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Kompressor.
Nachstehende Kompressorbauart soll mit einfachen Mitteln geringeren Leistungsaufwand und erhöhte Sicherheit im Betriebe erzielen lassen.
Wenn man von den ganz nassen Kompressoren absieht, die praktisch versagten, kann man im
Wesen zwei Typen von Verdichtern als betriebsfähig bezeichnen, u. zw. die trockenen Verdichter, die fast überall verwendet werden, und die sogenannten halbnassen Kompressoren, die heute aber nur mehr selten angetroffen werden. Bei den letzteren, bei denen Wasser in feinen Strahlen in den Kompressionsraum eingespritzt wird, tritt der Übelstand auf, dass bei den ausnahmslos liegend angeordneten
Kompressionszylindern das eingespritzte Wasser die Kolbenbewegung teilweise mitmachen muss, um dann durch die Druckventile aus dem Zylinderinnern entfernt zu werden. Grosse Kolbengeschwindig- keiten sind daher nicht möglich. Ein zweiter Übelstand ist der, dass die Zylindergleitflächen durch das
Wasser eine Einbusse an Schmierung erleiden.
Wegen dieser Übelstände hat sich die Praxis für die trockenen Kompressoren entschieden, trotz- dem auch hiebei grosse Übelstände, wie grosser Arbeitsverbrauch und höhere Endtemperaturen des
Gases oder der Luft, die Folge sind. Dabei müssen, um die bei der Verdichtung auftretende Temperaturerhöhung des Gases in erträglichen Grenzen zu halten, die Zylinderwandungen und die Zylinderdeckel der Kompressoren gekühlt werden. Da diese Kühlung aber nur in der Nähe der Oberfläche wirkt, so kann sie (besonders bei grösseren Kompressoren) nicht ausreichend sein, weil der Kern der jeweils im Zylinder zu verdichtenden Luft ungekühlt bleibt. Hoher Arbeitsverbrauch verbunden mit hoher Endtemperatur des verdichteten Gases sind die Folgen.
Die neue Bauart vermeidet diese Übelstände dadurch, dass schon beim Ansaugen (also vor den Saugventile beim Kolbenkompressor) der Luft ein sehr feinverteiltes Kühlmittel zugemischt wird, so dass in jeder Phase des Arbeitsvorganges die auftretende Wärme dem Gas sofort entzogen wird.
Dabei nähert sich der Arbeitsvorgang mehr der arbeitsparenden isothermischen Verdichtung.
Das idealste und einfachste Kühlmittel wäre das Wasser, durch welches aber die Kolbenschmierung nachteilig beeinflusst wird. Aus diesem Grunde wird bei der neuen Bauart das Kühlmittel nicht nur schon vor den Saugventile eingespritzt, sondern als Kühlmittel auch noch eine Mischung von Wasser und Öl, sogenanntes wasserlösliches 01, wie man derartige flüssige und auch feste Schmiermittel heute bereits herstellen kann, verwendet. Dadurch wird die sehr wirksame innere Kühlung der ganzen in den Verdichterzylinder eingesaugten Luftmasse ermöglicht, ohne dass die Schmierung leidet.
Damit das in Nebelform eingespritzte Kühl-und Sehmierungsmittel bei Kolbenkompressoren aber nicht mit dem hin und her gehenden Kolben in direkte Berührung kommt (wenn es im Verdichtungraum in den flüssigen Zustand übergangen sein sollte), so werden stehende Zylinder verwendet. Der einfach wirkende Kompressor besteht dann aus einem vertikalen glatten Rohr als Zylinder, an dessen unterem Ende der Zylinderdeckel mit den Druckventilen angeflanseht ist, unterhalb welchem die Ableitung der verdichteten Luft und des Kühlmittels erfolgt. In dem stehenden Zylinder ist ein Kolben, ähnlich wie die Automobilkolben, der von einer Kurbelwelle angetrieben wird. Im Boden dieses Kolbens befindet sich das Saugventil.
Bei Kolbenkompressoren sind ober der höchsten Stellung des Kolbens Streudüsen angeordnet. die das Kühlgemisch in feinverteilter Form der anzusaugenden Luft beimischen und so eine Art Vernebelung erreichen lassen. Es dürfte in den meisten Fällen genügen, eine Temperaturerhöhung von 40 bis 500 C zuzulassen, wobei man dann mit einer verhältnismässig kleinen Kühlmittelmenge eine starke Senkung des Arbeitsverbrauches erzielt.
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Bei dieser Verdichterbauart wird die bei der Verdichtung entstehende Wärnio in einfachster Weise sofort bei der Entstehung vom Kühlmittel im Verdichtungsraum aufgenommen und mit dem Kühlmittel, das in bekannter Weise von der Pressluft getrennt wird, abgeführt. Das allenfalls schon im Verdichtungszylinder flüssig gewordene Küblgemisch wird auf keinen Fall mit dem bewegten Kolben zusammentreffen, so dass man die bei trockenen Kompressoren üblichen Hubzahlen auch bei dieser neuen Bauart unbedenklich anwenden kann. Durch Verwendung eines schmierenden Kühlmittels wird die Reibung nicht erhöht. Der Arbeitsaufwand bei einem derartigen Kompressor stellt sich nach durchgeführten Berechnungen um 8 bis 10% niedriger heraus, als bei den normalen trockenen Kompressoren.
Es sei noch bemerkt, dass man auch bei rotierenden Kompressoren durch Anordnung der erwähnten Streudüsen vor den Saugsehlitzen die gleichen Vorteile erhält.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kompressor, dadurch gekennzeichnet, dass in den Saugraum (d. h. bei Kolbenkompressoren stehender Bauart oberhalb des Kolbens, also vor den Saugventilen, bei Rotationskompressoren vor den Saugschlitzen) ein Kühlmittel ausgespritzt wird, zum Zweck, in jeder Phase der nach dem Ansaugen folgenden Arbeitsvorgänge dem Gas oder der Luft Wärme zu entziehen zur Erzielung einer möglichst niedrigen Endtemperatur.