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Regeleinrichtung für lireiselverdichter.
Es ist bekannt, dass man die Leistung von Kreiselverdichtern dem Verbrauch nicht in genügender Weise anpassen kann und dass daher, sobald die Belastung auf der Druckseite auf das sogenannte kritische Minimum sinkt, störende Erscheinungen eintreten, die unter dem Namen "Pumpen" bekannt sind.
Während früher diesem Übelstande durch Abblasen der überschüssigen Förderleistung in die Atmosphäre oder durch Drosseln der Förderquerschnitte begegnet wurde, versucht man neuerdings die sogenannte Aussetzerregelung, mit der die Förderung in das Druckleitungsrohr bei oder kurz vor Eintritt des Pumpens periodisch wiederkehrend so lange ausgesetzt wird, bis der Netzdruck auf einen bestimmten Wert unter den normalen Druck gesunken ist und dann bei kleinstmöglicher Fördermenge so lange ein Aufpumpen des Netzes auf den normalen Druck erfolgen kann, bis das kritische Minimum wieder erreicht ist und die Förderung ins Netz wieder aussetzt.
Aussetzerregelungen haben den grundsätzlichen Nachteil, dass der Netzdruck während der Aussetzperiode schwankt und dass bei gewissen Arten von Verbrauchern die Häufigkeit der Aussetzzeiten so gross wird, dass der Gang des Verdichters nur noch in einem dauernden Hin-und Herpendeln besteht und von einer geordneten Regelung nicht mehr gesprochen werden kann. Ausserdem ist während der Aussetzzeit der Wirkungsgrad der Antriebsmaschine schlecht, insbesondere bei Antrieben, die aus Dampfkesseln gespeist werden. Auch hat die Häufigkeit des Inbetriebnehmens und Wiederabschaltens der Kessel Gefahren im Gefolge.
Der Erfindung liegt nun die Feststellung zugrunde, dass ein aus zahlreichen Rohrleitungen und Zapfstellen bestehendes Druckluftnetz stets Undichtheiten hat, die zu einer ständigen Druckluftförderung im Mindestbetrage von etwa 30% der normalen zwingen. Demnach würde eine Regelung des Verdichters auf etwa 25% der normalen Fördermenge genügen.
Eine solche Herabsetzung der Förderleistung an einem Kreiselverdichter wird erfindungsgemäss unter Überwindung aller genannten Schwierigkeiten durch eine Umschaltevorrichtung erreicht, mit der die Förderungen zunächst über eine Gruppe von Verdiehterstufen für höheren Druck und hierauf über eine solche niederen Druckes geführt sind, wobei ein Teil des Querschnittes der letzteren abgesperrt ist.
Eine Ausführung, bei der das in der Druckleitung zum Netz angeordnete Rückschlagventil die Umschaltevorrichtung steuert und gleichzeitig die Querschnitte der Niederdruckstufen selbsttätig verringert, zeigen die Fig. 1 und 2 der Zeichnung. Fig. 1 stellt ein Schaubild dar und Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Verdichter.
Bei Normalbetrieb saugt der Verdichter durch das Saugrohr a an und drückt die Luft im Zuge der ausgezogenen Linie in Fig. 1 durch die einzelnen Niederdruckstufen N, dann über den mittleren Austrittsstutzen b, die Umführungsleitung c, den mittleren Eintrittsstutzen d, die anschliessenden Hochdruckstufen H in den Druckstutzen e und weiter über ein Wechselventil o und das übliche Rückschlag- organ f in das Druckleitungsnetz y.
Sinkt nun die Entnahme von Fördermittel auf der Verbraucherseite g auf das kritische Minimum, bei dem das Pumpen beginnt, dann reisst die Fördersäule ab und der verdichtete Inhalt entspannt sich nach der Saugleitung zu. Diese Rückbewegung wird nun dazu benutzt, um das Rückschlagorgan f (Fig. 1) selbsttätig zu schliessen. Die Bewegung des Rüekschlagorganes wird durch ein Gestänge q (Fig. 1) auf eine Anzahl von Umschalteorganen, die in die Rohrleitungen eingebaut sind, übertragen.
Nach der
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Umschaltung dieser Organe saugt der Verdichter durch den Saugraum a, das Zuleitungsrohr s und den Stutzen d an und drückt die Luft im Zuge der gestrichelt gezeichneten Linie zunächst durch die Hoehdruckstufen H, hierauf in den Druckstutzen e, sodann in die Umfuhrungsleitung 1, ni und von hier durch ein besonderes Zuführungsrohr t in die Niederdruckstufen N, endlich durch den Stutzen b in Leitung k und von hier durch das Rückschlagventil i in das Druckleitungsnetz g. Auf diesem Wege sind vor die Niederdruckstufen Blenden geschaltet, die einen Teil des Querschnittes dieser Stufen absperren.
In Fig. 2 ist ein Schnitt durch den Verdichter und durch die Rohrleitungen gezeichnet, der die Stellung und Wirkung der Umsehalteorgane sowie die Blenden vor den Niederdruckstufen deutlich erkennen lässt. Die Stellung der Umschalteorgane und der Blenden ist hier für den Betrieb mit Teillast nach erfolgter Umschaltung eingezeichnet. Das aus Fig. 1 ersichtliche Gestänge q wirkt auf eine Schalt-
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von Blenden u, die in der gezeichneten Lage den grösseren Teil des Querschnittes der Niederdruckstufen abdecken, sowie auf ein Wechselventil M), das in die Umführungsleitung c der Fig. 1 eingebaut ist.
In der gezeichneten Stellung sperrt das Ventil n den oberen Teil t des Saugraumes a ab, so dass die angesaugte Luft ihren Weg durch das Rohr s und den bereits aus Fig. 1 ersichtlichen Weg (Zug der gestrichelten Linie) nimmt. Nach dem Austritt aus der letzten Hoehdruckverdichterstufe v gelangt die Luft durch den Stutzen e in die Umführungsleitung !, in, weil das Ventil o den Austritt zum Druckleitungsnetz g sperrt. Aus dem Umführungsrohr 1, in tritt die Luft in das Rohr t ein, das durch eine Wand w von dem Hauptansaugrohr a abgeschlossen ist. Aus dem Rohr t tritt das Fördermittel in den Raum y und gelangt von hier aus in die durch die Blenden M nicht abgedeckten Öffnungen der Niederdruckstufen N.
Aus der letzten Niederdruckstufe z gelangt die Luft durch eine entsprechende Überströmöffnung des Umschaltventiles win die Leitung k und von hier durch das Rückschlagventil iin das Druckleitungsnetz g.
Die Stellung des Umschalteventiles w für normalen Betrieb ist in Fig. 3 nebst den zugehörigen Anschlussleitungen noch einmal herausgezeichnet. Für diesen Betrieb sind die Ventile o und n geöffnet.
Man erkennt, dass die Luft nach ihrem Austritt aus der letzten Niederdruekstufe z unmittelbar in die erste Hoehdruckstufe in der Richtung des eingezeichneten Pfeiles umgeleitet wird, wobei die Rohre k und s abgesperrt sind.
Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die verhältnismässig schmalen Laufräder der Hochdruckstufen H als gewöhnliche Einkammerräder ausgeführt werden, während die Zweikammerteilung auf die Laufräder der Niederdruckstufen N, die sich infolge ihrer Breite leichter bearbeiten lassen, beschränkt ist. Der Betrieb mit dem auf diese Weise verkleinerten Förderquerschnitt ergibt eine tatsächliche Förder-
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Das Zurückschalten auf normalen Förderquerschnitt erfolgt auch selbsttätig, u. zw. unter Einfluss eines Mengenreglers, der in Tätigkeit tritt, wenn der Verbrauch derart steigt, dass die mit dem kleinen Förderquerschnitt erreichbare Höchstmenge nicht mehr genügt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Regeleinrichtung für Kreiselverdichter, gekennzeichnet durch eine Umschaltvorrichtung, mit der das Fördermittel zunächst durch eine Gruppe von Verdichtungsstufen (H) für höheren Druck und hierauf durch eine solche (N) niederen Druckes, deren Durchschnittsquerschnitte hiebei teilweise abgesperrt sind, geleitet wird.