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Verfahren und Einrichtung zur Regelung des Betriebes von Kreiselverdichtern.
Ein Nachteil der Kreiselverdichter gegenüber den Kolbenverdichtern besteht darin, dass man bei geringem Gas-bzw. Luftverbrauch die Leistung des Verdichters nicht dem Verbrauch anpassen kann. Die Verkleinerung der Fördermenge de, s Verdichters durch Erniedrigung der Saugspannung durch eine Drosselvorrichtung ist bekanntlich nur bis zu einer bestimmten kritischen Fördermenge möglich, bei der die Luft innerhalb des Verdichters in Schwingungen gerät, die dessen ordnungsmässigen Betrieb stören. Man war deshalb bisher gezwungen, bei geringem Luftverbrauch den Verdichter mit zu grosser Belastung laufen und die überschüssige verdichtete Luft nutzlos entweichen zu lassen.
Dieser Verlust an Energie wird nach der Erfindung dadurch vermindert, dass der Verdichter lei einem seine Fördermenge unterschreitenden Verbrauch nach Erhöhung des Druckes in der Druckleitung über den geringsten zulässigen Betriebsdruck bis zur Wiedererreichung dieses Druckes oder eines Zwischendruckes von der Druckleitung abgeschaltet und während der Ausschaltzeiten seine Förderung und sein Kraftverbrauch durch Erniedrigung der Sau-gspajMung
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menge dem Luftvorrat des Druckrohrnetzes entnommen.
Bei diesem Verfahren zur Anpassung des Betriebes eines Kreiselverdichters an den Luftverbrauch ist infolge der Erniedrigung der Saugspannung während der Ausschaltzeiten der Kraftbedarf des Verdichtern esentiieh ge- ringer als bei voller Belastung. da er sich nahezu im geraden Verhältnis mit der Samgspannung ändert.
Das Verfahren umfasst demnach zwei verschiedene Arbeitsabschnitte. Während des erster, wird vom Verdichter mehr Luft gefördert als verbraucht wird, und der Druck in der Drucklltung steigt daher allmählich@ während des zweiten Abschnittes ist der Verdichtervnm Rohrnetz \ollständig abgeschlossen, die Spannung im Rohrnetz sinkt daher, und nun wird ausserdem während
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Die Erniedrigung der Saugspannun kann bei dem Verfahren auch mit Hilfe der über- schüssigen Luftmenge herbeigeführt werden, indem nach Erhöhung des Druckes in der Druck-
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und dem der kritischen Fördermenge entsprechenden Zwischendruck und infolgedessen auch desto mehr nahezu gleichbleibend der Druck im Rohrnetz 4. Man kann deshalb durch eine solche Anordnung den Luftdruck im Netz nahezu gleichbleibend halten.
Die Erniedrigung der Saugspannung kann selbstverständlich auch anstatt durch Einschaltung einer Drosselvorrichtung in die Saugleitung durch Drosselung der Luft an einer beliebigen Stufe des Verdichters oder an mehreren Stufen gleichzeitig herbeigeführt werden. Der übrige Teil des Verdichters arbeitet dann auch während der Droswlungmiten gewöhnlich weiter.
Die Empfindlichkeit der Regelungseinrichtung kann durch Einschaltung eines Relais mit Stellsteuerung erhöht werden, wie Fig. 2 zeigt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist an die Leitung 12 ebenfalls ein Zylinder, 16, angeschlossen, in dem der Kolben 17 spielt. der auf der einen Seite unter dem im Rohrnetze 4 herrschenden Druck, auf der anderen Seite unter dem Einflusse einer regelbaren Druckfeder 18 steht. Die Kolbenstange 19 ist durch einen Schwinghebel 20 mit der Kolbenstange 21 eines Kolbens gelenkig verbunden, der in einem Zylinder 23 spielt. Am anderen Ende der Kolbenstange 21 greift die Gelenkstange 7J an, die mit dem Hebel 7 verbunden ist, der auf der Welle 6 der in der Saugleitung 3 eingeschalteten Drosselklappe 8 ! W.
Durch die an den beiden Enden des Zylinders 23 mündenden Leitungen 2 und S" ! kann
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Bringt man bei Uberschreitung @es bestimmten Hochstdruckes die Drosselklappe fj unmittelbar in die dem Leerlauf des ve@@@chters entsprechende Schliesslage, also in eine Lage, bei der die SaugspalU1Ung etwa bis lilo Atm. oder weniger erniedrigt ist, so wird der Kraftbedarf des Verdichters während der Ausschaltzeiten noch bedeutend kleiner. Nach Fig. 3 ist zu diesem
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entsprechend der Verkleinerung des auf die Wagrechtebene projizierten Hebelarmes kleiner als der bei der oberen Endlage des Kolbens 34 auf diesen wirkende Druck ist.
Da nun durch die Schliessung der Klappe 5 der Verdichter vom Netz 4 abgeschaltet ist, so sinkt der Druck in diesem, der Kolben 34 wird jedoch infolge der Verkleinerung der Gegenkraft durch das Gewicht 42 erst wieder in seine obere Endlage zurückgebracht, wenn der Druck im Netz 4 um den der selbsttätigen Hebelarmverkürzung entsprechenden Betrag gesunken ist. Durch Verstellung des Gewichtes 42 auf der Bogenführung. 43 kann man den Mindestdruck in weiten Grenzen regeln.
Zur Vermeidung der durch die plötzliche Ent-und Belastung des Verdichters entstehenden
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menge erst allmählich, wie bei den Einrichtungen nach den Fig. 1 und 2, bis zur Erreichung der kritischen Fördermenge verkleinert und darauf die Klappe 5 in die dem Leerlauf des Verdichters entsprechende Schliesslage gebracht. In dem Zylinder 44 und dessen als Zylinder ausgebildetem Deckel 45 ist ein aus dem grossen Kolben 46 und dem kleinen Kolben 47 bestehender Stufen-
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des Rohrnetzes 4 gesetzt, während die andere Seite dieses Kolbens durch eine Druckfeder @ belastet ist.
Der Stufenkolben ist durch eine Gelenkstange 49 mit dem Hebel 7 der Drosselklappe-5 verbunden und steht bei der Ofenlage der Klappe in seiner oberen Endlage. bei der der Kolben 46
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der gleich dem Hub der Drosselklappe von der Offenstellung bis zu der der kritischen Förder- menge entsprechenden Lage ist, mündet eire Leitung 50 in den Zylinder. J. J, die an dem Ende des kleinen Zylinders 45 oberhalb der Druckfläche des kleinen Kolbens 47 angeschlossen ist.
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wird die Saugspannung soweit erniedrigt, dass der Druck am Stutzen 15 unter den im Rohrnetz 4 herrschenden Druck sinkt und die Rückschlagvorrichtung 54 den Verdichter vom Rohr-
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Saugleitung zurückgeführt und dem angesaugten Luftstrom entgegengeleitet wird.
Infolge dieser Erhöhung der Gegenwirkung sinkt der Druck im Stutzen 16 noch weiter bis zu einem durch die jeweiligen Verhältnisse gegebenen Mindestdrucke. Da auch bei dieser Einrichtung die benötigte Luftmenge während der Ausschaltzeit des Verdichters dem Luftvorrat des Netzes 4 entnommen wird, so sinkt der Druck im Rohrnetze, so dass sich die Rückschlagvorrichtung 54 wieder öffnet, sobald der Druck im Stutzen 15 erreicht ist. Darauf wird die Absperrvorrichtung 53 wieder'geschlossen und das Spiel wiederholt sich.
Vorteilhaft wird dieses Verfahren mit dem bei den Einrichtungen nach den Fig. 1 bis 4 angewendeten Verfahren vereinigt, indem man die Saugspannung durch eine Drosselvorrichtung erniedrigt und ausserdem die nach der Abschaltung des Verdichters von dem Druckrohrnetz noch geförderte Luftmenge in die Saugleitung zurückführt, und zwar entgegengesetzt zur Saugrichtung des Verdichters. Auf diese Weise erzielt man während der Ausschaltzeiten desVer- dichters den geringsten Kraftverbrauch.
Die beschriebene Erniedrigung der Saugspannung braucht aber nicht, wie bisher angenommen, immer in der Saugleitung des gesamten Verdichters, d. h. vor dem ersten Laufrad, zu erfolgen ; sie kann auch nur auf einen Teil der Laufräder beschränkt 1 : werden. Ist z. B. der Verdichter in zwei Gehäuse, ein Niederdruck-und ein Hochdruckgehäuse, eingebaut, so braucht die Erniedrigung der Saugspannung nur von dem Hochdruckgehäuse zu erfolgen. Dies tat z. B. zweckmässig, wenn man Luft von verschiedener Spannung dem Verdichter entnimmt : einmal hinter dem Hochdruckgehäuse, das andere Mal hinter dem Niederdruckgehäuse. Dann kann man das Hochdruckgehäuse nach dem Verfahren gemäss der Erfindung abschalten, rührend das Niederdruckgehäuse in gewöhnlicher Weise weiterarbeitet.
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