BE1010376A3 - Rotatieve kompressor. - Google Patents

Rotatieve kompressor. Download PDF

Info

Publication number
BE1010376A3
BE1010376A3 BE9600564A BE9600564A BE1010376A3 BE 1010376 A3 BE1010376 A3 BE 1010376A3 BE 9600564 A BE9600564 A BE 9600564A BE 9600564 A BE9600564 A BE 9600564A BE 1010376 A3 BE1010376 A3 BE 1010376A3
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
water
polyalkylene glycol
compressor according
bearings
compressor
Prior art date
Application number
BE9600564A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Atlas Copco Airpower Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atlas Copco Airpower Nv filed Critical Atlas Copco Airpower Nv
Priority to BE9600564A priority Critical patent/BE1010376A3/nl
Priority to EP97201825A priority patent/EP0814267A1/en
Priority to JP9162322A priority patent/JPH1054384A/ja
Priority to US08/878,942 priority patent/US5957676A/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1010376A3 publication Critical patent/BE1010376A3/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0007Injection of a fluid in the working chamber for sealing, cooling and lubricating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M171/00Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
    • C10M171/008Lubricant compositions compatible with refrigerants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02Lubrication; Lubricant separation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/103Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
    • C10M2209/104Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing two carbon atoms only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/103Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
    • C10M2209/107Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of two or more specified different alkylene oxides covered by groups C10M2209/104 - C10M2209/106
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/30Refrigerators lubricants or compressors lubricants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/32Wires, ropes or cables lubricants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/34Lubricating-sealants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/36Release agents or mold release agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/38Conveyors or chain belts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/40Generators or electric motors in oil or gas winning field
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/42Flashing oils or marking oils
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/44Super vacuum or supercritical use
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/50Medical uses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2210/00Fluid
    • F04C2210/14Lubricant

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

Rotatieve kompressor, die ten minste een rotor (2) bevat die door middel van met een smeervloeistof gesmeerde lagers (4) draaibaar in een komprersieruimte (1) is gemonteerd en middelen (13-15-16) om water in het kompressorhuis (1) op de rotor (2) te injekteren, daardoor gekenmerkt dat smeervloeistof van de lagers (4), een vloeistof is op basis van met water mengbaar polyalkyleenglycol.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Rotatieve kompressor. 



  De uitvinding heeft betrekking op een rotatieve kompressor, die ten minste   één   rotor bevat die door middel van met een smeervloeistof gesmeerde lagers draaibaar in een kompressorkamer is gemonteerd en middelen om water in de kompressorkamer op de rotor te injekteren. 



  Rotatieve kompressoren, in het bijzonder schroefkompressoren met twee schroeven als rotoren, worden veel gebruikt omwille van hun uitstekend rendement en hun betrouwbaarheid. Ze leveren nagenoeg pulsloos perslucht en vergen weinig onderhoud. 



  Wanneer geen olievrije perslucht vereist is, worden veelal olie-geinjekteerde kompressoren verkozen boven de duurdere droog draaiende kompressoren. 



  Bij deze droog draaiende compressoren wordt olie als smeermiddel uitsluitend voor de lagers en eventueel de tandwielkast gebruikt. Deze laatste kompressoren kunnen enkel olievrije perslucht leveren indien de kompressorkamer zorgvuldig afgedicht is om olielekken van de lagers naar de kompressieruimte te vermijden, hetgeen gekompliceerde en dure afdichtingen vergt. 



  Bij olie-geinjekteerde kompressoren wordt olie geinjekteerd in de kompressiekamer zodat de olie nodige smering van de bewegende onderdelen verzorgt en als koelmedium werkt en een dunne oliefilm een vloeibare afdichting vormt tussen de rotoren onderling en tussen de wanden van de kompressiekamer en de rotoren. Hierdoor vermindert de terugstroming van perslucht en verhoogt het rendement en 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 wordt de werktemperatuur verlaagt, wat de thermodynamische efficiëntie ten goede komt. 



  Een nadeel van deze bekende olie-geinjekteerde kompressoren is evenwel de aanwezigheid van oliedeeltjes in de perslucht. 



  Door olie-afscheiders en filters kan de olie-bevuiling voor een gedeelte worden verminderd, maar enkel door middel van komplexe filtratiesystemen kan zuivere lucht worden verkregen. 



  Filters en vooral voornoemde komplexe filtersystemen zijn duur, onderhoudsintensief, energieverbruikend en onbetrouwbaar en veroorzaken een drukval. 



  Volledig olievrije perslucht is in de praktijk met voornoemde olie-geinjekteerde kompressoren moeilijk op een ekonmische manier te verkrijgen. 



  Vandaar dat werd gezocht naar andere alternatieve smeermiddelen dan olie. 



  Zo is het bekend dat de olie geinjekteerd in de kompressieruimte te vervangen wordt door siliconen, meer bepaald polydimethylsiloxanen. 



  Deze stoffen hebben evenwel ook een olie-achtig karakter en zijn niet oplosbaar in water. Het verwijderen van sporen van siliconen uit de perslucht is even moeilijk als bij voornoemde olie-geinjekteerde kompressoren en vergt ook komplexe filtersystemen, zodat siliconenvrije perslucht niet op een   ekonomische   manier haalbaar is. 



  In sommige toepassingen is het totaal niet toegelaten dat de perslucht siliconen bevat, omwille van de zeer hoge 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 oppervlakte aktiviteit van de polysiloxaan molekules, waardoor de kwaliteit en de hechting verminderen van verfen lakfilmen die gespoten worden met perslucht die verontreinigd is met zelfs minieme hoeveelheiden siliconen. 



  In kompressoren die gebruikt worden voor het samendrukken van koolwaterstoffen zoals ethyleen, werd reeds gebruik gemaakt van met olie mengbare polyalkyleenglycolen als smeervloeistof. 



  De oplosbaarheid van koolwaterstoffen in deze glycolen is immers veel kleiner dan in minerale olieën. Door de oplossing van de koolwaterstoffen in de minerale olie vermindert de viskositeit, hetgeen tot onvoldoende smering en voortijdige slijtage kan leiden. 



  Polyalkyleenglycolen hebben dit nadeel niet, maar ze worden toch beschouwd als olie-achtige vloeistoffen. 



  Dergelijke glycolen werden getest als smeervloeistof voor luchtkompressoren. Gezien hun kostprijs en vermits voor vele toepassingen sporen ervan in de perslucht even ontoelaatbaar zijn als sporen olie, is hun gebruik bij luchtkompressoren niet doorgezet. 



  In een poging olievrije lucht te produceren zijn kompressoren ontwikkeld waarbij water in het kompressorhuis wordt   geinjekteerd   en olie enkel voor de smering van de lagers en de tandwielkast wordt gebruikt. 



  In deze kompressoren moeten evenwel bedrijfszekere en komplexe afdichtingen aanwezig zijn tussen het kompressorhuis en de lagers en de tandwielkast wat in elk geval resulteert in een hoge kostprijs. De gewone eenvoudige afdichtingen zijn niet bruikbaar aangezien olie 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 die in het kompressorhuis lekt de kwaliteit van de perslucht doet afnemen en water, dat in de lagers en eventueel de tandwielkast lekt, de smering nadelig beïnvloedt en korrosie teweegbrengt en daardoor de levensduur van lagers en eventueel de tandwielen aanzienlijk vermindert. 



  Uiteraard kunnen voor de lagers en de tandwielen niet-korroderende hoogwaardige materialen zoals speciale staallegeringen of keramische materialen worden gebruikt. 



  Dit komt wel tegemoet aan het probleem van de korrosie, maar biedt geen oplossing voor een goed tribologisch funkionerend systeem. Bovendien is de kostprijs van een dergelijke kompressor zeer hoog. 



  De uitvinding heeft als doel deze nadelen te verhelpen en een water-geinjekteerde rotatieve kompressor te verschaffen die relatief goedkoop is en een relatief lange levensduur bezit en toch een olie-vrij geperst fluïdum kan produceren. 



  Dit doel wordt volgens de uitvinding verwezenlijkt doordat de smeervloeistof van de lagers een vloeistof op basis van met water mengbaar polyalkyleenglycol is. 



  Aangezien kleine lekken van water in polyalkyleenglycol toegelaten zijn zonder nadelige invloed op de smering, kan de kompressor relatief eenvoudige en dus goedkope afdichtingen bezitten. 



  Bij voorkeur bevat de smeervloeistof ten minste 68 gew. % en bij voorkeur ten minste 80 gew. % met water mengbaar polyalkyleenglycol. 



  Het polyalkyleenglycol kan tot 30 gew. % water en een kleine hoeveelheid additieven bevatten. 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 De rest van de makromolekules van polyalkyleenglycol kan bestaan uit alkylethergroepen afgeleid van een of meer van de volgende startmaterialen : propyleenoxide, butyleenoxide, 1, 2 alkyleenoxides met lange ketens en tetrahydrofuraan. 



  Bij voorkeur bevat het polyalkyleenglycol ten minste 40 mol% ethyleenethergroepen, afgeleid van ethyleenoxide als startmateriaal, in de makromolekules. 



  In een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding bevat de kompressor een gesloten afzonderlijk circuit voor de polyalkyleenglycol smeervloeistof, waarin een pomp is gemonteerd. 



  Bij voorkeur zijn op dit circuit middelen aangesloten om eventueel akkumulerend water uit het polyalkyleenglycol te verwijderen. 



  Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een rotatieve kompressor volgens de uitvinding weergegeven met verwijzing naar de bijgaande tekening, die schematisch een doorsnede weergeeft van een kompressor volgens de uitvinding. 



  De kompressor volgens de figuur bevat een kompressorhuis 1 waarin twee samenwerkende rotoren 2 met hun assen 3 door middel van lagers 4 zijn gelegerd. 



  Een van de assen 3 is op haar uiteinde aangedreven. Dit kan bijvoorbeeld door middel van bijvoorbeeld een tandwieloverbrenging 5 verbonden met de as 6 van een elektrische motor 7. De aldus aangedreven rotor 2 drijft de andere rotor 2 aan. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 



   De lagers 4 zijn in de eindwanden 8 van het kompressorhuis
1 gemonteerd en de tandwieloverbrenging 5 is opgesteld in een tandwielkast 9 die op een eindwand 8 aansluit of in een eindwand 8 geïntegreerd is. In de eindwanden zijn tussen de lagers 4 en de rotoren 2, rond de assen 3 afdichtingen 10 aangebracht. 



  Op het kompressorhuis 1 sluit een afvoerleiding 11 voor een mengsel van lucht en water die uitmondt op een waterafscheider 12. De lucht wordt verder afgevoerd via de leiding 13, terwijl het afgescheiden water via de leiding 14 over een koeler 15, een filter 16 en een restriktor 17 terug in het kompressorhuis 1, tussen de rotoren 2 wordt   geinjekteerd.   



  Terwijl de smering, de afdichting en de koeling van de rotoren 2 in het kompressorhuis 1 door middel van het geinjekteerde water plaatsvindt, geschiedt de smering van de lagers 4 en de tandwieloverbrenging 5 door middel van met water mengbare polyalkyleenglycol dat ten minste 40 mol% ethyleenethergroepen in de makromolekules bevatten afgeleid van ethyleenoxide als startmateriaal. 



  De rest van de makromolekules is bij voorkeur gevormd door andere alkylethergroepen afgeleid van propyleenoxide, butyleenoxide,   1, 2   alkyleenoxide met lange keten of tetrahydrofuraan als startmaterialen. 



  Doordat de smeervloeistof voor de lagers 4 en de tandwieloverbrenging 5 mengbaar is met het water dat via de leiding 14   geinjekteerd   wordt op de rotoren 2 in het kompressorhuis 1 is een beperkte lekstroom doorheen de afdichtingen 10 toegelaten en kunnen deze afdichtingen van een eenvoudig, eventueel bekend, type zijn. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 De afdichtingen kunnen bijvoorbeeld eenvoudige kontaktloze labyrint-afdichtingen zijn. 



  De kompressor bevat een afzonderlijk gesloten circuit voor het polyalkyleenglycol voor het smeren van de lagers 4 en de tandwieloverbrenging 5, welk circuit afvoerleidingen 18 en 19 bevat die aan weerszijden van het kompressorhuis 1 op de ruimten 20 met de lagers 4 en de tandwielkast 9 aansluiten, een voorraadtank 21 waarop deze leidingen 18 en 19 uitgeven en een aanvoerleiding 22 die van de voorraadtank 21 terug naar voornoemde ruimten 20 gaat en waarin een pomp 23, een drukregelaar 24, een koeler 25 en een filter 26 zijn gemonteerd. 



  In voornoemd gesloten circuit bevindt zieh een inrichting 27 voor het afscheiden van water uit het polyalkyleenglycol, om te beletten dat een te grote hoeveelheid water in dit polyalkyleenglycol akkumuleert en de smering nadelig beïnvloedt. Het water kan thermisch of onder vakuüm of op andere manieren worden verwijderd. Deze inrichting 27 kan bijvoorbeeld een verdamper zijn, een semi-permeabel membraan, een adsorptie-eenheid of een kombinatie van deze middelen. Het afgescheiden water wordt via de leiding 28 afgevoerd. 



  Water dat eventueel doorheen de afdichtingen 10 lekt, en dus uit de kompressorkamer 1 de lagers 4 bereikt wordt gebonden door de makromolekulen van het polyalkyleenglycol zodat geen afzonderlijke waterfase wordt gevormd. Het gehydrateerde polyalkyleenglycol behoudt in grote mate zijn basiseigenschappen. 



  Dit polyalkyleenglycol kan zonder ontoelaatbaar verlies van smerende eigenschappen tot 10 gew. % en in sommige gevallen tot 20 gew. % of zelfs 30 gew. % water opnemen. 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 De verkregen perslucht zal bijgevolg volkomen vrij zijn van polyalkyleenglycol. 



  Het gebruikte polyalkyleenglycol is bij voorkeur biologisch afbreekbaar. 



  Als smeervloeistof geschikte polyalkyleenglycolen zijn polyalkyleenglycolen met 40 mol% of meer ethyleenethergroepen in de makromolekule. Hoe meer ethyleenethergroepen, hoe groter de bio-afbreekbaarheid. 



  Aan deze polyalkyleenglycolen kunnen   één   of meer additieven toegevoegd zijn. Anti-oxidantia kunnen beschermen tegen oxidatie door de luchtzuurstof op hoge temperaturen. 



  Belastingsadditieven zoals fosforzuuresters verhogen niet alleen de belastbaarheid maar ook de viscositeit/druk koëfficiënt en verminderen de slijtage van metalen delen. 



  Met water mengbare polyalkyleenglycolen zijn polyalkyleenglycolen die voornamelijk worden verkregen door alkali-gekatalyseerde polyadditie van petrochemische basismolekulen zoals ethyleenoxide, propyleenoxide, butyleenoxide,   1, 2   alkyleenoxides met lange keten of tetrahydrofuraan. De basismolekules zijn gebonden door ethergroepen en vormen homopolymeren of copolymeren. 



  De voorkeur wordt gegeven aan volgende groepen polyalkyleenglycolen die in water oplosbaar zijn :   l.-Polyethyleenglycolen   gemodifieerd door een enkelvoudige startermolekule van een andere chemische struktuur dan ethyleenoxide. 



  Dergelijke polyethyleenglycolen zijn bijvoorbeeld de PR reeksen van HOECHST die in elke makromolekule benevens de 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 ethyleenethergroepen één enkele propyleenethergroep bevatten. Gelijkaardige glycolen worden door DOW CHEMICALS in de handel gebracht onder de benaming TERRALOX grades WA-32 en WA-41. 



  Deze glycolen zijn vrij snel biodegradeerbaar. Het type PR 600 van HOECHST bijvoorbeeld is volgens de Zahn-Wellens test voor 86% biologisch afgebroken binnen de 28 dagen. 



  Deze glycolen worden meestal verkregen door de polyadditiereaktie te starten met propyleenoxide of butanol maar de verdere opbouw van de makromolekulen met ethyleenoxide voort te zetten. Deze glycolen bezitten goede smerende eigenschappen en een grote draagkracht en zijn snel biologisch afbreekbaar. De vloeipunten die bij niet   gemodifieerde   polyethyleenglycolen meestal boven   0 C   zijn, liggen bij polyethyleenglycolen gemodifieerd met   één   enkele propyleenethergroep tussen-10 en-50 C hetgeen het opstarten van de kompressor bij lage temperaturen vergemakkelijkt en minder hydraulische verliezen teweeg brengt. 



  Hydraulische vloeistoffen op basis van voornoemde polyethyleenglycolen die eventueel een anti-oxidans bevatten, een anti-korrosiemiddel en eventueel andere additieven zijn in de handel onder de merknaam GENODYN (grades 1791 en 1802) van HOECHST, onder de merknaam UKADOL van UK Mineralölwerke Wenzel und Weidmann GmbH, en onder de merknamen FDC 300 en FDC 400 van UNION CARBIDE CORPORATION. 



  2.-Copolymeren van ethyleenoxide en propyleenoxide die ten minste 40 mol% ethyleenethergroepen bevatten. 



  Dergelijke polyalkyleenglycolen zijn bijvoorbeeld deze van de Bll reeksen van HOECHST die ongeveer 50 mol% 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 ethyleenoxide en 50 mol% propyleenoxide bevatten. Deze glycolen hebben een grote draagkracht maar een beperkte biologische afbreekbaarheid. 



  3.-Copolymeren van ethyleenoxide en andere alkyleenoxides die tenminste 40 mol% ethyleenethergroepen bevatten. 



  Dergelijke glycolen geïnitieerd met butanol zijn in de handel onder de namen SYNALOX 50-50B (met 50 mol% ethyleenoxidegroepen) en SYNALOX 25-50B (met 75 mol% ethyleenoxidegroepen) van DOW CHEMICALS. Dergelijke glycolen kunnen ook worden verkregen door copolymerisatie van ethyleenoxide met furaan of met   alkyl-l, 2-epoxiden   met lange keten. 



    4.-Ongemodifieerde   polyethyleenglycolen met relatief laag molekulair gewicht. 



  Deze glycolen met een molekulair gewicht tot 600 hebben de geschikte viskositeit en een goede draagkracht die nog kan worden verbeterd door het toevoegen van additieven. Ze zijn niet of weinig toxisch en snel biologisch afbreekbaar. Hun vloeipunt is evenwel relatief hoog waardoor hun toepasbaarheid onder het vriespunt beperkt is. 



  De wateroplosbaarheid van polyalkyleenglycolen die 40 of meer mol% ethyleenoxidegroepen bevatten is te verklaren door de toegankelijkheid van de zuurstof van   de-CHLO-   etherbindingen aan de watermolekule, hetgeen de vorming van waterstofbindingen in de hand werkt. Door deze waterstofbindingen tussen het water en de vrije elektronenparen van de etherzuurstof ontstaan gehydrateerde makromolekulen die mengbaar zijn met water. 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 
In het geval van propyleenglycolen en copolymeren met meer dan 75 mol% propyleenoxidegroepen zorgen de grote methylgroepen voor een sterische hindering voor watermolekules zodat geen waterstofbindingen kunnen ontstaan en de makromolekule enkel gehydrateerd is daar waar ethyleenoxidebindingen aanwezig zijn. 



  Aangezien de thermische beweging van de grote methylgroepen toeneemt bij stijgende temperatuur is de binding van watermolekulen aan de polyalkyleenglycolmolekulen van ethyleenoxide/polyethyleenoxide copolymeren zwakker bij hogere temperaturen en vindt een verlies van watermolekulen uit de gehydrateerde makromolekulen plaats. Bij een bepaalde temperatuur is de hydratatiegraad van de macromoleculen zo sterk verminderd dat de oplosbaarheidsgrens in water is bereikt en een zichtbare, reversibele fasescheiding plaatsvindt. 



  Bij een gegeven temperatuur hangt de viskositeit van de polyalkyleenglycolen in hoofdzaak af van het molekulaire gewicht. De temperatuursafhankelijkheid van de viskositeit dit is de viskositeitsindex, is lager dan bij minerale oliën en ligt bijvoorbeeld tussen 100 en 250. 



  Aangezien polyalkyleenglycolen uit makromolekulen bestaan is de theoretische dampdruk nagenoeg nul. In het temperatuursgebied waarin rotatieve schroefkompressoren werken (van 50 tot   1000C)   zijn de meeste polyalkyleenglycolen stabiel zodat geen vluchtige bestanddelen worden gevormd. Dergelijke glycolen met een hoog percentage ethyleenoxidegroepen of tetrahydrofuraan zijn zelfs stabiel boven   100oC.   Door het toevoegen van anti-oxidantia, zoals sterisch gehinderd fenol of fenacetine kan de thermische stabiliteit worden verhoogd. 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 



  Aangezien polyalkyleenglycolen bij lang kontakt deklagen of elastomeren kunnen aantasten, verdient het de voorkeur deklagen te gebruiken op basis van thermohardbare polymeren zoals epoxyhars of thermohardbare kommerciële verven zoals VETRODUR van HOECHST, en elastomeren uit de volgende groep : butadieenacrylonitrile, polyethyleen/polypropyleen en silicone. 



  De viskositeit/druk koëfficiënt, die een aanduiding geeft van de draagkracht van de smeervloeistof onder extreme druk, is weliswaar meestal lager dan bij minerale olie, maar deze draagkracht is toch voldoende groot zodat het polyalkyleenglycol metalen doelmatig beschermt tegen slijtage. De draagkracht van polyalkyleenglycolen op basis van copolymerisatie van ethyleenoxide en propyleenoxide neemt toe met de hoeveelheid ethyleenoxide. Dergelijke glycolen op basis van tetrahydrofuraan of 1, 2 epoxides met lange ketens bezitten ook een grote draagkracht. 



  De draagkracht kan nog worden vergroot door toevoeging van additieven zoals fosforzuuresters. 



  De hiervoor beschreven watergeinjekteerde rotatieve kompressor is door het gebruik van met water mengbaar polyalkyleenglycol als smeervloeistof voor de lagers 4 en de tandwieloverbrenging 5 goedkoop van konstruktie aangezien voor de afdichtingen 10 eenvoudige afdichtingen en bijvoorbeeld kontaktloze afdichtingen die een bijzondere lange levensduur hebben, kunnen worden gebruikt. 



  De meeste gebruikte polyalkyleenglycolen zijn niet of weinig toxisch en de voorkeursglycolen zijn snel biologisch afbreekbaar.   Geinjekteerd   water dat accidenteel verontreinigd zou zijn door dergelijke polyalkyleenglycolen 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 kan zonder probleem worden geloosd, in tegenstelling tot water dat verontreinigd is met minerale olie. 



  Indien ongewild met water mengbare polyalkyleenglycolen in de natuur zouden terechtkomen zal op het oppervlaktewater geen afzonderlijke oppervlaktefilm worden gevormd die schadelijk zou zijn voor het leven in het water. 



  Daarenboven worden de glycolen die bij voorkeur worden gebruikt snel biologisch afgebroken. 



  De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke rotatieve kompressoren kunnen in verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden. 



  In het bijzonder moeten de kompressoren niet noodzakelijk schroefkompressoren zijn. 



  De aandrijving van de rotoren moet niet noodzakelijk door middel van een tandwieloverbrenging geschieden. 



  Uit het voorgaande blijkt dat tijdens de werking van de kompressor water, dat tot 30 gew. % in het polyalkyleenglycol mag aanwezig zijn, in dit polyalkyleenglycol kan oplossen. Het is dan ook mogelijk te starten met polyethyleenglycol waarin reeds een hoeveelheid, bijvoorbeeld tot 20 gew. % water aanwezig is, vooral indien een inrichting voor het afscheiden van het geakkumuleerde water aanwezig is. 



  Deze inrichting voor het afscheiden moet trouwens niet noodzakelijk zoals beschreven in het gesloten circuit voor het polyalkyleenglycol zijn gemonteerd. Ze kan ook elders aanwezig zijn. 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 De uitvinding is niet uitsluitend toepasbaar op kompressoren die perslucht vervaardigen. Het is duidelijk dat de kompressor ook voor andere gasvormige fluida kunnen worden gebruikt in zoverre deze kompatibel zijn met water en de gebruikte smeervloeistof.

Claims (9)

Konklusies.
1. - Rotatieve kompressor, die ten minste een rotor (2) bevat die door middel van met een smeervloeistof gesmeerde lagers (4) draaibaar in een kompressieruimte (1) is gemonteerd en middelen (13-15-16) om water in het kompressorhuis (1) op de rotor (2) te injekteren, daardoor gekenmerkt dat de smeervloeistof van de lagers (4) een vloeistof is op basis van met water mengbaar polyalkyleenglycol.
2.-Kompressor volgens konklusie 1, daardoor gekenmerkt dat de smeervloeistof ten minste 68 gew. % met water mengbaar polyalkyleenglycol bevat.
3.-Kompressor volgens konklusie 2, daardoor gekenmerkt dat de smeervloeistof ten minste 80 gew. % met water mengbaar polyalkyleenglycol bevat.
4.-Kompressor volgens een van de vorige konklusies, daardoor gekenmerkt dat het met water mengbaar polyalkyleenglycol tenminste 40 mol% ethyleenethergroepen, afgeleid van ethyleenoxide als startmateriaal, in de makromolekules bevat.
5.-Kompressor volgens konklusie 4, daardoor gekenmerkt dat de rest van de makromolekules van polyalkyleenglycol bestaat uit alkylethergroepen afgeleid van een of meer van volgende startmaterialen : propyleenoxide, butyleenoxide, EMI15.1 1, alkyleenoxide met lange keten en tetrahydrofuraan.
6.-Kompressor volgens een van de vorige konklusies, daardoor gekenmerkt dat de smeervloeistof van de lagers (4) <Desc/Clms Page number 16> polyethyleenglycol is gemodifieerd door een enkelvoudige startermolekule van een andere chemische struktuur dan ethyleenoxide.
7.-Kompressor volgens een van de konklusie 1 tot 6, daardoor gekenmerkt dat de smeervloeistof van de lagers (4) een ongemodifieerd polyethyleenglycol is met een molekulair gewicht lager dan 600.
8.-Kompressor volgens een van de vorige konklusies, daardoor gekenmerkt dat hij een gesloten afzonderlijk circuit (18 tot 28) bevat voor de polyalkyleenglycol smeervloeistof, waarin een pomp (23) is gemonteerd.
9.-Kompressor volgens konklusie 8, daardoor gekenmerkt dat dit circuit (18 tot 28) een inrichting (27) bevat om water uit het polyalkyleenglycol af te scheiden.
BE9600564A 1996-06-19 1996-06-19 Rotatieve kompressor. BE1010376A3 (nl)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9600564A BE1010376A3 (nl) 1996-06-19 1996-06-19 Rotatieve kompressor.
EP97201825A EP0814267A1 (en) 1996-06-19 1997-06-14 Rotary compressor with water injection and polyalkylene glycol lubricant
JP9162322A JPH1054384A (ja) 1996-06-19 1997-06-19 ロータリーコンプレッサ
US08/878,942 US5957676A (en) 1996-06-19 1997-06-19 Rotary compressor with water miscible lubricant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9600564A BE1010376A3 (nl) 1996-06-19 1996-06-19 Rotatieve kompressor.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1010376A3 true BE1010376A3 (nl) 1998-07-07

Family

ID=3889826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE9600564A BE1010376A3 (nl) 1996-06-19 1996-06-19 Rotatieve kompressor.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5957676A (nl)
EP (1) EP0814267A1 (nl)
JP (1) JPH1054384A (nl)
BE (1) BE1010376A3 (nl)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE510066C2 (sv) * 1997-08-25 1999-04-12 Svenska Rotor Maskiner Ab Oljefri skruvrotormaskin vilkens lager smörjes med en vattenhaltig vätska
US6174148B1 (en) 1998-07-23 2001-01-16 Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. Water jet type air compressor system, its starting method, and water quality control method thereof
GB0107502D0 (en) * 2001-03-26 2001-05-16 Ici Plc Lubricant compositions
US6318959B1 (en) 1998-12-22 2001-11-20 Unozawa-Gumi Iron Works, Ltd. Multi-stage rotary vacuum pump used for high temperature gas
BE1013944A3 (nl) 2001-03-06 2003-01-14 Atlas Copco Airpower Nv Watergeinjecteerde schroefcompressor.
JP4539205B2 (ja) * 2003-08-21 2010-09-08 日産自動車株式会社 冷媒圧縮機
US7741259B2 (en) * 2005-07-01 2010-06-22 Enbio Industries, Inc. Environmentally compatible hydraulic fluid
US20090129956A1 (en) * 2007-11-21 2009-05-21 Jean-Louis Picouet Compressor System and Method of Lubricating the Compressor System
CN102066537B (zh) * 2008-04-28 2013-08-14 陶氏环球技术公司 基于聚亚烷基二醇的风力涡轮机润滑剂组合物
BE1018158A5 (nl) * 2008-05-26 2010-06-01 Atlas Copco Airpower Nv Vloeistofgeinjecteerd schroefcompressorelement.
JP4431184B2 (ja) * 2008-06-13 2010-03-10 株式会社神戸製鋼所 スクリュ圧縮装置
JP4365443B1 (ja) * 2008-07-29 2009-11-18 株式会社神戸製鋼所 無給油式スクリュ圧縮機
JP5248373B2 (ja) * 2009-03-11 2013-07-31 株式会社日立産機システム 水噴射式空気圧縮機
US8794941B2 (en) 2010-08-30 2014-08-05 Oscomp Systems Inc. Compressor with liquid injection cooling
US9267504B2 (en) 2010-08-30 2016-02-23 Hicor Technologies, Inc. Compressor with liquid injection cooling
US8454334B2 (en) 2011-02-10 2013-06-04 Trane International Inc. Lubricant control valve for a screw compressor
JP6469549B2 (ja) * 2014-09-29 2019-02-13 株式会社神戸製鋼所 オイルフリースクリュ圧縮機
RU2689864C2 (ru) 2015-02-12 2019-05-29 Майекава Мфг. Ко., Лтд. Система маслозаполненного винтового компрессора и способ для ее модификации
EP3387258B1 (en) * 2015-12-11 2020-02-12 Atlas Copco Airpower Method for regulating the liquid injection of a compressor, a liquid-injected compressor and a liquid-injected compressor element
DE202016100419U1 (de) 2016-01-28 2017-05-02 Hugo Vogelsang Maschinenbau Gmbh Kolben für eine Drehkolbenpumpe
JP6555840B2 (ja) * 2016-03-03 2019-08-07 三菱重工コンプレッサ株式会社 圧縮機システム
DE202016106107U1 (de) 2016-10-31 2018-02-01 Hugo Vogelsang Maschinenbau Gmbh Drehkolbenpumpe mit Sperrkammerdichtung
US11292987B2 (en) 2017-03-29 2022-04-05 Carrier Corporation Active filter for oil-free refrigerant compressor
US11448220B2 (en) 2019-09-27 2022-09-20 Ingersoll-Rand Industrial U.S., Inc. Airend having a lubricant flow valve and controller

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB818300A (en) * 1957-04-30 1959-08-12 Exxon Research Engineering Co Synthetic lubricant
GB894850A (en) * 1958-07-09 1962-04-26 Ruhrchemie Ag Esters
US4267064A (en) * 1978-10-25 1981-05-12 Nippon Oil Company, Ltd. Refrigeration lubricating oil compositions
US4968231A (en) * 1988-02-23 1990-11-06 Bernard Zimmern Oil-free rotary compressor with injected water and dissolved borate
US5028220A (en) * 1990-08-13 1991-07-02 Sullair Corpoation Cooling and lubrication system for a vacuum pump

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03281991A (ja) * 1990-03-30 1991-12-12 Toshiba Corp 冷媒圧縮機

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB818300A (en) * 1957-04-30 1959-08-12 Exxon Research Engineering Co Synthetic lubricant
GB894850A (en) * 1958-07-09 1962-04-26 Ruhrchemie Ag Esters
US4267064A (en) * 1978-10-25 1981-05-12 Nippon Oil Company, Ltd. Refrigeration lubricating oil compositions
US4968231A (en) * 1988-02-23 1990-11-06 Bernard Zimmern Oil-free rotary compressor with injected water and dissolved borate
US5028220A (en) * 1990-08-13 1991-07-02 Sullair Corpoation Cooling and lubrication system for a vacuum pump

Also Published As

Publication number Publication date
US5957676A (en) 1999-09-28
EP0814267A1 (en) 1997-12-29
JPH1054384A (ja) 1998-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1010376A3 (nl) Rotatieve kompressor.
US5806336A (en) Refrigeration apparatus and lubricating oil composition
EP0343662B1 (en) Rotary displacement compression heat transfer systems incorporating highly fluorinated refrigerant-synthetic oil lubricant compositions
US5956959A (en) Refrigerant compressor and cooling apparatus comprising the same
KR100594897B1 (ko) 무연 윤활유와 함께 사용하기 위한 압축기장치
JP3782490B2 (ja) 圧縮冷凍用の流体組成物
KR0128719B1 (ko) 암모니아 냉동장치에 이용되는 작동유체 조성물 및 암모니아 냉동장치 윤활방법
CA1036584A (en) Lubricant-refrigerant system for centrifugal refrigeration compressors
US20080038123A1 (en) Processing and/or operating machine comprising an ionic liquid as the operating liquid
US8476210B2 (en) Composition for compressor working fluid for applications with soluble gas or gas condensates
AU2002244545A1 (en) Water-injected screw compressor
EP1366297A1 (en) Water-injected screw compressor
JPH06240272A (ja) 冷凍装置
EP0626443A1 (en) Ammonia refrigerating unit, working fluid composition to be used in said unit, and lubrication of ammonia compressor
AU723635B2 (en) Refrigerating machine oil and refrigerator using same
WO2002077135A1 (en) Compressor lubricant compositions
JPH07173479A (ja) 弗化炭化水素系冷媒圧縮機用潤滑油、同潤滑油を用いる弗化炭化水素系冷媒圧縮機潤滑方法及び弗化炭化水素系冷媒圧縮機用作動流体組成物
JP3373879B2 (ja) 冷凍装置
JPH09188891A (ja) 潤滑油組成物
WO1994012594A1 (en) Ammonia refrigerating unit, working fluid composition to be used in said unit, and lubrication of ammonia compressor
JP3831416B2 (ja) 冷凍装置
JP3219520B2 (ja) 冷凍装置
JP3866915B2 (ja) 冷媒圧縮機並びにこの冷媒圧縮機を用いた冷凍機および空調機
JPH10102079A (ja) 潤滑油組成物
JP3241694B2 (ja) アンモニア冷凍装置

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: *ATLAS COPCO AIRPOWER N.V.

Effective date: 20020630