CH136470A - Cooling device on the machine housing of rotary lobe compressors. - Google Patents

Cooling device on the machine housing of rotary lobe compressors.

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CH136470A
CH136470A CH136470DA CH136470A CH 136470 A CH136470 A CH 136470A CH 136470D A CH136470D A CH 136470DA CH 136470 A CH136470 A CH 136470A
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CH
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machine housing
channels
coolant
cooling device
ribs
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Schmied Walther
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Schmied Walther
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B55/00Internal-combustion aspects of rotary pistons; Outer members for co-operation with rotary pistons
    • F02B55/08Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
    • F02B55/10Cooling thereof

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description

  

  Kühlvorrichtung am Maschinengehäuse von Drehkolbenverdichtern.    An Drehkolbenverdichtern, insbesondere  solchen nach dem Vielzellensystem, muss auf  die Abkühlung des Maschinengehäuses be-    sonderer Wert gelegt werden, weil es sich  dabei meist um sogenannte Gleichstrom  maschinen handelt, bei welchen immer die  selben Teile des Maschinengehäuses unter  beständiger, hoher Temperatur stehen, so  dass diese Teile sehr warm werden. derart.  dass das die Wandungen bedeckende  Schmieröl rasch verdampft, was leicht zu  einem Anfressen der gleitenden Teile führt  und daher die Betriebssicherheit gefährdet.

    Die Wandungen des Maschinengehäuses  wurden zwar schon bislang mit Wasser oder  mit einem andern flüssigen oder gasförmigen  Mittel von aussen her gekühlt, doch war diese  Kühlung wenig rationell, da die Wandungs  oberfläche an Ausdehnung zu gering war,  und auch die Kühlmittelgeschwindigkeit  keinen genügend hohen Wert erreichte, weil    es sich um zu weite Räume handelte, die    infolgedessen nur eine kleine Durchfluss  geschwindigkeit ergaben.    Um die Kühlwirkung des verwendeten,  zum Beispiel flüssigen oder gasförmigen  Kühlmittels zu erhöhen, wird nach der vor  liegenden Erfindung der     Raum,    welcher das  Kühlmittel aufnimmt, in Kanäle unterteilt.

    dadurch, dass Rippen angebracht werden,  die einerseits die gekühlte Oberfläche des  Maschinengehäuses vergrössern, anderseits  durch Quersehnittsverengung eine weit hö  here Durchflussgeschwindigkeit des die Ab  kühlung bewirkenden Kühlmittels bewirken.  



  Diese Geschwindigkeit wird noch da  durch erhöht, dass für mindestens eine Teil  anzahl der Kanäle eine     Hintereinanderschal-          tung    entsteht, welche bewirkt,     dass    :das       1Ziihlmittel        -diese    Kanäle     einzeln        nachein.a.n-          ,der    oder einzeln und gruppenweise nachein  ander oder auch nur gruppenweise nachein  ander     @durchströmt.     



  Das Maschinengehäuse kann     zweckmässig     aus zwei Mantelzylindern zusammengesetzt  werden, ,aus einem äussern und     .aus    einem  innern, die man ineinander     schiebt.    An      einem der beiden können die Rippen ange  bracht sein.  



  Die Zeichnung zeigt ein     Ausführungs-          beispiel    des Erfindungsgegenstandes. Fig. 1  zeigt einen vertikalen Querschnitt durch  einen Drehkolbenverdichter nach dem Viel  zellensystem. Fig. 2 ist ein vertikaler Längs  schnitt nach der Ebene a-b in Fig. 1 durch  das Maschinengehäuse; Drehkolben und Ge  häusedeckel sind jedoch nicht dargestellt.  Endlich zeigt Fig. 3 eine Abwicklung der  äussern Mantelfläche des innern Zylinders B  des     Maschinengehäuses,    wobei diese Mantel  fläche nach der Horizontalebene X X in Fig.  1 als aufgeschnitten und abgewickelt ge  dacht ist.  



  In Fig. 1 bedeutet A den äussern, B den  innern Teil des Maschinengehäuses eines  Drehkolbenverdichters. C ist der Drehkol  ben, der im Maschinengehäuse exzentrisch  gelagert ist. D sind die beispielsweise durch  die Zentrifugalkraft betätigten Schieber,  welche mit der Förderung des gas - oder  dampfförmigen Inhaltes betraut sind. A3  bedeutet den Saugstutzen, durch welchen  das angesaugte oder eingepresste Gas- oder  Dampfvolumen in den Verdichter gelangt.  A4 dagegen ist der Auslassstutzen. Der in  nere Zylinder B des Maschinengehäuses ist  mit Rippen J versehen, welche jedoch nicht  die ganze Länge des Zylinders B     einnehmen,     sondern Lücken übriglassen, wie es in Fig.  2 und 3 gezeigt ist. Dagegen liegen die Rip  pen J dicht an der Innenwand des äussern  Zylinders A des Maschinengehäuses an.

   Es  entstehen auf diese Weise Kanäle, durch  welche das kühlende Mittel, zum Beispiel  Wasser oder kalter Dampf oder Gas hin  durchströmen kann. Die Rippen vergrössern  die Oberfläche des innern Maschinengehäuse  zylinders B, überdies sind sie auch in der  Lage, Wärme an den Aussenzylinder A des       Maschinengehäuses,    dessen innere Wand sie  berühren, abzuleiten, der seinerseits an die  ser innern Wand vom Kühlmittel bestrichen  wird. Es kann daher auch der Aussenzylin  der A noch an der Abkühlung des Innen-    zylinders B teilnehmen. Natürlich wäre es  auch möglieh, die Rippen J an der Inneu  wand des Maschinengehäusezylinders A an  zubringen, doch wäre das weniger praktisch  und weniger wirksam.

   Da nun aber die  Rippen J nicht auf der ganzen Länge des  Maschinengehäuses     angebracht    sind, sondern  Lücken freilassen, ist die Möglichkeit gege  ben, dass das Kühlmittel von einem Kapale,  nachdem es ihn durchflossen hat, in den an  dern gelangen kann. Fig. 3 zeigt eine bei  spielsweise Anordnung der Rippen J auf dem  Innenzylinder B des Maschinengehäuses in  der Abwicklung.

   Dias     Gehäuse    ist nach einer  Horizontalebene X-X durch den Saugstut  zen A13 aufgeschnitten gedacht und     abgewik-          kelt.    Bei A2 befindet sich der Einlass des  Kühlmittels, zum Beispiel Wasser, das nun  nach beiden Seiten hin, wie die Pfeile ange  ben, die Kanäle durchströmt, welche durch  die Rippen 7 und die Innenwand des Aussen  zylinders A des Maschinengehäuses und die  Aussenwand des Innenzylinders B gebildet  werden.  



  Bei A1 kommen die beiden Kühlmittel  ströme wieder zusammen und verlassen nun  das Maschinengehäuse.  



  Jeder dieser Kühlmittelströme durch  fliesst     nacheinander    einzeln     hintereinander-          beschaltete    Kanäle und bei     A3    respektive     A.4     je eine Gruppe von parallel geschalteten Ka  nälen.  



  Da, jedoch auf diese     Weise        lediglich    je  eine Hälfte der     Kühlmittelm.enge    die Hälfte  des Maschinengehäuses     durchspült,    was die       Durchflussgeschwindigkeit    um die Hälfte       herabsetzt,    so, ist es günstiger,     folgernde    Mass  nahmet zu treffen.  



  Wenn in     Fig.    1     da,s    Kühlmittel bei     A2     eintritt, so     können    die Rippen J leicht so an  geordnet werden, dass der ganze     Kühlmittel-          strom        zuerst    die eine     Hälfte    des Maschinen  gehäuses durchfliesst, indem er von     Az    über       Ag    nach G gelangt.

   Bei G kann nun eine  Öffnung angebracht sein, durch welche -das       Kühlmittel    das Maschinengehäuse     verlässt         und, sei es durch ein Rohr, oder noch ein  facher und praktischer durch die Kühlmit  telräume der nicht gezeichneten Maschinen  gehäusedeckel, nach H geleitet wird, wo es  wieder in das Maschinengehäuse eintritt und  nunmehr die andere Seite desselben über A4  durchfliesst, um zuletzt bei rA1 das Maschi  nengehäuse zu verlassen.

   Auf diese Weise  wird erreicht, dass der ganze     KühlMittel-          tromdasganze        Maschinengehäuse    auf einem  s<B>s</B>  längsten Wege durch die Kanäle     dureh-          fliesst    und eine grösste Geschwindigkeit an  nimmt, welche durch den jeweiligen, lich  ten Querschnitt der Kanäle bestimmt wird,  so dass beste Kühlwirkung zustandekommt.  Dabei ist es vorteilhaft, dass zuerst die Saug  seite des Verdichters gekühlt wird, indem  der Kühlmittelstrom zuerst von A2 über Al 3  nach G gelangt.

   Die Saugseite des Drehkol  benverdichtersbedarf nämlich ebenfalls der  Kühlung, weil heisse Verlustgase oder  dämpfe vom Druckraume in den Saugraum  fliessen und dort die Gase oder Dämpfe er  hitzen, was einerseits die angesaugte Ge  wichtsmenge     vermindert,    anderseits die  Kampressionsendtemperatur erhöht und da  mit den Kraftverbrauch, der für die Ver  dichtung aufgewendet werden muss. Indem  nun auch die Wandun gen des Zylinders B  auf der Saugseite gekühlt werden, und  zwar vorn Kühlmittel, dessen Temperatur  noch am tiefsten ist, wird erreicht, dass die  heissen Verlustgase oder -dämpfe, die sieh  auf der Saugseite sammeln, gekühlt werden,  was von Vorteil ist.

   Da die Temperatur  differenz zwischen Kühlmittel einerseits  und den frisch angesaugten Gasen oder  Dämpfen, vermischt mit heissen Verlust  gasen oder -dämpfen anderseits, nicht sehr  gross ist, so ist es um so nützlicher, durch  Anbringen der Kühlrippen J die gekühlte  Oberfläche und damit die Kühlwirkung  durch dlas Kühlmittel zu vergrössern.  



  Statt das Kühlmittel von der Öffnung  G nach der Öffnung H, Fig. 1, durch den  Gehäusedeckel zu leiten, kann man es auch  gleich nach der Druckseite des Maschinen  gehäuses fortlaufend strömen lassen; man    muss aber in diesem Falle an höchster Stelle  des Maschinengehäuses einen Entlüftungs  hahn anbringen, um die Luft aus dem  Kühlraume ausströmen zu lassen im Augen  blicke, wo das Kühlmittel eingeleitet wird.  Es würde dann den Kühlraum im Maschi  nengehäuse bei H wieder verlassen müssen.



  Cooling device on the machine housing of rotary lobe compressors. On rotary lobe compressors, especially those based on the multi-cell system, special emphasis must be placed on cooling the machine housing, because these are mostly so-called direct current machines, in which the same parts of the machine housing are always at a constant, high temperature, so that these parts get very warm. like that. that the lubricating oil covering the walls evaporates quickly, which easily leads to seizure of the sliding parts and therefore endangers operational safety.

    The walls of the machine housing have already been cooled from the outside with water or some other liquid or gaseous medium, but this cooling was not very efficient because the wall surface area was too small and the coolant speed did not reach a sufficiently high value either. because the spaces in question were too wide, which resulted in only a small flow rate. In order to increase the cooling effect of the coolant used, for example liquid or gaseous coolant, according to the present invention, the space which receives the coolant is divided into channels.

    in that ribs are attached, which on the one hand enlarge the cooled surface of the machine housing, on the other hand, through cross-sectional constriction, cause a far higher flow rate of the coolant causing the cooling.



  This speed is increased by the fact that at least a part of the number of channels is connected in series, which has the effect that: the counting means - these channels one after the other, one after the other, one after the other and in groups one after the other or only one after the other in groups other @ flows through.



  The machine housing can expediently be composed of two jacket cylinders, one on the outside and one on the inside, which are pushed into one another. The ribs can be attached to one of the two.



  The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention. Fig. 1 shows a vertical cross section through a rotary piston compressor according to the multi-cell system. Fig. 2 is a vertical longitudinal section along the plane a-b in Fig. 1 through the machine housing; Rotary piston and Ge housing cover are not shown. Finally, Fig. 3 shows a development of the outer jacket surface of the inner cylinder B of the machine housing, this jacket surface after the horizontal plane X X in Fig. 1 as cut open and handled ge is thought.



  In Fig. 1, A denotes the outer, B the inner part of the machine housing of a rotary piston compressor. C is the rotary piston ben, which is mounted eccentrically in the machine housing. D are the slides operated by centrifugal force, for example, which are responsible for conveying the gaseous or vaporous contents. A3 means the suction nozzle, through which the sucked in or pressed gas or vapor volume reaches the compressor. A4, on the other hand, is the outlet port. The internal cylinder B of the machine housing is provided with ribs J which, however, do not occupy the entire length of the cylinder B, but leave gaps, as shown in FIGS. 2 and 3. In contrast, the Rip pen J lie tightly against the inner wall of the outer cylinder A of the machine housing.

   In this way channels are created through which the cooling agent, for example water or cold steam or gas, can flow. The ribs enlarge the surface of the inner machine housing cylinder B, moreover, they are also able to dissipate heat to the outer cylinder A of the machine housing, the inner wall of which they touch, which in turn is coated on the inner wall of the water by the coolant. The outer cylinder of A can therefore still take part in the cooling of inner cylinder B. Of course, it would also be possible to attach the ribs J to the inner wall of the machine housing cylinder A, but that would be less practical and less effective.

   But since the ribs J are not attached to the entire length of the machine housing, but leave gaps, there is the possibility that the coolant can get from one cape after it has flowed through it into the other. Fig. 3 shows an example of an arrangement of the ribs J on the inner cylinder B of the machine housing in the settlement.

   The housing is intended to be cut open and developed along a horizontal plane X-X through the suction connector A13. At A2 is the inlet of the coolant, for example water, which now flows through the channels to both sides, as indicated by the arrows, which pass through the ribs 7 and the inner wall of the outer cylinder A of the machine housing and the outer wall of the inner cylinder B. are formed.



  At A1, the two coolants come together again and now leave the machine housing.



  Each of these coolant flows flows through channels that are individually connected one behind the other and, in A3 and A.4, a group of channels connected in parallel.



  Since, however, only half of the coolant quantity flushes half of the machine housing in this way, which reduces the flow rate by half, it is better to take the following measures.



  If there is coolant entering at A2 in FIG. 1, the ribs J can easily be arranged in such a way that the entire coolant flow first flows through one half of the machine housing, passing from Az via Ag to G.

   At G an opening can now be made through which the coolant leaves the machine housing and, be it through a pipe, or even more simple and practical through the Kühlmit tel rooms of the machine housing cover, not shown, is directed to H, where it is returned to the machine housing enters and now flows through the other side of the same via A4, to finally leave the machine housing at rA1.

   In this way it is achieved that the entire coolant flow through the entire machine housing flows on the longest path through the channels and assumes a maximum speed, which is determined by the respective, light cross-section of the channels so that the best cooling effect is achieved. It is advantageous that the suction side of the compressor is cooled first, in that the coolant flow first reaches G from A2 via Al 3.

   The suction side of the rotary piston compressor also needs cooling, because hot waste gases or vapors flow from the pressure chamber into the suction chamber and there the gases or vapors heat up, which on the one hand reduces the amount of weight sucked in, on the other hand increases the final temperature of the compression and therewith the power consumption for the compaction has to be expended. By now also cooling the walls of cylinder B on the suction side, namely from the coolant, the temperature of which is still the lowest, it is achieved that the hot waste gases or vapors that collect on the suction side are cooled Advantage is.

   Since the temperature difference between the coolant on the one hand and the freshly sucked in gases or vapors, mixed with hot lost gases or vapors on the other hand, is not very large, it is all the more useful to apply the cooling fins J to the cooled surface and thus the cooling effect increase the coolant.



  Instead of directing the coolant from opening G to opening H, FIG. 1, through the housing cover, it can also flow continuously to the pressure side of the machine housing; In this case, however, you have to attach a vent cock at the highest point of the machine housing in order to let the air flow out of the cold room at the moment when the coolant is introduced. It would then have to leave the cold room in the machine housing at H again.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Kühlvorrichtung am Maschinengehäuse von Drehkolbenverdichtern, dadurch ge kennzeichnet, dass der vom Kühlmittel durchströmte Raum des Maschinengehäuses durch Rippen in Kanäle unterteilt ist, die so durch Öffnungen unter sich in Verbin dung stehen, dass für mindestens eine Teil t anza lil der Kanäle eine Hintereinander schaltung entsteht, welche bewirkt, dass das Kühlmittel diese Kanäle einzeln nachein ander oder einzeln und gruppenweise nach einander oder auch nur gruppenweise nach einander durchströmt, wodurch infolge ver grösserter Ausdehnung der gekühlten Fläche durch Einbau der Rippen und grosser Durch flussgeschwindigkeit des Kühlmittels der Abtransport von Wärme ein Maximum er reicht. PATENT CLAIM: Cooling device on the machine housing of rotary lobe compressors, characterized in that the space of the machine housing through which the coolant flows is divided by ribs into channels, which are connected through openings so that for at least some of the channels one behind the other circuit is created, which causes the coolant to flow through these channels individually one after the other or individually and in groups one after the other or only in groups one after the other, whereby the removal of heat due to the increased expansion of the cooled surface through the installation of the ribs and the high flow rate of the coolant a maximum is reached. UNTERAN SPRt CIIE 1. Kühlvorrichtung am Maschinengehäuse von Drehkolbenverdichtern nach Patent anspruch, :dadurch gekennzeichnet, dass .die Kanäle so angeordnet sind, dass das Kühlmittel zuerst die Kanäle auf der Saugseite des Verdichters durchströmt, und dann erst die Kanäle auf :der Druck- seite des Verdichters. UNDER AN SPRt CIIE 1. Cooling device on the machine housing of rotary lobe compressors according to patent claim: characterized in that the channels are arranged so that the coolant first flows through the channels on the suction side of the compressor, and only then through the channels on: the pressure side of the compressor. Z. Kühlvorrichtung am Maschinengehäuse von Drehkolbenverdichtern nach Patent anspruch und Unteranspruch 1, dadurch ()-,kennzeichnet da.ss das Maschinen- s2ehäuse .aus zwei übereinander geschobe nen Zylindern besteht, wobei mindestens der eine Zylinder mit Rippen versehen ist, welche zusammen mit den sich ge genüberliegenden Wandungen des Innen- und Aussenzylinders die Kanäle bilden. 3. Z. cooling device on the machine housing of rotary lobe compressors according to patent claim and dependent claim 1, characterized () -, characterizes the machine housing. Consists of two cylinders pushed one above the other, at least one cylinder being provided with ribs, which together with the ge opposite walls of the inner and outer cylinder form the channels. 3. Kühlvorrichtung am von Drehkolbenverdichtern nach Patent anspruch und. Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen, welche die Kanäle bilden, auf der äussern Man- telfl'äehe dles Innenzylinders :des Maschi nengehäuses befestigt sind. Cooling device on of rotary lobe compressors according to patent claim and. Dependent claim 1, characterized in that the ribs which form the channels are attached to the outer jacket surface of the inner cylinder: of the machine housing.
CH136470D 1928-08-22 1928-08-22 Cooling device on the machine housing of rotary lobe compressors. CH136470A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE765021C (en) * 1941-06-24 1953-02-16 Maybach Motorenbau Gmbh Cooling for turbo converters, especially in rail locomotives
US2808813A (en) * 1952-05-21 1957-10-08 Svenska Rotor Maskiner Ab Rotary positive displacement engine with helically grooved cooled rotors
US4037998A (en) * 1975-11-03 1977-07-26 Caterpillar Tractor Co. Rotary engine cooling

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