BE1021301B1 - Compressorinrichting - Google Patents

Abstract

Compressorinrichting met minstens één compressor (3) met een inlaat (4) en een uitlaat (5) en een kanalisatie (6) voor het kanaliseren van de door de compressor aangezogen gasstroom en van de door de compressor samengeperste gasstroom naar een verbruiker, daardoor gekenmerkt dat de compressorinrichting (1) voorzien is van een passief element (15) dat het terugvloeien van het samengeperste gas vanuit de verbruiker (7) naar de inlaat (4) beperkt tot een ingesteld maximum debiet.

Description

Compressorinrichting.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een compressorinrichting met minstens één compressor met een inlaat en een uitlaat.

Meer speciaal, betreft de uitvinding een compressorinrichting met minstens één compressor met een inlaat .en een uitlaat en een kanalisatie voor het kanaliseren van de door de compressor aangezogen gasstroom en van de door de compressor samengeperste gasstroom naar een verbruiker stroomafwaarts van de compressor.

Een dergelijke compressorinrichting kan gebruikt worden om bijvoorbeeld lucht of een ander gas of mengsel van gassen samen te persen, welk samengeperst gas bijvoorbeeld een persluchtinstallatie of een andere verbruiker van samengeperst gas en/of perslucht kan voeden. Wanneer verder over perslucht wordt gesproken, dienen hieronder tevens andere samengeperste gassen en/of mengsel van gassen te worden verstaan.

Doorgaans bevindt er zich, volgens de stroomrichting van het gas dat door de compressorinrichting stroomt, tussen de compressor en de verbruiker(s) een drukvat dat als buffer moet dienen voor perslucht voor het stabiliseren van de druk van de perslucht die aan de verbruikers geleverd wordt.

Tussen de compressor en de verbruikers is er doorgaans tevens een terugslagklep voorzien die belet dat perslucht naar de compressor kan terugvloeien vanaf het drukvat op het ogenblik dat de compressor geen perslucht levert aan dit drukvat.

Zulke terugslagklep omvat doorgaans een kleplichaam dat door middel van een veer en de druk in het drukvat tegen een zitting wordt geduwd en aldus een omgekeerde stroming van perslucht vanuit het drukvat naar de compressor onmogelijk maakt.

Bij het falen van zulke terugslagklep bestaat het risico dat het terugvloeien van perslucht niet wordt verhinderd op het ogenblik dat de compressor geen perslucht levert aan het drukvat, en dat bijgevolg de perslucht in tegengestelde richting doorheen de compressor terugvloeit naar de inlaat van de compressor. Hierbij kan de in de perslucht aanwezige energie ervoor zorgen dat de compressor ongewenst wordt aangedreven, volgens het principe van een turbine, omgekeerd aan de normale draaizin.

Wanneer de compressor aan een hoog toerental terugdraait, kan dit nadelige gevolgen hebben voor de onderdelen van de compressor. Bij een relatief laag omgekeerd toerental zullen er geen nadelige gevolgen zijn of slechts beperkte, bijvoorbeeld in de vorm van eventuele olielekken die kunnen optreden bijvoorbeeld ter hoogte van de afdichtingen.

Wanneer het omgekeerd toerental groter wordt, kan er eventueel mechanische schade optreden aan de onderdelen van de compressor zoals bijvoorbeeld aan lagers en tandwielen, waardoor de efficiëntie nadelig beïnvloed kan worden.

Een omgekeerd toerental hoger dan het maximaal toegelaten omgekeerd toerental zou kunnen leiden tot faling van de compressor, wat mogelijk nadelige gevolgen kan hebben voor de veiligheid van de compressorinrichting aangezien die kan leiden tot breuken die, in het ergste geval, aanleiding zouden kunnen geven tot het afbreken van een stuk dat aan hoge snelheid wordt weggeslingerd, wat een risico inhoud voor eventuele omstaanders.

Teneinde de gevaren van voornoemd risico in te perken, wordt hiermede rekening gehouden bij de ontwikkeling en de berekening van de compressor, wat aanleiding geeft tot duurdere en zwaardere uitvoeringen van compressoren.

Om dergelijke nadelige gevolgen te trachten vermijden, kent men ook reeds andere bijkomende maatregelen.

Een mogelijke bijkomende maatregel kan erin bestaan een aflaatventiel te voorzien dat kan openen wanneer de compressor buiten werking is om een deel van de perslucht te laten ontsnappen uit de installatie via dit ventiel, waardoor het terugdraaien van de compressor beperkt kan worden.

Een andere mogelijke bijkomende maatregel voorziet in een inlaatsmoring of inlaatleischoepen die automatisch sluiten wanneer de compressor buiten werking treedt, waardoor een te hoog omgekeerd toerental van de compressor vermeden kan worden.

Een nadeel van zulk aflaatventiel en zulke inlaatsmoring of inlaatleischoepen, is dat deze actief aangestuurd moeten worden, dit wil zeggen dat zij te gepasten tijde geopend of gesloten moeten worden, wat dergelijke voorzieningen vatbaar maakt voor falingen waardoor ook deze voorzieningen bijgevolg aan strenge veiligheidsnormen moeten voldoen wat een invloed heeft op de kostprijs.

De meeste compressoren zijn uitgerust met een tandwielkast die een enigszins remmende werking uitoefent bij het terugstromen van perslucht en het daaruit voortvloeiend terugdraaien van de compressor en de tandwielkast.

Dit heeft een gunstig effect op het voornoemd risico maar heeft als bijkomend nadelig gevolg dat ook de tandwielkast, bij het terugdraaien, beschadigd kan worden op het niveau van afdichtingen of van mogelijke breuken die kunnen ontstaan.

Bij direct aangedreven compressoren, met andere woorden bij compressoren die rechtstreeks door de motor worden aangedreven zonder tussenkomst van een tandwielkast, is de remmende werking van zulke tandwielkast afwezig, wat het risico op breuken in de compressor groter maakt.

De huidige uitvinding heeft tot doel aan één of meer van de voornoemde en/of andere nadelen een oplossing te bieden.

Hiertoe heeft de huidige uitvinding een compressorinrichting als voorwerp met minstens één compressor met een inlaat en een uitlaat en een kanalisatie voor het kanaliseren van de door de compressor aangezogen gasstroom en van de door de compressor samengeperste gasstroom naar een verbruiker, waarbij deze compressorinrichting voorzien is van een passief element dat het terugvloeien van het samengeperste gas vanuit de verbruiker naar de voornoemde inlaat beperkt tot een ingesteld maximum debiet.

Een voordeel is dat dergelijk passief element het toerental van de compressor tijdens terugdraaien zal kunnen limiteren en daardoor schade zal kunnen verhinderen of het risico daarop zal kunnen beperken.

Met een 'passief element'' wordt een element bedoeld dat geen bewegende delen bevat wat met zich meebrengt dat zulk element een veel kleiner risico heeft van falen dan elementen met bewegende en/of actief aangestuurde onderdelen, waardoor er minder strenge veiligheidsvoorschriften opgelegd worden en het element en de volledige inrichting eenvoudiger en goedkoper kunnen worden uitgevoerd.

Het is mogelijk, doch niet noodzakelijk dat de inrichting voorzien is van een terugslagklep die bij een normale werking het terugvloeien van het samengeperste gas naar de inlaat toe verhindert. Het voornoemd passief element zal er in dat geval voor zorgen dat het terugdraaien van de compressor wordt gelimiteerd bij faling van de terugslagklep.

Bij voorkeur omvat het passief element een restrictie in de kanalisatie voor het terugvloeien van het samengeperste gas vanuit het drukvat naar de voornoemde inlaat.

Zulke restrictie heeft als voordeel dat zij eenvoudig kan worden uitgevoerd en op verschillende locaties kan worden toegepast, zoals bijvoorbeeld ter hoogte van de inlaat en/of de uitlaat van de compressor.

Bij voorkeur vormt de voornoemde restrictie in de kanalisatie de minimum doorsnede van de kanalisatie die kleiner is dan de doorsnede van de inlaat en/of de uitlaat van de compressor.

Volgens een voorkeurdragend kenmerk van de uitvinding wordt het ingesteld maximum debiet opgelegd door het maximum toegelaten toerental voor het terugdraaien van de compressor.

Dit heeft als voordeel dat het toerental tijdens het terugdraaien van de compressor nooit hoger kan zijn dan het maximum toegelaten toerental waardoor ernstige schade aan de compressor vermeden kan worden.

Het maximum toegelaten toerental voor het terugdraaien wordt onder andere bepaald door de mechanische limieten van de compressor.

Het is niet uitgesloten dat het ingesteld maximum debiet zodanig kan worden gekozen dat het toerental voor het terugdraaien van de compressor gelimiteerd wordt tot een toerental dat kleiner is dan het maximum toegelaten toerental voor het terugdraaien, waardoor tijdens het terugdraaien elke vorm van schade vermeden kan worden.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven van een compressorinrichting volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: figuur 1 schematisch een compressorinrichting volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 een mogelijke uitvoeringsvorm weergeeft van het gedeelte dat in figuur 1 is aangeduid met F2; figuur 3 schematisch een alternatieve uitvoeringsvorm weergeeft van een compressorinrichting volgens de uitvinding; figuur 4 een mogelijke uitvoeringsvorm weergeeft van het gedeelte dat in figuur 3 is aangeduid met F4; de figuren 5 en 6 schematisch alternatieve uitvoeringsvormen weergeven van een compressorinrichting volgens de uitvinding.

De in figuur 1 weergegeven compressorinrichting 1 volgens de uitvinding bevat één druktrap 2 die een compressor 3 omvat met een inlaat 4 en een uitlaat 5. De betreffende compressor 3 is in dit geval uitgevoerd in de vorm van een schroefcompressor, doch, de uitvinding is niet als dusdanig beperkt en de betreffende compressor 3 kan tevens worden uitgevoerd in de vorm van een ander type van compressor zoals een tandcompressor, een scroll compressor, een turbocompressor of nog een ander type van compressor. Vanzelfsprekend is de uitvinding tevens niet beperkt tot toepassing bij één druktrap, doch, is zij tevens toepasbaar in compressorinrichtingen met meerdere druktrappen, zoals verder zal worden beschreven.

De compressorinrichting bevat verder een kanalisatie 6 bevattende een inlaatkanalisatie 6a welke aangesloten is op de inlaat 4 voor het kanaliseren van de door de compressor 3 aangezogen gasstroom en een uitlaatkanalisatie 6b welke aangesloten is op de uitlaat 5 voor het kanaliseren van de door de compressor 3 samengeperste gasstroom naar een verbruiker 7 van perslucht en/of naar een druknet of verbruikersnet waarop één of meer verbruikers 7 zijn aangesloten, zoals bijvoorbeeld pneumatische machines of toestellen. Het is mogelijk dat er zich tussen de compressor 3 en de verbruiker 7 een drukvat bevindt, waarbij de samengeperste gasstroom via de uitlaatkanalisatie 6b eerst naar het drukvat gekanaliseerd wordt alvorens het samengeperste gas aan de verbruiker 7 geleverd wordt.

In dit geval is de inlaat 4 van de compressor 3 via de inlaatkanalisatie 6a rechtstreeks verbonden met de omgevingslucht voor het aanzuigen van de samen te persen lucht. Het is echter niet uitgesloten dat de inlaat 4 van de compressor 3 is aangesloten op een bron, reservoir of dergelijke van gelijk welke soort gas of mengsel van gassen.

Normalerwijze bevat de inlaatkanalisatie 6a een inlaatfilter die niet in de figuren is weergegeven.

Zoals vermeld bestaat de compressor 3 in dit voorbeeld uit een schroefcompressor met een dubbele rotor 8 die verdraaibaar is aangebracht in een behuizing 9.

De dubbele rotor 8 wordt, zoals bekend, gevormd door twee schroefvormige rotoren 10a en 10b met lobben die samenwerkend in elkaar grijpen, en die samen met de behuizing 9 aan de inlaat 4 een gaskamer 11 definiëren die zich bij het draaien van de rotoren 10a en 10b verplaatst van de inlaat 4 naar de uitlaat 5 en daarbij steeds kleiner wordt zodat het gas dat in deze gaskamer 11 gevangen zit, samengeperst wordt.

De as 12 van één van beide rotoren 10b is gekoppeld met aandri j fmiddelen in de vorm van een motor 13, voor de aandrijving van de schroefcompressor 3.

In dit geval, doch niet noodzakelijk is in de uitlaatkanalisatie 6b een koeler 14 geplaatst, bijvoorbeeld onder de vorm van een warmtewisselaar.

In de voornoemde uitlaatkanalisatie 6b is volgens de uitvinding een passief element 15 geplaatst, in dit geval stroomafwaarts van de compressor 3. Tevens is in de voornoemde uitlaatkanalisatie 6b een terugslagklep 16 voorzien die zodanig is geconfigureerd dat zij een stroming toelaat vanaf de compressor 2 naar het drukvat en de verbruiker 7, doch, niet in omgekeerde zin.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat zulke terugslagklep 16 een kleplichaam 16a dat door middel van een veer 16b tegen een zitting 16c wordt geduwd wanneer de druk stroomafwaarts van de terugslagklep 16 groter is dan de druk stroomopwaarts van de terugslagklep 16. De uitvinding is niet als dusdanig beperkt, vermits de terugslagklep 16 tevens op andere wijzen kan worden uitgevoerd, bijvoorbeeld waarbij er geen veer is voorzien en het kleplichaam 16a tegen de zitting 16c wordt geduwd onder invloed van de zwaartekracht en/of onder invloed van het drukverschil over deze terugslagklep 16, en meer bepaald doordat de druk stroomafwaarts van de terugslagklep 16 groter wordt dan de druk stroomopwaarts daarvan. Vanzelfsprekend kan tevens een uitvoering van terugslagklep met veer 16c bijkomend gebruik maken van de voornoemde principes van zwaartekracht en/of drukverschil voor het sluiten ervan.

Het passief element 15 kan op verschillende manieren worden uitgevoerd. In figuur 2 is een praktische uitvoeringsvorm weergegeven waarbij het element 15 is uitgevoerd als een stapvormige restrictie 17 in de tegengestelde stroomzin Q' in de richting van de uitlaat 5 naar de inlaat 4 en dus een verbreding in de voorwaartse stroomzin Q van de inlaat 4 naar de uitlaat 5.

Hierbij is de doorsnede A van de uitlaatkanalisatie 6b stroomopwaarts van de restrictie 17 kleiner dan de doorsnede B van de kanalisatie stroomafwaarts van de restrictie 17. Met andere woorden de doorsnede van de kanalisatie wordt verkleind ter hoogte van de stapvormige restrictie 17 in de richting van de uitlaat 5 naar de inlaat 4.

De werking van de compressorinrichting 1 is zeer eenvoudig en als volgt.

Tijdens een normale werking wordt de compressor 3 aangedreven door de motor 13.

Door de compressor 3 wordt bijvoorbeeld omgevingslucht aangezogen die wordt samengeperst en die bij een hogere druk, via het passief element 15 en de terugslagklep 16, geleverd wordt aan de verbruiker 7 die op de kanalisatie 6 is aangesloten.

Daarbij ondervindt de gasstroom bij het doorstromen van het passief element 15 een verbreding van de uitlaatkanalisatie 6b van een doorsnede A naar een doorsnede B.

Het passief element 15 zal hierbij geen of zo goed als geen merkbare invloed hebben op de perslucht die er in de voorwaartse richting doorheen stroomt.

Stroomafwaarts van de compressor 3, wordt de perslucht afgekoeld door middel van de koeler 14 om ervoor te zorgen dat de perslucht koud genoeg is vooraleer deze aan de verbruiker 7 geleverd wordt.

De terugslagklep 16 wordt bij deze normale werking door de druk van de perslucht tegen de kracht van de veer 16b in open geduwd waardoor de perslucht naar de verbruiker 7 kan stromen in de voorwaartse stroomzin Q.

Wanneer de verbruiker 7 geen gasdebiet meer nodig heeft, kan de compressor 3 worden stilgelegd waardoor de druk stroomafwaarts van de terugslagklep 16 groter wordt dan de druk stroomopwaarts daarvan. Dit drukverschil zorgt er, samen met de kracht van de veer 16b voor dat het kleplichaam 16a tegen de zitting 16c wordt geduwd. De terugslagklep 16 wordt dus gesloten wat verhindert dat perslucht van de verbruiker 7 doorheen de compressor 3 naar de inlaat 4 zou terugvloeien in de omgekeerde stroomzin Q'.

In het geval de terugslagklep 16 zou falen, wordt het terugvloeien in de omgekeerde stroomzin Q' niet meer verhinderd door deze terugslagklep 16 en stroomt er onvermijdelijk lucht van de verbruiker 7 terug naar de inlaat 4 doorheen de compressor 3.

Dankzij de aanwezigheid van het passief element 15 wordt verhinderd dat de perslucht aan een te hoog debiet in omgekeerde stroomzin Q' doorheen de compressor 3 zal terugvloeien.

Inderdaad, bij het terugstromen zal het gasdebiet ter plaatse van het passief element 15 een plotse sectiereductie of vernauwing voelen van de uitlaatkanalisatie 6b. Bij deze sectiereductie of vernauwing treedt vanaf een bepaald debiet een verzadiging op, waarbij de vernauwing niet meer debiet zal doorlaten dan dit bepaald verzadigingsdebiet dat afhankelijk is van de dimensies van de restrictie 17.

De restrictie kan eventueel zodanig gedimensioneerd worden dat het verzadigingsdebiet van het passief element 15 bij een terugvloeien van de uitlaat 5 naar de inlaat 4 kleiner is dan het maximum debiet dat wordt opgelegd door het maximum toegelaten toerental voor het terugdraaien van de compressor 3.

Vermits het terugstroomdebiet wordt bepaald door de totale stromingsweerstand in het totale terugstroompad door het passief element 15, de uitlaatkanalisatie 6b, de compressor 3 en de inlaatkanalisatie 6a, dient het passief element 15 zodanig gedimensioneerd te zijn dat de totale terugstroomweerstand groot genoeg is om het terugstroomdebiet zodanig te beperken dat de terugdraaisnelheid van de compressor 3 onder een grenswaarde blijft.

Dit zal ervoor zorgen dat het toerental waarmee de compressor 3 terugdraait onder invloed van deze terugvloeiende perslucht beperkt zal worden. Hierdoor is de compressor 3 beschermd tegen mogelijke schade.

In figuur 3 is een variant weergegeven van de compressorinrichting 1 uit figuur 1, waarbij er in dit geval twee druktrappen 2a en 2b voorzien zijn, elk bestaande uit een compressor 3a, respectievelijk 3b, waarbij de compressoren 3a en 3b door middel van een kanalisatiegedeelte 6c in serie met elkaar verbonden zijn, zodanig dat de eerste compressor 3a een lagedruktrap 2a vormt, terwijl de tweede compressor 3b een hogedruktrap 2b vormt.

De compressoren 3a en 3b zijn in dit voorbeeld direct aangedreven turbocompressoren.

Het passief element 15 bevindt zich in dit voorbeeld tussen de twee compressoren 3a en 3b in het kanalisatiegedeelte 6c, stroomopwaarts van de tweede compressor 3b, waarbij er in dit geval ook een koeler 14 is voorzien in het voornoemde kanalisatiegedeelte 6c, welke koeler 14 in dit geval dienst doet als zogenaamde interkoeler.

Het is volgens de uitvinding tevens mogelijk dat het passief element 15 zich in de inlaatkanalisatie 6a bevindt, stroomopwaarts van de eerste compressor 3a of dat het passief element 15 zich in de uitlaatkanalisatie 6b bevindt, stroomafwaarts van de tweede compressor 3b.

In dit voorbeeld is het passief element 15 uitgevoerd als een zogenaamde sonische straalbuis 18 zoals weergegeven in figuur 4 waarbij de straalbuis 18 in het kanalisatiegedeelte 6c geïntegreerd is welk kanalisatiegedeelte 6c een constante doorsnede C heeft.

De sonische straalbuis 18 wordt in dit geval gevormd door een straalbuis waarvan de doorstroomsectie geleidelijk afneemt in de voorwaartse stroomrichting naar de verbruiker 7 tot een minimum doorsnede D die, voor een voorwaartse gasstroom in de stroomzin Q, de uitlaat 19 vormt van de straalbuis en die uitmondt in een breder kanalisatiegedeelte 6c naar de verbruiker 7.

De sonische straalbuis 18 veroorzaakt een klein drukverlies in de voorwaartse stroomzin Q maar gedraagt zich in omgekeerde stroomzin Q' als een stapvormige restrictie 17 in het kanalisatiegedeelte 6c waarbij de doorsnede van dit kanalisatiegedeelte 6c plots vermindert.

De vormgeving van de sonische straalbuis 18 is zodanig dat de snelheid van een gas dat er in de voorwaartse richting doorheen stroomt, zal versnellen waarbij de geluidssnelheid bereikt kan worden ter hoogte van de uitlaat 19 van de straalbuis 18. De diameter van de minimum doorsnede D aan de uitlaat 19 van de sonische straalbuis 18 is zodanig dat het maximale debiet dat bij geluidssnelheid doorheen de sonische straalpijp 18 in voorwaartse richting kan stromen minstens gelijk is aan het maximale debiet dat doorheen de compressoren 3a en 3b kan stromen in de voorwaartse richting.

Ook in dit geval is de straalbuis 18 zodanig ontworpen dat het maximale debiet dat er in de omgekeerde stroomzin doorheen kan terugstromen, opgelegd wordt door het maximaal toegelaten toerental voor terugdraaien van de compressoren 3a en 3b. De sonische straalbuis 18 zal zich immers gedragen als een stapvormige restrictie 17 in de doorsnede van het kanalisatiegedeelte 6c om zo de terugdraaisnelheid van de compressoren 3a en 3b te vermijden of te beperken.

Het is niet uitgesloten dat het passief element 15 in deze uitvoeringsvorm wordt uitgevoerd als een stapvormige restrictie 17 zoals weergegeven in figuur 2.

Het is verder duidelijk dat aan de uitlaat 5b van de tweede compressor 3b een koeler voorzien kan worden, om de perslucht te koelen vóór de levering aan de verbruiker 7, welke koeler aldus dienst doet als nakoeler van de compressorinrichting 1.

In de figuren 5 en 6 zijn nog twee alternatieve uitvoeringsvormen weergegeven van een compressorinrichting 1 volgens de uitvinding, waarbij de compressorinrichting 1 in dit geval twee compressoren 3a en 3b omvat die in parallel met elkaar geschakeld zijn. Dit kunnen schroefcompressoren, direct aangedreven turbocompressoren of een ander gepast type van compressoren zijn, of gelijk welke combinatie van verschillende types van compressoren zijn.

In het geval van figuur 5 zijn de compressoren 3a en 3b elk geplaatst in een parallelle aftakking 6c', respectievelijk 6c" van de kanalisatie 6, waarbij de compressoren 3a en 3b verbonden zijn via een gemeenschappelijk gedeelte van de inlaat- en uitlaatkanalisatie 6a en 6b zowel stroomafwaarts, als stroomopwaarts van de compressoren 3a en 3b.

Het passief element 15 is in dit voorbeeld voorzien in de stroomafwaarts van de compressoren 3a en 3b gelegen, gemeenschappelijke uitlaatkanalisatie 6b en kan uitgevoerd worden als een stapvormige restrictie 17 zoals weergegeven in figuur 2 of als een sonische straalbuis 18 zoals weergegeven in figuur 4 of in de vorm van een ander type van passief element dat zodanig geconfigureerd is dat het in een normale stroomrichting van de perslucht geen of nagenoeg geen stromingsweerstand veroorzaakt, doch, dat in een omgekeerde stromingszin Q' een zodanig weerstand levert dat de terugdraaisnelheid van de compressoren 3a en 3b beperkt wordt tot een veilige waarde.

Het is volgens de uitvinding niet uitgesloten dat het passief element 15 voorzien wordt in de stroomopwaartse gemeenschappelijke inlaatkanalisatie 6a.

De werking van de compressorinrichting 1, zoals weergegeven in figuur 5, is analoog aan de hoger beschreven uitvoeringsvormen.

In dit geval zullen de compressoren 3a en 3b gelijktijdig een compressie van de aangezogen lucht uitvoeren in plaats van in opeenvolgende stappen, zoals weergegeven in figuur 3.

In figuur 5 is het aangezogen gas afkomstig van dezelfde gemeenschappelijke inlaatkanalisatie 6a. Het passief element 15 zal in het geval van terugvloeien van de perslucht, beide compressoren 3a en 3b verhinderen van terug te draaien aan een te hoog toerental door het debiet van de gasstroom die via de uitlaat kanalisatie 6b naar de parallelle aftakkingen 6c' en 6c" terugvloeit te beperken. Dit heeft als voordeel dat door middel van één passief element 15 beide compressoren 3a en 3b beschermd kunnen worden.

In het voorbeeld van figuur 6 zijn de compressoren 3a en 3b eveneens in parallel geplaatst analoog als in figuur 5, met dit verschil dat elk van de compressoren 3a en 3b een aparte inlaatkanalisatie 6a', respectievelijk 6a", bezit en dat elk van deze inlaatkanalisaties 6a' en 6a" is voorzien van een passief element 15a, respectievelijk 15b dat het terugvloeiend debiet doorheen elk van de compressoren 3a en 3b beperkt in het geval van faling van de terugslagklep 16.

Het is ook in dit geval niet uitgesloten dat de passieve elementen 15a en 15b stroomafwaarts van de betreffende compressor 3a en 3b in de uitlaatkanalisatie 6b', respectievelijk 6b" geplaatst worden.

De werking van de compressorinrichting 1, zoals weergegeven in figuur 6, is analoog aan de hoger beschreven uitvoeringsvorm uit figuur 5.

In deze uitvoeringsvorm is het bijvoorbeeld mogelijk dat de eerste inlaatkanalisatie 6a' lucht aanzuigt terwijl de inlaatkanalisatie 6a" een ander soort gas aanzuigt vanuit een bron, reservoir of dergelijke.

De passieve elementen 15a en 15b zullen nu elk de overeenkomstige compressor 3a en 3b verhinderen van opnieuw te draaien aan een te hoog toerental. Dit heeft als voordeel dat elk passief element 15a en 15b aangepast kan worden aan de specifieke vereisten van de overeenkomstige compressor 3a, respectievelijk 3b.

Het is duidelijk dat in alle uitvoeringsvormen, zoals weergegeven in figuren 1, 3, 5 en 6, meer dan één of meer dan twee compressoren 3, 3a, 3b voorzien kunnen worden waarbij deze compressoren 3, 3a, 3b al dan niet direct aangedreven schroefcompressoren of andere types van compressoren 3, 3a, 3b kunnen zijn. De compressorinrichting 1 kan hierbij al dan niet met één of meer koelers 14 voorzien worden voor, tussen of na één of meer van de compressoren 3, 3a, 3b.

Het is tevens duidelijk dat de uitvinding tevens kan worden toegepast op alle mogelijke combinaties van serie- en parallel geschakelde compressoren. Hierbij kan een passief element 15 worden voorzien per groep van compressoren en/of per individuele compressor.

Het is ook duidelijk dat het passief element 15 in alle hierboven beschreven uitvoeringsvormen op verschillende locaties in de compressorinrichting 1 geplaatst kan worden en zich desgewenst in de inlaat of in de uitlaat van een compressor 3, 3a, 3b kan bevinden of in één van de compressorbehuizingen 9 kan worden geïntegreerd. Dit laatste heeft als voordeel dat het passief element 15 niet in de kanalisatie 6a, 6b, 6c moet worden ingebouwd.

Het is evenmin niet uitgesloten dat het passief element 15 is geïntegreerd in een component van de compressorinrichting 1 zoals in de terugslagklep 16 zelf of in de koeler 14 of in de inlaatfilter of dergelijke.

De terugslagklep 16 kan alternatief worden vervangen door beweegbare inlaatleischoepen, een regelbare inlaatsmoring en/of een afblaasklep die geactiveerd wordt om de terugvloeiende lucht naar de omgeving af te leiden vooraleer deze doorheen de compressor kan terugvloeien.

Zoals hiervoor reeds vermeld is het ook duidelijk dat de compressorinrichting 1 in alle beschreven voorbeelden ook gebruikt kan worden om een ander gas of mengsel van gassen dan lucht te comprimeren.

De restrictie zoals weergegeven in figuur 2 hoeft niet beperkt te zijn tot één enkele stapvormige restrictie 17, doch, kan tevens meerdere opeenvolgende stapvormige restricties 17 omvatten of een geleidelijke overgang van diameter, al dan niet in combinatie met één of meerdere stapvorige restricties 17.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch een compressorinrichting volgens de uitvinding kan in allerlei vormen en afmetingen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (15)

1. Conclusies.

   1. - Compressorinrichting met minstens één compressor (3) met een inlaat (4) en een uitlaat (5) en een kanalisatie (6) voor het kanaliseren van de door de compressor aangezogen gasstroom en van de door de compressor samengeperste gasstroom naar een verbruiker, daardoor gekenmerkt dat de compressorinrichting (1) voorzien is van een passief element (15) dat het terugvloeien van het samengeperste gas vanuit de verbruiker (7) naar de inlaat (4) beperkt tot een ingesteld maximum debiet.
2. 2. - Compressorinrichting volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het passief element (15) een restrictie in de kanalisatie (6) omvat voor het terugvloeien van het samengeperste gas vanuit de verbruiker (7) naar de inlaat (4) .
3. 3. - Compressorinrichting volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde restrictie een stapvormige restrictie (17) in de kanalisatie (6) vormt, in de richting van de uitlaat (5) naar de inlaat (4).
4. 4. - Compressorinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het passief element (15) een sonische straalbuis (18) omvat.
5. 5. - Compressorinrichting volgens conclusie 4, daardoor gekenmerkt dat de sonische straalbuis (18) een straalbuis omvat waarvan de doorstroomdoorsnede afneemt in de richting naar de verbruiker (7) tot een minimum doorsnede (C) die de uitlaat (19) vormt van de straalbuis en die uitmondt in een bredere kanalisatie (6) naar de verbruiker (7) toe.
6. 6. - Compressorinrichting volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde straalbuis is voorzien in een gedeelte van de kanalisatie (6) met een constante doorsnede.
7. 7. - Compressorinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het ingesteld maximum debiet wordt opgelegd door het maximum toerental voor het terugdraaien van de compressor (3) .
8. 8. - Compressorinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het passief element (15) zich stroomafwaarts van de compressor (3) in de kanalisatie (6) bevindt of in de uitlaat (5) van de compressor (3).
9. 9. - Compressorinrichting volgens één of meer van de conclusies 1 tot 7, daardoor gekenmerkt dat het passief element (15) zich stroomopwaarts van de compressor (3) in de kanalisatie (6) bevindt of in de inlaat (4) van compressor (3).
10. 10. - Compressorinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de inrichting (1) voorzien is van een terugslagklep (16) die bij een normale werking het terugvloeien van het samengeperste gas naar de inlaat (4) toe verhindert.
11. 11. - Compressorinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de inrichting (1) voorzien is van meerdere compressoren (3a, 3b) die door middel van de kanalisatie (6a, 6b, 6c) in serie met elkaar verbonden zijn.
12. 12. - Compressorinrichting volgens conclusie 11, daardoor gekenmerkt dat het passief element (15) zich tussen twee compressoren (3a, 3b) bevindt.
13. 13. - Compressorinrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot 12, daardoor gekenmerkt dat de inrichting (1) voorzien is van meerdere compressoren (3a, 3b) die door middel van de kanalisatie (6a, 6b, 6c) in parallel met elkaar verbonden zijn met een gemeenschappelijk uitlaatgedeelte (6b) stroomafwaarts van de compressoren (3a, 3b) en/of een gemeenschappelijk inlaatgedeelte (6a) stroomopwaarts van de compressoren (3a, 3b), waarbij een passief element (15) is toegepast in een voornoemd gemeenschappelijk inlaat- en/of uitlaatgedeelte (6a en/of 6b) .
14. 14. - Compressorinrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot 13, daardoor gekenmerkt dat de inrichting (1) voorzien is van meerdere compressoren (3a, 3b) die door middel van de kanalisatie (6a, 6b, 6c) in parallel met elkaar verbonden zijn waarbij voor elke compressor (3a, 3b) een passief element (15) is voorzien.
15. 15.- Compressorinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de compressor (3) een direct aangedreven turbocompressor is.