Kolbenkompressor. Die Erfindung betrifft einen Kolbenkom pressor und besteht darin, dass eine Vor.. richtung vorgesehen ist, durch welche nicht nur das für die Schmierung notwendige 0l., sondern darüber hinaus eine solche Afenge <B>01</B> der Kolbenstange zu- und von derselben wieder abgeleitet wird, dass dasselbe als Kühlmittel sowohl zur Abführung der Rei bungswärme, als auch der der Stange an derweitig, zum Beispiel durch die Kompres sion zugeführten Wärme genügt.
Es können Mittel vorgesehen sein, durch welche der Druck des Kühlmittels höher oder niedriger als der Höchstdruck im Kompressor gehalten wird. Es kann zum Beispiel ein an sich bekanntes Organ angeordnet werden, durch das sich der Druck des Kühlmittels ein stellen lässt, wobei dieses Organ unter den Einfluss des Druckes in einem Zylinder des Kompressors oder des Druckes in der Druck leitung gestellt werden kann.
Einige Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes sind auf der Zeichnung schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt einen mit dem Erfindungsgegenstand ausgerüste ten Kolbenkompressor; Fig. 2 ist eine Va riante von Fig. 1 mit einer Fördervorrich- tung und einem Druckregulierorgan für das Kühlmittel; Fig. 3 und 4 zeigen zwei Druckregulierorgane im Schnitt; Fig. 5 und 6 sind Varianten von Fig. 2;
in Fig. 7 ist der Verlauf des Schmiermitteldruckes im Vergleich zum Arbeitsdiagramm des Kompressors dargestellt; Fig. 8 endlich zeigt einen mit dem Erfindungsgegenstand ver sehenen vierstufigen Kompressor.
In den Figuren ist 1 der Zylinder eines Kolbenkompressors, 2 der Kolben, 3 die Kolbenstange, 4 das Saug-, 5 das Druck ventil, 6 die Druckleitung. Die Stopfbüchse 7 weist einen die Kolbenstange 3 umschliessen den Raum 8 auf, in welchen durch die Lei tung 9 ein Schmiermittel, zum Beispiel Öl, eingeführt und aus welchem dasselbe durch die Leitung 10 abgeleitet wird, und zwar derart, dass durch den ständigen Durchfluss nicht nur die Reibungswärme, sondern auch die der Kolbenstange anderweitig zugeführte Wärme abgeleitet und die Dichtung der Stopfbüchse bewirkt wird.
Gemäss Fig. 2 ist in die Schmiermittel leitung 10 ein als Abblaseventil ausgebilde tes Druckregulierorgan 11, ein Rückkühler 12 und ein Schmiermittelreservoir 13, sowie eine Fördervorrichtung 14 eingebaut. Das in der Stopfbüchse erhitzte Schmiermittel wird im Kühler 12 wieder auf eine niedrige Temperatur gebracht.
Die Rückkühlung er folgt in bekannter Weise durch Luft oder Wasser, welches durch die Leitung 15 ein geführt und durch die Leitung 36 abgeleitet wird. Die Fördervorrichtung 14 saugt das die Kühlung der Kolbenstange bewirkende Mittel aus dem Reservoir 13 an; drückt das selbe durch den Raum 8 der Stopfbüchse 7 in die durch da.s Druckregulierorgan 11 auf einen bestimmten Drutk eingestellte Lei tung 10.
Das Organ 11 ist.auf einen kon stanten Druck (der. wie weiter unten er sichtlich ist, kleiner, gleich oder grösser als der Maximaldruck im abzudichtenden Zy linder gewählt sein kann) eingestellt. Naeh- dem das .Schmiermittel das Organ 11 und die Leitung 16 passiert hat, durchfliesst es den Kühler 12 und gelangt in das Reser voir 13 zurück.
In Fig. 3 ist das Druckregulierorgan 11 im Schnitt dargestellt. Dasselbe besteht aus einem im Gehäuse 17 angeordneten Kolben 18, der durch eine Feder 19 belastet ist: Durch entsprechende Einstellung der Feder 19 wird nun dem durch die Leitung 10 aus einer Stopfbüchse kommenden Schmier mittel ein bestimmter Druck entgegen gesetzt. Wenn der Druck des Schmiermittels höher als der Federdruck ist, so wird der Kolben 18 gehoben und lässt das Schmier mittel durch die Leitung 16 in den Kühler 12 fliessen. Der Druck der Schmierflüssig keit kann zum Beispiel derart eingestellt sein, dass er dem Gesetz a im p. v.
Diagramm Fig. 6 folgt, das heisst konstant und kleiner als der maximale Druck im abzudichtenden Zylinder der Kolbenmaschine ist.
Der Druck des die Stopfbüchse durch strömenden Schmiermittels kann auch, wie aus Fig. 4 zu ersehen, ist, dadurch auf einen bestimmten Wert eingestellt werden, dass der Kolben 18 des Organes 11 mit einem unter der Wirkung des durch die Öffnung 50 eingeführten Druckmittels stehenden Kol ben 51 verbunden ist.
Das Druckverhältnis kann durch ent sprechende Bemessung der Flächen 52 und 53 dem Bedürfnis entsprechend angepasst werden.
In Fig. 5 ist ein Beispiel dargestellt, in welchem der Druck des Schmiermittels in einem bestimmten Verhältnis zum Druck in der Druckleitung 6 steht. Dies erfolgt da durch, dass die Öffnung 50 des Druckregu- lierorganes 11 durch eine Leitung 20 mit der Druckleitung 6 verbunden ist, wodurch auf die Kolbenfläche 53-. (Fig. 4) ein be stimmter Druck ausgeübt wird und die Fördervorrichtung 14 zum Beispiel einen Druck zu überwinden hat, der höher ist als der Druck in der Leitung 6. Der Verlauf des Schmiermitteldruckes ist durch die Kurve b in Fig. 6 gegeben.
Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, in welchem der Druck des ,Schmiermittels vom Gasdruck im Zylinder 1 abhängig ist, indem die Öffnung 50 des Regulierorganes 11 (Fig. 4) durch eine Leitung 21 mit dem Innern des Zylinders 1 verbunden ist. Da durch nimmt der Verlauf des Druckes der Schmierflüssigkeit einen der Kurve c ent sprechenden Verlauf an. Der Druck ist in diesem Falle ständig um einen bestimmten Betrag höher als der durch das Arbeits diagramm d des Kolbenkompressors dar gestellte Druck.
Sind mehrere Stopfbüchsen angeordnet, so kann jede derselben durch eine besondere Pumpe gespeist werden und der Druck des Schmiermittels auch bei ver änderlichem Druck im Zylinder durch das Regulierorgan 11 stets um einen bestimm ten Betrag grösser gehalten sein als der augenblickliche Druck im Zylinder. Stopf büchsen der gleichen Stufe können mit einem Druckregelventil parallel geschaltet werden.
Stopfbüchsen von verschiedenen Stufen können, wie aus dem in Fig. 8 dargestellten :Schema einer Kompressoranlage zu ersehen ist, in Serie geschaltet werden, wobei der Druck der Schmier- und Kühlflüssigkeit durch ein besonderes, zu der betreffenden Stufe gehörendes Regulierorgan eingestellt wird. Auf der einen Seite der Antriebs maschine 22 ist der Zylinder 23 der vierten und der Zylinder 24 der ersten Stufe, auf der andern Seite der Zylinder 25 der dritten und der Zylinder 26 der zweiten Stufe an geordnet.
Eine Zubringerpumpe 27 saugt das Schmiermittel durch die Leitung 28 an und fördert dasselbe zum Beispiel unter einem Druck von zwei Atmosphären durch die Leitung 29 in die dreizylindrige Pumpe 30, welche das Schmiermittel zum Beispiel auf höheren, durch das Regulierorgan 37 eingestellten Druck bringt, als der End- druck der höchsten Stufe beträgt. Das Schmiermittel gelangt durch die Leitung 31 in die Stopfbüchse 32, durchfliesst dieselbe, nachher die Stopfbüchse 33.
Durch das Druckregulierorgan 42 wird der Druck des Schmiermittels auf einen höheren Druck als der Enddruck der dritten Stufe eingestellt. -Dasselbe strömt, nachdem es im Kühler 38 rückgekühlt worden ist, durch die Stopf büchsen 39 und 40, nachher durch das Druckregulierorgan 42 und den Kühler 41, von dort durch die Stopfbüchsen 43 und 44, wobei für den Druck dieser Stufe das Re gulierorgan 45 massgebend ist, von welchem aus das Schmier- und Kühlmittel, nachdem es im Kühler 46 abgekühlt worden ist,
durch die Stopfbüchsen 47 und 48 in das nicht gezeichnete Reservoir zurückgeleitet wird. Vor dem letzteren ist das Druck regulierorgan 49 vorgesehen, durch welches der Druck in den Stopfbüchsen 47 und 48 eingestellt wird.
Piston compressor. The invention relates to a piston compressor and consists in the fact that a device is provided through which not only the oil necessary for the lubrication, but also such a device 01 the piston rod and is derived from the same again that the same is sufficient as a coolant both to dissipate the friction heat and that of the rod in some other way, for example heat supplied by the compression.
Means can be provided by which the pressure of the refrigerant is kept higher or lower than the maximum pressure in the compressor. For example, an organ known per se can be arranged through which the pressure of the coolant can be set, this organ being able to be made under the influence of the pressure in a cylinder of the compressor or the pressure in the pressure line.
Some embodiments of the subject invention are shown schematically in the drawing. Fig. 1 shows a reciprocating compressor equipped with the subject invention; FIG. 2 is a variant of FIG. 1 with a conveying device and a pressure regulating element for the coolant; 3 and 4 show two pressure regulating members in section; Figures 5 and 6 are variants of Figure 2;
7 shows the course of the lubricant pressure in comparison with the working diagram of the compressor; Fig. 8 finally shows a ver provided with the subject invention four-stage compressor.
In the figures, 1 is the cylinder of a piston compressor, 2 the piston, 3 the piston rod, 4 the suction valve, 5 the pressure valve, 6 the pressure line. The stuffing box 7 has a piston rod 3 enclose the space 8 in which a lubricant, for example oil, is introduced through the line 9 and from which the same is discharged through the line 10, in such a way that the constant flow does not only the frictional heat, but also the heat otherwise supplied to the piston rod is dissipated and the sealing of the stuffing box is effected.
According to Fig. 2 in the lubricant line 10 is formed as a relief valve th pressure regulating element 11, a recooler 12 and a lubricant reservoir 13, and a conveyor 14 is installed. The lubricant heated in the stuffing box is brought back to a low temperature in the cooler 12.
The re-cooling he follows in a known manner by air or water, which is passed through line 15 and derived through line 36. The delivery device 14 sucks in the agent which cools the piston rod from the reservoir 13; presses the same through the space 8 of the stuffing box 7 into the line 10 set to a certain pressure by the pressure regulating element 11.
The organ 11 is set to a constant pressure (which, as can be seen below, can be selected to be smaller, equal to or larger than the maximum pressure in the cylinder to be sealed). After the lubricant has passed through the organ 11 and the line 16, it flows through the cooler 12 and returns to the reservoir 13.
In Fig. 3, the pressure regulating member 11 is shown in section. The same consists of a piston 18 arranged in the housing 17, which is loaded by a spring 19: By setting the spring 19 accordingly, the lubricant coming through the line 10 from a stuffing box is opposed to a certain pressure. When the pressure of the lubricant is higher than the spring pressure, the piston 18 is lifted and allows the lubricant to flow through the line 16 into the cooler 12. The pressure of the lubricating fluid can be set, for example, in such a way that it conforms to the law a in p. v.
Diagram Fig. 6 follows, that is, constant and less than the maximum pressure in the cylinder of the piston machine to be sealed.
The pressure of the lubricant flowing through the stuffing box can also, as can be seen from FIG. 4, be set to a certain value in that the piston 18 of the organ 11 is supplied with a piston under the action of the pressure medium introduced through the opening 50 ben 51 is connected.
The pressure ratio can be adapted accordingly by dimensioning the surfaces 52 and 53 accordingly.
In FIG. 5, an example is shown in which the pressure of the lubricant has a specific relationship to the pressure in the pressure line 6. This occurs because the opening 50 of the pressure regulating element 11 is connected to the pressure line 6 by a line 20, whereby the piston surface 53-. (Fig. 4) a certain pressure is exerted and the conveying device 14 has to overcome, for example, a pressure which is higher than the pressure in the line 6. The course of the lubricant pressure is given by curve b in FIG.
FIG. 6 shows an embodiment in which the pressure of the lubricant is dependent on the gas pressure in the cylinder 1, in that the opening 50 of the regulating element 11 (FIG. 4) is connected to the interior of the cylinder 1 by a line 21. Since the course of the pressure of the lubricating fluid takes on a curve c corresponding course. In this case, the pressure is constantly higher by a certain amount than the pressure provided by the working diagram d of the piston compressor.
If several packing boxes are arranged, each of them can be fed by a special pump and the pressure of the lubricant can always be kept greater than the current pressure in the cylinder by a certain amount by the regulating member 11 even with ver changeable pressure in the cylinder. Stuffing boxes of the same stage can be connected in parallel with a pressure control valve.
Stuffing boxes of different stages can be connected in series, as shown in the diagram of a compressor system shown in FIG. 8, the pressure of the lubricating and cooling liquid being set by a special regulating element belonging to the relevant stage. On one side of the drive machine 22, the cylinder 23 of the fourth and the cylinder 24 of the first stage, on the other side of the cylinder 25 of the third and the cylinder 26 of the second stage is arranged.
A feed pump 27 sucks in the lubricant through the line 28 and conveys the same, for example under a pressure of two atmospheres, through the line 29 into the three-cylinder pump 30, which brings the lubricant, for example, to a higher pressure than that set by the regulating element 37 Final pressure of the highest stage is. The lubricant passes through the line 31 into the stuffing box 32, flows through the same, then the stuffing box 33.
The pressure of the lubricant is set to a higher pressure than the final pressure of the third stage by the pressure regulating element 42. -The same flows after it has been recooled in the cooler 38, through the stuffing boxes 39 and 40, then through the pressure regulating element 42 and the cooler 41, from there through the stuffing boxes 43 and 44, the regulating element 45 for the pressure of this stage The decisive factor is from which the lubricant and coolant, after it has been cooled in the cooler 46,
is returned through the stuffing boxes 47 and 48 into the reservoir, not shown. In front of the latter, the pressure regulating member 49 is provided, through which the pressure in the stuffing boxes 47 and 48 is adjusted.