BE1017320A3 - Liquid injected compressor installation, includes lubricant supplying cool liquid to rotor bearings in compressor casing - Google Patents
Liquid injected compressor installation, includes lubricant supplying cool liquid to rotor bearings in compressor casing Download PDFInfo
- Publication number
- BE1017320A3 BE1017320A3 BE2006/0469A BE200600469A BE1017320A3 BE 1017320 A3 BE1017320 A3 BE 1017320A3 BE 2006/0469 A BE2006/0469 A BE 2006/0469A BE 200600469 A BE200600469 A BE 200600469A BE 1017320 A3 BE1017320 A3 BE 1017320A3
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- liquid
- aforementioned
- compressor installation
- cooler
- compressor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
- F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
- F04C29/021—Control systems for the circulation of the lubricant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/50—Bearings
- F04C2240/52—Bearings for assemblies with supports on both sides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
- F04C29/026—Lubricant separation
Abstract
Description
Vloeistofgeinj ecteerde compressorinstallatie.Liquid injected compressor installation.
De huidige uitvinding heeft betrekking op een vloeistofgeïnjecteerde compressorinstallatie.The present invention relates to a liquid-injected compressor installation.
Meer speciaal heeft de huidige uitvinding betrekking op een vloeistofgeïnjecteerde compressorinstallatie die is voorzien van een compressorelement bestaande uit een behuizing die een compressieruimte begrenst waarin minstens één rotor is aangebracht die door middel van lagers roteerbaar in de behuizing is aangebracht, waarbij het voornoemde compressorelement is voorzien van een luchtinlaat en een persluchtuitlaat die is aangesloten op een vloeistofafscheider, die door middel van een injectieleiding is verbonden met het voornoemde compressorelement, waarbij deze injectieleiding bestaat uit een eerste leidingdeel dat de vloeistofafscheider verbindt met een inlaat van een koeler en een tweede leidingdeel dat een uitlaat van deze koeler verbindt met het compressorelement, waarbij tussen het voornoemde eerste en tweede leidingdeel een overbrugging over de koeler is voorzien en regelmiddelen voor het vloeistofdebiet door deze overbrugging.More specifically, the present invention relates to a liquid-injected compressor installation which is provided with a compressor element consisting of a housing which defines a compression space in which at least one rotor is arranged which is rotatably arranged in the housing by means of bearings, said compressor element being provided with an air inlet and a compressed air outlet connected to a liquid separator, which is connected by means of an injection line to the aforementioned compressor element, said injection line consisting of a first line part connecting the liquid separator to an inlet of a cooler and a second line part that has an outlet of this cooler connects to the compressor element, wherein a bridge over the cooler is provided between the aforementioned first and second pipe part and control means for the liquid flow through this bridge.
Men kent reeds een vloeistofgeïnjecteerde compressorinstallatie van het voornoemde type, waarbij de temperatuur van de uit de perslucht afgescheiden vloeistof wordt geregeld door de voornoemde regelmiddelen die bij zulke bekende compressorinstallaties bijvoorbeeld zijn uitgevoerd in de vorm van een thermostatisch ventiel.A liquid-injected compressor installation of the aforementioned type is already known, wherein the temperature of the liquid separated from the compressed air is controlled by the aforementioned control means which, for example, in such known compressor installations are designed in the form of a thermostatic valve.
Bij zulke bekende compressorinstallatie wordt, wanneer de vloeistoftemperatuur in de compressorinstallatie lager is dan een vooraf bepaalde en ingestelde ondergrenswaarde, het volledige vloeistofdebiet dat afkomstig is van de vloeistofafscheider doorheen de overbrugging geleid en dus ongekoeld geïnjecteerd in het compressorelement.In such a known compressor installation, when the liquid temperature in the compressor installation is lower than a predetermined and set lower limit value, the entire liquid flow from the liquid separator is passed through the bridge and thus injected into the compressor element without cooling.
Wanneer de vloeistoftemperatuur stijgt tot aan de voornoemde ondergrenswaarde, zorgt het voornoemde thermostatisch regelventiel ervoor dat een gedeelte van de vloeistof, die afkomstig is van de vloeistofafschelder, doorheen de koeler wordt geleid, terwijl de overige vloeistof doorheen de overbrugging stroomt.When the liquid temperature rises to the aforementioned lower limit value, the aforementioned thermostatic control valve ensures that a portion of the liquid from the liquid separator is passed through the cooler, while the remaining liquid flows through the bypass.
In deze werkingsconditie wordt een menging van warme vloeistof, die doorheen de overbrugging stroomt, en koude vloeistof, die doorheen de koeler stroomt, verkregen, één en ander zodanig dat de temperatuur van de vloeistof die in het compressorelement wordt geïnjecteerd, een mengtemperatuur vertoont die regelbaar is door middel van het voornoemde regelventiel.In this operating condition, a mixture of hot liquid flowing through the bridge and cold liquid flowing through the cooler is obtained such that the temperature of the liquid injected into the compressor element exhibits a mixing temperature that is controllable is through the aforementioned control valve.
Indien de temperatuur van de in de vloeistofafscheider afgescheiden vloeistof nog verder stijgt tot een vooraf bepaalde en ingestelde bovengrenswaarde, zal het voornoemde regelventiel verder naar een positie gaan waarin het volledige vloeistofdebiet doorheen de koeler stroomt en waarin de overbrugging is afgesloten.If the temperature of the liquid separated in the liquid separator rises still further to a predetermined and set upper limit value, the aforementioned control valve will move further to a position in which the entire liquid flow flows through the cooler and in which the bypass is closed.
Op deze wijze wordt de temperatuur van de vloeistof steeds binnen een aanvaardbaar bereik gehouden, waarbij de vloeistoftemperatuur niet te laag wordt zodat de vorming van condensaat in de perslucht wordt vermeden en waarbij de vloeistoftemperatuur ook niet te hoog oploopt, zodat de kwaliteit van de vloeistof optimaal blijft.In this way the temperature of the liquid is always kept within an acceptable range, whereby the liquid temperature does not become too low so that the formation of condensate in the compressed air is avoided and wherein the liquid temperature also does not rise too high, so that the quality of the liquid is optimum remains.
Bij de bekende compressorinstallaties is, op het einde van de injectieleiding, dat wil zeggen ter hoogte van de verbinding tussen de injectieleiding en het compressorelement, een spuitstuk voorzien dathet toegevoerde vloeistofdebiet grotendeels in de compressieruimte injecteert, terwijl een gedeelte van deze vloeistof wordt geïnjecteerd ter plaatse van de lagers van het compressorelement voor de smering daarvan.In the known compressor installations, at the end of the injection line, i.e. at the connection between the injection line and the compressor element, a nozzle is provided which largely injects the supplied liquid flow into the compression space, while a portion of this liquid is injected on site. of the bearings of the compressor element for lubrication thereof.
Het is duidelijk dat de temperatuur van de vloeistof die wordt geïnjecteerd ter plaatse van de lagers hierbij gelijk is aan de temperatuur van de vloeistof die wordt geïnjecteerd in de compressieruimte.It is clear that the temperature of the liquid that is injected at the location of the bearings is hereby equal to the temperature of the liquid that is injected into the compression space.
In de praktijk is gebleken dat in zulke compressorinstallaties de levensduur van het lager nadelig beïnvloed wordt door de vloeistoftemperatuur.In practice it has been found that in such compressor installations the service life of the bearing is adversely affected by the liquid temperature.
De huidige uitvinding heeft als doel een antwoord te bieden aan het voornoemde en andere nadelen.The present invention has for its object to provide an answer to the aforementioned and other disadvantages.
Hiertoe betreft de huidige uitvinding een vloeistofgeïnjecteerde compressorinstallatie van het voornoemde type, waarbij deze compressorinstallatie is voorzien van een smeerleiding die met één uiteinde aansluit op de voornoemde uitlaat van de koeler of op het tweede leidingdeel, tussen deze koeler en de overbrugging, en waarbij het andere uiteinde van deze smeerleiding uitmondt in de behuizing van het compressorelement, ter plaatse van de voornoemde lagers, voor de smering daarvan.To this end, the present invention relates to a liquid-injected compressor installation of the aforementioned type, wherein this compressor installation is provided with a lubricating line which connects with one end to the aforementioned outlet of the cooler or to the second pipe part, between this cooler and the bridging, and wherein the other end of this lubrication line opens into the housing of the compressor element, at the location of the aforementioned bearings, for lubrication thereof.
Dit betekent dat, na doorgang van de vloeistof doorheen de koeler, een gedeelte van de gekoelde vloeistof wordt afgetakt via de smeerleiding om te worden geïnjecteerd ter plaatse van de lagers, terwijl de resterende vloeistof wordt gemengd met warme vloeistof die doorheen de overbrugging stroomt, om vervolgens in de compressieruimte te worden geïnjecteerd.This means that, after passage of the fluid through the cooler, a portion of the cooled fluid is branched off via the lubrication line to be injected at the bearings, while the remaining fluid is mixed with warm fluid flowing through the bridge, to then be injected into the compression space.
Een voordeel van zulke compressorinstallatie volgens de uitvinding is dat, door de lage temperatuurwaarde van de vloeistof die wordt geïnjecteerd in de lagers, de viscositeit van deze vloeistof aanzienlijk hoger zal zijn dan bij de klassieke compressorinstallaties, wat op zijn beurt de levensduur van het lager aanzienlijk verlengt ten opzichte van bij zulke bekende compressorinstallaties.An advantage of such a compressor installation according to the invention is that, due to the low temperature value of the liquid that is injected into the bearings, the viscosity of this liquid will be considerably higher than with conventional compressor installations, which in turn considerably reduces the service life of the bearing extends compared to such known compressor installations.
Nog een voordeel van zulke compressorinstallatie volgens de uitvinding is dat ook afdichtingen die in de behuizing rond de rotoras zijn aangebracht, via de smeerleiding kunnen worden gevoed met de koele vloeistof die rechtstreeks afkomstig is van de koeler, wat een gunstige invloed heeft op de asafdichting.Another advantage of such a compressor installation according to the invention is that also seals which are arranged in the housing around the rotor shaft can be fed via the lubrication line with the cool liquid that comes directly from the cooler, which has a favorable effect on the shaft seal.
Volgens een voorkeurdragend kenmerk van de uitvinding is op de voornoemde smeerleiding een bijkomende koeler aangebracht.According to a preferred feature of the invention, an additional cooler is provided on the aforementioned lubrication line.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een compressorinstallatie volgens de uitvinding is in de smeerleiding een filter aangebracht.In a preferred embodiment of a compressor installation according to the invention, a filter is arranged in the lubrication line.
Met het inzicht de kenmerken van de huidige uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna als voorbeeld zonder enig beperkend karakter enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen van een compressorinstallatie volgens de uitvinding beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: figuur 1 schematisch een vloeistofgeïnjecteerde compressorinstallatie volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 een variante weergeeft volgens figuur 1.With the insight to better demonstrate the characteristics of the present invention, a few preferred embodiments of a compressor installation according to the invention are described below as an example without any limiting character, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 schematically shows a liquid-injected compressor installation according to the invention; invention; figure 2 represents a variant according to figure 1.
In figuur 1 is een vloeistofgeïnjecteerde compressorinstallatie 1 weergegeven die in dit geval is uitgevoerd in de vorm van een vloeistofgeïnjecteerde schroefcompressor en die is voorzien van een compressorelement 2 bestaande uit een behuizing 3 die een compressieruimte 4 begrenst waarin twee in elkaar grijpende rotoren 5 zijn aangebracht, waarvan er op de figuur slechts één zichtbaar is.Figure 1 shows a liquid-injected compressor installation 1, which in this case is designed in the form of a liquid-injected screw compressor and which is provided with a compressor element 2 consisting of a housing 3 bounding a compression space 4 in which two interlocking rotors 5 are arranged, of which only one is visible in the figure.
Zoals bekend, zijn de voornoemde rotoren 5 elk voorzien van een rotoras 6 waarmee zij, door middel van lagers 7, roteerbaar in de behuizing 3 is aangebracht.As is known, the aforementioned rotors 5 are each provided with a rotor shaft 6 with which it is rotatably mounted in the housing 3 by means of bearings 7.
Het voornoemde compressorelement 2 wordt aangedreven door een niet in de figuren weergegeven motor.The aforementioned compressor element 2 is driven by a motor not shown in the figures.
Het compressorelement 2 is voorzien van een luchtinlaat 8 met een inlaat klep 9, voor het aanzuigen van een samen te persen gas, en een persluchtuitlaat 10 die via een terugslagventiel 11 is aangesloten op een vloeistofafscheider 12.The compressor element 2 is provided with an air inlet 8 with an inlet valve 9, for sucking in a gas to be compressed, and a compressed air outlet 10 which is connected via a non-return valve 11 to a liquid separator 12.
Via een persluchtleiding 13 die via een minimum drukventiel 14 is aangesloten op de voornoemde vloeistofafscheider 12, kan samengeperst gas onder een bepaalde werkdruk worden afgenomen door persluchtgebruikers, zoals bijvoorbeeld voor het voeden van een persluchtnetwerk of dergelijke.Via a compressed air line 13 which is connected via a minimum pressure valve 14 to the aforementioned liquid separator 12, compressed gas can be taken off under compressed air by compressed air users, such as for example for feeding a compressed air network or the like.
In dit geval, doch niet noodzakelijk, is de voornoemde persluchtleiding 13 aangesloten op een warmtewisselaar 15, die is uitgevoerd in de vorm van een luchtgekoelde warmtewisselaar.In this case, but not necessarily, the aforementioned compressed air line 13 is connected to a heat exchanger 15, which is in the form of an air-cooled heat exchanger.
De voornoemde vloeistofafscheider 12 is onderaan, door middel van een injectieleiding 16 en via een vloeistofafsluitklep 17, verbonden met het voornoemde compressorelement 2 en mondt uit in de voornoemde compressieruimte 4.The aforementioned liquid separator 12 is connected at the bottom, by means of an injection conduit 16 and via a liquid shut-off valve 17, to the aforementioned compressor element 2 and opens into the aforementioned compression space 4.
De voornoemde injectieleiding 16 bestaat uit een eerste leidingdeel 16A dat de vloeistofafscheider 12 verbindt met een inlaat 18 van een koeler 19, welke inlaat 18 in dit geval is uitgevoerd in de vorm van een inlaatcollector 18A, en een tweede leidingdeel 16B dat een uitlaat 20 van deze koeler 19 verbindt met het compressorelement 2, waarbij deze uitlaat 20 in dit geval is uitgevoerd in de vorm van een uitlaatcollector 20A.The aforementioned injection line 16 consists of a first line part 16A which connects the liquid separator 12 to an inlet 18 of a cooler 19, which inlet 18 in this case is designed in the form of an inlet collector 18A, and a second line part 16B which has an outlet 20 of this cooler 19 connects to the compressor element 2, this outlet 20 in this case being designed in the form of an outlet collector 20A.
In dit geval, doch niet noodzakelijk, is de voornoemde koeler 19 uitgevoerd in de vorm van een luchtgekoelde warmtewisselaar, die samen met de voornoemde warmtewisselaar 15 is aangebracht tegenover een ventilator 21 die bijvoorbeeld kan worden aangedreven door de voornoemde motor die tevens het compressorelement 2 aandrijft.In this case, but not necessarily, the aforementioned cooler 19 is in the form of an air-cooled heat exchanger which, together with the aforementioned heat exchanger 15, is arranged opposite a fan 21 which can be driven, for example, by the aforementioned motor which also drives the compressor element 2 .
Tussen het voornoemde eerste en tweede leidingdeel, respectievelijk 16A en 16B, is een overbrugging 22 over de koeler 19 voorzien waarin in dit geval een filter 23 is aangebracht.Between the aforementioned first and second pipe sections, 16A and 16B, respectively, a bridge 22 is provided over the cooler 19, in which in this case a filter 23 is arranged.
De compressorinstallatie 1 omvat tevens regelmiddelen voor het vloeistofdebiet door deze overbrugging 22, welke regelmiddelen in dit geval zijn uitgevoerd in de vorm van een thermostatische 3-weg mengkraan 24 met een ingang 25 en twee uitgangen 26 en 27, die met haar ingang 25 en met een uitgang 26 is aangesloten op het eerste leidingdeel 16A van de injectieleiding 16 en waarbij de tweede uitgang 27 van de voornoemde mengkraan 24 aansluit op een uiteinde van de voornoemde overbrugging 22 en zo een verbinding vormt tussen deze overbrugging 22 en het eerste leidingdeel 16A.The compressor installation 1 also comprises control means for the liquid flow through this bridge 22, which control means in this case are designed in the form of a thermostatic 3-way mixing valve 24 with an inlet 25 and two outlets 26 and 27, which with its inlet 25 and an outlet 26 is connected to the first conduit portion 16A of the injection conduit 16 and wherein the second outlet 27 of the aforementioned mixer tap 24 connects to one end of the aforementioned bridging 22 and thus forms a connection between said bridging 22 and the first conduit portion 16A.
Volgens de uitvinding is de compressorinstallatie 1 verder voorzien van een smeerleiding 28 die met één uiteinde aansluit op het tweede leidingdeel 16B, tussen de koeler 19 en de overbrugging 22, en waarbij het andere uiteinde van deze smeerleiding 28 uitmondt in de behuizing 3 van het compressorelement 2, ter plaatse van de voornoemde lagers 7, voor de smering daarvan.According to the invention, the compressor installation 1 is further provided with a lubricating line 28 which connects with one end to the second line part 16B, between the cooler 19 and the bridge 22, and wherein the other end of this lubricating line 28 opens into the housing 3 of the compressor element 2, at the location of the aforementioned bearings 7, for the lubrication thereof.
Volgens een voorkeurdragend kenmerk is in de voornoemde smeerleiding 28 een bij koeler 29 en een extra filter 30 aangebracht, doch, dit is volgens de uitvinding geen vereiste.According to a preferred characteristic, a coolant 29 and an additional filter 30 are provided in the above-mentioned lubrication line 28, but this is not a requirement according to the invention.
De werking van een vloeistofgeïnjecteerde compressorinstallatie 1 volgens de uitvinding is zeer eenvoudig en als volgt.The operation of a liquid-injected compressor installation 1 according to the invention is very simple and as follows.
Tijdens de werking van de compressorinstallatie 1, drijft de voornoemde motor het compressorelement 2 aan, zodanig dat atmosferische lucht, al dan niet via een niet in de figuur weergegeven luchtfilter, wordt aangezogen via de inlaatklep 9.During the operation of the compressor installation 1, the aforementioned motor drives the compressor element 2, such that atmospheric air, whether or not via an air filter not shown in the figure, is sucked in via the inlet valve 9.
Teneinde de compressiewarmte in het compressorelement 2 af te voeren en de rotoren 5 te smeren en af te dichten, wordt, vanuit de injectieleiding 16, vloeistof in de compressieruimte 4 geïnjecteerd.In order to remove the compression heat in the compressor element 2 and to lubricate and seal the rotors 5, liquid is injected into the compression space 4 from the injection line 16.
De lucht en de geïnjecteerde vloeistof worden in het compressorelement 2 vermengd, zodanig dat een mengsel van samengeperst gas en vloeistof naar de vloeistofafscheider 12 wordt gevoerd, waar de vloeistof op bekende wijze onder invloed van centrifugaalkrachten wordt afgescheiden uit de perslucht.The air and the injected liquid are mixed in the compressor element 2, such that a mixture of compressed gas and liquid is fed to the liquid separator 12, where the liquid is separated from the compressed air in a known manner under the influence of centrifugal forces.
De gezuiverde perslucht kan vervolgens via het voornoemde minimum drukventiel 14 en de persluchtleiding 13 en in dit geval na te zijn gekoeld in de warmtewisselaar 15, worden afgenomen voor gebruik in allerhande persluchttoepassingen.The purified compressed air can then be taken via the aforementioned minimum pressure valve 14 and the compressed air line 13 and in this case after being cooled in the heat exchanger 15, for use in all kinds of compressed air applications.
De vloeistof die in de vloeistofafscheider 12 uit de perslucht wordt gerecupereerd, wordt onderaan in deze vloeistofafscheider 12 verzameld en wordt vervolgens door de druk die heerst in deze vloeistofafscheider 12, in de injectieleiding 16 geperst.The liquid recovered from the compressed air in the liquid separator 12 is collected at the bottom of this liquid separator 12 and is then pressed into the injection line 16 by the pressure prevailing in this liquid separator 12.
In het geval de vloeistoftemperatuur lager is dan een vooraf bepaalde en in de thermostatische 3-weg mengkraan 24 ingestelde ondergrens, sluit de 3-weg mengkraan 24 de toevoer van vloeistof naar de koeler 19 nagenoeg volledig af, zodat bijna het volledige vloeistofdebiet rechtstreeks doorheen de filter 23 en de vloeistofafsluitklep 17 naar het compressorelement 2 wordt geperst zonder te worden gekoeld.In the case that the liquid temperature is lower than a predetermined lower limit set in the thermostatic 3-way mixer tap 24, the 3-way mixer valve 24 almost completely closes off the supply of liquid to the cooler 19, so that almost the entire flow of liquid directly through the filter 23 and the liquid shut-off valve 17 are pressed to the compressor element 2 without being cooled.
Wanneer de vloeistoftemperatuur de voornoemde ondergrens heeft bereikt, begint de thermostatische 3-weg mengkraan 24 verder te openen, één en ander zodanig dat een gedeelte van de vloeistof doorheen de koeler 19 stroomt, terwijl de overige vloeistof doorheen de overbrugging 22 wordt geleid.When the liquid temperature has reached the aforementioned lower limit, the thermostatic 3-way mixing valve 24 starts to open further, such that a part of the liquid flows through the cooler 19, while the remaining liquid is passed through the bridge 22.
De gekoelde vloeistof, die afkomstig is van de koeler 19, en de ongekoelde vloeistof die doorheen de overbrugging 22 stroomt mengen zich met elkaar in het tweede leidingdeel 16B, waarna de vloeistof die zich op een mengtemperatuur bevindt, naar het compressorelement 2 stroomt om te worden geïnjecteerd in de compressieruimte 4.The cooled liquid, coming from the cooler 19, and the uncooled liquid that flows through the bridge 22 mix with each other in the second pipe part 16B, whereafter the liquid that is at a mixing temperature flows to the compressor element 2 to become injected into the compression space 4.
Wanneer de vloeistoftemperatuur nog verder stijgt tot een vooraf bepaalde en in de thermostatische 3-weg mengkraan 24 ingestelde bovengrens, wordt deze 3-weg mengkraan 24 volledig geopend, zodat het volledige vloeistofdebiet doorheen de koeler 19 wordt gestuurd en er geen vloeistof door de overbrugging stroomt.When the liquid temperature rises still further to a predetermined upper limit set in the thermostatic 3-way mixing valve 24, this 3-way mixing valve 24 is fully opened, so that the entire liquid flow is controlled through the cooler 19 and no liquid flows through the bridge. .
In elk van de voornoemde gebruikscondities wordt een gedeelte van de vloeistof, na te zijn gekoeld in de koeler 19, af getakt via de smeerleiding 28, alvorens in contact te komen met de warme, ongekoelde vloeistof die door de overbrugging 22 stroomt.In each of the aforementioned conditions of use, a portion of the liquid, after being cooled in the cooler 19, is branched off via the lubrication line 28, before coming into contact with the warm, uncooled liquid flowing through the bridge 22.
De koele vloeistof die wordt afgetakt via de smeerleiding 28, stroomt vervolgens doorheen de bij voorkeur voorziene bij koeler 29 en filter 30, om daarna te worden geïnjecteerd in het compressorelement 2, ter plaatse van de lagers 7, voor de smering daarvan.The cool liquid which is branched out via the lubrication line 28, then flows through the preferably provided at cooler 29 and filter 30, to be subsequently injected into the compressor element 2, at the bearings 7, for lubrication thereof.
Aangezien de temperatuur van de vloeistof, die afkomstig is van de smeerleiding 28, aanzienlijk lager ligt dan de temperatuur van de vloeistof die in de compressieruimte 4 wordt geïnjecteerd, zal de viscositeit van deze smeervloeistof voor de lagers 7 beduidend groter zijn dan die van de vloeistof op mengtemperatuur die in de compressieruimte 4 wordt geïnjecteerd.Since the temperature of the liquid coming from the lubrication line 28 is considerably lower than the temperature of the liquid injected into the compression space 4, the viscosity of this lubricating liquid for the bearings 7 will be significantly greater than that of the liquid at mixing temperature injected into the compression space 4.
In de praktijk is het zo dat door deze grotere viscositeit van de smeervloeistof, een langere levensduur van de lagers 7 wordt verkregen.In practice, because of this higher viscosity of the lubricating liquid, a longer service life of the bearings 7 is obtained.
De huidige uitvinding is in het bijzonder geschikt voor toepassingen die zijn voorzien met een compressorelement 2 dat wordt aangedreven met een variabele snelheid, waarbij het geïnstalleerd koelvermogen zeer sterk kan verschillen van het deellast vermogen, en waarbij veel vloeistof door de overbrugging 22 wordt geleid, zodat het temperatuurverschil tussen de gekoelde smeervloeistof voor de lagers 7 en de vloeistof die wordt geïnjecteerd in de compressieruimte 4 erg hoog kan oplopen.The present invention is particularly suitable for applications which are provided with a compressor element 2 which is driven at a variable speed, wherein the installed cooling capacity can differ greatly from the partial-load capacity, and in which a lot of liquid is passed through the bridge 22, so that the temperature difference between the cooled lubricating fluid for the bearings 7 and the fluid being injected into the compression space 4 can be very high.
Het spreekt echter voor zich dat de uitvinding tevens van toepassing is bij een veranderende werkdruk waarbij het benodigde koelvermogen eveneens lager is dan het geïnstalleerde koelvermogen.However, it goes without saying that the invention also applies to a changing operating pressure in which the required cooling capacity is also lower than the installed cooling capacity.
Door de dimensionering van de smeerleiding 28 en/of door het aanbrengen van een vernauwing of dergelijke in deze smeerleiding 28, wordt verkregen dat het vloeistofdebiet door deze smeerleiding 28 slechts een fractie bedraagt van het totale vloeistofdebiet dat door de injectieleiding 16 stroomt, zodat de warmtebalans van de compressorinstallatie 1 niet wordt verstoord.By dimensioning the lubrication line 28 and / or by applying a restriction or the like in this lubrication line 28, it is obtained that the liquid flow through this lubrication line 28 is only a fraction of the total liquid flow that flows through the injection line 16, so that the heat balance compressor system 1 is not disturbed.
De hydraulische verliezen in de compressorinstallatie 1 blijven ongewijzigd ten opzichte van bij de klassieke compressorinstallatie, aangezien de temperatuur van de in de compressieruimte 4 geïnjecteerde vloeistof niet wordt gewijzigd door het toepassen van een smeerleiding 28.The hydraulic losses in the compressor installation 1 remain unchanged compared to the conventional compressor installation, since the temperature of the liquid injected into the compression space 4 is not changed by the use of a lubrication line 28.
In figuur 2 is een variante van een compressorinstallatie 1 volgens de uitvinding weergegeven die in hoofdzaak een analoge opbouw kent als de compressorinstallatie 1 uit figuur 1.Figure 2 shows a variant of a compressor installation 1 according to the invention, which has substantially an analogous structure as the compressor installation 1 of figure 1.
In dit geval sluit de voornoemde smeerleiding 28 echter niet aan op de injectieleiding 16 maar op de uitlaatcollector 20A van de koeler 19.In this case, however, the aforementioned lubrication line 28 does not connect to the injection line 16 but to the outlet collector 20A of the cooler 19.
De aansluiting van de smeerleiding 28 wordt hierbij zodanig geplaatst dat zij rekening houdt met het niet homogeen temperatuurprofiel in de koeler 19 en wordt voorzien op een plaats waar de vloeistoftemperatuur in de uitlaatcollector 20A lager is dan de gemiddelde uitlaattemperatuur van de vloeistof die uit deze uitlaatcollector 20A stroomt.The connection of the lubrication line 28 is hereby placed such that it takes into account the non-homogeneous temperature profile in the cooler 19 and is provided at a location where the liquid temperature in the outlet collector 20A is lower than the average outlet temperature of the liquid emerging from this outlet collector 20A. flows.
Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat zelfs in de zwaarst belaste gebruikscondities van de compressorinstallatie 1, die zich voordoen bij zeer hoge omgevingstemperaturen en bij een maximale belasting van de compressorinstallatie 1, waarbij het geïnstalleerde koelvermogen net voldoende is om de tijdens de compressie geproduceerde warmte af te voeren, zodat er geen vloeistof door de overbrugging 22 stroomt, de lagers 7 te smeren met vloeistof die koeler is dan de vloeistof die wordt geïnjecteerd in de compressieruimte 4.An advantage of this embodiment is that even in the most heavily loaded operating conditions of the compressor installation 1, which occur at very high ambient temperatures and at a maximum load of the compressor installation 1, the installed cooling capacity being just sufficient to dissipate the heat produced during the compression so that no fluid flows through the bridge 22, lubricate the bearings 7 with fluid that is cooler than the fluid being injected into the compression space 4.
Volgens een bijzonder kenmerk van de uitvinding kan in de voornoemde injectieleiding 16 desgewenst een niet in de figuren weergegeven vloeistofpomp worden voorzien.According to a special feature of the invention, the above-mentioned injection conduit 16 can, if desired, be provided with a liquid pump not shown in the figures.
Het is duidelijk dat de voornoemde filter 23 niet noodzakelijk dient te worden uitgevoerd in de vorm van een alleenstaand element, doch dat deze tevens kan worden geïntegreerd in de voornoemde regelmiddelen voor het vloeistofdebiet door de overbrugging 22.It is clear that the aforementioned filter 23 does not necessarily have to be in the form of a single element, but that it can also be integrated into the aforementioned liquid flow control means through the bridging 22.
In de weergegeven voorbeelden zijn de voornoemde regelmiddelen voor het vloeistofdebiet door de overbrugging 22 uitgevoerd in de vorm van een thermostatische 3-weg mengkraan 24 die met haar ingang 25 en een uitgang 26 is aangesloten op het voornoemde eerste leidingdeel 16A van de injectieleiding 16, doch, het spreekt voor zich dat de voornoemde 3-weg mengkraan 24 met haar voornoemde ingang 25 en uitgang 26 tevens kan worden aangesloten in het tweede leidingdeel 16B van de injectieleiding 16, terwijl zij met haar tweede uitgang 27 aansluit op een uiteinde van de overbrugging 22 waarvan het andere uiteinde is aangesloten op het eerste leidingdeel 16A.In the examples shown, the aforementioned liquid flow control means are implemented by the bridge 22 in the form of a thermostatic 3-way mixer 24 connected with its inlet 25 and an outlet 26 to the aforementioned first line portion 16A of the injection line 16, but it goes without saying that the aforementioned 3-way mixer tap 24 with its aforementioned inlet 25 and outlet 26 can also be connected in the second conduit part 16B of the injection conduit 16, while it connects with its second outlet 27 to one end of the bridge 22 the other end of which is connected to the first pipe part 16A.
De voornoemde regelmiddelen kunnen volgens de uitvinding echter ook volgens velerlei varianten worden uitgevoerd, zoals bijvoorbeeld in de vorm van twee of meer ventielen.However, according to the invention, the above-mentioned control means can also be designed according to many variants, such as, for example, in the form of two or more valves.
Volgens de uitvinding kunnen de voornoemde regelmiddelen worden uitgevoerd in de vorm van thermostatische kranen, doch, het is niet uitgesloten dat deze regelmiddelen volgens een variante kunnen worden uitgevoerd in de vorm van aanstuurbare ventielen die zijn verbonden met een stuurmodule die, bijvoorbeeld op basis van temperatuurmetingen van de vloeistof in de compressorinstallatie 1, de stand van deze ventielen regelt, waarbij de voornoemde temperatuurmetingen bijvoorbeeld kunnen worden uitgevoerd door middel van temperatuursensoren die op deze stuurmodule zijn aangesloten en die bijvoorbeeld zijn aangebracht in de vloeistofafscheider 12.According to the invention, the aforementioned control means can be designed in the form of thermostatic valves, but it is not excluded that these control means can be designed in a variant in the form of controllable valves connected to a control module which, for example on the basis of temperature measurements of the liquid in the compressor installation 1, controls the position of these valves, wherein the aforementioned temperature measurements can for instance be carried out by means of temperature sensors which are connected to this control module and which are arranged for instance in the liquid separator 12.
Het spreekt voor zich dat de voornoemde koeler 19 niet beperkt is tot een luchtgekoelde koeler, doch dat deze koeler 19 volgens velerlei varianten kan worden uitgevoerd, bijvoorbeeld in de vorm van een warmtewisselaar die gebruik maakt van water als koelmedium.It is self-evident that the aforementioned cooler 19 is not limited to an air-cooled cooler, but that this cooler 19 can be designed in various variants, for example in the form of a heat exchanger which uses water as cooling medium.
De voornoemde smeerleiding 28 is in het weergegeven voorbeeld uitgevoerd in de vorm van een afzonderlijke leiding, doch het is niet uitgesloten dat deze smeerleiding 28 minstens gedeeltelijk kan zijn geïntegreerd in de voornoemde behuizing 4 van het compressorelement 2.In the example shown, the above-mentioned lubrication line 28 is in the form of a separate line, but it is not excluded that this lubrication line 28 can be integrated at least in part into the above-mentioned housing 4 of the compressor element 2.
Het is duidelijk dat de compressorinstallatie 1 volgens de uitvinding niet noodzakelijk dient te zijn uitgevoerd in de vorm van een schroefcompressor, doch dat deze tevens in de vorm van een ander type van vloeistof geïnjecteerde compressor kan worden uitgevoerd dat is voorzien van minstens één rotor 5.It is clear that the compressor installation 1 according to the invention need not necessarily be in the form of a screw compressor, but that it can also be designed in the form of another type of liquid-injected compressor that is provided with at least one rotor 5.
In de weergegeven voorbeelden is de compressorinstallatie 1 slechts voorzien van één enkele druktrap, doch, het spreekt voor zich dat de huidige uitvinding ook van toepassing is op compressorinstallaties die zijn voorzien van meerdere druktrappen.In the examples shown, the compressor installation 1 is only provided with a single pressure stage, but, it goes without saying that the present invention also applies to compressor installations which are provided with several pressure stages.
Door toepassing van een smering volgens de uitvinding is het ook mogelijk om vloeistofsmeringen toe te passen bij hogedruk compressorinstallaties met meerdere druktrappen, waarbij aan de hoge druktrap een einddruk van minstens 30 bar, of zelfs minstens 40 bar kan worden bekomen, aangezien in dit geval door de smeervloeistof een optimale viscositeit wordt behouden, waardoor de vloeistoffilm die ontstaat bij hydrodynamische lagers niet wordt doorbroken zoals dit anders het geval zou zijn.By applying a lubrication according to the invention, it is also possible to use liquid lubrications in high-pressure compressor installations with several pressure stages, whereby a final pressure of at least 30 bar, or even at least 40 bar, can be obtained at the high-pressure stage, since in this case by the lubricating fluid maintains an optimum viscosity, so that the fluid film that is produced with hydrodynamic bearings is not broken through as would otherwise be the case.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch, een vloeistofgeïnjecteerde compressorinstallatie volgens de uitvinding kan volgens velerlei varianten worden uitgevoerd, zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.The present invention is by no means limited to the embodiments described by way of example and shown in the figures, but a liquid-injected compressor installation according to the invention can be designed according to many variants, without departing from the scope of the invention.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE2006/0469A BE1017320A3 (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Liquid injected compressor installation, includes lubricant supplying cool liquid to rotor bearings in compressor casing |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE2006/0469A BE1017320A3 (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Liquid injected compressor installation, includes lubricant supplying cool liquid to rotor bearings in compressor casing |
| BE200600469 | 2006-09-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BE1017320A3 true BE1017320A3 (en) | 2008-06-03 |
Family
ID=37719239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BE2006/0469A BE1017320A3 (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Liquid injected compressor installation, includes lubricant supplying cool liquid to rotor bearings in compressor casing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE1017320A3 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011110475A3 (en) * | 2010-03-08 | 2012-07-26 | Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh | Screw-type compressor |
| CN104776028A (en) * | 2014-01-10 | 2015-07-15 | 阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司 | Method for preventing condensate in the oil of oil-injected compressor and compressor in which such method is applied |
| US11614088B2 (en) * | 2015-12-11 | 2023-03-28 | Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap | Method of controlling the temperature and mass flow of a liquid injected into the bearings and compressor space of a compressor using two separated liquid supplies |
| US20230332602A1 (en) * | 2020-09-18 | 2023-10-19 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Liquid feed type gas compressor |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2993511A (en) * | 1955-06-17 | 1961-07-25 | Johnson Clarence | Solenoid operated valve and solenoid assembly |
| DE3304022A1 (en) * | 1983-02-07 | 1985-06-20 | Peter Dr.-Ing. 8000 München Vinz | Process for cooling and/or sealing gaps and lubricating screw machines or other gas-delivering displacement machines |
| US5318151A (en) * | 1993-03-17 | 1994-06-07 | Ingersoll-Rand Company | Method and apparatus for regulating a compressor lubrication system |
| JPH10159764A (en) * | 1996-12-02 | 1998-06-16 | Hitachi Ltd | Screw compressor |
| JP2002349462A (en) * | 2001-05-21 | 2002-12-04 | Kobe Steel Ltd | Oil injection type screw compressor |
| BE1014461A3 (en) * | 2001-11-08 | 2003-10-07 | Atlas Copco Airpower Nv | Oil injected screw compressor, has separate oil supply system with cooler for lubricating rotor bearings |
-
2006
- 2006-09-19 BE BE2006/0469A patent/BE1017320A3/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2993511A (en) * | 1955-06-17 | 1961-07-25 | Johnson Clarence | Solenoid operated valve and solenoid assembly |
| DE3304022A1 (en) * | 1983-02-07 | 1985-06-20 | Peter Dr.-Ing. 8000 München Vinz | Process for cooling and/or sealing gaps and lubricating screw machines or other gas-delivering displacement machines |
| US5318151A (en) * | 1993-03-17 | 1994-06-07 | Ingersoll-Rand Company | Method and apparatus for regulating a compressor lubrication system |
| JPH10159764A (en) * | 1996-12-02 | 1998-06-16 | Hitachi Ltd | Screw compressor |
| JP2002349462A (en) * | 2001-05-21 | 2002-12-04 | Kobe Steel Ltd | Oil injection type screw compressor |
| BE1014461A3 (en) * | 2001-11-08 | 2003-10-07 | Atlas Copco Airpower Nv | Oil injected screw compressor, has separate oil supply system with cooler for lubricating rotor bearings |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011110475A3 (en) * | 2010-03-08 | 2012-07-26 | Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh | Screw-type compressor |
| CN102792027A (en) * | 2010-03-08 | 2012-11-21 | 比泽尔制冷设备有限公司 | Screw-type compressor |
| US8870555B2 (en) | 2010-03-08 | 2014-10-28 | Bitzer Kuehlmaschinenbau Gmbh | Screw compressor |
| CN102792027B (en) * | 2010-03-08 | 2015-05-13 | 比泽尔制冷设备有限公司 | Screw-type compressor |
| CN104776028A (en) * | 2014-01-10 | 2015-07-15 | 阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司 | Method for preventing condensate in the oil of oil-injected compressor and compressor in which such method is applied |
| CN104776028B (en) * | 2014-01-10 | 2017-08-29 | 阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司 | The method and the compressor of application this method condensed in the oil of anti-spraying oil formula compressor |
| US11614088B2 (en) * | 2015-12-11 | 2023-03-28 | Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap | Method of controlling the temperature and mass flow of a liquid injected into the bearings and compressor space of a compressor using two separated liquid supplies |
| US20230332602A1 (en) * | 2020-09-18 | 2023-10-19 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Liquid feed type gas compressor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BE1018075A3 (en) | METHOD FOR COOLING A LIQUID-INJECTION COMPRESSOR ELEMENT AND LIQUID-INJECTION COMPRESSOR ELEMENT FOR USING SUCH METHOD. | |
| US5310020A (en) | Self contained lubricating oil system for a centrifugal compressor | |
| US10359240B2 (en) | Compressor system with thermally active heat exchanger | |
| US10746177B2 (en) | Compressor with a closed loop water cooling system | |
| BE1020312A3 (en) | COMPRESSOR DEVICE, AS WELL AS USE OF SUCH SET-UP. | |
| CA2973008C (en) | Compressor system and lubricant control valve | |
| US20080279708A1 (en) | Screw Compressor with Oil Feed System | |
| JP5031031B2 (en) | Wind power generator | |
| BE1017320A3 (en) | Liquid injected compressor installation, includes lubricant supplying cool liquid to rotor bearings in compressor casing | |
| US9188023B2 (en) | Oil supply system for a stationary turbomachine | |
| JP5827172B2 (en) | Screw compressor | |
| JPS63138176A (en) | Manifold device isolating compressor under inoperative state | |
| WO2002046617A1 (en) | Method for regulating a compressor installation | |
| GB2266950A (en) | Controlling the flow of cooling fluid over an aftercooler in response to temperature | |
| JP7076977B2 (en) | Machine with oil circuit and oil circuit | |
| US20090151794A1 (en) | Compressor Arrangement With Bypass Means for Preventing Freezing of the Cooling Unit | |
| KR20190003093U (en) | Oil free compressor with oil circuit and oil circuit | |
| RU2475668C2 (en) | Transmission | |
| US3072320A (en) | Rotary fluid compressor | |
| CN102207094B (en) | Turbo compressor and turbo refrigerator | |
| BE1015717A3 (en) | Improved water injected screw compressor. | |
| RU2211346C1 (en) | Oil system of gas turbine engine | |
| BE1014461A3 (en) | Oil injected screw compressor, has separate oil supply system with cooler for lubricating rotor bearings | |
| JPS6040731A (en) | Turbo charger lubricating device for supercharged engine | |
| RU2258814C2 (en) | Heart engine lubrication system |