DE1628383B2

DE1628383B2 - Multi-stage counter-rotating axial compressor

Info

Publication number: DE1628383B2
Application number: DE1628383A
Authority: DE
Inventors: Michel Robert Sceaux Seine Garnier (Frankreich)
Original assignee: Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1965-11-18
Filing date: 1966-11-15
Publication date: 1974-07-18
Also published as: FR1472085A; GB1104007A; DE1628383A1; US3379366A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrstufigen gegenläufigen Axialverdichter mit einem zu einem ersten Läufer konzentrisch angeordneten trommelförmigen zweiten Läufer, der von einem Gehäuse mit geringem radialen Abstand umgeben ist.The invention relates to a multistage counter-rotating axial compressor with one to one first rotor concentrically arranged drum-shaped second rotor, which is supported by a housing is surrounded by a small radial distance.

Es ist bekannt, daß bei mehrstufigen Axialverdichtern die Anpassung korrigiert und die Stabilität des Arbeitens bei Teillast bzw. Teildrehzahlen verbessert werden kann durch öffnen einer oder mehrerer Abblasklappen, Abblasventile od. dgl., die an einer oder mehreren Stufen des Verdichters vorgesehen und dazu bestimmt sind, einen Teil der Luft abzublasen, um dadurch die Maschine zu entlasten und die als Pumpen bezeichnete Erscheinung und gegebenenfalls das Abreißen der Strömung bzw. den Ausfall der Maschine zu verhindern. Die Anordnung einer solchen Abblasvorrichtung stellt bei gewöhnlichen Axialverdichtern, die einen Stator aufweisen, kein besonderes Problem dar. Bei mehrstufigen gegenläufigen Axialverdichtern ist die Anordnung einer Abblasvorrichtung jedoch schwierig, weil keine ortsfeste Statorbeschaufelung, sondern lediglich bewegliche Beschaufelungen vorhanden sind. Bei einem bekannten mehrstufigen gegenläufigen Axialverdichter (CH-PS 262 065) soll das Abblasen über eine innerhalb des inneren Rotors bzw. inneren Läufers vorgesehene Düse erfolgen. Eine solche Ausführung ist, wenn überhaupt, dann nur vergleichsweise schwierig und umständlich zu verwirklichen.It is known that in multistage axial compressors, the adjustment is corrected and the stability of the Working at partial load or partial speeds can be improved by opening one or more blow-off flaps, Blow-off valves or the like, which are provided on one or more stages of the compressor and are intended to blow off some of the air in order to relieve the machine and the as Pumping denotes the phenomenon and, if necessary, the interruption of the flow or the failure of the Machine to prevent. The arrangement of such a blow-off device provides for ordinary Axial compressors that have a stator do not pose a particular problem. In the case of multi-stage counter-rotating Axial compressors, however, find it difficult to arrange a blow-off device because it is not stationary Stator blading, but only movable blading are available. With a well-known multi-stage counter-rotating axial compressor (CH-PS 262 065) is intended to blow off via an inside the inner rotor or inner runner provided nozzle. Such an execution is if at all, then only comparatively difficult and cumbersome to realize.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen mehrstufigen gegenläufigen Axialverdichter der einleitend genannten Art derart auszuführen, daß das Abblasen nach außen erfolgen kann. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß längs des Umfangs des trommeiförmigen Läufers öffnungen angeordnet sind, die in einen mit Dichtungen abgedichteten ringförmigen Zwischenraum münden, und daß radial gegenüber den öffnungen in der Wand des Gehäuses wenigstens eine öffnung gebildet ist, die mit einem von Hand oder automatisch zu betätigenden Ablaßventil verbunden ist.The object of the invention is to provide a multistage, counter-rotating axial compressor of the type mentioned in the introduction Type to be carried out in such a way that the blowing off can be carried out to the outside. This is what makes this job solved that along the circumference of the drum-shaped rotor openings are arranged, which in a with Seals sealed annular gap open, and that radially opposite the openings In the wall of the housing at least one opening is formed, which can be opened by hand or automatically operated drain valve is connected.

Durch die Erfindung ist eine Ausführung geschaffen, bei welcher bei einem mehrstufigen gegenläufigen Axialverdichter ohne erheblichen Aufwand nach außen abgeblasen werden kann unter Verwendung des bei einfachen mehrstufigen Axialverdichtern üblicherweise vorgesehenen Abblasventils.The invention creates an embodiment in which in a multi-stage counter-rotating Axial compressor can be blown off to the outside without significant effort using of the blow-off valve usually provided in simple multistage axial compressors.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.The invention is explained below with reference to the drawing, for example.

Gemäß der Zeichnung weist ein mehrstufiger gegenläufiger Axialverdichter einen ersten Läufer mit einer Reihe beweglicher Beschaufelungen 1 auf, die an ihrem Außenumfang an der Wand einer Drehtrommel 3 befestigt und in einer Richtung durch eine in Lagern 5 laufende Welle 4 angetrieben sind, während eine zweite zu der Welle 4 gleichachsig liegende Welle 6, die sich in Lagern 7 zu der Welle 4 gegenläufig dreht, einen zweiten Läufer mit einer Reihe beweglicher Beschaufelungen 2 gegenläufig zu den Beschaufelungen 1 antreibt. Ein vorderes Lager 8 ist für den ersten Läufer vorgesehen. Dem auf diese Weise gebildeten Gegenlaufverdichter ist ein Eintrittsleitschaufelkranz 9 vorgeschaltet, an welchem eine vordere Haube 10 befestigt ist, und hinter dem , Verdichter ist eine Austrittsleiteinrichtung 11 an- ^; geordnet, die in eine Brennkammer 12 mündet. Der Aufbau ist von einem festen Gehäuse 13 umgeben.According to the drawing, a multistage, counter-rotating axial compressor has a first rotor with a series of movable blades 1, which are attached on their outer circumference to the wall of a rotary drum 3 and are driven in one direction by a shaft 4 running in bearings 5, while a second to the Shaft 4 coaxially located shaft 6, which rotates in bearings 7 in opposite directions to shaft 4, drives a second rotor with a row of movable blades 2 in opposite directions to blades 1. A front bearing 8 is provided for the first runner. The counter-rotating compressor formed in this way is preceded by an inlet guide vane ring 9, to which a front hood 10 is attached, and behind the compressor, an outlet guide device 11 is attached ^; arranged, which opens into a combustion chamber 12. The structure is surrounded by a solid housing 13.

Quer über die Drehtrommel 3 in einer Querebene, die eine der Stufen des Verdichters einschließt, sind Öffnungen 14 gebildet, und in dem Gehäuse 13 ist im wesentlichen in der gleichen Ebene eine Öffnung 15 gebildet, die mit der Atmosphäre über eine Leitung 16 verbunden ist, in welcher ein Abblasventil 17 angeordnet ist, das von Hand oder automatisch betätigt werden kann. Der Abstand bzw. Ringraum 18, welcher die Drehtrommel 3 von dem festen Gehäuse 13 trennt und einerseits mit den Öffnungen 14 und andererseits mit der Öffnung 15 des festen Gehäuses in Verbindung steht, ist beiderseits der Querebene, welche durch die öffnungen 14 und die Öffnung 15 hindurchgeht, durch Labyrinthringe 19 und 20 begrenzt, die an dem Gehäuse 13 befestigt sind und einen Austritt von Luft nach vorn und nach hinten durch den Spielraum verhindern, welcher notwendigerweise zwischen der Drehtrommel 3 und dem festen Gehäuse 13 vorhanden ist. ίAcross the rotary drum 3 in a transverse plane which includes one of the stages of the compressor Openings 14 are formed, and an opening 15 is formed in the housing 13 in substantially the same plane formed, which is connected to the atmosphere via a line 16 in which a blow-off valve 17 is arranged that can be operated manually or automatically. The distance or annulus 18, which the rotary drum 3 separates from the fixed housing 13 and on the one hand with the openings 14 and on the other hand communicates with the opening 15 of the fixed housing is on both sides of the transverse plane, which passes through the openings 14 and the opening 15, delimited by labyrinth rings 19 and 20, which are attached to the housing 13 and an outlet of air to the front and rear prevent by the clearance that is necessarily between the rotary drum 3 and the fixed Housing 13 is present. ί

Aus der ausgewählten Stufe austretende Luft strömt unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft durch die öffnungen 14 der Drehtrommel 3, die an der festen öffnung 15 vorbeiwandern. Die auf diese Weise abgeleitete Luft tritt zur Atmosphäre aus, gegenüber welcher sie Überdruck in Abhängigkeit von der öffnung des Ventils 17 hat.Air emerging from the selected stage flows through under the influence of centrifugal force the openings 14 of the rotary drum 3, which wander past the fixed opening 15. That way Diverted air escapes to the atmosphere, against which it has overpressure depending on the opening of the valve 17 has.

Auf diese Weise wird durch die Erfindung ermöglicht, den annehmbaren Betriebsbereich des Gegenlaufverdichters vom Auslegungspunkt aus, für welchen die Beschaufelungen berechnet sind, zu vergrößern, wobei die Stabilität bei Teillast verbessert wird durch Verbindung einer oder mehrerer handgesteuerter oder automatischer Ablaßventile 17 mit einer oder mehreren Luftaustrittsöffnungen 15, die in dem festen Außengehäuse 13 gebildet sind und sich im wesentlichen in der gleichen Querebene wie die öffnungen 14 befinden, die in der Drehtrommel 3 des Verdichters gegenüber der anzuzapfenden Stufe gebildet sind.In this way, the invention enables the acceptable operating range of the counter-rotating compressor to enlarge from the design point for which the blading is calculated, the stability at part load is improved by connecting one or more hand-operated or automatic drain valves 17 with one or more air outlet openings 15, which are in the fixed outer housing 13 are formed and are essentially in the same transverse plane as the openings 14 are located, which are formed in the rotary drum 3 of the compressor opposite the stage to be tapped are.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Multi-stage, counter-rotating axial compressor with a rotor concentric to a first rotor arranged drum-shaped second rotor, which is supported by a housing with little radial Distance is surrounded, characterized that along the circumference of the drum-shaped rotor (3) openings (14) are arranged are in an annular space sealed with seals (19, 20) (18) open out, and that radially opposite the openings (14) in the wall of the housing (13) at least an opening (15) is formed which can be operated manually or automatically Relief valve (17) is connected.