CH678352A5

CH678352A5 -

Info

Publication number: CH678352A5
Application number: CH2415/88A
Authority: CH
Inventors: Dusan Dr Florjancic; Johann Dr Riedler
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1988-06-23
Filing date: 1988-06-23
Publication date: 1991-08-30
Also published as: NO892607L; JPH0315695A; EP0348342A1; BR8903044A; NO892607D0

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kreiselmaschine nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Weiter bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung derartiger Kreiselmaschinen. The invention relates to a gyroscope according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to the use of such gyroscopes.

Es sind Kreiselmaschinen bekannt, bei denen beispielsweise einem Radial-Laufrad ein Axial-Verdich-ter vorgeschaltet ist Die Patentanmeldung WO 86/05557 beschreibt eine solche Pumpe/einen derartigen Kompressor für Mehrphasen-Förderme-dien, bei der dem Axial-Verdichter eine Mischervorrichtung vorgeschaltet ist. Der ersten Stufe des Axial-Verdichters unmittelbar folgend und den gegenrotierenden Schaufelkränzen unmittelbar vorgelagert ist ein fixer Leitschaufelkranz angeordnet. Eine derartige Konstruktion ist relativ platzraubend und zudem haben Axialverdichter relativ hohe spezifische Drehzahlen und erzeugen in einem weiten Drehzahlbereich, der für den nachgeschalteten Radialverdichter günstig liegt, nur eine geringe Druckerhöhung. Es ist also eine Vielzahl von Stufen notwendig um eine genügende Druckerhöhung zu erreichen. Rotary machines are known in which, for example, an axial compressor is connected upstream of a radial impeller. Patent application WO 86/05557 describes such a pump / compressor for multiphase delivery media, in which a mixer device is connected upstream of the axial compressor is. A fixed guide vane ring is arranged immediately following the first stage of the axial compressor and immediately upstream of the counter-rotating vane rings. Such a construction is relatively space-consuming and, in addition, axial compressors have relatively high specific speeds and generate only a slight pressure increase in a wide speed range, which is favorable for the downstream radial compressor. A large number of stages is therefore necessary in order to achieve a sufficient pressure increase.

Im Lehrbuch «Die Kreiselpumpen für Flüssigkeiten und Gase», Carl Pfleiderer, S. 234, Springer-Verlag 1961, wird in Fig. 129 eine radiale, mehrstufige Einradpumpe mit feststehenden Leitkränzen als Fehlkonstruktion bezeichnet. Eine derartige Konstruktion sei aufgrund der starken Spaltverluste weder für das Fördern von Gasen, noch aufgrund der relativ hohen Eintrittsgeschwindigkeit und der daraus folgenden Verringerung der grösstmögli-chen Saughöhe für das Fördern von Wasser (Flüssigkeit) geeignet. In the textbook “The Centrifugal Pumps for Liquids and Gases”, Carl Pfleiderer, p. 234, Springer-Verlag 1961, Fig. 129 describes a radial, multi-stage unicycle pump with fixed guide rings as a faulty construction. Such a construction is not suitable for the conveyance of gases due to the strong gap losses, nor because of the relatively high entry speed and the consequent reduction in the greatest possible suction head for the conveyance of water (liquid).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kreiselmaschine zu bauen, die bei kompakter Bauweise eine genügende Saughöhe aufweist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kreiseimaschine zu schaffen, die insbesondere auch für das Fördern von Mehrphasengemischen wie Flüssigkeits-Gas-gemischen gute Förderteistungen gewährleistet Er-findungsgemäss ist eine derartige Kreiselmaschine durch die Merkmale im Kennzeichen von Anspruch 1 gekennzeichnet. Die erfindungsgemässe Venwendung derartiger Kreiselmaschinen ist im Merkmal von Anspruch 17 gekennzeichnet Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf besonders vorteilhafte Ausführungsformen und Verwendungen der Kreiselmaschine. The object of the invention is to build a rotary machine which has a sufficient suction head with a compact design. Another object of the invention is to provide a rotary machine which, in particular, also ensures good delivery rates for the conveying of multi-phase mixtures such as liquid-gas mixtures. According to the invention, such a rotary machine is characterized by the features in the characterizing part of claim 1. The use according to the invention of such rotary machines is characterized in the feature of claim 17. The dependent claims relate to particularly advantageous embodiments and uses of the rotary machine.

Die Ausbildung der Kreiselmaschine als Radialverdichter nach der Erfindung ist entgegen der Fachmeinung keine Fehlkonstruktion, sondern beispielsweise für das Fördern und Verdichten von Mehrphasen-Fördermedien, wie etwa Flüssigkeits-Gasgemischen, ausgezeichnet geeignet Bei solchen Gemischen, die auch in einer gewissen Grösse und Menge Feststoffteile enthalten dürfen, wird vorerst ein ausgezeichnetes Durchmischen und Verdichten der kompressiblen Gasanteile erzielt. Ein Entmischen tritt, im Gegensatz zu Axialverdichtern, bei richtiger Abstimmung der Teilstufen kaum auf. Die Verwendung von gegenläufig rotierenden Laufrädern (mehrstufiger, gegenläufiger Zweiradbzw. Zweiradradial-Verdichter), führt aufgrund der starken Änderungen der auftretenden Corioliskräf-te von Stufe zu Stufe, sowie durch instationäre Strömungsvorgänge, im Vergleich zu einer mehrstufigen Einradpumpe zu einer nochmals wesentlich verbesserten Durchmischung des Fördermediums, insbesondere von Mehrphasenfluid wie Flüssigkeits-Gas-Gemischen. Die instationären Vorgänge verbessern insbesondere beim Übergang von einem rotierenden System zu einem anderen das Homogenisieren des Mehrphasenmediums. Konstruktiv ist die Schaufellänge durch die zulässigen Energie-Niveau-Unterschiede, die sich im Druckgradientenfeld durch das unterschiedliche Verhalten der einzelnen Phasen des Gemischs ergeben, bestimmt Der engste Querschnitt jedes Schaufelkanals bzw. die Zahl der Schaufeln sollten so gewählt werden, dass jede Strömung mit Überschallgeschwindigkeit (Überschallgeschwindigkeit im Fördermedium bzw. Mehrphasenmedium) möglichst vermieden wird. Contrary to the expert opinion, the design of the centrifugal machine as a radial compressor according to the invention is not a faulty construction, but rather, for example, for the conveyance and compression of multi-phase conveying media, such as liquid-gas mixtures, which is excellently suitable for such mixtures which also contain solid particles in a certain size and quantity excellent mixing and compression of the compressible gas components is achieved for the time being. In contrast to axial compressors, segregation hardly occurs if the sub-stages are correctly coordinated. The use of counter-rotating impellers (multi-stage, counter-rotating two-wheel or two-wheel centrifugal compressors), due to the strong changes in the Coriolis forces occurring from stage to stage, as well as unsteady flow processes, leads to a significantly improved mixing of the compared to a multi-stage unicycle pump Pumped medium, in particular of multi-phase fluid such as liquid-gas mixtures. The transient processes improve the homogenization of the multiphase medium in particular when changing from one rotating system to another. The blade length is structurally determined by the permissible energy-level differences, which result in the pressure gradient field from the different behavior of the individual phases of the mixture (Supersonic speed in the pumped medium or multi-phase medium) is avoided as far as possible.

Die erfindungsgemäss vorgeschlagene Konstruktion kann als eine Folge von mehreren Stufen interpretiert werden, deren spezifische Drehzahl, entsprechend der Reduktion des Gasvolumens, von Stufe zu Stufe zunimmt The construction proposed according to the invention can be interpreted as a sequence of several stages, the specific speed of which increases from stage to stage in accordance with the reduction in the gas volume

Das Ausbilden der letzten Stufe als rotierender Diffusor führt zu einem Verkleinern der Absolut-Geschwindigkeit des Fördermediums, indem der Strömungsquerschnitt in Strömungsrichtung, also radial nach aussen, zunimmt The formation of the last stage as a rotating diffuser leads to a decrease in the absolute speed of the conveying medium, in that the flow cross section increases in the direction of flow, that is to say radially outwards

Verluste in feststehenden Diffüsoren sind bei Mehrphasenfördermedien, insbesondere bei Flüs-sigke'rts-Gas-Gemischen relativ hoch. Der rotierende Diffusor hat deutlich geringere Verluste. Grundsätzlich sind feststehende Teile in Zonen höherer Druckgradienten zu vermeiden, um Leistungsverluste in der Kreiselmaschine niedrig zu halten. Der Wirkungsgrad verbessert sich, wenn keine stationären Elemente in diesen Zonen vorhanden sind, indem die Energie-Austauschverluste zwischen den Phasenkomponenten damit reduziert werden. Losses in fixed diffusors are relatively high with multi-phase fluids, especially with liquid-sigke'rts mixtures. The rotating diffuser has significantly lower losses. In principle, fixed parts in zones with higher pressure gradients should be avoided in order to keep power losses in the centrifugal machine low. The efficiency improves when there are no stationary elements in these zones by reducing the energy exchange losses between the phase components.

Mit Umlenkelementen, einem sogenannten Umlenkgitter, wird bei einer Maschine mit mehr oder weniger radialem Abströmen der Förderfiüssigkeit, der Wirkungsgrad der Kreiselmaschine, d.h. beispielsweise einer Mehrphasenpumpe nach der Erfindung, weiter erhöht und verbessert. Durch das radiale Abströmen wird bei einer gegebenen Austrittskanalbreite die kleinstmögliche Absolutgeschwindigkeit des Fluids erreicht Es wird bei einer derartigen Ausführung auf eine geringere Druckerhöhung in der letzten Stufe zugunsten einer möglichst geringen Austrittsgeschwindigkeit des För-derfluids verzichtet. With deflection elements, a so-called deflection grille, the efficiency of the centrifugal machine, i.e. a machine with more or less radial outflow of the conveying liquid, for example, a multi-phase pump according to the invention, further increased and improved. Due to the radial outflow, the smallest possible absolute velocity of the fluid is achieved for a given outlet channel width. With such an embodiment, a lower pressure increase in the last stage is dispensed with in favor of the lowest possible outlet velocity of the conveying fluid.

Mit Kreiselmaschinen nach der Erfindung kann grundsätzlich ein Flüssigkeits-Gasgemisch mit Veränderung der prozentualen Zusammensetzung zwischen 0% und 100% Gas (Volumenprozent) gefördert werden, wobei der Wirkungsgrad je nach Auslegung der Kreiselmaschine und Gemischzusammensetzung z.B. zwischen 70% und 5% variieren kann. Zu berücksichtigen ist allerdings in den extremen Bereichen des Betriebs von Kreiselmaschinen (z.B. geringer Flüssigkeitsanteil in Flüssig-Gas-Förder-medien), die Beeinträchtigung der Lebensdauer einzelner Maschinenteile. Einschränkungen des Be5 With gyroscopes according to the invention, a liquid-gas mixture with a change in the percentage composition between 0% and 100% gas (volume percent) can be funded, the efficiency depending on the design of the gyroscope and mixture composition e.g. can vary between 70% and 5%. However, in the extreme areas of the operation of gyroscopes (e.g. low liquid content in liquid gas conveying media), the impairment of the service life of individual machine parts must be taken into account. Limitations of Be5

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triebsbereichs ergeben sich somit in der Regel durch die geforderte Soll-Lebensdauer von Maschinenteilen. Mit Vorteil wird eine Kreiselmaschine für Flüssigkeits-Gasgemisch mit einem Gasanteil (Volumen) im Bereich von etwa 20% bis 60% (am Saugrohreingang der ersten Stufe) eingesetzt. drive range are usually the result of the required service life of machine parts. A gyroscope for liquid-gas mixture with a gas content (volume) in the range of approximately 20% to 60% (at the intake pipe inlet of the first stage) is advantageously used.

Mit einer Einheit eines mehrstufigen, gegenläufigen Zweiradverdichters lässt sich ohne weiteres eine Druckerhöhung im Bereich von etwa 5 bis 50 bar oder gar mehr erzielen. With one unit of a multi-stage, counter-rotating two-wheel compressor, a pressure increase in the range of about 5 to 50 bar or even more can be achieved without further ado.

Bei Pumpen mit mehreren Einheiten wird es vielfach aber nicht ausschliesslich möglich sein, nur in der ersten Einheit einen mehrstufigen, gegenläufigen Zweiradverdichter und für die folgenden Stufen konventionelle Einheiten zu verwenden. In pumps with several units, it will often not be possible to use a multi-stage, counter-rotating two-wheel compressor only in the first unit and conventional units for the following stages.

Mit der Ausbildung der Beschaufelung als Tandem- oder Vielfachschaufeln, was vor allem, aber nicht nur für die ersten beiden Stufen eines gegenläufigen, mehrstufigen Zweiradverdichters interessant sein kann, wird das Mischen der Phasen des Mehrphasen-Fördermediums weiter verbessert. Derartige Stufen können auch sogenannte Zwischenschaufeln, beispielsweise ebenfalls in Tandem- oder Vielfachschaufel-Bauart, aufweisen. With the formation of the blading as tandem or multiple blades, which can be of particular interest, but not only for the first two stages of a counter-rotating, multi-stage two-wheel compressor, the mixing of the phases of the multi-phase delivery medium is further improved. Such stages can also have so-called intermediate blades, for example likewise in tandem or multiple blade design.

Anhand der schematischen Zeichnungen werden Beispiele der Erfindung sowie Einzelheiten davon näher erläutert. Es zeigen: Examples of the invention and details thereof are explained in more detail with reference to the schematic drawings. Show it:

Fig. 1 eine Kreiselmaschine nach der Erfindung mit gegenläufigen rotierenden Laufrädern, mit rotierendem Innengehäuse und rotierendem Diffusor; Figure 1 is a gyroscope machine according to the invention with counter-rotating rotating impellers, with a rotating inner housing and rotating diffuser.

Fig. 2 eine Kreiselmaschine nach der Erfindung mit gegenläufig rotierenden Laufrädern und mit rotierendem Diffusor; 2 shows a rotary machine according to the invention with counter-rotating impellers and with a rotating diffuser;

Fig. 3 Ringraum und Dispersions- bzw. Umlenkgitter für eine erfindungsgemässe Kreiselmaschine; 3 annular space and dispersion or deflection grid for a gyroscope according to the invention;

Fig. 4 eine aus drei Einheiten bestehende Kreiselmaschine, bei der die erste Einheit als mehrstufiger, gegenläufiger Zweiradverdichter ausgebildet ist, und die beiden nachfolgenden Einheiten von konventioneller Bauart sind; 4 shows a rotary machine consisting of three units, in which the first unit is designed as a multi-stage, counter-rotating two-wheel compressor, and the two subsequent units are of conventional design;

Fig. 5 eine aus drei Einheiten bestehende Kreiselmaschine, bei der alle drei Einheiten als mehrstufige, gegenläufige Zweiradverdichter ausgebildet sind, wobei die letzte Stufe eine Turbinenstufe ist; 5 shows a three-unit centrifugal machine in which all three units are designed as multi-stage, counter-rotating two-wheel compressors, the last stage being a turbine stage;

Fig. 6 eine Kreiselmaschine mit mehrstufigem, gegenläufigem Zweiradverdichter, in doppelflutiger Bauweise; 6 shows a rotary machine with a multi-stage, counter-rotating two-wheel compressor in a double-flow design;

Fig. 7 einen mehrstufigen, gegenläufigen Zweiradverdichter für eine erfindungsgemässe Kreiselmaschine mit doppelt gekrümmten Laufradschaufeln und schräger Einlaufkante am Laufradeintritt; 7 shows a multi-stage, counter-rotating two-wheel compressor for a centrifugal machine according to the invention with double-curved impeller blades and an inclined inlet edge at the impeller inlet;

Fig. 8 schematisch eine Aufsicht auf die Schaufein und Zwischenschaufeln mit Überströmkanälen einer Teilstufe am Laufradeintritt. 8 schematically shows a top view of the blades and intermediate blades with overflow channels of a partial stage at the impeller inlet.

Die als Pumpe ausgelegte, in einem schematischen Axialschnitt gezeigte Kreiselmaschine 1 mit dem Gehäuse 10, weist die beiden gegenläufig rotierenden Laufräder 11 und 12 auf. Das Laufrad 11 mit der Schaufelträgerscheibe 110 trägt die beiden Schaufelkränze oder Schaufelgitter 111 und 112. Das Laufrad 12 mit der Schaufelträgerscheibe 120 trägt die Schaufelkränze oder Schaufelgitter 121 und 122. Die Schaufelkränze der beiden Schaufelträgerscheiben 110 und 120 sind ineinandergreifend angeordnet. Auf der gleichen Welle 123 wie das Laufrad 12, ist noch der Vorsatziäufer/inducer 124 an-saugseitig angebracht. Die Schaufelträgerscheibe 110 bildet zusammen mitder Hohlwelle 13 ein Innengehäuse. Im Bereich des radialen, äussern Endes der Laufradträgerscheibe bzw. Schaufelträgerscheibe 110 befindet sich der mit dem Innengehäuse mitrotierende Diffusor 1113. Das Fördermedium gelangt, nahezu radial aus dem Diffusor 1113 austretend, in den Ringraum 140, in welchem das Umlenkgitter mit den Umlenkschaufeln 14 angeordnet ist. Damit wird das Fördermedium in tangentiale Richtung, oder wenigstens in eine Richtung die nur etwa 20° bis 30° von der Tangentialen abweicht, umgelenkt. The rotary machine 1 designed as a pump and shown in a schematic axial section with the housing 10 has the two counter-rotating impellers 11 and 12. The impeller 11 with the blade carrier disc 110 carries the two blade rings or blade grilles 111 and 112. The impeller 12 with the blade carrier disc 120 carries the blade rings or blade grille 121 and 122. The blade rings of the two blade carrier discs 110 and 120 are arranged in an interlocking manner. On the same shaft 123 as the impeller 12, the attachment rotor / inducer 124 is still attached on the suction side. The vane carrier disk 110 forms an inner housing together with the hollow shaft 13. In the area of the radial, outer end of the impeller carrier disk or blade carrier disk 110 is the diffuser 1113, which also rotates with the inner housing. The conveying medium, exiting almost radially from the diffuser 1113, reaches the annular space 140, in which the deflection grid with the deflection vanes 14 is arranged . The delivery medium is thus deflected in the tangential direction, or at least in a direction which deviates from the tangential only by approximately 20 ° to 30 °.

Die ebenfalls in einem schematischen Axialschnitt dargestellte Kreiselmaschine oder Pumpe 2 von Fig. 2 ist in dem Sinne konventioneller Bauart, als sie im Vergleich zu derjenigen in Fig. 1 kein rotierendes Innengehäuse aufweist. Im Gehäuse 20 sind die beiden gegenläufig rotierenden Laufräder 21 und 22 angeordnet, die auf den Wellen 25 bzw. 26 angebracht sind. Der rotierende Diffusor 23 ist im gezeigten Beispiel der Schaufelträgerscheibe 210 angearbeitet. Die Schaufeiträgerscheibe 210 trägt die Schaufelkränze 211 und 212 und die Trägerscheibe 220 des gegenrotierenden Laufrades 22 die Schaufelkränze 222 und 223. Die Schaufelkränze der beiden Schaufelträgerscheiben 210 und 220 sind auch hier ineinandergreifend angeordnet. Auch in diesem Beispiel einer erfindungsgemässen Pumpe, erfolgt das Abströmen des Förderfluids vom Difftisor 23 in den Ringraum 240 nahezu radial. Zum Umlenken des Fluids in tangentiale Richtung, oder wenigstens in eine Richtung, die der Tangentialen näher liegt, ist auch hier ein Kranz von Umlenkschaufeln 24 vorhanden. The centrifugal machine or pump 2 of FIG. 2, also shown in a schematic axial section, is of conventional design in that it has no rotating inner housing in comparison with that in FIG. 1. In the housing 20, the two counter-rotating impellers 21 and 22 are arranged, which are attached to the shafts 25 and 26, respectively. The rotating diffuser 23 is machined in the example of the blade carrier disc 210 shown. The blade carrier disc 210 carries the blade rings 211 and 212 and the carrier disc 220 of the counter-rotating impeller 22 carries the blade rings 222 and 223. The blade rings of the two blade carrier discs 210 and 220 are also arranged here in an interlocking manner. In this example of a pump according to the invention, too, the delivery fluid flows out of the diffuser 23 into the annular space 240 almost radially. For deflecting the fluid in the tangential direction, or at least in a direction closer to the tangential, there is also a ring of deflecting vanes 24 here.

In Fig. 3 ist in einer schematischen Seitenansicht das Beispiel eines Ringraums 30, in welchem ein Umlenk-, Ablenk- oder Dispersionsgitter 31 mit Um-lenk-, Ablenk- oder Dispersionsschaufeln 32 angeordnet ist, gezeigt. Die Umienkung erfolgt bis etwa in einen Winkeibereich von 10° bis 20° zur Tangentialen. FIG. 3 shows a schematic side view of the example of an annular space 30, in which a deflection, deflection or dispersion grid 31 with deflection, deflection or dispersion blades 32 is arranged. The deflection takes place up to an angular range of 10 ° to 20 ° to the tangential.

Fig. 4 zeigt in einem schematischen Axialschnitt eine Kreiselmaschine, die drei hintereinander angeordnete Einheiten 41, 42 und 43 umfasst. Während die in Förderrichtung erste, d.h. die Eingangseinheit 41, als mehrstufige, gegenläufige Zweiradpumpe ausgebildet ist, sind die nachgeschalteten Einheiten 42 und 43 als gewöhnliche Kreiselpumpen ausgebildet. FIG. 4 shows in a schematic axial section a gyroscopic machine which comprises three units 41, 42 and 43 arranged one behind the other. While the first, i.e. the input unit 41 is designed as a multi-stage, counter-rotating two-wheel pump, the downstream units 42 and 43 are designed as ordinary centrifugal pumps.

In Fig. 5. ist eine Kreiselmaschine, die drei hintereinander angeordnete Einheiten 51, 52 und 53 umfasst, in einem schematischen Axialschnitt gezeigt. Alle drei Einheiten 51, 52 und 52 sind mehrstufige, gegenläufige Zweiradturbomaschinen. Diese Anordnung, wie sie etwa als Förderpumpe in einer Pipeline für Öl bzw. für ein Flüssig-Öl-Gasgemisch verwendet werden könnte, hat zusätzlich in der letzten mehrstufigen, gegenläufigen Zweiradturfoo-Einheit 53 eine Turbinenstufe 54 mit den Turbinen-schaufelkränzen 541 und 542 eingebaut. Der Schaufelkranz 543 trägt zum Erhöhen des Zentripetaldrucks bei und übernimmt gleichzeitig die Funk- 5 shows a gyroscopic machine, which comprises three units 51, 52 and 53 arranged one behind the other, in a schematic axial section. All three units 51, 52 and 52 are multi-stage, opposing two-wheel turbo machines. This arrangement, as it could be used as a feed pump in a pipeline for oil or for a liquid-oil-gas mixture, has additionally installed a turbine stage 54 with the turbine blade rings 541 and 542 in the last multi-stage, counter-rotating two-wheel turbo unit 53 . The blade ring 543 contributes to increasing the centripetal pressure and at the same time takes over the radio

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tìon eines Leitrades fur die zweite Turbinenstufe mit dem Schaufeikranz 542. Die Ausführung dieser Kreiselmaschine mit drei Einheiten umfasst rotierende Innengehäuse 511,521 und 531, die als Rotationseinheit miteinander verbunden bzw. gekoppelt sein können. Bei einer derartigen Anordnung könnten schon die Rückführkanäle der zweiten Stufe 52 und ev. auch der eisten Stufe 51, mit Zentripetalstufen versehen sein, tìon of a stator for the second turbine stage with the vane ring 542. The design of this rotary machine with three units comprises rotating inner housings 511, 521 and 531, which can be connected or coupled as a rotary unit. With such an arrangement, the return channels of the second stage 52 and possibly also the most stage 51 could already be provided with centripetal stages,

Fig. 6. zeigt in einem schemafischen Axialschnitt eine mehrstufige, gegenrotierende Zweiradturbomaschine 6 mit zwei Einheiten 61 und 62 in gekapselter, doppelfiutiger Bauweise. Die Antriebsmaschine 63 treibt das rotierende Innengehäuse 65 und die Antriebseinheit 64 den beidseitig mit Schaufelkränzen bestückten Innenrotor 66. Der rotierende Diffusor 60 ist den beiden Einheiten 61 und 62 gemeinsam und Teil des rotierenden Innengehäuses 65. FIG. 6 shows a schematic axial section of a multi-stage, counter-rotating two-wheel turbine machine 6 with two units 61 and 62 in an encapsulated, double-flow design. The drive machine 63 drives the rotating inner housing 65 and the drive unit 64 the inner rotor 66 equipped with blade rings on both sides. The rotating diffuser 60 is common to the two units 61 and 62 and part of the rotating inner housing 65.

Fig. 7 zeigt den schematischen Längsschnitt durch das rotierende Innengehäuse 72 und den gegenrotierenden Innenrotor 73 einer mehrstufigen, gegenrotierenden Zweiradturboeinheit 7, bei der die Eintrittskanten 71 der Schaufeln der ersten Stufe, bezogen auf die Strömungslinien des Fördermediums, schräggestellt sind. Die Laufradschaufeln sind doppelt gekrümmt ausgebildet. Beide konstruktiven Massnahmen tragen beim Fördern von Mehrphasengemischen zu eher erhöhten und verbesserten Homogenisierung des Phasengemisches, z.B. Gas/Flüssigkeit, bei. FIG. 7 shows the schematic longitudinal section through the rotating inner housing 72 and the counter-rotating inner rotor 73 of a multi-stage, counter-rotating two-wheel turbo unit 7, in which the leading edges 71 of the blades of the first stage are inclined with respect to the flow lines of the conveyed medium. The impeller blades are double-curved. Both constructive measures contribute to increasing and improving the homogenization of the phase mixture, e.g. Gas / liquid, at.

In Fig. 8 schliesslich ist schematisch die Aufsicht einer Tandem- bzw. Vielfach-Beschaufelung (Mehrfachbeschaufelung) gezeigt, wie sie auf einem Schaufelträgerrad angeordnet sein können. Zwischen den drei Schaufeln 81, 82 und 83 sind noch Zwischenschaufeln 811, 821 und 831 vorhanden, die sieh radial nach innen weniger weit erstrecken als die Schaufeln 81, 82 und 83. Alle Schaufeln 81, 82, 83 und Zwischenschaufeln 811, 821, 831 weisen Zwischenkanäle Z auf. Die einzelnen Schaufelteile haben im Querschnitt eine Art Tragflügelprofil. Die Verwendung solcher Konstruktionen kann vor allem, aber nicht bei der ersten und eventuell der Stufe zweckmässig sein, weil damit die Homogenisierung eines Mehrphasenför-dermediums zusätzlich verbessert werden kann. Finally, FIG. 8 schematically shows the supervision of a tandem or multiple blading (multiple blading) as they can be arranged on a blade carrier wheel. Between the three blades 81, 82 and 83 there are still intermediate blades 811, 821 and 831 which extend radially inward less than the blades 81, 82 and 83. All blades 81, 82, 83 and intermediate blades 811, 821, 831 have intermediate channels Z. The individual blade parts have a type of wing profile in cross section. The use of such constructions can be useful above all, but not at the first and possibly the stage, because it can further improve the homogenization of a multi-phase conveying medium.

Es versteht sich, dass auch in jenen Beispielen, bei denen nicht ausdrücklich darauf hingewiesen wurde, rotierende Diffuseren und Umlenkgitter im Ringraum verwendet werden können. Auf einem Schaufelträgerrad kann nur ein einziger Schaufelkranz oder mehrere Schaufelkränze angeordnet sein. Die Zahl ist allein abhängig von der Zahl der Stufen, die ein Zweiradverdichter aufweist Genauso kann die Zahl der nacheinandergeschalteten Einheiten von derjenigen in den gezeigten Beispielen verschieden sein, It goes without saying that rotating diffusers and deflection grids in the annular space can also be used in those examples in which no explicit reference has been made. Only a single blade ring or a plurality of blade rings can be arranged on a blade carrier wheel. The number depends solely on the number of stages that a two-wheel compressor has. Likewise, the number of units connected in series can be different from that in the examples shown,

Claims

1. A gyroscope (1) with at least one first impeller and at least one second fixed stator and / or impeller (11, 12) rotating in opposite direction to the first impeller, characterized in that it acts as a radial turbomachine (1)

is formed, and the blades (111, 112, 121, 122) of the opposing impellers (11, 12) and / or the fixed stator are arranged in an interlocking manner.

2. A rotary machine (1) according to claim 1, characterized in that it is designed as a radial compressor.

3. Rotary machine (1) according to claim 1 or 2, characterized in that at least two counter-rotating blade rings (111, 121) are arranged in succession in the conveying direction of the conveying medium.

4. Gyroscope (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one of the opposing impellers (11, 12) has more than one blade ring (111, 112, 121, 122)

5. gyro machine (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that a diffuser (1113) is arranged at the output of the last stage of the radial compressor

6. A rotary machine (1) according to claim 5, characterized in that the outlet stage of the radial compressor is designed as a rotating diffuser (1113).

7. A gyroscope (1) according to claim 6, characterized in that the diffuser (1113) is part of a rotating inner housing (11, 110, 13)

8. gyro machine (2) according to claim 5 or 6, characterized in that parts of one of the paddle wheels (21, 210) are designed as diffusers (23).

9. A rotary machine (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that it is provided with an annular space (140) which has a deflection or dispersion grating (14) for the conveying medium.

10. A rotary machine (1, 7) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the leading edges (71) of the blades of the first blade ring do not run perpendicular to the direction of flow.

11. A rotary machine (1) according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the surfaces of the blades of at least one blade ring are designed as double-curved surfaces.

12. A rotary machine (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the surfaces of the blades of at least one blade ring are designed as simply curved, cylindrical surfaces.

13. Centrifugal machine according to one of claims 1 to 12, characterized in that the blades have at least one blade ring, preferably the first blade ring (8) at the impeller inlet, overflow channels (Z).

14. Rotary machine according to one of claims 1 to 13, characterized in that intermediate blades (811, 821, 831) are present at the impeller inlet.

15. A gyroscope according to one of claims 1 to 14, designed as a double-flow gyroscope (6, Fig. 6).

16. Use of a centrifugal machine (1) according to one of claims 1 to 15, as a multi-phase pump.

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17. Use of a centrifugal machine (1) according to claim 16, as a multi-phase pump for a liquid-gas mixture.

18. Use of a centrifugal machine (1) according to one of claims 1 to 15 with at least one fixed stator and an impeller as a multi-phase pump.

19. Use of a centrifugal machine (1) according to claim 18 as a multi-phase pump for a liquid-gas mixture.

5

10th

15

20th

25th

30th

35

40

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