<Desc/Clms Page number 1>
Compressorinstallatie met minstens een roterend, met oliegesmeerd compressorelement en een daarop aangesloten drukvat, en daarbij gebruikt drukvat.
Deze uitvinding heeft betrekking op een compressorinstallatie met minstens één met olie-gesmeerd compressorelement en een daarop aangesloten drukvat waarin olie, water en samengeperst gas, in het bijzonder perslucht, samen aanwezig zijn.
Compressorinstallaties met een olie-gesmeerd roterend compressorelement bevatten veelal onmiddellijk na dit compressorelement een olie-afscheider voor het afscheiden van de olie uit het samengeperste gas alvorens dit gas afkoelt en naar een opslagvat wordt gestuurd, aangezien tijdens dit afkoelen condensvorming ontstaat en een moeilijk scheidbare olie-water emulsie zou ontstaan, temeer daar de gewoonlijk gebruikte oliën de vorming van een sterke olie-water emulsie in de hand werken. De afgescheiden olie wordt teruggevoerd naar het compressorelement.
Het is bekend, om het ontwerp van compressorinstallaties te vereenvoudigen, de olie-afscheider en de opslagtank te combineren tot een drukvat. De uitvinding heeft betrekking op een dergelijke compressorinstallatie met een drukvat.
Door het koelend effect van dit drukvat zal normaal in deze tank niet enkel olie afgescheiden worden maar ook condenswater gevormd worden.
<Desc/Clms Page number 2>
Het water moet eerst in het drukvat afgescheiden worden van de olie en vervolgens uit dit drukvat.
US-A-3. 945. 464 beschrijft een dergelijke compressor- installatie. De olie wordt samen met het water uit het drukvat afgevoerd en tijdens het terugvoeren naar het compressorelement wordt door centrifugeren het water uit de olie verwijderd. De noodzaak van een centrifugeerinrichting maakt deze inrichting duur.
De uitvinding heeft een compressorinstallatie als doel met een drukvat waarin olie, water en samengeperst gas samen aanwezig zijn, die voornoemde nadelen niet vertoont en waarbij dus op een eenvoudige en economische manier de olie uit dit drukvat kan gerecupereerd worden.
Dit doel wordt volgens de uitvinding verkregen doordat de olie van het olie-gesmeerde compressorelement hydrofoob is en het drukvat van middelen voorzien-is om het water, dat zich door het verschil in densiteit ten opzichte van olie onderaan in het drukvat verzamelt, gescheiden van de olie uit dit drukvat af te voeren.
Door het afscheiden van het water blijft de olie in het drukvat over van waaruit ze terug naar de compressor gevoerd wordt.
Het drukvat kan een bovenste kamer bevatten die onderaan van een opening is voorzien en daaronder een onderste kamer die onderaan van een opening voorzien is die op de atmosfeer uitgeeft, waarbij deze onderste kamer zo in verbinding staat met de bovenste kamer dat in beide kamers
<Desc/Clms Page number 3>
dezelfde druk heerst, en waarbij voornoemde middelen benevens voornoemde openingen twee vlotters bevatten waarvan de eerste een densiteit bezit die tussen de densiteit van de hydrofobe olie en de densiteit van water gelegen is en tegenover de opening onderaan in het bovenste gedeelte opgesteld is en deze opening kan afsluiten en de tweede vlotter een densiteit bezit die kleiner is dan die van water, en tegenover de opening onderaan in de onderste kamer opgesteld is en deze opening kan afsluiten.
Het gebruik van een vlotter die een opening in een drukvat kan afsluiten om vloeistof af te laten is uiteraard bekend, maar in een dergelijk vat bevindt zieh slechts een vloeistof. Staat het drukvat enkel onder atmosferische druk, dan volstaat een vlotter met een densiteit die slechts iets kleiner is dan de densiteit van de af te voeren vloeistof. Staat het vat echter onder druk, dan moet de liftkracht van de vlotter in de vloeistof naast het eigen gewicht van de vlotter, ook het drukverschil tussen de binnenkant van het vat en de atmosfeer overwinnen.
De vlotter moet us een merkelijk lagere densiteit bezitten dan water dom te kunnen vlotten. Wanneer zieh benevens water ook : lie in het vat zou bevinden, zou door de kleine densiteit : je vlotter ook na het wegstromen van het water blijven vlotten wanneer zich onderaan olie bevindt en zou cc < de olie in de atmosfeer afgevoerd worden en dus met kunnen gerecupereerd worden voor het compressorelement.
<Desc/Clms Page number 4>
De uitvinding heeft ook betrekking op een drukvat uit een compressorinstallatie zoals hiervoor beschreven.
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 compressorinstallatie en van een drukvat daarvoor, volgens de uitvindinding beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekening waarin schematisch een compressorinstallatie volgens de uitvinding is weergegeven.
De compressorinstallatie bevat een met olie-gesmeerd compressorelement 1 en een daarop aangesloten drukvat 2.
Het compressorelement 1 is van het roterende type dit is met minstens één aangedreven rotor en is in het weergegeven voorbeeld meer bepaald een schroefcompressorelement met een behuizing 3, een daarin gelagerde mannelijke rotor 4, een ermee samenwerkende vrouwelijke rotor 5 en een motor 6 om de mannelijke rotor 4 aan te drijven.
Het drukvat 2 is in de persleiding 7,8 aangebracht waarvan een gedeelte 7 de uitgang van het compressorelement 1 met het drukvat 2 verbindt en een gedeelte 8 na het drukvat 2 de verbinding vormt met het circuit met samengeperst gas, bijvoorbeeld perslucht, van de verbruiker.
Het drukvat 2 bestaat uit twee gescheiden kamers, namelijk een grote bovenste kamer 9 en een eronder gelegen kleinere onderste kamer 10 die met de bovenste kamer 9 in
<Desc/Clms Page number 5>
verbinding staat door een opening 11 die in de bodem van deze bovenste kamer 9 aangebracht is en afsluitbaar is door een vlotter 12 die in de kamer 9 opgesteld is.
De densiteit van de vlotter 12 is gelegen tussen de densiteit van de smeerolie die hydrofoob is en de densiteit van water.
De onderste kamer 10 is onderaan eveneens van een opening 13 voorzien die op de atmosfeer uitgeeft en afsluitbaar is door een vlotter 14 die in deze kamer 10 opgesteld is.
De densiteit van deze vlotter 14 is veel kleiner dan die van water.
In beide kamers 9 en 10 zijn aanslagen 15, respectievelijk 16, aangebracht om de opwaartse beweging van de vlotters 12, respectievelijk 14, te begrenzen. De opwaartse beweging van de vlotters 12 en 14 kan ook op andere manieren begrensd worden, bijvoorbeeld door een aanslag op de vlotter zelf of een bevestiging van de vlotter via een rubberen element.
Bovenaan in de kamer 9 kan een filterelement, in het bijzonder een coalescentiefilterelement 17 opgesteld zijn dat omgeven is door een schild 18.
Het gedeelte 7 van de persleiding 7,8 geeft op de buitenkant van dit schild 18 uit terwijl het gedeelte 8 in verbinding staat met de centrale opening van het coalescentiefilterelement 17.
<Desc/Clms Page number 6>
Een olieterugloopleiding 19 verbindt het juist boven de vlotter 12 en dus boven het maximum waterniveau gelegen gedeelte van de kamer 9 met het compressorelement 1.
Een drukegaliseerleiding 20 verbindt het, boven de aansluiting van de olieterugloopleiding 19 op de binnenkant van de kamer 9 gelegen, gedeelte van deze kamer 9 met de bovenkant van de kamer 10, of meer bepaald de ruimte die boven het maximum vloeistofpeil in deze kamer 10 gelegen is.
De werking van het hiervoor beschreven compressorelement 1 en drukvat 2 is als volgt.' Tijdens de werking van het compressorelement 1 worden de rotoren 4 en 5 gesmeerd met hydrofobe olie die onder meer via de olieterugloopleiding 19 aangevoerd wordt.
Het geproduceerde gas dat het compressorelement 1 verlaat, bevat een hoeveelheid van deze smeerolie en bevat een hoeveelheid water die, doordat het gas heet is, vrij groot
EMI6.1
is.
Dit gas komt via het gedeelte 7 in de kamer 9 van het drukvat 2 terecht waar de olie grotendeels afgescheiden wordt. Een gedeelte van de olie stroomt bijvoorbeeld van het schild 18 af.
Doordat het gas in de kamer 9 enigszins afkoelt, zal een gedeelte van het water condenseren.
Het condenswater en de olie verzamelen zich op de bodem
<Desc/Clms Page number 7>
van de kamer 9, waarbij door het hydrofobe karakter van de olie deze laatste van het water gescheiden wordt en door het verschil in densiteit de laag olie 21 boven de laag water 22 gelegen is.
Wanneer er nog niet veel water in de kamer 9 gecondenseerd is en de vlotter 12 voornamelijk door olie omringd is, zal hij nog niet vlotten, aangezien zijn densiteit groter is dan die van olie en er door de drukegaliseerleiding 20, geen drukverschil is tussen de kamers 9 en 10. De opening 11 blijft gesloten zoals weergegeven in de figuur.
Wanneer de vlotter 12 voornamelijk met water omringd is, gaat hij vlotten en kan via de opening 11 water uit de kamer 9 naar de kamer 10 stromen waar het een laag 23 op de bodem vormt.
In deze kamer 10 sluit de vlotter 14 de opening 13 af, zoals weergegeven in de figuur, zolang hij niet bijna volledig omringd is met water.
In de kamer 10 zijn uitsluitend water en gas onder druk aanwezig. Door de densiteit van de vlotter 14 voldoende laag te kiezen ten opzichte van die van water kan de netto vlotkracht het drukverschil tussen de werkdruk, dit is de druk van het gas in de kamers 9 en 10, en de atmosferische druk, overtreffen, waardoor de vlotter 14 gaat vlotten en water uit de kamer 10 in de omgeving vloeit.
Dit water kan eventueel opgevangen worden en naar een afvoer of een zuiveringsinstallatie gevoerd worden.
<Desc/Clms Page number 8>
Zonder de onderste kamer 10 zou, gezien het kleine verschil in densiteit tussen olie en water en het feit dat de densiteit van de vlotter 12 daartussen moet liggen, de netto vlotkracht nooit voldoende kunnen zijn om het drukverschil tussen de kamer 9 en de atmosfeer te compenseren.
Door de bijkomende kamer 10 en de bijkomende vlotter 14 kan dit probleem op een eenvoudige manier opgelost worden.
De constructie van het drukvat is vrij eenvoudig en bedrijfszeker. Water kan zeer efficient uit de olie afgescheiden worden waarna de olie kan gerecupeerd worden voor de smering van het compressorelement 1.
De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuur weergegeven uitvoeringsvorm, doch dergelijke compressorinstallatie en dergelijk drukvat kan in verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.
<Desc / Clms Page number 1>
Compressor installation with at least one rotating oil-lubricated compressor element and a pressure vessel connected to it, and pressure vessel used therewith.
This invention relates to a compressor installation with at least one oil-lubricated compressor element and a pressure vessel connected thereto in which oil, water and compressed gas, in particular compressed air, are present together.
Compressor installations with an oil-lubricated rotary compressor element often contain an oil separator immediately after this compressor element for separating the oil from the compressed gas before this gas cools and is sent to a storage vessel, since condensation forms and oil that is difficult to separate during this cooling. -water emulsion, especially since the commonly used oils promote the formation of a strong oil-water emulsion. The separated oil is returned to the compressor element.
It is known to simplify the design of compressor installations, to combine the oil separator and the storage tank into a pressure vessel. The invention relates to such a compressor installation with a pressure vessel.
Due to the cooling effect of this pressure vessel, normally not only oil will be separated in this tank, but condensation water will also be formed.
<Desc / Clms Page number 2>
The water must first be separated from the oil in the pressure vessel and then from this pressure vessel.
US-A-3. 945, 464 describes such a compressor installation. The oil is discharged from the pressure vessel together with the water and during the return to the compressor element the water is removed from the oil by centrifugation. The need for a centrifuge makes this device expensive.
The object of the invention is a compressor installation with a pressure vessel in which oil, water and compressed gas are present together, which does not have the above-mentioned drawbacks and in which the oil can thus be recovered from this pressure vessel in a simple and economical manner.
This object is achieved according to the invention in that the oil of the oil-lubricated compressor element is hydrophobic and the pressure vessel is provided with means to separate the water which collects at the bottom of the pressure vessel due to the difference in density with respect to the oil. drain oil from this pressure vessel.
By separating the water, the oil remains in the pressure vessel from where it is returned to the compressor.
The pressure vessel may include an upper chamber with an opening at the bottom and a lower chamber below which is provided with an atmosphere-venting opening, the lower chamber communicating with the upper chamber so that in both chambers
<Desc / Clms Page number 3>
same pressure prevails, and wherein said means in addition to said openings comprise two floats, the first of which has a density which is between the density of the hydrophobic oil and the density of water and which is arranged opposite the opening at the bottom in the upper part and this opening and the second float has a density less than that of water, and is disposed opposite the bottom opening in the bottom chamber and can close this opening.
The use of a float which can close an opening in a pressure vessel to discharge liquid is of course known, but such a vessel contains only one liquid. If the pressure vessel is only under atmospheric pressure, a float with a density that is only slightly smaller than the density of the liquid to be discharged is sufficient. If the vessel is under pressure, however, the lifting force of the float in the liquid, in addition to the float's own weight, must also overcome the pressure difference between the inside of the vessel and the atmosphere.
The float must have a significantly lower density than being able to float water stupidly. If in addition to water there would also be: lie in the vessel, due to the small density: your float would continue to float even after the water had drained out if oil was at the bottom and cc <the oil would be discharged into the atmosphere and thus recovered for the compressor element.
<Desc / Clms Page number 4>
The invention also relates to a pressure vessel from a compressor installation as described above.
With the insight to better demonstrate the features of the invention, a preferred embodiment of a compressor installation and a pressure vessel therefor, according to the invention, is described hereinafter as an example without any limiting character, with reference to the accompanying drawing, in which a compressor installation according to the invention has been illustrated.
The compressor installation contains an oil-lubricated compressor element 1 and a pressure vessel 2 connected to it.
The compressor element 1 is of the rotary type, this is with at least one driven rotor and in the example shown is in particular a screw compressor element with a housing 3, a male rotor 4 mounted therein, a female rotor 5 co-operating therewith and a motor 6 around the male to drive rotor 4.
The pressure vessel 2 is arranged in the pressure pipe 7,8 of which a part 7 connects the outlet of the compressor element 1 to the pressure vessel 2 and a part 8 after the pressure vessel 2 forms the connection to the compressed gas circuit, for example compressed air, of the consumer .
The pressure vessel 2 consists of two separate chambers, namely a large upper chamber 9 and a smaller lower chamber 10 located below which, with the upper chamber 9 in
<Desc / Clms Page number 5>
connection is through an opening 11 which is arranged in the bottom of this upper chamber 9 and which can be closed by a float 12 which is arranged in the chamber 9.
The density of the float 12 is between the density of the lubricating oil which is hydrophobic and the density of water.
The bottom chamber 10 is also provided at the bottom with an opening 13 which releases to the atmosphere and which can be closed by a float 14 arranged in this chamber 10.
The density of this float 14 is much smaller than that of water.
Stops 15, 16, respectively, are provided in both chambers 9 and 10 to limit the upward movement of the floats 12 and 14, respectively. The upward movement of the floats 12 and 14 can also be limited in other ways, for instance by a stop on the float itself or an attachment of the float via a rubber element.
A filter element, in particular a coalescing filter element 17, which is surrounded by a shield 18, can be arranged at the top of the chamber 9.
The section 7 of the discharge line 7,8 opens onto the outside of this shield 18 while the section 8 communicates with the central opening of the coalescing filter element 17.
<Desc / Clms Page number 6>
An oil return line 19 connects the part of the chamber 9 located just above the float 12 and thus above the maximum water level with the compressor element 1.
A pressure equalizing line 20 connects the portion of this chamber 9 located above the connection of the oil return line 19 on the inside of the chamber 9 with the top of the chamber 10, or more specifically the space located above the maximum liquid level in this chamber 10 is.
The operation of the above-described compressor element 1 and pressure vessel 2 is as follows. During the operation of the compressor element 1, the rotors 4 and 5 are lubricated with hydrophobic oil which is supplied, inter alia, via the oil return line 19.
The gas produced leaving the compressor element 1 contains an amount of this lubricating oil and contains an amount of water which, because the gas is hot, is quite large
EMI6.1
is.
This gas enters the chamber 9 of the pressure vessel 2 via the part 7, where the oil is largely separated. For example, part of the oil flows from the shield 18.
Because the gas in the chamber 9 cools slightly, part of the water will condense.
The condensation water and oil collect on the bottom
<Desc / Clms Page number 7>
of the chamber 9, whereby the hydrophobic character of the oil separates the latter from the water and the layer of oil 21 is situated above the layer of water 22 due to the difference in density.
If not much water has condensed in the chamber 9 yet and the float 12 is mainly surrounded by oil, it will not float yet, since its density is greater than that of oil and there is no pressure difference between the chambers through the pressure equalizing pipe 20 9 and 10. The opening 11 remains closed as shown in the figure.
When the float 12 is mainly surrounded by water, it floats and water can flow from the chamber 9 through the opening 11 to the chamber 10 where it forms a layer 23 on the bottom.
In this chamber 10, the float 14 closes the opening 13, as shown in the figure, as long as it is not almost completely surrounded by water.
In chamber 10, only water and gas under pressure are present. By choosing the density of the float 14 sufficiently low compared to that of water, the net float force can exceed the pressure difference between the working pressure, which is the pressure of the gas in the chambers 9 and 10, and the atmospheric pressure, so that the float 14 floats and water flows from chamber 10 into the environment.
This water can optionally be collected and taken to a drain or a purification installation.
<Desc / Clms Page number 8>
Without the lower chamber 10, given the small difference in density between oil and water and the fact that the density of the float 12 must lie between them, the net float force could never be sufficient to compensate for the pressure difference between the chamber 9 and the atmosphere .
This problem can be solved in a simple manner by means of the additional chamber 10 and the additional float 14.
The construction of the pressure vessel is quite simple and reliable. Water can be separated from the oil very efficiently, after which the oil can be recovered for lubrication of the compressor element 1.
The invention is by no means limited to the embodiment described above and shown in the figure, but such a compressor installation and such a pressure vessel can be realized in different variants without departing from the scope of the invention.