BE1029158A1 - Mobiele olievrije meertraps compressorinrichting en werkwijze om dergelijke compressorinrichting aan te sturen - Google Patents

Mobiele olievrije meertraps compressorinrichting en werkwijze om dergelijke compressorinrichting aan te sturen Download PDF

Info

Publication number
BE1029158A1
BE1029158A1 BE20215150A BE202105150A BE1029158A1 BE 1029158 A1 BE1029158 A1 BE 1029158A1 BE 20215150 A BE20215150 A BE 20215150A BE 202105150 A BE202105150 A BE 202105150A BE 1029158 A1 BE1029158 A1 BE 1029158A1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
compressor device
sensor
pressure
stage compressor
temperature
Prior art date
Application number
BE20215150A
Other languages
English (en)
Other versions
BE1029158B1 (nl
Inventor
Praet Stephan Willem Van
Original Assignee
Atlas Copco Airpower Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atlas Copco Airpower Nv filed Critical Atlas Copco Airpower Nv
Priority to BE20215150A priority Critical patent/BE1029158B1/nl
Priority to CN202280017114.XA priority patent/CN116917626A/zh
Priority to EP22709400.0A priority patent/EP4301986A1/en
Priority to PCT/IB2022/051768 priority patent/WO2022185189A1/en
Priority to US18/273,802 priority patent/US20240084728A1/en
Publication of BE1029158A1 publication Critical patent/BE1029158A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of BE1029158B1 publication Critical patent/BE1029158B1/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0493Controlling the air charge temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/04Heating; Cooling; Heat insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0425Air cooled heat exchangers
    • F02B29/0431Details or means to guide the ambient air to the heat exchanger, e.g. having a fan, flaps, a bypass or a special location in the engine compartment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10373Sensors for intake systems
    • F02M35/10393Sensors for intake systems for characterising a multi-component mixture, e.g. for the composition such as humidity, density or viscosity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/001Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/045Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • F02B29/0456Air cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-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
    • F04C18/12Rotary-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
    • F04C18/126Rotary-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 radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-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
    • F04C18/12Rotary-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
    • F04C18/14Rotary-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
    • F04C18/16Rotary-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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2270/00Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/19Temperature
    • F04C2270/195Controlled or regulated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)

Abstract

Mobiele olievrije meertraps compressorinrichting (1) welke minstens een lagedruktrap compressorelement (2) omvat met een inlaat (3a) en een uitlaat (4a) en een hogedruktrap compressorelement (5) met een inlaat (3b) en een uitlaat (4b), waarbij de uitlaat (4a) van het lagedruktrap compressorelement (2) is aangesloten op de inlaat (3b) van het hogedruktrap compressorelement (5) via een leiding (6), daardoor gekenmerkt dat in de voornoemde leiding (6) een tussenkoeler (9) is opgenomen, welke voorzien is van een regelbare ventilator (10) en dat de compressorinrichting (1) verder voorzien is van een controle-eenheid (14) welke de regelbare ventilator (10) zal aansturen om de temperatuur aan de uitlaat (15) van de tussenkoeler (9) te regelen op basis van het dauwpunt in de voornoemde leiding (6).

Description

Mobiele clievrije meertraps compressorinrichting en werkwijze on dergelijke compressorinrichting aan te sturen.
De huidige uitvinding heeft betrekking op een mobiele olievrije meertraps compressorinrichting.
Het is bekend dat bij mobiele compressorinrichtingen het van belang is dat deze zo Compact mogelijk uitgevoerd worden, Naast de compactheid, zijn ook nog andere overwegingen belangrijk, zoals bijvoorbeeld het feit dat de koeling van dergelijke compressorinrichting wegens praktische redenen gebeurt op basis van een lucht-lucht koeler met een ventilator in plaats van met een water-lucht koeler, Ook gebeurt de aandrijving van dergelijke compressorinrichting tot op heden met een verbrandingsmotor, zoals bijvoorbeeld een dieselmotor, zodat men niet afhankelijk is van de 2 aanwezigheid van sen elektriciteitsnet, Het is verder bekend dat bij een meertraps olievrije compressorinrichting tussen twee trappen een tussenkceler geplaatst wordt Om de in de eerste lagedruktrap samengeperste Lucht af te koelen alvorens deze naar de tweede trap gast om zo oververhitting van de tweede hogedruktrap te vermijden.
Dergelijke hoge temperaturen die dan kunnen optreden, zijn immers schadelijk voor de coating van de compressorrctoren.
Bovendien komt dit tussenkoelen het energie verbruik van de machine ten goede.
> BE2021/5150 Voor oliegeinjecteerde compressorinrichtingen anderzijds, wordt soms ook olieinjectie toegepast om de gecomprimeerde lucht te koelen.
Maar vanwege de clievrije Loepassingen Wordt gekozen voor sen tussenkoeler,
{ In mcbieie meertraps olievrije compressorinrichtingen, | wordt steeds een lucht-lucht kceler tcegepast, in plaats | van bijvoorbeeld lucht-water koeler, omdat deze laatste de Loevoer van water vereist, wat VOOr mobiele compressorinrichtingen niet toepasbaar is.
De lucht-lucht koeler is voorzien van een ventilator met vaste snelheidsverhouding ten opzichte van de verbrandingsmotor welke door middel van een overbrenging, bijvoorbeeld een riemoverbrenging, door de verbrandingemoter wordt aangedreven, Dit is een compacte, eenvoudige opstaeliing, Indien de samengeperste lucht met een hoeveelheid opgenomen vochtigheid te sterk afkoelt, zodat de temperatuur van het gas onder het dauwpunt komt te liggen, zal er condensaat optreden in het gas.
Wanneer dit condensaat terechtkomt in De volgende compressortrap, zal dit schade toebrengen aan de coating van de rotoren van het hogedruk compressorelement.
Alhoewel het mogelijk is om een walterseparator of condensaatafscheider te voorzien tussen de twee compressietrappen, is dit voor een mobiele meertraps compressorinrichting niet te verkiezen omdat dergelijke walerseparalcr te onvangriik is en bovendien werkt dit ook niet altijd 100% volledig zodat er alsnog condensaat in de volgende compressortran kan terechtkomen.
3 Daarom kiest men ervoor om de ventilator van de lucht-lucht koeler zodanig te kiezen, in het bijzonder de snelheid of het tosrental van de ventilator zodanig te kiezen, dat de te koeler Lucht na de koeler onder geen enxele omstandigheden onder het dauwpunt komt te liggen. Anders gezegd: men ontwerpt de ventilator op een worstcasescenario van een tropische omgeving, dus met een hoge temperatuur en een maximum relatieve vochtigheid.
Op deze manier kan te allen tijde vermeden worden dat condensaat optreedt en tegelijkertijd toch nog voldoende koeling aanwezig is, zodat de coating op de compressorrotoren niet blootgesteld wordt aan te hcce temperaturen of condensaat, Dergelijke bekende installaties vertonen als gevolg hiervan net nadeel dat in sommige condities, bijvoorbeeld bij een lage relatieve vochtigheid, men het samengeperste gas nog Lager zou kunnen afkoelen zonder dat er risico is op condensaatvorming.
Hierdoor zaì op somige momenten de compressorinrichtino niet op zijn optimale efficiëntie werken. Het is namelijk zo dat hoe lager de temperatuur van het gas dat de volgende hogedruktrap ingaat, hoe beter de efficiëntie zal zijn.
Bovendien, aangezien men niet op voorhand weet op welke locatie de mobiele olievrije meertraps compressorinrichting zal Loegepast worden en men de ventilator op worstcasescenario van een tropisch klimaat met een hocg 3 dauwpunt ontworpen heeft, zal de compressorinrichting meestal niet op zijn optimale efficiëntie werken. Nog een ander nadeel is dat wanneer de mobiele olievrije meertraps compressorinrichting ingezet wordt op een hoge iigging, de inlaatdruk lager is, waardoor de druk na de eerste lagedruktrap ook lager zal zijn. De tweede trap zal echter nog steeds naar dezelfde gevraagde druk het cas comprimeren waardoor de drukverhouding over de twsede trap groter is en dus ook de temperatuur aan de uitlaat, wat tot is oververhitting kan zorgen van de iweede trap met de nadelige gevolgen voor de coating van de compressorrctoren als gevolg.
Omdat de tussenkoeling echter voorzien is voor de voornoemde tropische condities met een hoog dauwpunt zal op sen hoge Ligging, met meestal ook een lage relatieve vochtigheid en dauwpunt, de koeling niet voldoende zijn voor bovenstaand tweede trap hitte probleem, De verschillende beperkingen welke gepaard gaan met een mobiele olievrije meertraps compressorinrichting op het gebied van compactheid, het ontbreken van de mogelijkheid om olie of een andere vloeistof als koeling te kunnen injecteren in de compressorelementen en het feit dat te allen tijde absoluut vermeden moet worden dat er condensaat in de compressoreiementen terecht komt om de coating te beschermen, heeft ertoe geleid dat tot op heden dergelijke nobiele olievrije meertraps ccmpressorinrichting nooit op een optimale efficiëntie kan werken.
Er is immers tot on neden geen compacte oplossing welke én kan garanderen dat
5 de coating van de compressorrotoren voldoende beschermd is tegen hitte of condensaat én kan garanderen dat de compressorinrichting op zijn maximale efficiëntie werkt,
De huidige uitvinding heeft tot doel aan minstens één van 12 de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden, De huidige uitvinding heeft een mobiele olievrije meertraps compressorinrichting als voorwerp welke minstens een iagedruktrap compressorelement omvat met sen inlaat en een uitlaat en een hogedruktrag comressorelement met een inlaat en een uitlaat, waarbij de uitlaat van het lagedruktrap compressorelement is aangesloten op de inlaat van het hogedruktrap compressorelement via een leiding, met als kenmerk dat in de voornoemde leiding een tussenkceler is opgenomen, welke voorzien is van een regelbare ventilator en dat de compressorinrichting verder voorzien is van een controle-senheid welke de regelbare ventilator zal aansturen om de temperatuur aan de uitlaat van de tussenkceler Le regelen op basis van het dauwpunt in de voornoemde leiding. ken voordeel is dat de compressorinstallarie altijd met een MAX Lu efficiëntie kan werken, in aile omgevingsomstandigheden, zonder dat er risico is op condensaatvorming in de voornoemde leiding,
Dit heeft tot gevoig dat de coating op de rotoren van het nogedruktrap compressorelement niet blicotgesteld wordt aan condensaat of hitte, Bovendien is dit ook een compacte oplossing aangezien er : geen condensaatafscheider nodig is, waardoor deze perfect # toepasbaar is in sen mobiele compressorinrichtina. Een bijkomend voordeel is nog dat de controle-eenheid het LD ook mogelijk zal maken om rekening te houden met de omgevinosparameters en de druk in de leiding tussen het lagedruktrap en hogedruktrap compressorelement, welke het dauwpunt belnvioeden, zodat wanneer de mobiele compressorinrichting ingezet wordt op een hoge ligging. ; 15 hier rekening mee gehouden kan worden. Hierbij dient opgemerkt te worden dat het dauwpunt in de voornoemde ieiding stroomopwaarts en stroomafwaarts van de tussenkoeler gelijk of nagenoeg gelijk zal zijn.
Bi) voorkeur is de comressorinrichting voorzien van een aandrijving onder de vorm van verbrandingsmotor welke de compressorelementen en een generator zal aandrijven, welke generator energie zal leveren voor de regelbare ventilator, in het bijzonder voor een elektrische motor waarmee de ventilator voorzien is. Dit zal het mogelijk maken om de ventilator aan te drijven zonder dat deze rechtstreeks met de verbrandingsmotor gekoppeld mcet worden, zodat de noodzaak voor een ventilator met een vaste snelheidsverhouding geëlimineerd wordt.
Het is ook mogelijk om dit op een andere manier te regelen, & bijvoorbeeld door de compressorinrichting te voorzien van een aandrijving onder de vorm van een elektrische motor welke de compressorelementen, waarbij de elektrische motor gevoed wordt door een elektriciteitsnet welke ook de regelbare ventilator zal aandrijven.
In een praktische uitvoeringsvorm is de regelbare ventilator voorzien van san frequentieregelaar of toerentairegeling met variabele snelheid, | 15 Dit wil zeggen de ventilator regelbaar is doordat zijn toerental regelbaar is, Door deze regeling zal de koelcapaciteit van de tussenkoeler geregeld worden, Het is natuurlijk niet uitgesloten in plaats van een regelbare ventilator met frequentieregelaar, een zogenaamde regelbare aan/uit ventilator te voorzien, welke regelbaar is door deze op gezette tijden aan en uit te schakelen, De uitvinding betreft ook een werkwijze voor het aansturen van een mobiele ciievrije compressorinrichting volgens de uitvinding, met als kenmerk dat de werkwijze de volgende stappen omvat: - het bepalen van het dauwpunt in de voornoemde leiding;
- het berekenen van een insteltemperatuur, welke gelijk is aan het dauwpunt verhoogd met een bepaalde marge; - het aansturen van de regelbare ventilator zodat de ; temperatuur in de voorncemde leiding stroomafwaarts van de | 5 tussenkoeler gelijk wordt aan de voornoendea | insteltemperatuur. De voordelen van dergelijke werkwijze zijn vanzelfsprekend dezelfde als deze van de inrichting volgens de uitvinding.
LG Bij voorkeur onvat de werkwijze voor het bepalen van het dauwpunt de volgende stappen: “ het opmeten of bepalen van de temperatuur, druk en relatieve vochtigheid van de omgeving en/of de relatieve ; 15 vochtigheid met een extra sensor in de voornoemde leiding / stroomafwaarts van de tussenkoeler; = het opmeten of bepalen van de temperatuur in de voornoemde leiding stroomafwaarts van de tussenkoeler en het opmeten of bepalen van de druk in de voornoemde leiding: — het berekenen van het dauwpunt in de voornoemde leiding {6} op basis van één cf meer van de voornoemde cpgemeten of bepaalde paramaters: Het bepalen of opmeten van de temperatuur in de voornoemde leiding dient steeds stroomafwaarts van de tussenkoeler te gebeuren. Voor het bepalen cf opmeten van de druk heeft men de keuze om dit stroomopwaarts of stroomafwaarts van de tussenkoeler te doen. Het opmeten van de druk na de russenkoeler beeft als voordeel dat de eventuele drukval over de tussenkoeler mee in rekening gebracht kan worden zodat een exactere bepaling van het dauwpunt mogelijk is. Het regelen van de ventilator op naar de inateltemperatuur en niet naar het dauvwpunt, heeft als voordeel dat er rekening gehouden wordt met het feit dat in de tussenkoeler de temperatuur van de de te koelen lucht niet overal gelijk is. Dit wil zeggen dat de wand die de te koelen lucht scheidt van de lucht die de ventilator verplaats kouder is dan de lucht die gekoeld moet worden. Dit heeft tot gevolg dat er condensaat gevormd kan worden, zelfs al is de temperatuur van de lucht zelf gelijk of iets hoger dan het dauwpunt, Door een zekere marge in te bouwen, kan dit vermeden worden, Het is niet uitgesloten dat deze marge op basis van metingen of waarnemingen uit het verleden, bijvoorbeeld van condensaatvorming of efficiëntiemetingen, aangepast wordt.
Bij voorkeur wordt voor het opmeten of bepalen van de omgevingstemperatuur en de relatieve vochtigheid gebruik gemaakt van een inlaatsensor, of een groep van sensoren, welke de omgevingsparameters opmeet en/of wordt voor het opmeten of bepalen van de temperatuur in de voornoemde leiding stroomafwaarts van de tussenkceler en voor het opmeten of bepalen van de druk en de relatieve vochtigheid in de voornoemde leiding gebruik gemaakt van een sensor welke de temperatuur meet in de leiding stroomafwaarts van de tussenkoeler, van een sensor welke de relatieve vochtigheid meet in de leiding en een sensor welke de druk meet in de voornoende leiding.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend ; karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven var een mobiele olievrije meertraps compressorinrichting volgens de uitvinding en werkwijze daarbij toegepast, met verwijzing naar de bijgaande LU Tekeningen, waarin: figuur 1 schematisch een inrichting volgens de uitvinding weergeeft, figuur 2 schematisch een alternatieve uitvoeringsvorm weergeeft van de regelbare ventilator uit figuur 1 figuur 3 schematisch een alternatieve uitvoeringsvorn weergeeft van figuur 1. De in figuur 1 mobiele olievrije meertraps “0 compressorinrichting 1 omvat hoofdzakelijk een lagedruktrap compresscrelement 2 met een iniast Za en sen uitlaat da en een hogedruktrap compressoreiement 5 met een inlaat 3b en een uitlaat 4b.
De uitlaat 4a van het lagedruktrap compressorelement 2 is aangesloten op de inlaat 3b van het hogedruktrap compressorelement 5 via een leiding 6.
Het is volgens de uitvinding niet uitgesloten dat er nog seen derde Lrap is, i.e, dat er na het hogedruktrap compressorelement >, nog een volgende hogedruktrap compressorelement 5’ volgt, Tevens is de compressorinrichting 1 voorzien van sen 3 aandrijving 7 onder de vorm van verbrandingsmotor 8 welke de compressorelementen 2, 5 zal aandrijven.
volgens de uitvinding is in de voornoemde leiding © een tussenkoeier 9 voorzien voor het koelen van het gas in de leiding 6.
Deze tussenkoeler 3 is voorzien van een regelbare ventilator 10, welke zal toelaten om de koelcapaciteit of het koelvermogen van de tussenkoeler 9 te regelen door de ventilator 10 te regelen, Om deze ventilator 10 aan te drijven, is de compressorinrichting l voorzien van een generator 11, welke aangedreven wordt door de voorncemde verbrandingsmotor 8, De generator 11 zal elektrische energie aanleveren om de ventilator 10 aan te drijven, De regelbare ventilator 10 is voorzien van een frequentieregelaar 10a of tcerentalregeling met variabele snelheid, cok wel “VSD” of “variable speed drive” genaamd.
De frequentieregelaar 10a zal het toerental of de snelheid van de ventilator 10 kunnen regelen, In dit geval, maar niet noodzakelijk voor de uitvinding, is de compressorinrichting 1 voorzien van een nakoeler 12 welke stroomafwaarts van de uitlaat 4b van het hogedruktrap conpressorelement 5 geplaatst is.
Deze naxceler 12 is voorzien van een ventilator 13, welke > al dan niet regelbaar is, Tot slot is de compressorinrichting 1 volgens de uitvinding verder voorzien van een controle-eenheid 14 welke de ‘ regelbare ventilator 10 zal aansturen om de temperatuur aan de uitlaat 15 van de tussenkoeler 9 te regelen op basis van het dauwpunt in de voornoemde leiding 6 plus een ingestelde marge. In het bijzonder zal de controiereenheid 14 de frequentieregelaar 10a aansturen van de ventilator 10. Aihoewel in het voorbeeld de freguentieregelaar 10a schematisch is weergegeven afzonderlijk van de ventilator 10 hoeft dit niet noodzakelijk zo te zijn en kan deze Éfrequentieregelsar 108 ook deel uitmaken van of geïntegreerd zijn in de ventilator 10 of in een behuizing van de ventilator 10. Verder is in dit geval een inlaatsensor 16 voorzien welke de omgevingsparameters opmeet en welke gekoppeld is met de controle-eenheid 14. In plaats van deze inlaatsensor 16, kunnen ook aparte sensoren zijn voorzien die individueel elke omgevingsparameter koppelt aan de controle-senheid 14.
De omgevinasparameters onmvatten bijvoorbeeld de temperatuur, druk en relatieve vochtigheid van de lucht aan de inlaat 3a van het lagedruktrap compressorelement 2, 3 Tevens is de compressorinrichting 1 in dit geval voorzien van een sensor 17 en een sensor 18 welke de druk respectievelijk de temperatuur meten in de leiding 6 strcomafwaarts van de tussenkoeler 9 en welke gekoppeld zijn met de controle-eanheid 10, Het is niet uitgesloten dat sensor 17 de druk meet in de leiding 6 stroomopwaarts van de tussenkoeler 9, Indien de sensor 17 een relatieve drukmeting is, is het niet noodzakelijk dat de inlaatsensor 16 de omgevingsdruk meet. Het is ook mogelijk dat de compressorinrichting voorzien is van een sensor welke de relatieve vochtigheid meet in de leiding 6.
De werking van de compressorinrichting 1 is zeer eenvoudig en ais volgt. Tijdens de werking van de compressorinrichting 1, zal de verbrandingsmotor 8 beide compressorelementen aandrijven. Het lagedruktrap compressorelement 2 zal via zijn inlaat 3a, gas aanzuigen en samenpersen, Zoals geweten, zal tijdens het samenpersen van het gas, warmte gegenereerd worden.
in de tussenkoeler 9 zal het gas afgekceld worden alvorens het vla de leiding 6 naar de inlaat 3b van het hogedruktrap compressorelement 5 geleid wordt alwaar het gas een
# 5 volgende samenpersing zal ondergaan,
Het samengeperste gas dat het hogedruktrap conpressorelement 5 verlaat, zal door de nakceler 12 afgekoeld worden alvorens het afgeleverd wordt aan een i0 netwerk van gas op hoge druk of aan eindgebruikers van gas op hoge druk, Om de temperatuur aan de uitlaat 15 van de tussenkoeler 9 te regelen zodanig dat er geen condensaat kan optreden in is het gas in de leiding 6, wordt de [requentieregelaar 10a van de regelbare ventilator 10 aangestuurd door de controiereenheid 14, terwijl de generator 11 zal zorgen voor de aandrijving van de regelbare ventilator 10,
De regeling welke de controle-eenheid 14 zal volgen, is als volgt, Vooreerst worden de ongevingsparameters bepaald of opgemeten door de iniastsensor 16, en doorgegeven aan de controle-eenheid 14, Deze zal op basis hiervan en op basis van de druk in de leiding 6 stroomafwaarts van de tussenkoeler 9 door de sensor 17 opgemeten, een dauwpunt berekenen,
Het is alternatief ook mogelijk om het dauwpunt in de leiding 6 te bepalen op basis van de metingen van een sensor welke de relatieve vochtigheid meet in de leiding 6, indien de compressorinrichting 1 daarmee is uitgerust, en de temperatuurmeting van de voornoemde sensor 18 welke de | temperatuur meet in de leiding 6.
Op basis van dit dauwpunt wordt een insteltemperatuur bepaald, welke gelijk is aan het dauwpunt verhoogd met een 1G bepaalde marge.
Dit gebeurt voigens het weergegeven voorbeeld van fiqguur 1, in de rekeneenheid 19, welke deel uitmaakt van de controle- eenheid 14, Vervolgens wordt deze insteltemperatuur vergeleken met de temperatuur in de leiding & stroomafwaarts van de tussenkoeler 3 door de sensor 18 opgemeten, Dit gebeurt volgens het weergegeven voorbeeld van figuur 1 in de rexenmodule 20, welke deel uitmaakt van de controle- eenheid 14, Op basis van deze vergelijking zal de controle-eenheid 14 de ventilator 10 aansturen, zodat de temperatuur in de voornoemde leiding © stroomafwaarts van de tussenkoeler 3 gelijk wordt aan de voornoemde insteltemperatuur.
Hierbij zal de controle-eenheid 14 de snelheid van de ventilator 10 regelen door de frequentieregelaar 10a aan te Sture.
Wanneer de insteltemperatuur lager is dan de gemeten temperatuur door de sensor 18, zal de controle-eenheid 14 de snelheid van de ventilator 10 laten toenemen en daarmee Dok het koelvermogen van de tussenkoeler 9, en vice versa, | Het is ook mogelijk dat de ventilator 10 een aan-uit ventilator is, waarbij in dit geval de controle-senheid 14 de ventilator 10 zal inschakelen als de insteltemperatuur lager wordt dan de gemeten temperatuur door de sensor 18 of de ventilator 10 zal uitschakelen wanneer de insteitemperatuur, hoger is dan de gemeten temperatuur door de sensor 18.
In figuur 2 is een variante weergegeven van de ventilator 18 volgens Figuur 1, waarbij in dit geval de regelbare ventilator 10 is opgebouwd uit verschillende regelbare deelventilatoren 21, In het voorbeeld van figuur 2, zijn er 16 deelventilatoren 21, maar dit zouden er cok meer of minder dan 16 kunnen zijn.
Het is mogelijk dat minstens één deelventilator 21 of elke deelventilator 21 voorzien is van sen eigen freguentieregelaar 10a of toerentairegeling met variabele snelheid, Het is ook mogelijk dat alle deeiventilatoren 21 aangestuurd worden door dezelfde frequentieregelaar 10a, Of dat een gedeelte van de desiventilatoren 21 sangestuurd worden door een eerste Érequentieregelaar 10a en een ander gedeelte door sen tweede frequentieregelaar 10a, Het is ook mogelijk dat slechts een deel van de # 5 Deelventilatoren 21 de koeler 9 zullen koelen en dat een { ander deel van de deelventilatoren 21 één of meer andere | koelers van de compressorinrichting 1 zullen koelen, Het is ook mogelijk voor de uitvoeringsvorm van de ventilator 10 uit figuur 1, dat deze ene ventilator 10 één ol meer andere koelers van de compressorinrichting 1 mee koeit. In figuur 3 is een variant weergegeven van figuur 1, ; 15 waarbij in dit geval de compressorinrichting 1 voorzien is van een aandrijving 7 onder de vorm van sen elektrische motor 22 welke de compressorelementen 2, 5 zal aandrijven, Een elektriciteitsnet 23 zorgt voor voeding voor de elektrische motor 22 en voor de regelbare ventilator 10.
Het is niet uitgesloten dat de regelbare ventilator 10 is uitgevoerd zoals weergegeven in figuur 2, waarbij een deel van de deeiventilatoren 21 de tussenkoeler 9 zal koelen, terwijl een ander deel de nakoeler 12 zal koelen, waarbij de ventilator 13 achterwege wordt gelaten, De werking van de compressorinrichting 1 is voor de rest analocg aan de hoger beschreven werking. De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegever vitvoeringevormen, doch een mobiele olievrije meertraps compressorinrichting volgens de uitvinding en werkwijze daarbij toegepast, kunnen in allerlei varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te
3 reden,

Claims (3)

  1. Conclusies. i.- Mobiele olievrije meertraps compressorinrichting (1) # 5 welke minstens een lagedruktrap compressorelement {2} omvat met een inlaat (3a) en een uitlaat {da} en een hogedruktrap compressorelement (5) met een inlaat (3b) en een uitlaat {4b}, waarbij de uitlaat (42) van het lagedruktrap compressorelement (2) is aangesloten op de inlaat {3b} van 32 het hogedruktrap compressorelement (5) via een leiding {6}, daardoor gekenmerkt dat in de voornoemde leiding (6) een Lussenkocier (9) is opgenomen, welke voorzien is van een regelbare ventilator {10} en dat de compressorinrichting {1} verder voorzien is van een controle-eenheid (14) welke de regelbare ventilator {10} zal aansturen on de temperatuur aan de uitlaat (15) van de tussenkoeler {9} te regelen op basis van het dauwpunt in de voornoemde leiding 6}.
  2. 2. Mobiele oiievrije meertraps compressorinrichting voigens conclusie 1; daardoor gekenmerkt dat de compressorinrichting {1} voorzien is van een aandrijving {7} onder de vorm van verbrandingsmctor {8} welke de compressorelementen {By 5} en een generator {11} zal aandrijven, welke generator (11) energie zal leveren voor de regelbare ventilacor {10},
  3. 3. Mobiele colievrije meertraps comressorinrichting volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de compressorinrichting {1} voorzien is van een aandrijving {7} cnder de vorm van een elektrische motor {22} welke de compressorelementen (2, 5) zal aandrijven, waarbij de elektrische motor {22} gevoed wordt door een elektriciteitsnet {23} welke ook de regelbare ventilator (19) zal aandrijven, do Mobiele olievrije meertraps comnpressorinrichting voigens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de regelbare ventilator (10) voorzien is van een frequentieregelaar (10a) of toerentalregeling met variabele snelheid.
    5.- Mobiele olievrije meertraps compressorinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de regelbare ventilator (10) is opgebouwd uit verschillende regelbare deelventilatoren (21). So Mobielie olievrije meertraps compressorinrichting volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat minstens een deeiventilater {21} voorzien is van sen eigen frequentieregelaar {10a} of toerentalregeling met variabele snelheid. To Mobiele olievrije meertraps compressorinrichting volgens één van de voorgaande —conclusies, daardoor gekenmerkt dat de compressorinrichting (1) voorzien is van een nakocier (12) welke stroomafwaarts van de uitlaat (4b) van het hogedruktrap compressoreiement (5) geplaatst is. B. Mobiele olievrije meertraps compressorinrichting 39 volgens éên van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de compressorinrichting (1) voorzien is van een iniaatsensor 116}, of een groep van sensoren, welke de omgevingsparameters opmeet en welke gekoppeld is met de controle-senhaid (14) en/of dat de compressorinrichting (1) voorzien is van een sensor {17} welke de druk meet in de # 5 ieiding {6}, van een sensor welke de relatieve vochtigheid meet in de leiding {6}, en/of van een sensor {18} welke de 9 tenperatuur meet in de leiding (6) stroomafwaarts van de tussenkoeler {9} en welke beide gekoppeld zijn met de controlereenheid (141, waarbij de metingen van de inlaatsensor (16) en de drukmeting van de voornoemde sensor (17) gebruikt worden voor het bepalen van het dauwpunt in de voorncemde leiding (6) cf waarbij de metingen van de sensor welke de relatieve vochtigheid meet in de leiding {6} en de temperatuurmeting van de vcornoemde sensor {18} gebruikt worden voor het bepalen van het dauwpunt in de voornoemde leiding (6).
    3. Werkwijze voor het aansturen van een mobiele olievrije compressorinrichting {1} volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze de volgende stappen cmvat: - het bevalen van het dauwpunt in de voorncemde Leiding {8}; - het berekenen van een insteltemperatuur, welke gelijk is aan het dauwpunt verhoogd met een bepaalde marge; - het aansturen van de regelbare ventilator (10) zodat de temperatuur in de voornoemde leiding (6) stroomafwaarts van de tussenkceler {9} gelijk wordt aan de voornoemde insteltemperatuur.
    LU.
    Werkwijze voigens conclusie 9, daardoor gekenmerkt dat voor het bepalen van het dauwpunt in de voorncemde leiding (6), de werkwijze de volgende stappen omvat: - het opmeten of bepalen van de temperaluur, druk en relatieve vochtigheid van de omgeving en/of de relatieve vochtigheid met een extra sensor in de voornoemde leiding {6} stroomafwaarts van de tussenkoeler {9};
    — het opmeten of bepalen van de temperatuur in de voornoemde leiding (6) stroomafwaarts van de tussenkoeler {9} en het opmeten of bepalen van de druk in de voornoemde leiding (6);
    - het berekenen van het dauwpunt in de voornoemde leiding {6} op basis van één of meer van de voornoemde opgemeten of bepaaide paramaters,
    il.
    Werkwijze volgens conclusie 10, daardoor gekenmerkt dat voor het bepalen van de omgevinagsparameters, omvattende de temperatuur, de druk en de relatieve vochtigheid gebruik gemaakt wordt van een inlaatsensor (16), of een groep van
    0 sensoren, welke de omgevinosparameters opmeten en/of dat voor het bepalen van de temperatuur in de voornoemde Leiding (6) stroomaïwaaris van de tussenkoeler (9) en voor het bepalen van de druk en de relatieve vochtigheid in de voornoemde leidina (6) gebruik gemaakt wordt van een sensor
    (18) welke de temperatuur meet in de leiding (6} stroomafwaarts van de tussenkoeler (9), van een sensor welke de relatieve vochtigheid meet in de leiding (6) en van een sensor (17) welke de druk meet in de voornoemde leiding {6}.
BE20215150A 2021-03-02 2021-03-02 Mobiele olievrije meertraps compressorinrichting en werkwijze om dergelijke compressorinrichting aan te sturen BE1029158B1 (nl)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20215150A BE1029158B1 (nl) 2021-03-02 2021-03-02 Mobiele olievrije meertraps compressorinrichting en werkwijze om dergelijke compressorinrichting aan te sturen
CN202280017114.XA CN116917626A (zh) 2021-03-02 2022-03-01 移动式无油多级压缩机装置和控制此压缩机装置的方法
EP22709400.0A EP4301986A1 (en) 2021-03-02 2022-03-01 Mobile oil-free multi-stage compressor device and method for controlling such compressor device
PCT/IB2022/051768 WO2022185189A1 (en) 2021-03-02 2022-03-01 Mobile oil-free multi-stage compressor device and method for controlling such compressor device
US18/273,802 US20240084728A1 (en) 2021-03-02 2022-03-01 Mobile oil-free multi-stage compressor device and method for controlling such compressor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20215150A BE1029158B1 (nl) 2021-03-02 2021-03-02 Mobiele olievrije meertraps compressorinrichting en werkwijze om dergelijke compressorinrichting aan te sturen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1029158A1 true BE1029158A1 (nl) 2022-09-26
BE1029158B1 BE1029158B1 (nl) 2022-10-03

Family

ID=74859655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE20215150A BE1029158B1 (nl) 2021-03-02 2021-03-02 Mobiele olievrije meertraps compressorinrichting en werkwijze om dergelijke compressorinrichting aan te sturen

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240084728A1 (nl)
EP (1) EP4301986A1 (nl)
CN (1) CN116917626A (nl)
BE (1) BE1029158B1 (nl)
WO (1) WO2022185189A1 (nl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202022002369U1 (de) 2022-11-04 2024-02-06 Dirk Gros Vorrichtung zur unterstützenden Bereitstellung von Ansauggas für fluideingespritzte Kompressoren mit optimierender Einflussnahme auf die Verdichtungsendtemperatur

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR781209A (fr) * 1933-12-02 1935-05-11 Moto-compresseur ambulant, commandé par un moteur à combustion interne
DE10117790A1 (de) * 2001-04-10 2002-10-17 Boge Kompressoren Kompressoranlage und Verfahren zum Betreiben einer Kompressoranlage
US9856866B2 (en) * 2011-01-28 2018-01-02 Wabtec Holding Corp. Oil-free air compressor for rail vehicles
US9951763B2 (en) * 2014-05-09 2018-04-24 Westinghouse Air Brake Technologies Corporation Compressor cooled by a temperature controlled fan
TWM562337U (zh) * 2018-01-22 2018-06-21 Wang yao lin 能供電和供氣的供應設備
WO2020065506A1 (en) * 2018-09-25 2020-04-02 Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap Oil-injected multistage compressor device and method for controlling a compressor device
BE1026651B1 (nl) * 2018-09-25 2020-04-28 Atlas Copco Airpower Nv Oliegeïnjecteerde meertraps compressorinrichting en werkwijze om een dergelijke compressorinrichting aan te sturen

Also Published As

Publication number Publication date
CN116917626A (zh) 2023-10-20
US20240084728A1 (en) 2024-03-14
WO2022185189A1 (en) 2022-09-09
EP4301986A1 (en) 2024-01-10
BE1029158B1 (nl) 2022-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1937977B1 (en) Device to prevent the formation of condensate in compressed gas and compressor unit equipped with such a device
US9057374B2 (en) Oilless screw compressor and compressed air cooling unit
EP1851438B1 (en) System and method for controlling a variable speed compressor during stopping
US11371507B2 (en) Oil-injected multistage compressor device and method for controlling such a compressor device
BE1026651B1 (nl) Oliegeïnjecteerde meertraps compressorinrichting en werkwijze om een dergelijke compressorinrichting aan te sturen
BE1029158B1 (nl) Mobiele olievrije meertraps compressorinrichting en werkwijze om dergelijke compressorinrichting aan te sturen
BE1013865A3 (nl) Werkwijze voor het regelen van een compressorinstallatie.
JPH09222087A (ja) 油冷式スクリュー圧縮機及びその運転方法
CN211573774U (zh) 喷油多级压缩机装置
BE1014354A3 (nl) Werkwijze voor het beveiligen van een volumetrische vloeistofgeinjecteerde compressor.
TWI834324B (zh) 空冷式裝置和用於控制空冷式裝置的方法
CN218062673U (zh) 空冷式装置
WO2024009233A1 (en) Method for controlling an air-cooled compressor or vacuum pump device and an air-cooled compressor or vacuum pump device
WO2002018789A1 (en) Method for regulating the temperature of the exiting compressed gas of a compressor and compressor used therewith

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20221003