BE1012017A3

BE1012017A3 - Compressorinstallatie met minstens een roterend, met oliegesmeerd compressorelement en een daarop aangesloten drukvat, en daarbij gebruikt drukvat.

Info

Publication number: BE1012017A3
Application number: BE9800417A
Authority: BE
Original assignee: Atlas Copco Airpower Nv
Priority date: 1998-06-02
Filing date: 1998-06-02
Publication date: 2000-04-04

Abstract

Comrpessorinstallatie met minstens één met olie-gesmeerd compressorelement (1) en een daarop aangesloten drukvat (2) waarin olie, water en samengeperst gas samen aanwezig zijn, daardoor gekenmerkt dat de olie van het olie-gesmeerd compressorelement (1) hydrofoob is en het drukvat (2) van middelen (11 tot 14) voorzien is om mhet water, dat zich door het verschil in densiteit ten opzichte van olie onderaan in het drukvat (2) verzamelt, gescheiden van de olie uit dit drukvat (2) af te voeren.

Description

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.

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

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.

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

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.

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

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.

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.

Claims

Conclusies. l.-Compressorinstallatie met minstens een met oliegesmeerd compressorelement (1) en een daarop aangesloten drukvat (2), waarin olie, water en samengeperst gas samen aanwezig zijn, daardoor gekenmerkt dat de olie van het EMI9.1 olie-gesmeerd compressorelement (1) hydrofoob is en het drukvat (2) van middelen (11 tot 14) voorzien is om het water, dat zich door het verschil in densiteit ten opzichte van olie onderaan in het drukvat (2) verzamelt, gescheiden van de olie uit dit drukvat (2) af te voeren.

2.-Compressorinstallatie volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het drukvat (2) een bovenste kamer (9) bevat die onderaan van een opening (11) is voorzien en daaronder een onderste kamer (10) die onderaan van een opening (13) voorzien is die op de atmosfeer uitgeeft, waarbij deze onderste kamer (10) zo in verbinding staat met de bovenste kamer (9) dat in beide kamers (9-10) dezelfde druk heerst, en waarbij voornoemde middelen (11 tot 14) benevens de twee voornoemde openingen (11 en 13) twee vlotters (12 en 14) bevatten waarvan de eerste vlotter (12) een densiteit bezit die tussen de densiteit van de hydrofobe olie en de densiteit van water gelegen is en tegenover de opening (11) onderaan in de bovenste kamer (9) opgesteld is en deze opening (11) kan afsluiten en de tweede vlotter (14)

een densiteit bezit die kleiner is dan die van water, en tegenover de opening (13) onderaan in de onderste kamer (10) opgesteld is en deze opening (13) kan afsluiten. <Desc/Clms Page number 10> 3.-Compressorinstallatie volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat ze een terugloopleiding (19) voor de olie bevat die, enerzijds op de bovenste kamer (9) uitgeeft en, anderzijds aansluit op het compressorelement (1).

4.-Compressorinstallatie volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat de twee kamers (9 en 10) met elkaar verbonden zijn door een drukegaliseerleiding (20) die, enerzijds, op de bovenste kamer (9) uitgeeft maar hoger dan de aansluiting van de olieterugloopleiding (19) en, anderzijds, op de onderste kamer (10) aansluit op een plaats die hoger gelegen is dan het maximum peil van de vloeistof in deze kamer (10).

5.-Compressorinstallatie volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat het compressorelement (1) een schroefcompressorelement is.

6.-Drukvat (2) uit de compressorinstallatie volgens een van de vorige conclusies.

7.-Drukvat (2) voor een compressorinstallatie volgens een van de conclusies 1 tot 5, daardoor gekenmerkt dat het een bovenste kamer (9) bevat die onderaan van een opening (11) is voorzien en daaronder een onderste kamer (10) die onderaan van een opening (13) voorzien is die op de atmosfeer uitgeeft, waarbij deze onderste kamer (10) zo in verbinding staat met de bovenste kamer (9) dat in beide kamers (9-10) dezelfde druk heerst, en waarbij de twee voornoemde openingen (11 en 13) afsluitbaar zijn door vlotters (12 en 14), waarvan een eerste vlotter (12) een densiteit bezit die tussen de densiteit van hydrofobe olie <Desc/Clms Page number 11> en de densiteit van water gelegen is en tegenover de opening (11) onderaan in de bovenste kamer (9) opgesteld is en de tweede vlotter (14) een densiteit bezit die kleiner is dan die van water, en tegenover de opening (13)

onderaan in de onderste kamer (10) opgesteld is.