Sicherungsvorrichtung an angetriebenen Kreiselmaschinen gegen Rückwärtslauf bei plötzlichem Ausfall der Antriebsmaschine. Die Erfindung betrifft eine Sicherungs vorrichtung an angetriebenen Kreiselmaschi nen gegen Rückwärtslauf bei plötzlichem Ausfall der Antriebsmaschine.
Sicherungsvorrichtungen dieser Art wer den bei Kreiselverdichtern für gewöhnlich vorgesehen, wenn auf deren Druckseite Be hälter, Sammelleitungen und dergleichen von beträchtlichen Volumina vorhanden sind, oder wenn zwei oder mehrere Kreiselverdich ter auf ein gemeinsames Drucknetz schaffen. In. solchen Fällen kann nämlich bei plötz lichem Abstellen des Kreiselverdichters Druckmittel aus dem Behälter oder der Sam melleitung durch denselben rückwärts in die Saugleitung zurückströmen, was den Kreisel verdichter zum Rückwärtsdrehen bringen kann.
Dasselbe tritt ein, wenn die Antriebs maschine eines von mehreren an ein gemein sames Drucknetz angeschlossenen Kreiselver dichtern ausfällt, indem dann ein Teil des von den übrigen Verdichtern weiterhin in das Drucknetz geförderten Mediums durch den Verdichter, dessen Antriebsmaschine aus gefallen ist, zurückströmen.
Das Rückwärtsdrehen eines Kreiselver dichters kann verheerende Folgen haben. So kann in einem solchen Falle, namentlich bei grossen Volumina der druckseitig verwende ten Apparate, die Drehzahl beim Rückwärts lauf die für den Verdichterläufer aus Festig keitsgründen zulässigen Werte überschreiten;
im weiteren ist meistens die Ölversorgung der Lager des Kreiselverdichters beim Rück wärtslauf nicht mehr gewährleistet, da die Ölpumpe beim Rückwärtslauf in der verkehr ten Richtung fördert und somit kein Öl mehr den Schmierstellen zuführt, vielmehr das in denselben noch vorhandene<B>01</B> wieder in den Ölbehälter zurücksaugt.
Um einem Rückwärtslaufen von Verdich tern vorzubeugen, ist es allgemein üblich, in die Druckleitungen der einzelnen Verdichter selbsttätige Rückschlagorgane einzusetzen. Meistens werden hierzu Klappen verwendet, die unmittelbar durch den Staudruck, der bei allfällig rückströmendem Fördermedium er zeugt wird, geschlossen werden. Oft sind sol che Klappen oder Ventilkörper auch derart ausgebildet, dass ihr Eigengewicht die Schliessbewegung unterstützt, während sie durch den vom Kreiselverdichter erzeugten Überdruck geöffnet gehalten werden.
Der artige Organe bewirken, wenn sie unter der Einwirkung des Eigengewichtes stehen, nicht unerhebliche Druckverluste in der Druckleitung; schliesslich können sie auch zu unerwünschten Schwingungen der Gassäule in den druckseitigen Leitungen Anlass geben, wodurch die Kreiselverdichter verfrüht zum "Pumpen" gebracht werden.
Um die vorstehend erwähnten Übelstände im Zusammenhange mit Sicherungsvorrich tungen, welche ein in die Druckleitung der Kreiselmaschine eingesetztes, von einem Servomotor betätigtes Abschlussorgan auf weisen, zu beheben, erfolgt gemäss vorliegen der Erfindung die Steuerung des Servomotor kolbens von einem Staugerät aus, das in eine in Abhängigkeit vom Gang eines Teils der Kreiselmaschine erzeugte Strömung einge baut ist, derart, da.ss bei normalem Gang jenes Teils das Abschlussorgan offen gehal ten, dagegen spätestens bei Stillstand des genannten Teils zwangläufig geschlossen wird.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstan des beispielsweise in vereinfachter Darstel lungsweise gezeigt.
In der Figur bezeichnet 1 einen Kreisel verdichter, 2 dessen Antriebsmotor, 31 die Saug- und 3 die Druckleitung dieses Kreisel verdichters 1. In die Druckleitung 3 ist ein als Drehklappe 4 ausgebildetes Abschluss- organ eingebaut, das mittels eines Kniehebels 5 mit dem Kolben 6 eines beidseitig ölge- steuerten Servomotors 7 in Verbindung steht.
Der Kolben 6 steht zudem auf einer Seite unter dem Drucke einer Feder 8, deren Wir kung derart bemessen ist, dass sie bei Weg fall des normalerweise auf den Servomotor kolben 6 wirkenden hydraulischen Druckes die Drehklappe 4 zwangläufig in die Schliess- lage bringt. Die Räume des Servomotorzy lin- ders 7 beidseitig des Kolbens 6 sind mit einer Leitung 10 verbunden, die zum Druckteil einer Olversorgung des Kreiselverdichters 1 gehört.
Diese Verbindung ist derart, dass der Raum rechts vom Kolben 6 über eine Lei tung 11 an eine Stelle der Druckleitung 10 angeschlossen ist, die vor einem als Düse 9 aasgebildeten Staugerät liegt, während der Raum links vom Kolben 6 über eine Lei tung 1? an eine Stelle der Druckleitung 10 angeschlossen ist, die hinter der Düse 9 liegt.
Zur erwähnten Ölversorgung gehört fer ner eine Hauptölpumpe 13, die ihren Antrieb von der Verdiehterwelle aus erhält und das Schmieröl aus einem Sammclbehälter 14 in die Druckleitung 10 fördert. Hinter der Düse 9, in der Förderrichtung des Schmieröls be trachtet, ist an die Leitung 10 noch die Druckleitung 19 mit eingebauter Rückschlag klappe 15 einer Hilfsölpumpe 16 angeschlos sen. 17 bezeichnet einen Kühler für das von den Pumpen 13 und 16 geförderte 01, und 18 ist die Leitung, durch die das gekühlte 01 zu den Lagern des Verdichters 1 fliesst.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Si cherungsvorrichtung ist folgende: Bei Auf hören des Antriebes der Hauptölpumpe 13 ist vor der Düse 9 kein grösserer Oldruck mehr vorhanden als nach derselben. Folglich ist die Feder 8, die auf den Servomotorkolben 6 ein seitig einwirkt, imstande, die Drehklappe 4 zwaügläufig zu schliessen.
Tritt dann selbsttätig oder willkürlich ausgelöst - die Hilfsölpumpe 16 beim Aufhören der Ölver sorgung durch die Ha.uptölpumpe 13 in Be trieb, so wird nach der Düse 9 - im Sinne der normalen Ölförderrichtung gesehen - so gar ein höherer ()]druck vorliegen als vor derselben, -%vodurch der zwangläufige Schluss der Drehklappe 4 noch verstärkt wird.
So bald die Klappe 4 die Druckleitung 3 des Kreiselverdichters 1 absperrt, kann kein Rückwä rtstreiben des letzteren durch rück wärtsströmende Gase bei Ausfall der An triebsmaschine 2 stattfinden.
Die beschriebene Sicherungsvorrichtung bietet den wesentlichen Vorteil, dass gerade derjenige Teil, dessen Versagen durch den Rückwärtslauf beim Rückströmen von För- dermittel zu Beschädigungen führen würde, das heisst das Ölversorgungssystem, den Im puls zum zwangläufigen Schliessen der .Dreh klappe 4 hervorbringt. Anderseits ist bei nor malem Betrieb des Verdichters, also auch bei richtigem Arbeiten der Ölversorgung, die in die Druckleitung 3 eingebaute Drehklappe 4 zwangläufig vollständig offen und bewirkt dann keine schädlichen Druckverluste in bezug auf das verdichtete Medium.
Das Staugerät kann in irgendeine in Ab hängigkeit vom Gang eines Teils der Kreisel maschine erzeugte Strömung eingebaut sein, so zum Beispiel auch in die von den Lauf rädern der Kreiselmaschine erzeugte Strö mung. In diesem Falle wird das Staugerät zweckmässig in die Druck- oder Saugleitung der Kreiselmaschine eingebaut, und der Im puls auf das von diesem Staugerät aus ge steuerte Abschlussorgan kann dann schon vor dem vollständigen Aufhören der Förderung, so zum Beispiel vor Erreichen des unstabilen Gebietes (Pumpgrenze), eingeleitet werden.
Das Schliessen des Abschlussorganes hat aber unter allen Umständen zwangläufig späte stens bei Stillstand des Teils zu erfolgen, welcher die Strömung erzeugt, in die das Staugerät eingebaut ist.
Als Staugerät lässt sich zum Beispiel auch eine Blende verwenden, und als Abschluss- organ kann an Stelle einer Drehklappe ein Schieber, Ventil oder dergleichen vorgesehen werden.
Safety device on driven gyroscopes to prevent reverse rotation in the event of a sudden failure of the prime mover. The invention relates to a backup device on driven Kreiselmaschi NEN against reverse rotation in the event of sudden failure of the drive machine.
Safety devices of this type who are usually provided with centrifugal compressors when containers, manifolds and the like of considerable volumes are present on their pressure side, or when two or more centrifugal compressors create a common pressure network. In. In such cases, pressure medium from the container or the Sam melleline can flow back through the same backwards into the suction line when the centrifugal compressor is suddenly switched off, which can cause the centrifugal compressor to rotate backwards.
The same occurs if the drive machine of one of several gyroscopic compressors connected to a common pressure network fails, in that part of the medium still conveyed into the pressure network by the other compressors then flow back through the compressor, whose drive machine has failed.
Reverse rotation of a rotary compressor can have disastrous consequences. In such a case, especially in the case of large volumes of apparatus used on the pressure side, the speed when running in reverse can exceed the values permissible for reasons of strength for the compressor rotor;
Furthermore, the oil supply to the bearings of the centrifugal compressor is no longer guaranteed when running backwards, since the oil pump delivers in the reverse direction when running backwards and thus no longer supplies oil to the lubrication points, but rather the <B> 01 </ B that is still present in them > sucks back into the oil container.
In order to prevent compressors from running backwards, it is common practice to use automatic non-return devices in the pressure lines of the individual compressors. Usually flaps are used for this, which are closed directly by the back pressure that is generated in the event of a backflow of the pumped medium. Such flaps or valve bodies are often also designed in such a way that their own weight supports the closing movement while they are kept open by the overpressure generated by the centrifugal compressor.
Such organs cause, when they are under the influence of their own weight, not inconsiderable pressure losses in the pressure line; Finally, they can also give rise to undesirable vibrations in the gas column in the pressure-side lines, which causes the centrifugal compressors to "pump" prematurely.
In order to remedy the abovementioned inconveniences in connection with safety devices, which have a closing element inserted into the pressure line of the centrifugal machine and actuated by a servomotor, according to the present invention, the servomotor piston is controlled from a storage device that is inserted into an in The flow generated depending on the gear of a part of the centrifugal machine is built in, in such a way that the closing element is kept open during normal gear of that part, but is inevitably closed at the latest when the said part comes to a standstill.
In the accompanying drawing, an embodiment of the subject invention is shown, for example, in a simplified representation.
In the figure, 1 designates a centrifugal compressor, 2 its drive motor, 31 the suction and 3 the pressure line of this centrifugal compressor 1. In the pressure line 3, a closing element designed as a rotary flap 4 is installed, which is connected to the piston 6 by means of a toggle lever 5 a servomotor 7 oil-controlled on both sides is in connection.
The piston 6 is also on one side under the pressure of a spring 8, the action of which is dimensioned such that it inevitably brings the rotary flap 4 into the closed position when the hydraulic pressure normally acting on the servomotor piston 6 is removed. The spaces of the servomotor cylinder 7 on both sides of the piston 6 are connected to a line 10 which belongs to the pressure part of an oil supply to the centrifugal compressor 1.
This connection is such that the space to the right of the piston 6 is connected via a line 11 to a point in the pressure line 10 which is in front of a vacuum device formed as a nozzle 9, while the space to the left of the piston 6 is connected via a line 1? is connected to a point on the pressure line 10 which is located behind the nozzle 9.
The mentioned oil supply also includes a main oil pump 13, which receives its drive from the twisting shaft and conveys the lubricating oil from a collecting container 14 into the pressure line 10. Behind the nozzle 9, be sought in the conveying direction of the lubricating oil, the pressure line 19 with a built-in check valve 15 of an auxiliary oil pump 16 is ruled out on the line 10. 17 denotes a cooler for the 01 conveyed by the pumps 13 and 16, and 18 is the line through which the cooled 01 flows to the bearings of the compressor 1.
The mode of operation of the safety device described is as follows: When the drive of the main oil pump 13 stops, there is no greater oil pressure in front of the nozzle 9 than after it. Consequently, the spring 8, which acts on the servomotor piston 6 on one side, is able to forcibly close the rotary flap 4.
If then automatically or arbitrarily triggered - the auxiliary oil pump 16 when the oil supply by the main oil pump 13 is stopped, there is even a higher ()] pressure after the nozzle 9 - seen in the sense of the normal oil delivery direction - than before the same, -% by the inevitable closure of the rotary valve 4 is reinforced.
As soon as the flap 4 closes the pressure line 3 of the centrifugal compressor 1, no Rückwä rtstrieb of the latter can take place by backward flowing gases in the event of failure of the drive machine 2.
The safety device described offers the essential advantage that precisely that part whose failure would lead to damage due to the reverse movement during the return flow of conveying means, i.e. the oil supply system, produces the pulse for the inevitable closure of the rotary flap 4. On the other hand, with normal operation of the compressor, i.e. even when the oil supply is working correctly, the rotary flap 4 built into the pressure line 3 is inevitably completely open and then does not cause any harmful pressure losses with respect to the compressed medium.
The storage device can be built into any flow generated as a function of the gear of a part of the gyroscope, for example also in the flow generated by the impellers of the gyroscope. In this case, the storage device is expediently installed in the pressure or suction line of the centrifugal machine, and the impulse on the closing element controlled by this storage device can then be triggered before the delivery has ceased completely, for example before the unstable area is reached (surge limit ), be initiated.
However, the closing of the closing element must inevitably take place at the latest when the part that generates the flow into which the storage device is installed is at a standstill.
A panel, for example, can also be used as a storage device, and a slide, valve or the like can be provided instead of a rotary flap as a closing element.