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(11) |
EP 1 836 401 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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24.09.2014 Patentblatt 2014/39 |
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Anmeldetag: 12.01.2006 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2006/050172 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2006/075014 (20.07.2006 Gazette 2006/29) |
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VERFAHREN ZUR MODIFIKATION EINES MEHRSTUFIGEN VERDICHTERS
METHOD FOR RETROFITTING A COMPRESSOR
MÉTHODE POUR MODIFIER UN COMPRESSEUR MULTI-ÉTAGES
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE
SI SK TR |
| (30) |
Priorität: |
14.01.2005 EP 05100201
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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26.09.2007 Patentblatt 2007/39 |
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Patentinhaber: Alstom Technology Ltd |
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5400 Baden (CH) |
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Erfinder: |
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- MICHELI, Marco
CH-5430 Wettingen (CH)
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Entgegenhaltungen: :
GB-A- 1 080 026
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US-A- 3 428 244
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Modifikation eines mehrstufigen Verdichters
gemäss dem Patentanspruch 1. Weiterhin betrifft sie einen gemäss dem angegebenen Verfahren
modifizierten Verdichter sowie eine Gasturbogruppe, welche einen so modifizierten
Verdichter umfasst.
Stand der Technik
[0002] Eine Modifikation von Turboverdichtern kann erfolgen, indem der Schaufelwinkel von
Schaufelreihen bei konstantem Profil der Schaufelblätter verändert wird. Der Schaufelwinkel
wird dabei üblicherweise als der Winkel definiert, den die Sehne des Profils mit der
Umfangsrichtung des Verdichters einschliesst. Durch diese Möglichkeit der Veränderung
der Geometrie eines Schaufelgitters kann beispielsweise der Massenstrom erhöht werden,
ohne eine Neukonstruktion des Schaufelblattes zu erfordern. Dies wird beispielsweise
bei verstellbaren Verdichterleitreihen und insbesondere bei einer verstellbaren Vorleitreihe
eines Verdichters realisiert. Die Implementation einer Mehrzahl verstellbar Verdichterleitreihen
ist jedoch vergleichsweise aufwendig.
Darstellung der Erfindung
[0003] Gemäss einem Aspekt der Erfindung soll nunmehr ein Verfahren zur Modifikation eines
mehrstufigen Verdichters durch Umstaffelung von Schaufeln, also der Veränderung des
Schaufelwinkels, angegebenen werden. Das Profil des Schaufelblattes bleibt erhalten.
Gemäss einem spezifischeren Aspekt der Erfindung soll diese Möglichkeit angegeben
werden, ohne verstellbare Schaufelreihen zu verwenden. Ein anderer Aspekt der Erfindung
besteht darin, den Massenstrom des Verdichters zu erhöhen, in einer beispielhaften
Ausführungsform um bis zu sechs Prozent gegenüber dem Verdichter vor der Modifikation.
In einer spezielleren Ausführungsform soll die Erhöhung des Massenstroms erzielt werden,
ohne die Strömungsstabilität im Verdichter zu vermindern oder aufgrund des erhöhten
Massenstroms Strömungsblockierungen in Schaufelkanälen zu provozieren.
[0004] Das in Anspruch 1 beschriebene Verfahren vermag, neben anderen vorteilhaften Wirkungen,
die oben aufgestellten Forderungen zu erfüllen.
[0005] Das Verfahren umfasst, die Laufschaufeln der ersten Verdichterlaufreihe gegen veränderte
Laufschaufeln auszutauschen, welche gegenüber den ursprünglich eingebauten Laufschaufeln
ein identisches Schaufelblattprofil und einen demgegenüber verschiedenen Schaufelwinkel
aufweisen. Derart kann das Schluckvermögen der ersten Verdichterlaufreihe vergrössert
und insbesondere in Verbindung mit einer verstellbaren Vorleitreihe der Verdichtermassenstrom
erhöht werden. Einer mit der veränderten Geometrie des Schaufelgitters einhergehenden
potenziell verschlechterten Strömungsstabilität wird entgegengewirkt, indem weiterhin
der Schaufelwinkel wenigstens einer weiter stromab und insbesondere stromab der zweiten
Verdichterstufe angeordneten Schaufelreihe verändert wird. Dazu werden die Schaufeln
der wenigstens einen weiteren Schaufelreihe gegen veränderte Schaufeln ausgetauscht,
welche ein identisches Schaufelblattprofil aufweisen wie die ursprünglichen Schaufeln,
und deren Schaufelwinkel von dem der ursprünglichen Schaufeln verschieden ist. In
einer Ausführungsform der Erfindung ist die Veränderung des Schaufelwinkels in der
weiteren Schaufelreihe gleichsinnig wie die Veränderung des Schaufelwinkels in der
ersten Verdichterlaufreihe, das heisst, wenn der Schaufelwinkel der ersten Verdichterlaufreihe
vergrössert wird, wird auch der Schaufelwinkel der weiteren Schaufelreihe vergrössert,
und, wenn der Schaufelwinkel der ersten Verdichterlaufreihe verkleinert wird, wird
auch der Schaufelwinkel der weiteren Schaufelreihe verkleinert. Eine Ausführungsform
der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Schaufelgeometrie der Leitreihe
der ersten Verdichterstufe unverändert beibehalten wird, dass also weder das Schaufelblattprofil
noch der Schaufelwinkel verändert werden.
[0006] Unter einer Verdichterstufe ist dabei die Anordnung einer Verdichterlaufreihe und
einer stromab folgenden Verdichterleitreihe zu verstehen. Dies ist im Gegensatz zu
einer Turbinenstufe zu verstehen, welche eine Leitreihe mit einer stromab davon angeordneten
Laufreihe umfasst. Eine Laufreihe umfasst einen Schaufelkranz oder ein Schaufelgitter,
welches eine Mehrzahl von Laufschaufeln umfasst. Diese werden auch als Rotorkomponenten,
beispielsweise Rotorbeschaufelung, Rotorschaufelkranz, oder Rotorschaufelgitter und
dergleichen bezeichnet. Eine Leitreihe umfasst einen Schaufelkranz oder ein Schaufelgitter,
welches eine Mehrzahl von Leitschaufeln umfasst. Diese werden auch als Statorkomponenten,
beispielsweise Statorbeschaufelung, Statorschaufelkranz, oder Statorschaufelgitter
und dergleichen bezeichnet.
[0007] Eine Weiterbildung des hier angegebenen Verfahrens umfasst, die Laufschaufeln der
zweiten Verdichterlaufreihe gegen veränderte Laufschaufeln auszutauschen, welche ein
identisches Schaufelblattprofil aufweisen wie die ursprünglichen Laufschaufeln, und
deren Schaufelwinkel von dem der ursprünglichen Laufschaufeln verschieden ist. Eine
Ausführungsform dieser Weiterbildung umfasst, die Schaufelgeometrie der Leitreihe
der zweiten Verdichterstufe unverändert beizubehalten.
[0008] Weiterbildungen des hier beschriebenen Verfahrens umfassen, in wenigstens einer stromab
der zweiten Verdichterstufe angeordneten Verdichterstufe sowohl die Schaufeln der
Laufreihe als auch die Schaufeln der Leitreihe gegen veränderte Schaufeln auszutauschen,
welche ein identisches Schaufelblattprofil aufweisen wie die ursprünglichen Schaufeln,
und deren Schaufelwinkel von dem der ursprünglichen Schaufeln verschieden ist, und/oder
die Schaufeln wenigstens einer Schaufelreihe jeder stromab der zweiten Verdichterstufe
angeordneten Verdichterstufe gegen veränderte Schaufeln auszutauschen, welche ein
identisches Schaufelblattprofil aufweisen wie die ursprünglichen Schaufeln, und deren
Schaufelwinkel von dem der ursprünglichen Schaufeln verschieden ist.
[0009] In einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Schaufelwinkel in den Schaufelreihen,
deren Schaufeln gegen veränderte Schaufeln ausgetauscht werden, derart aufeinander
angepasst, dass der relative Enthalpieaufbau, bezogen auf den gesamten Enthalpieaufbau
im Verdichter, in den einzelnen Verdichterstufen und/oder in den einzelnen Schaufelreihen
gegenüber dem nicht modifizierten Verdichter im Wesentlichen konstant gehalten wird.
Damit ist es möglich, den Massenstrom des Verdichters zu verändern, und dabei die
Stabilitätsreserve gegen einen Strömungsabriss im Wesentlichen unverändert beizubehalten.
[0010] Eine Vergrösserung des Schaufelwinkels, der als der Winkel definiert ist, den die
Sehne des Schaufelblattprofils mit der Umfangsrichtung des Verdichters einschliesst,
resultiert im Allgemeinen in einer Vergrösserung des Massenstroms. Eine Anwendung
des hier beschriebenen Verfahrens, bei dem ursprünglich eingebaute Schaufeln gegen
veränderte Schaufeln ausgetauscht werden, bei denen die Sehnen der Schaufelblattprofile
stärker in Richtung der Verdichterachse orientiert sind als bei den ursprünglich eingebauten
Schaufeln, resultiert demnach in einer Anwendung des Verfahrens zur Erhöhung des Verdichtermassenstroms.
Mit einer beispielhaften Ausführungsform des Verfahrens lässt sich eine Erhöhung des
Verdichtermassenstroms um bis zu sechs Prozent erreichen, ohne dass die Stabilitätsreserve
des Verdichters wesentlich verändert wird.
[0011] Die oben beschriebenen Ausgestaltungen des Verfahrens können selbstverständlich untereinander
kombiniert werden.
[0012] Die Erfindung umfasst weiterhin einen Verdichter, welcher mittels dem oben beschriebenen
Verfahren modifiziert ist. Ein solcher Verdichter umfasst insbesondere wenigstens
zwei axiale Verdichterstufen, und in einer spezifischeren Ausführungsform handelt
es sich um einen rein axialen mehrstufigen Verdichter. Mehrstufige rein axiale Turboverdichter
finden beispielsweise als Verdichter von Gasturbogruppen Verwendung; insofern umfasst
die Erfindung auch eine Gasturbogruppe, welche einen mit einem oben beschriebenen
Verfahren modifizierten Verdichter aufweist.
[0013] Weitere vorteilhafte und zweckmässige Weiterbildungen der Erfindung erschliessen
sich dem Fachmann im Lichte der Unteransprüche und des nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiels.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
[0014] Das oben angegebene Verfahren wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung illustrierten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Im Einzelnen zeigen
Figur 1 eine Gasturbogruppe;
Figur 2 Details eines mehrstufigen Axialverdichters; und
Figur 3 Details eines modifizierten mehrstufigen Axialverdichters.
[0015] Für das Verständnis der Erfindung nicht wesentliche Einzelheiten sind weggelassen
worden. Das Ausführungsbeispiel und die Zeichnung sollen dem besseren Verständnis
des oben beschriebenen Verfahrens dienen, und sollen nicht zur Einschränkung der in
den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung herangezogen werden.
Wege zur Ausführung der Erfindung
[0016] In der Figur 1 ist eine Gasturbogruppe 100 dargestellt Diese umfasst einen mehrstufigen
axialen Turboverdichter 101, eine Brennkammer 102 und eine Turbine 103. Die Welle
111 der Gasturbogruppe ist mit einem Generator 104 antriebsverbunden. Der Verdichter
101 umfasst ein Gehäuse, in welchem die statischen Bauteile des Verdichters angeordnet
sind, sowie die Welle 111, auf welcher die Rotorkomponenten angeordnet sind. Der beispielhaft
und vereinfacht dargestellte Verdichter umfasst eine Vorleitreihe IGV, welche mit
verstellbaren Leitschaufeln ausgestattet sein kann, sowie zehn Verdichterstufen 1
bis 10. Die Anzahl der Verdichterstufen stellt hierbei keine Einschränkung dar; die
Turboverdichter moderner Gasturbogruppen weisen üblicherweise eine höhere Stufenzahl
von beispielsweise 10 bis 22 auf. Für eine Illustration der Erfindung ist die Darstellung
mit zehn Verdichterstufen jedoch ausreichend und übersichtlicher. Die Durchströmungsrichtung
des Verdichters ist in der Zeichnung von links nach rechts. Die erste Verdichterstufe
umfasst eine auf der Welle angeordnete Laufschaufelreihe LA1 und eine stromab davon
im Gehäuse angeordnete Leitschaufelreihe LE1. Alle weiteren Verdichterstufen umfassen
ebenfalls jeweils eine Laufschaufelreihe mit einer stromab davon angeordneten Leitschaüfelreihe.
Auf an sich bekannte Weise umfasst jede Schaufelreihe eine Mehrzahl von Schaufeln,
von denen jede auf ebenfalls an sich bekannte Weise einen Schaufelfuss und ein Schaufelblatt
aufweist.
[0017] Die Figur 2 zeigt Details eines beispielhaften Verdichters, wie er beispielsweise
in der Gasturbogruppe aus Figur 1 Verwendung findet, im ursprünglichen Zustand, das
heisst vor einer Modifikation mit dem angegebenen Verfahren. Dargestellt sind die
ersten beiden Verdichterstufen, umfassend die Laufreihe LA1 und die Leitreihe LE1
sowie die Laufreihe LA2 und die Leitreihe LE2. Weiterhin dargestellt ist eine beliebige
stromab der zweiten Verdichterstufe angeordnete Verdichterstufe N mit der Laufreihe
LAN und der Leitreihe LEN. Die Schaufelblätter sind mit 121, 122, 123, 124, 125, und
126 bezeichnet. In einer Ansicht von radial aussen sind die Schaufelbtattprofile zu
erkennen, sowie der Schaufelwinkel, welcher als der Winkel definiert ist, welche die
Sehne des Schaufelblattprofils mit der Umfangsrichtung des Verdichters einschliesst.
Der Schaufelwinkel der Schaufeln 121 der ersten Laufreihe LA1 ist mit B'
10 bezeichnet. Der Schaufelwinkel der Schaufeln 122 der ersten Leitreihe LE1 ist mit
B"
10 bezeichnet. Der Schaufelwinkel der Schaufeln 123 der zweiten Laufreihe LA2 ist mit
B'
20 bezeichnet. Der Schaufelwinkel der Schaufeln 124 der zweiten Leitreihe LE2 ist mit
B"
20 bezeichnet. Der Schaufelwinkel der Schaufeln 125 der Laufreihe LAN ist mit B'
N0 bezeichnet. Der Schaufelwinkel der Schaufeln 126 der Leitreihe LEN ist mit B"
N0 bezeichnet.
[0018] In der Figur 3 ist der Verdichter aus Figur 2 dargestellt, welcher mit dem beschriebenen
Verfahren modifiziert wurde. Die Schaufelblattprofile der Schaufeln in den dargestellten
Schaufelreihen sind identisch. Ebenso ist der Schaufelwinkel in den Leitreihen LE1
der ersten und LE2 der zweiten Verdichterstufe beibehalten worden. Hingegen wurde
der Schaufelwinkel in der ersten Laufreihe LA1 von B'
10 auf B'
11 vergrössert. Der Schaufelwinkel der zweiten Laufreihe LA2 wurde von B'
20 auf B'
21 vergrössert. Die Profilsehnen sind in diesen beiden Laufreihen nunmehr stärker in
Richtung der Achse des Verdichters orientiert. Damit wird der Versperrungsgrad der
jeweiligen Schaufelgitter vermindert, woraus eine Erhöhung des Verdichtermassenstroms
resultiert. In der Laufreihe LAN und der Leitreihe LEN sind die Schaufelwinkel ebenfalls
von B'
N0 und B"
N0 auf B'
N1 und B"
N1 vergrössert; die Schaufelblattprofile sind jeweils identisch beibehalten. Diese Modifikation
kann auch in anderen, nicht dargestellten Schaufelreihen des Verdichters vorgenommen
sein. Es ist dabei nicht notwendig, immer die Schaufelwinkel der Laufreihe und der
Leitreihe einer Stufe zu verändern; ebenso kann in einer Stufe nur der Schaufelwinkel
entweder der Laufreihe oder der Leitreihe verändert sein. Die Modifikation von stromab
der zweiten Verdichterstufe angeordneten Schaufelreihen bewirkt, dass einerseits keine
Strömungsblockierung in diesen Schaufelreihen aufgrund des vergrösserten Massenstroms
auftritt, und andererseits, dass der Enthalpieaufbau des Verdichters nicht überproportional
in die erste und zweite Laufreihe verschoben wird, was andernfalls die Stabilitätsreserve
gegen einen Strömungsabriss in den Schaufelgittern der ersten und der zweiten Laufreihe
vermindern würde.
[0019] Obschon nicht explizit erwähnt, ist für den Fachmann offensichtlich, dass die oben
gemachten Darstellungen analog für Verdichterbeschaufelungen anwendbar sind, bei denen
die Schaufelblattprofile über der Schaufelhöhe veränderlich sind und insbesondere
auch für den Fachmann geläufige verwundene Schaufeln; die Darstellungen in den Figuren
2 und 3 beziehen sich dann auf einen Umfangsschnitt.
Bezugszeichenliste
[0020]
- 0
- Vorleitreihe
- 1
- erste Verdichterstufe
- 2
- zweite Verdichterstufe
- 3
- dritte Verdichterstufe
- 4
- vierte Verdichterstufe
- 5
- fünfte Verdichterstufe
- 6
- sechste Verdichterstufe
- 7
- siebte Verdichterstufe
- 8
- achte Verdichterstufe
- 9
- neunte Verdichterstufe
- 10
- zehnte Verdichterstufe
- 100
- Gasturbogruppe
- 101
- Verdichter
- 102
- Brennkammer
- 103
- Turbine
- 104
- Generator
- 111
- Welle
- 112
- Gehäuse
- 121
- Schaufelblatt der ersten Laufreihe
- 122
- Schaufelblatt der ersten Leitreihe
- 123
- Schaufelblatt der zweiten Laufreihe
- 124
- Schaufelblatt der zweiten Leitreihe
- 125
- Schaufelblatt der Laufreihe N
- 126
- Schaufelblatt der Leitreihe N
- IGV
- Vorleitreihe
- LA1
- Laufreihe der ersten Verdichterstufe
- LE1
- Leitreihe der ersten Verdichterstufe
- LA2
- Laufreihe der zweiten Verdichterstufe
- LE2
- Leitreihe der zweiten Verdichterstufe
- LA3
- Laufreihe der dritten Verdichterstufe
- LE3
- Leitreihe der dritten Verdichterstufe
- LA4
- Laufreihe der vierten Verdichterstufe
- LE4
- Leitreihe der vierten Verdichterstufe
- LA5
- Laufreihe der fünften Verdichterstufe
- LE5
- Leitreihe der fünften Verdichterstufe
- LA6
- Laufreihe der sechsten Verdichterstufe
- LE6
- Leitreihe der sechsten Verdichterstufe
- LA7
- Laufreihe der siebten Verdichterstufe
- LE7
- Leitreihe der siebten Verdichterstufe
- LA8
- Laufreihe der achten Verdichterstufe
- LE8
- Leitreihe der achten Verdichterstufe
- LA9
- Laufreihe der neunten Verdichterstufe
- LE9
- Leitreihe der neunten Verdichterstufe
- LA10
- Laufreihe der zehnten Verdichterstufe
- LE10
- Leitreihe der zehnten Verdichterstufe
- LAN
- Laufreihe der Verdichterstufe N
- LEN
- Leitreihe der Verdichterstufe N
- B'10
- ursprünglicher Schaufelwinkel in der ersten Laufreihe
- B'11
- geänderter Schaufelwinkel in der ersten Laüfreihe
- B"10
- ursprünglicher Schaufelwinkel in der ersten Leitreihe
- B'20
- ursprünglicher Schaufelwinkel in der zweiten Laufreihe
- B'21
- geänderter Schaufelwinkel in der zweiten Laufreihe
- B"20
- ursprünglicher Schaufelwinkel in der zweiten Leitreihe
- B'N0
- ursprünglicher Schaufelwinkel in der Laufreihe der Stufe N
- B'N1
- geänderter Schaufelwinkel in der Laufreihe der Stufe N
- B"N0
- ursprünglicher Schaufelwinkel in der Leitreihe der Stufe N
- B"N1
- geänderter Schaufelwinkel in der Leitreihe der Stufe N
1. Verfahren zur Erhöhung des Schluckvermögens bei einem mehrstufigen Verdichter (101),
wobei der Verdichter Laufschaufeln einer ersten Verdichterlaufreihe (LA1) mit einem
bestimmten Schaufelblattprofil (121) umfasst, und diese Laufschaufeln in Anströmungsrichtung
einen vorgegebenen Schaufelwinkel (B'10) aufweisen, und wobei die Schaufeln mindestens einer stromab der zweiten Verdichterstufe
angeordneten weiteren Schaufelreihe (LAN, LEN) ein bestimmtes Schaufelblattprofil
(125, 126) und in Anströmungsrichtung einen vorgegebenen Schaufelwinkel (B'NO, B"NO) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichterlaufreihe (LA1) und mindestens einer der stromab der zweiten Verdichterstufe
angeordneten weiteren Schaufelreihe (LAN, LEN) bei unveränderten Schaufelblattprofilen
(121, 125, 126) mit einem unterschiedlichen Schaufelwinkel (B'11, B'N1, B"N1) gegenüber den vorgegebenen Schaufelwinkeln (B'10, B'NO, B"NO) augeführt sind, und dass die Schaufelwinkel (B'N1, B"N1) der weiteren Schaufelreihen (LAN, LEN) in Abhängigkeit des zu einem grösseren Schluckvermögens
veränderten Schaufelwinkel (B'11) der ersten Verdichterlaufreihe (LA1) angepasst werden.
2. Verfahren gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, die Schaufelgeometrie der Leitreihe (LE1) der ersten Verdichterstufe unverändert
beizubehalten.
3. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, die Laufschaufeln der zweiten Verdichterlaufreihe (LA2) gegen veränderte Laufschaufeln
auszutauschen, welche ein identisches Schaufelblattprofil (122) aufweisen wie die
ursprünglichen Laufschaufeln, und deren Schaufelwinkel (B'21) von dem Schaufelwinkel (B'20) der ursprünglichen Laufschaufeln verschieden ist.
4. Verfahren gemäss Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, die Schaufelgeometrie der Leitreihe (LE2) der zweiten Verdichterstufe unverändert
beizubehalten
5. Verfahren gemäss einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die weitere Schaufelreihe
eine Laufschaufelreihe (LAN) ist.
6. Verfahren gemäss einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die weitere Schaufelreihe
eine Leitschaufelreihe (LEN) ist.
7. Verfahren gemäss einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, in wenigstens einer stromab der zweiten Verdichterstufe angeordneten Verdichterstufe
sowohl die Schaufeln der Laufreihe als auch die Schaufeln der Leitreihe gegen veränderte
Schaufeln auszutauschen, welche ein identisches Schaufelblattprofil aufweisen wie
die ursprünglichen Schaufeln, und deren Schaufelwinkel von dem der ursprünglichen
Schaufeln verschieden ist.
8. Verfahren gemäss einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, die Schaufeln wenigstens einer Schaufelreihe jeder stromab der zweiten Verdichterstufe
angeordneten Verdichterstufen gegen veränderte Schaufeln auszutauschen, welche ein
identisches Schaufelblattprofil aufweisen wie die ursprünglichen Schaufeln, und deren
Schaufelwinkel von dem der ursprünglichen Schaufeln verschieden ist
9. Verfahren gemäss einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, die Schaufelwinkel in den Schaufelreihen, deren Schaufeln gegen verändere Schaufeln
ausgetauscht werden, derart aufeinander abzustimmen, dass der relative Enthalpieaufbau
in den einzelnen Verdichterstufen im Wesentlichen konstant gehalten wird.
10. Verfahren gemäss einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaufelwinkel der veränderten Schaufeln grösser ist als der Schaufelwinkel der
ursprünglichen Schaufeln, derart, dass die Sehnen der Schaufelblattprofile der veränderten
Schaufeln in Abhängigkeit des erhöhten Massenstromes stärker in Richtung der Verdichterachse
orientiert sind.
11. Verfahren gemäss einem der vorstehenden Ansprüche zur Erhöhung des Verdichtermassenstroms.
1. Method for increasing the absorption capacity in a multistage compressor (101), the
compressor comprising moving blades of a first compressor moving blade row (LA1) with
a defined blade leaf profile (121), and these moving blades having a predetermined
blade angle (B'10) in the flow-on direction, and the blades of at least one further blade row (LAN,
LEN) arranged downstream of the second compressor stage having a defined blade leaf
profile (125, 126) and, in the flow-on direction, a predetermined blade angle (B'NO, B"NO), characterized in that the compressor moving blade row (LA1) and at least one of the further blade rows
(LAN, LEN) arranged downstream of the second compressor stage are realized, in the
case of unchanged blade leaf profiles (121, 125, 126), with a different blade angle
(B'11, B'N1. B"N11), as compared with the predetermined blade angles (B'10, B'NO, B"NO), and in that the blade angles (B'N1, B"N1) of the further blade rows (LAN, LEN) are adapted as a function of the blade angle
(B'11), modified for a greater absorption capacity, of the first compressor moving blade
row (LA1).
2. Method according to Claim 1, characterized in that the blade geometry of the guide blade row (LE1) of the first compressor stage is
maintained unchanged.
3. Method according to either one of Claims 1 or 2, characterized in that the moving blades of the second compressor moving blade row (LA2) are exchanged for
modified moving blades which have an identical blade leaf profile (122) to the original
moving blades and the blade angle (B'21) of which is different from the blade angle (B'20) of the original moving blades.
4. Method according to Claim 3, characterized in that the blade geometry of the guide blade row (LE2) of the second compressor stage is
maintained unchanged.
5. Method according to one of the preceding claims, the further blade row being a moving
blade row (LAN).
6. Method according to one of the preceding claims, the further blade row being a guide
blade row (LEN).
7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, in at least one compressor stage arranged downstream of the second compressor stage,
both the blades of the moving blade row and the blades of the guide blade row are
exchanged for modified blades which have an identical blade leaf profile to the original
blades and the blade angle of which is different from that of the original blades.
8. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the blades of at least one blade row of each compressor stage arranged downstream
of the second compressor stage are exchanged for modified blades which have an identical
blade leaf profile to the original blades and the blade angle of which is different
from that of the original blades.
9. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the blade angles in the blade rows, the blades of which are exchanged for modified
blades, are coordinated with one another in such a way that the relative enthalpy
build-up in the individual compressor stages is kept essentially constant.
10. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the blade angle of the modified blades is greater than the blade angle of the original
blades, in such a way that the chords of the blade leaf profiles of the modified blades
are oriented to a greater extent in the direction of the compressor axis as a function
of the increased mass flow.
11. Method according to one of the preceding claims for increasing the compressor mass
flow.
1. Procédé pour l'augmentation de la capacité d'absorption d'un compresseur à plusieurs
étages (101), le compresseur comprenant des aubes mobiles d'une première rangée mobile
de compresseur (LA1) présentant un profil de pale d'aube déterminé (121), et ces aubes
mobiles présentant un angle d'aube prédéfini (B'10) dans la direction d'arrivée d'écoulement, et les aubes d'au moins une rangée d'aubes
supplémentaire (LAN, LEN) disposée en aval du deuxième étage de compresseur présentant
un profil de pale d'aube déterminé (125, 126) et présentant un angle d'aube prédéfini
(B'NO, B"NO) dans la direction d'arrivée d'écoulement, caractérisé en ce que la rangée mobile de compresseur (LA1) et au moins l'une des rangées d'aubes supplémentaires
(LAN, LEN) disposée en aval du deuxième étage de compresseur sont réalisées de manière
à présenter un angle d'aube différent (B'11, B'N1, B"N1) par rapport aux angles d'aube prédéfinis (B'10, B'NO, B"NO) en cas de profils de pale d'aube inchangés (121, 125, 126), et en ce que les angles d'aube (B'N1, B"N1) des rangées d'aubes supplémentaires (LAN, LEN) sont ajustés en fonction de l'angle
d'aube (B'11), modifié pour obtenir une plus grande capacité d'absorption, de la première rangée
mobile (LA1).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait de maintenir inchangée la géométrie d'aube de la rangée directrice (LE1)
du premier étage de compresseur.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le remplacement des aubes mobiles de la deuxième rangée mobile de compresseur (LA2)
par des aubes mobiles modifiées, lesquelles présentent un profil de pale d'aube identique
(122) à celui des aubes mobiles d'origine, et dont l'angle d'aube (B'21) est différent de l'angle d'aube (B'20) des aubes mobiles d'origine.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait de maintenir inchangée la géométrie d'aube de la rangée directrice (LE2)
du deuxième étage de compresseur.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la rangée
d'aubes supplémentaire est une rangée d'aubes mobiles (LAN).
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la rangée
d'aubes supplémentaire est une rangée d'aubes directrices (LEN).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le remplacement, dans au moins un étage de compresseur disposé en aval du deuxième
étage de compresseur, à la fois des aubes de la rangée mobile et des aubes de la rangée
directrice par des aubes modifiées, lesquelles présentent un profil de pale d'aube
identique à celui des aubes d'origine, et dont l'angle d'aube est différent de celui
des aubes d'origine.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le remplacement des aubes d'au moins une rangée d'aubes de chaque étage de compresseur
disposé en aval du deuxième étage de compresseur par des aubes modifiées, lesquelles
présentent un profil de pale d'aube identique à celui des aubes d'origine, et dont
l'angle d'aube est différent de celui des aubes d'origine.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par l'adaptation les uns aux autres des angles d'aube dans les rangées d'aubes dont les
aubes sont remplacées par des aubes modifiées, de telle sorte que l'augmentation d'enthalpie
relative dans les étages de compresseur individuels soit maintenue essentiellement
constante.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'angle d'aube des aubes modifiées est supérieur à l'angle d'aube des aubes d'origine,
de telle sorte que les cordes des profils de pale d'aube des aubes modifiées soient
orientées plus fortement en direction de l'axe de compresseur en fonction du débit
massique accru.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes pour l'augmentation
du débit massique de compresseur.

