CH216488A - Kompressor mit Brennkraftmaschinenantrieb, insbesondere in Freikolbenbauart. - Google Patents

Description

  Kompressor mit     Brennkraftmascüinenantrieb,    insbesondere in     Freikolbenbauart.       Die Erfindung     betrifft    einen Kompressor  mit     Brennkraftmaschinenantrieb,    insbesondere  in     Freikolbenbauart,    welcher zur Erhöhung  der Fördermenge durch eine     Vorverdichtungs-          einrichtung    aufgeladen wird.

   Die     Erfindung     besteht darin, dass diese     Vorverdichtungsein-          richtung    auch noch die Spülpumpe der     Brenn-          kraftmaschine    auflädt, um in letzterer die  durch die erhöhte Förderung des Kompressors  verlangte grössere motorische Leistung zu er  möglichen, und dass die     Vorverdichtungsein-          richtung    aus einer Turbogruppe besteht, deren  Motorteil aus wenigstens einer durch das Abgas  der     Brennkraftmaschine    angetriebenen Gas  turbine besteht.  



  Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungs  gegenstandes sind auf der Zeichnung schema  tisch dargestellt.  



       Fig.    1 und 2 zeigen eine Ansicht eines  einstufigen     Freikolbenkompressors.     



  In     Fig.    3 und 4 ist ein Kompressor für  höhere Drücke dargestellt.  



  In einem gemeinsamen     Bremskraftzylinder     1 bewegen sich zwei gegenläufige Kolben 2.    Die aus dem     Brennkraftzylinder    1 austretenden       Auspuffgase    gelangen durch die     Auspuffschlitze     3 in eine Gasturbine 4 und von dort durch  eine     Leitung    5 ins Freie. Von dieser Gastur  bine 4 wird     eile        Vorverdichter    6 angetrieben,  welcher durch eine Leitung 7     Luft    ansaugt  und durch eine Leitung 8 in die Spülpumpen  9 und 10 sowie in die     Kompressorenzylinder     11 und 12 fördert.

   An dem     Brennkraftzylin-          der    1 ist ein     Brennstoffventil    15 für die     Zu-          führung    des     Brennstoffes    vorgesehen, die von  einer nicht     gezeichneten        Brennstoffpumpe        direkt     oder indirekt reguliert wird. Die Spülpumpen  9 und 10 liefern die nötige Spül- und Ver  brennungsluft in einen Behälter 13, der durch  eine Leitung 16 mit den     Einlassschlitzen    25  des     Brennkraftzylinders    1 verbunden ist. Die  Kompressoren 11 und 12 fördern die Nutz  luft durch eine Leitung 14 in den Verbrau  cher A.  



  In     Fig.    1 sind die beiden gegenläufigen  Kolben 2     in    ihrer äussern     Totpunktlage    ein  gezeichnet. Für diesen Fall     sind    alle     Einlass-          ventile    17-20 und alle     Auslassventile    21 -- 24      für die Luft geschlossen oder schliessen dem  nächst. Der Arbeitsraum 26 des     Breinikraft-          zylinders    1 wird durch die im Behälter 13  gespeicherte Luft gespült und aufgeladen.

   Die       Auspuffschlitze    3 sind vollständig geöffnet,  die Abgase treiben die     CTasturbine    4, welche  den     Vorverdichter    6 antreibt.  



       Fig.    2 zeigt eine Lage, bei der sowohl die  Spülschlitze 25 wie auch die Auspuffschlitze  3 geschlossen sind. Die     Expansion    der im  schädlichen Raum der     Kompressoren    11, 12  eingeschlossenen Luft ist soweit fortgeschritten,  dass sich die Saugventile 17 und 20 bereits  geöffnet haben. Die Druckventile 21, 24 sind  geschlossen. Die Saugventile 18, 19 der Spül  pumpen 10, 9 sind     geschlossen.    Die Druck  ventile 22, 23 der Spülpumpen 10. 9 sind       geöffnet    und geben die Förderung in den Be  hälter 13 frei.

   In der Nähe des     Einern    Tot  punktes wird von der     Brennstoffpumpe    der       Brennstoff    in an sich bekannter Weise ein  gespritzt. Die beiden Kolben     ,\2.    werden durch  die Verbrennung in die äussere     Totpunktlage     gefördert, so dass die Ventile 17 und 20 des  Kompressors 12     bezw.    11     geschlossen    werden  und Luft durch die Druckventile 21 und 24  in die     Druckluftleitung    14 zur Verbrauchs  maschine A gelangt.  



       Fig.    3 und 4 zeigen einen Kompressor für  höhere     Förderdrücke.    Die Einzelheiten ent  sprechen den     Fig.    1 und 2. Die     (sasturbine     4 treibt den     Vorverdicllter    6 an, der die Spül  pumpen 9 und 10 sowie den Kompressor 12  auflädt. Vom Kompressor 12 geht die -Nutz  luft durch einen Kühler c27 und dann in den  eine zweite     Kompressorstufe    bildenden Kom  pressor 28, der die verdichtete Nutzluft dein  Verbraucher     d    zustellt.  



  In der Arbeitsstellung gemäss     Fig.    3 sind  das Saugventil 17 des     Kompressors    12 und  das Saugventil 24 des     Kompressors    28 geöff  net, während die Druckventile 21 und 20 der  Kompressoren geschlossen sind. Die     Saugven-          tile    19 und 18 der Spülpumpen 9 und 10  sind geschlossen, während die Druckventile 22  und 23 geöffnet sind und den Behälter 13  aufladen. Sobald ein entsprechender Druck  im Kompressor 28 vorhanden ist, wird das    Druckventil 20 geöffnet und die verdichtete  Nutzluft wird einem Verbraucher :1 zugeführt.  



       Fig.    4 zeigt, dass     die    beiden Flugkolben 2  in ihrer innern     Totpunktlage    angekommen  sind. Sämtliche Saug- und Druckventile sind  geschlossen oder werden sofort schliessen.  



  Bewegen sich die Kolben auswärts, dann  fördert der Kompressor 12 durch das offene  Druckventil 21 in den Kühler 2 7 und der  Kompressor 28 durch das Druckventil 20 in  die Druckleitung 14 zum Verbraucher A. Durch  den     Vorv    erdechter 6 werden die Spülpumpen  9 und 10 mit Luft geladen. Die Saugventile  18 und 19 sind offen, 17 und 24 geschlossen.  



  Die Regelung der gewünschten Nutzluft  menge ist sehr einfach. Steigt der Bedarf,       dann    erhält der     Brennkraftzy    linder mehr Brenn  stoff. Dadurch steigt die Abgastemperatur, das  Abgasvolumen wird grösser, die Turbine läuft  schneller, der Förderdruck des     Vorverdichters     steigt. Da nicht.     nur    der     Nutzluftkompressor,     sondern auch die Spülpumpe vom     Vorverdich-          ter    aus aufgeladen wird, erhält der Brenn  kraftzylinder ein grösseres Luftgewicht und  seine Leistung kann weiter gesteigert werden.  



  Werden     Kompressoren    und Spülpumpen  durch denselben     V        orverdicliter    aufgeladen, so  kann     nian    einen     Aelisialverdichter    verwenden,  der direkt mit der Abgasturbine gekuppelt ist.  Die     Vorverdichtung    wird automatisch geregelt,  d.     1i.    ohne irgendwelche Regulierung der vom  Luftbedarf abhängigen Leistung des     Freikol-          benkompressors    angepasst.

   Für die ganze     Kom-          pressorengruppe,    also     Freikolbenkompressor     und     Vorverdichter,    ist nur eine Regulierung  nötig, die     Brennstoffregulierung    des     Brenn-          kraftzylinders.     



  Im Falle     eifies    Luftkompressors kann ein  einziger     Vorverdichter    für sämtliche Luft vor  handen sein. Es können aber auch mehrere       Vorverdicliter    vorhanden sein, wobei eine An  zapfung hinter verschiedenen Stufen der Vor  verdichter angeordnet sein kann.

   Es könnten  aber auch zum Beispiel für Kompressoren     und          Brennkraftzylinder    (Spülpumpen) verschiedene       Vorverdichter    mit gemeinsamem oder getrenn  tem Antrieb angeordnet     seile.    In jedem Falle  würden der     Vorverdiehter    oder die Vorverdich-           ter    einer Turbogruppe angehören, deren Motor  teil durch eine oder mehrere, von den Ab  gasen der     Brennkraftmaschine    angetriebene  Gasturbinen gebildet wird.  



  Statt Luft kann auch ein Gas     bezw.    Gas  gemisch, z. B.     Hochofengas    (Koksgas), in Frage  kommen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kompressor mit Brennkraftmaschinenan- trieb, insbesondere inFreikolbenbauart, welcher zur Erhöhung der Fördermenge durch eine Vorverdichtungseinrichtung aufgeladen wird, dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorverdich- tungseinrichtung auch noch die Spülpumpe der Brennkraftmaschine auflädt, um in letz terer die durch die erhöhte Förderung des Kompressors verlangte grössere motorische Leistung zu ermöglichen, und dass die Vor verdichtungseinrichtung aus einer Turbo gruppe besteht,

   deren Motorteil aus wenigstens einer durch das Abgas der Brennkraftmaschine angetriebenen Gasturbine besteht.