Regeleinrichtanä für Kreiselverdichter. Es ist bekannt, da,ss man die Leistung von Kreiselverdichtern dem Verbrauch nicht in genügender Weise anpassen kann, und dass daher, sobald die Belastung auf der Druck seite auf da.s sogenannte kritische Minimum sinkt, störende Erscheinungen eintreten, ,die unter dem Namen >,Pumpen" bekannt sind.
Während früher diesem Übelstaude durch Abblasen der überschüssigen Förderleistung in die Atmosphäre oder durch Drosseln der Förderquerschnitte begegnet wurde, versucht man neuerdings die so:
genannte Ausse$zer- regelung, mittelst derer die Förderung in das Druckleitungsrohr bei oder kurz vor Eintritt des Pumpens periodisch wiederkehrend so lange ausgesetzt wird, bis .der Netzdruck auf einen bestimmten Wert unter den normalen Druck gesunken ist und :dann bei kleinstmög licher Fördermenge solange ein Aufpumpen des Netzes auf den normalen Druck erfolgen kann, bis das .kritische Minimum wieder er- reicht ist und die Förderung ins Netz wieder aussetzt.
Aussetzerregelungen haben den grund- Atzlichen Nachteil, dass der Netzdruck wäh rend der Aussetzperiode stark schwankt,, und dass bei gewissen Arten von Verbrauchern die Häufigkeit der Aussetzzeiten so gross wird, dass der Gang des Verdichters nur noch in einem dauernden Hin- und Herpendeln be steht, und von einer geordneten Regelung nicht mehr gesprochen werden kann. Ausser dem ist während der Aussetzzeit der Wir kungsgrad der Antriebsmaschine schlecht, insbesondere bei Antrieben, die aus Dampf kesseln gespeist werden.
Auch hat die<B>Häu-</B> figkeit des Inbetri@ebnehmens und Wiederab- schaltens -der Kessel Gefahren im Gefolge.
Der Erfindung liegt nun die (statistische) Feststellung zu Grunde, dass ein aus zahl reichen Rohrleitungen und Zapfstellen be stehendes Druckluftnetz stets Undichtheiten hat, die zu einer ständigen I)ruchluftförde- rung im Mindestbetrage von etwa d0 % der normalen zwingen. Demnach würde .eine Re gelung des Verdichters auf etwa. 257o der normalen Fördermenge genügen.
Eine solche Herabsetzung der Förder leistung an einem Kreiselverdichter wird er findungsgemäss unter Überwindung aller ge nannten Schwierigkeiten durch eine Um- schaltvorrichtung erreicht., mittelst derer das Fördermittel zunächst über eine Gruppe von Verdichterstufen für höheren Druck und hierauf über eine solche für niedrigeren Druck geführt wird, wobei ein Teil der Quer- schnitte der letzteren abgesperrt ist.
Ein Ausführungsbeispiel, bei dem das in der Druckleitung zum Netz angeordnete Rückschl.agventil die Umsohaltevorrichtung steuert und gleichzeitig die Querschnitte der Niederdruclstufen selbsttätig verringert, zei gen die Abb. 1 und 2.
Abb. 1 stellt hier ein perspektivisches Bild dar, und Abb. 2 einen Längsschnitt durch den Verdichter.
Bei Normalbetrieb saugt -der Verdichter durch Saugrohr a an und drückt die Luft im Zuge der ausgezogenen Linie (Abb. 1) durch die einzelnen Niederdruckstufen N, dann über den mittleren Austrittsstutzen b. die Umführungsleitung c, den mittleren Ein trittsstutzen d, die anschliessenden Hoch druckstufen II in den Druckstutzen e und weiter über ein @\@echselventil o und das üb liche Rückschla.gorgan f in das Druclklei- tungsnetz g.
Sinkt die Entnahme von Fördermittel auf der Verbraucherseite g auf das kritische Mi nimum, bei dem das Pumpen beginnt, dann reisst die Fördersäule ab und der verdieliteie Inhalt entspannt sich nach der Saugleitung zu. Diese Rüclcbewegitng wird nun dazu b(- nutzt, um das Rückschlagorgan f (Abb. 1) selbsttätig zu schliessen.
Die Bewegung des Rüekschla,gorganes wird durch eia Gestänge q (Abb. 1) auf ,eine Anzahl von :rinselia@t- organen, .die in die Rohrleitungen eingebaut sind, übertragen.
Nach der Umschaltung die ser Organe saugt der Verdichter clurcli den Saugraum a, das Zuleitungsrohr s und den Stutzen d an. und drückt die Luft im Zuge der gestrichelt gezeichneten Linie zunächst durch die Hochdruckstufen H, hierauf in den Druckstutzen e.
so-dann in- die Umfühsungs- leitung I, iir und' von hier aus durch ein be sonderes Zuführungsrohr t in die Nieder- druckstufen N, endlich durch den Stutzen b in Leitung<B>1,</B> und von hier .durch das Rück schlagventil i in 4a.s Druckleitungsnetz g. Auf diesem Wege sind vor die Nieder- drirckstufen Blenden geschaltet, die einen Teil des Querschnittes dieser Stufen ab sperren.
In Abb. 2 ist ein Schnitt durch den Ver dichter und durch die Rohrleitungen gezeich net, der die Stellung und Wirkung der Um schaltorgane, sowie die Blenden vor den Niederdruckstufen deutlich erkennen lässt. Die .Stellung der UmschaJtorga.ne und der Blenden isst hier für .den Betrieb mit Teillast nach erfolgter Umschaltung eingezeichnet.
Da.s aus Abb. 1 ersichtliche Gestänge q wirkt auf eine Schaltstange r, an der die Ventile o und n in die Rohrleitung<I>1,</I> m eingebaut :sind, ferner auf Blenden ii,, welche in der gezeich neten Lage den grösseren Teil des Querschnit tes der Niederdruckstufen abdecken, sowie auf ein Wechselventil iv, das in die Umfüh- rungsleitung c der Abb. 1 eingebaut. ist.
In der gezeichneten Stellung .sperrt das Ventil n den obern Teil t des Saugraumes a ab, so da.ss die angesaugte Luft durch da,s Rohr s strömt und den bereits au. Abb. 1. ersichtlichen Weg (Zug der gestrichelten Linie) macht. Nach dem Austritt. aus der letzten Hochdruckverdichterstufe v gelangt die Luft durch den Stutzen e in die Umfüh- rungsileitung <I>1,</I> in., weil das Ventil o den Aus tritt zum Druckleitungsnetz q sperrt.
Aus dem Umführungsrohr <I>1,</I> in tritt die Luft in das Rohr t, ein, das idurch eine Wand e.v von dem Hauptansa.ugrohr a abgeschlossen ist. Aus d\em Rohr t tritt das Fördermittel in den Raum y und gelangt von hier aus in die durch die Blenden ic, nicht abgedeckten Öffnungen der Niederdruckstufen N.
Aus der letzten Niederdruckstufe z gelangt die Luft durch eine. entsprechende Cberströmöffnung des Umschaltventils w in die Leitung k und von hier aus durch das Rü ckschlagventil i. in -las Druckleitungsnetz g.
Die Stellung des Umschaltventils w für normalen Betrieb ist in Abb. ü nebst -den zL1- ;;ehZirigen Ansühlussleitungen noch einmal herausgezeichnet. Für diesen Betrieb sind diP Ventile o und 7a geöffnet.
Man erkennt, dass die Luft nach ihrem Austritt aus der letz ten Niederdruckstufe unmittelbar in die t-rste Hochdruckstufe in Richtung des ein gezeichneten Pfeils umgeleitet wird, wobei die Rohre 1c und s abgesperrt sind.
Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die verhältnismässig schmalen Laufräder der Hochdruckstufen H als gewöhnliche Ein- kammerrä.der ausgeführt sind, während die Zweikammerteilung auf die Laufräder der Niederdruckstufen N, die sich infolge ihrer Breite leichter bearbeiten lassen, beschränld ist. Der Betrieb mit dem auf diese Weise verkleinerten Förderquerschnitt ergibt eine tatsächliche Förderleistung von 25 bis 20/'o, o dass diese Regelung ausreicht.
Das Zurückschalten auf normalen För- derquerschnitt erfolgt auch selbsttärtig, und zwar unter Einfluss eines Mengenreglers, der in Tätigkeit tritt, wenn der Verbrauch der art steigt, dass die mit dem kleinen Förder querschnitt erreichbare Höchstmenge nicht mehr genügt.
Control equipment for centrifugal compressors. It is known that the performance of centrifugal compressors cannot be adequately adapted to consumption, and that therefore as soon as the load on the pressure side drops to the so-called critical minimum, disturbing phenomena occur, which are known under the name > "Pumps" are known.
While in the past this evil perennial was countered by blowing the excess delivery capacity into the atmosphere or by throttling the delivery cross-sections, more recently attempts have been made as follows:
called external regulation, by means of which the delivery into the pressure pipe is periodically interrupted at or shortly before the start of pumping until the network pressure has fallen to a certain value below normal pressure and then with the smallest possible delivery rate as long as possible the network can be inflated to normal pressure until the .critical minimum is reached again and the delivery into the network stops again.
Drop-out regulations have the basic disadvantage that the network pressure fluctuates strongly during the drop-out period, and that with certain types of consumers the frequency of the drop-out times becomes so great that the compressor only constantly oscillates back and forth , and one can no longer speak of an orderly regulation. In addition, the efficiency of the prime mover is poor during the intermittent period, especially for drives that are fed from steam boilers.
The <B> frequency </B> of starting up and switching off the boiler also has its consequences.
The invention is based on the (statistical) finding that a compressed air network consisting of numerous pipelines and tapping points always has leaks which force constant odor air conveyance at a minimum of about d0% of normal. Accordingly, the compressor would be regulated to about. 257o of the normal delivery rate are sufficient.
According to the invention, such a reduction in the conveying capacity of a centrifugal compressor is achieved by overcoming all the difficulties mentioned by a switching device, by means of which the conveying means is first passed over a group of compressor stages for higher pressure and then over one for lower pressure, some of the cross-sections of the latter are blocked off.
An embodiment in which the non-return valve arranged in the pressure line to the network controls the reversing device and at the same time automatically reduces the cross-sections of the low-pressure stages, is shown in Figs. 1 and 2.
Fig. 1 shows a perspective picture, and Fig. 2 shows a longitudinal section through the compressor.
During normal operation, the compressor sucks in through suction pipe a and pushes the air in the course of the solid line (Fig. 1) through the individual low pressure stages N, then via the middle outlet nozzle b. the bypass line c, the middle inlet nozzle d, the subsequent high pressure stage II into the pressure nozzle e and further via a @ \ @ echselventil o and the usual non-return valve f into the pressure pipe network g.
If the withdrawal of funds on the consumer side g drops to the critical minimum at which pumping begins, the pumping column breaks off and the verdieliteie content relaxes after the suction line. This backward movement is now used for b (- to automatically close the non-return element f (Fig. 1).
The movement of the backlash organ is transmitted through a rod q (Fig. 1) to a number of rinselia @ t organs built into the pipelines.
After switching these organs, the compressor sucks clurcli the suction chamber a, the supply pipe s and the nozzle d. and presses the air in the course of the dashed line first through the high pressure stages H, then into the pressure port e.
so-then into the bypass line I, iir and 'from here through a special feed pipe t into the low-pressure stages N, finally through the connector b in line <B> 1, </B> and from here. through the check valve i in 4a.s pressure line network g. In this way, orifices are connected in front of the low pressure stages, which block off part of the cross section of these stages.
In Fig. 2 is a section through the United poet and through the pipelines drawn, which clearly shows the position and effect of the switching elements, as well as the orifices in front of the low-pressure stages. The .position of the UmschaJtorga.ne and the diaphragms is shown here for .operation with partial load after the switchover has taken place.
The linkage q shown in Fig. 1 acts on a switching rod r on which the valves o and n are installed in the pipeline <I> 1, </I> m, and also on orifices ii, which are shown in the drawing Neten layer cover the larger part of the cross section of the low pressure stages, as well as on a shuttle valve iv, which is built into the bypass line c in Fig. 1. is.
In the position shown, the valve n shuts off the upper part t of the suction chamber a, so that the sucked in air flows through the pipe s and which is already open. Fig. 1. makes apparent path (pull the dashed line). After leaving. From the last high-pressure compressor stage v, the air passes through the connection e into the bypass line <I> 1, </I> in., because the valve o blocks the outlet to the pressure line network q.
From the bypass pipe <I> 1, </I> in, the air enters the pipe t, which is closed off from the main intake pipe a by a wall e.v. The conveying medium emerges from the pipe t into space y and from here reaches the openings of the low-pressure stages N that are not covered by the orifices ic.
From the last low pressure stage z the air passes through a. corresponding overflow opening of the switching valve w into the line k and from here through the non-return valve i. in -las pressure pipe network g.
The position of the switchover valve w for normal operation is shown once again in Fig. U along with the zL1- ;; former connection lines. DiP valves o and 7a are open for this operation.
It can be seen that after exiting the last low-pressure stage, the air is diverted directly into the first high-pressure stage in the direction of the arrow drawn, the pipes 1c and s being blocked.
This arrangement has the advantage that the relatively narrow impellers of the high pressure stages H are designed as ordinary Einkammerrä.der, while the two-chamber division is limited to the impellers of the low pressure stages N, which are easier to machine due to their width. Operation with the conveying cross-section reduced in this way results in an actual conveying capacity of 25 to 20%, o that this regulation is sufficient.
Switching back to the normal delivery cross-section also takes place automatically, under the influence of a flow regulator that comes into action when consumption increases to such an extent that the maximum quantity that can be achieved with the small delivery cross-section is no longer sufficient.