CH253564A - Water injection differential compressor. - Google Patents

Water injection differential compressor.

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CH253564A
CH253564A CH253564DA CH253564A CH 253564 A CH253564 A CH 253564A CH 253564D A CH253564D A CH 253564DA CH 253564 A CH253564 A CH 253564A
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CH
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water
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compressor according
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Inventor
Dujardin Andre-Honore-Rodolphe
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Dujardin Andre Honore Rodolphe
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/06Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • F04B39/062Cooling by injecting a liquid in the gas to be compressed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B25/00Multi-stage pumps
    • F04B25/02Multi-stage pumps of stepped piston type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
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Description

  

  Compresseur     différentiel    à     injection    d'eau.    L'invention     concerne    un compresseur dif  férentiel â injection d'eau dans chacune des  phases de compression, et dans lequel la  compression s'effectue en deux étages et dans  un même cylindre, l'eau circulant en circuit       fermé,    afin d'éviter une alimentation supplé  mentaire en eau et les inconvénients: qui en  résultent.  



  Sur le     dessin    annexé qui représente, à  titre d'exemple, une forme d'exécution de  l'objet de l'invention:       Fig.    1 est une vue schématique avec coupe       partielle    d'un compresseur destiné à la com  pression d'un gaz quelconque, par exemple  de l'air.  



       hig.2    est une vue en coupe de la cou  ronne d'injection.  



  Le compresseur différentiel à injection  d'eau représenté est     porté    par un bâti B et  comporte un cylindre unique C pourvu d'un  fond conique et     dans    lequel se déplace un  piton d'axe vertical constitué par une partie  1 prolongée par une     partie    2 de moindre       diamètre.    La face supérieure de la partie 1,  de grand     diamètre    du piston,     présente    une  conicité analogue à celle du couvercle, afin  de     faciliter    l'évacuation de l'eau d'injection.  



  La     première    phase de la compression  (basse pression) est réalisée par la partie 1  de plus grand     diamètre    du piston et la  deuxième phase (haute pression) dans une       eharribre    annulaire 3 où se déplace la partie 2  de moindre diamètre dudit piston. Grâce à       cette        disposition,    l'appareil fait la. compres-         sion    en deux phases ou étages et dans un  même cylindre.  



  L'eau     nécessaire    au refroidissement est  injectée dans le cylindre du compresseur par  une pompe 4, de pression, comportant deux  départs 5 et 6 reliés respectivement à l'extré  mité supérieure conique de la chambre c,  c'est-à-dire côté basse pression, et à la partie  inférieure de la chambre annulaire 3,     c'est-à-          dire    côté haute pression.  



  La pompe 4 est entraînée par l'arbre       moteur    7 du compresseur soit par une chaîne,  comme dans l'exemple, soit par un dispositif  mécanique quelconque ou encore calée directe  ment sur ledit arbre, afin que     l'injection     d'eau se produise pendant la     période    de     eom-          pression    et d'une manière rigoureusement       synchrone.     



  Du côté     basse    pression, l'injection d'eau       s'effectue    par un injecteur 8 disposé à l'ex  trémité supérieure de la chambre c, l'eau  recueillie par la face supérieure conique du  piston étant conduite facilement     grâce    à cette  disposition,     jusqu'à,    un clapet 9 de refoule  ment disposé latéralement dans ladite chambre.  



  L'injecteur 8 est relié au départ 5 de la  pompe de pression 4. Du côté haute     pression,     l'injection d'eau se fait à la     partie    inférieure  du cylindre et â l'aide d'une couronne 10  d'injection représentée en coupe à la     fig.    2  du dessin.  



  Conformément à un mode de réalisation  préféré de l'invention, cette couronne 10 est  sertie dans une gorge correspondante du fond      du cylindre. Elle comporte un évidement 11  qui reçoit     l'eaû    envoyée sous pression par la  pompe 4. Cette couronne 10 est percée à sa  partie supérieure de trous en nombre conve  nable et de forme appropriée pour que l'in  jection de l'eau, admise par un ajutage 12  relié au départ 6 de la pompe 4, s'effectue  d'une façon homogène dans la masse d'air  en cours de compression.  



  Du côté basse pression, l'eau introduite  dans la chambre c par l'injecteur 8 et évacuée  avec l'air par le clapet 9 de     refoulement    est       admise    dans un réservoir intermédiaire 13  placé entre les deux phases de compression.  Cette eau d'injection est refroidie au cours  de son passage dans le réservoir précité qui  peut comporter avantageusement un disposi  tif de     refroidissement    forcé par circulation  d'eau ou d'air frais.  



  Pour la phase haute pression, l'air venant  du réservoir intermédiaire 13 par le clapet  d'aspiration 18 reçoit l'eau d'injection par  les trous de la couronne 10 d'injection. Cette  eau est évacuée avec l'air comprimé par le  clapet de refoulement 19 jusqu'à un second  réservoir 14 placé à la suite du     compresseur.     Ce réservoir 14 comporte,     comme    le réservoir  13, un dispositif de refroidissement de l'eau  d'injection, laquelle, refroidie par son par  cours dans les réservoirs 13 (côté basse pres  sion) et 14 (côté haute pression) est dirigée  dans     les    purgeurs 15 et 16, respectivement  par des tuyaux 20 et 21 et d'où elle est con  duite jusqu'à la bâche 17 d'alimentation de  la pompe d'injection 4 par des     tuyaux    22  et 23.

    



  La disposition précitée permet d'assurer  un refroidissement extrêmement rapide de  l'eau d'injection et évite de prévoir une ali  mentation supplémentaire en eau, celle-ci cir  culant en     cicruzt    fermé.



  Water injection differential compressor. The invention relates to a differential compressor with injection of water in each of the compression phases, and in which the compression is carried out in two stages and in the same cylinder, the water circulating in a closed circuit, in order to avoid additional water supply and the resulting disadvantages.



  In the appended drawing which shows, by way of example, an embodiment of the object of the invention: FIG. 1 is a schematic view partially in section of a compressor intended for the com pressure of any gas, for example air.



       hig. 2 is a sectional view of the injection crown.



  The water injection differential compressor shown is carried by a frame B and comprises a single cylinder C provided with a conical bottom and in which moves a pin of vertical axis consisting of a part 1 extended by a part 2 of lesser diameter. The upper face of part 1, with a large diameter of the piston, has a conicity similar to that of the cover, in order to facilitate the discharge of the injection water.



  The first phase of the compression (low pressure) is carried out by the part 1 of larger diameter of the piston and the second phase (high pressure) in an annular eharribre 3 where the part 2 of smaller diameter of said piston moves. Thanks to this arrangement, the device does. compression in two phases or stages and in the same cylinder.



  The water required for cooling is injected into the compressor cylinder by a pressure pump 4, comprising two outlets 5 and 6 respectively connected to the upper conical end of chamber c, that is to say on the lower side. pressure, and to the lower part of the annular chamber 3, that is to say on the high pressure side.



  The pump 4 is driven by the motor shaft 7 of the compressor either by a chain, as in the example, or by any mechanical device or else wedged directly on said shaft, so that the injection of water occurs during period of depression and in a strictly synchronous manner.



  On the low pressure side, the water injection is carried out by an injector 8 arranged at the upper end of the chamber c, the water collected by the conical upper face of the piston being easily conducted thanks to this arrangement, up to 'to, a delivery valve 9 disposed laterally in said chamber.



  The injector 8 is connected to the outlet 5 of the pressure pump 4. On the high pressure side, the injection of water takes place at the lower part of the cylinder and with the aid of an injection ring 10 shown at section in fig. 2 of the drawing.



  In accordance with a preferred embodiment of the invention, this ring 10 is crimped in a corresponding groove in the bottom of the cylinder. It comprises a recess 11 which receives the water sent under pressure by the pump 4. This ring 10 is pierced at its upper part with holes in a suitable number and of suitable shape so that the injection of water, admitted by a nozzle 12 connected to the outlet 6 of the pump 4, is effected in a homogeneous manner in the mass of air being compressed.



  On the low pressure side, the water introduced into the chamber c by the injector 8 and discharged with the air by the discharge valve 9 is admitted into an intermediate tank 13 placed between the two compression phases. This injection water is cooled during its passage through the aforementioned reservoir which may advantageously comprise a forced cooling device by circulating water or fresh air.



  For the high pressure phase, the air coming from the intermediate tank 13 through the suction valve 18 receives the injection water through the holes in the injection ring 10. This water is discharged with the compressed air through the discharge valve 19 to a second reservoir 14 placed after the compressor. This tank 14 comprises, like the tank 13, a device for cooling the injection water, which, cooled by its course in the tanks 13 (low pressure side) and 14 (high pressure side) is directed into the tanks. bleeders 15 and 16, respectively by pipes 20 and 21 and from where it is led to the tank 17 for supplying the injection pump 4 by pipes 22 and 23.

    



  The aforementioned arrangement ensures extremely rapid cooling of the injection water and avoids providing an additional supply of water, the latter circulating in a closed cicruzt.

 

Claims (1)

REVENDICATION Compresseur différentiel à injection d'eau, caractérisé en ce qu'il comporte un piston vertical à deux diamètres, se déplaçant dans un seul cylindre présentant deux alésages correspondant aux deux diamètres dudit piston, de manière à réaliser deux étages. de compression, et des moyens permettant d'in jecter dans, chacun desdits étages de l'eau circulant en circuit fermé. SOUS-REVENDICATIONS 1. CLAIM Differential compressor with water injection, characterized in that it comprises a vertical piston with two diameters, moving in a single cylinder having two bores corresponding to the two diameters of said piston, so as to produce two stages. compression, and means for injecting into each of said stages of water circulating in a closed circuit. SUB-CLAIMS 1. Compresseur suivant la revendication, caractérisé en ce que l'injection d'eau dans les deux étages de compression est réalisée au moyen d'une pompe de pression entraînée par l'arbre moteur du compresseur et com portant deux conduites: de refoulement dé bouchant, l'une à la partie supérieure du cylindre, côté basse pression, et l'autre à la partie inférieure dudit cylindre, côté haute pression. 2. Compressor according to Claim, characterized in that the injection of water into the two compression stages is carried out by means of a pressure pump driven by the motor shaft of the compressor and comprising two conduits: for discharge from clogging, one at the upper part of the cylinder, low pressure side, and the other at the lower part of said cylinder, high pressure side. 2. Compresseur suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'injection d'eau dans la chambre basse pression. est effectuée par un injecteur dis posé à l'extrémntaé supérieure de ladite chambre, la face supérieure de la partie du piston de plus: grand diamètre étant conique pour permettre l'évacuation de l'eau injectée. à travers un clapet de refoulement disposé latéralement. 3. Compressor according to claim and sub-claim 1, characterized in that the injection of water into the low pressure chamber. is carried out by an injector placed at the upper end of said chamber, the upper face of the part of the piston of larger diameter being conical to allow the discharge of the injected water. through a discharge valve arranged laterally. 3. Compresseur suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'un ajutage est monté sur la, conduite de refoulement de la pompe aboutissant à la chambre haute pression du compresseur, cet ajutage débouchant dans un évidement en forme de couronne communiquant avec ladite chambre par une pluralité d'orifices assurant une répartition homogène de l'eau d'injection. 4. Compresseur suivant la revendication, caractérisé en ce que le refroidissement de l'eau d'injection est réalisé au moyen de deux réservoirs disposés, l'un du côté basse pres sion, l'autre du côté haute pression. 5. Compressor according to claim and sub-claim 1, characterized in that a nozzle is mounted on the delivery pipe of the pump leading to the high pressure chamber of the compressor, this nozzle opening into a crown-shaped recess communicating with said chamber by a plurality of orifices ensuring a homogeneous distribution of the injection water. 4. Compressor according to claim, characterized in that the cooling of the injection water is carried out by means of two tanks arranged, one on the low pressure side, the other on the high pressure side. 5. Compresseur suivant la. revendication et la sous-revendication 4, caractérisé en ce que l'un des deux réservoirs est disposé entre les deux étages: de compression. 6. Compresseur suivant la revendication et la sous-revendication 4, caractérisé en ce que les deux réservoirs sont reliés à des purgeurs d'où l'eau refroidie est renvoyée dans le circuit d'injection, par la bâche d'ali mentation de la pompe d'injection. î . Compressor according to. Claim and sub-claim 4, characterized in that one of the two reservoirs is arranged between the two stages: of compression. 6. Compressor according to claim and sub-claim 4, characterized in that the two reservoirs are connected to traps from which the cooled water is returned to the injection circuit, by the supply tank of the injection pump. î. Compresseur suivant la revendication et les sous-revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les deux réservoirs sont reliés à des purgeurs d'où l'eau, refroidie, est ren voyée dans le, circuit d'injection, par la bâche d'alimentation de la pompe d'injection. Compressor according to claim and sub-claims 4 and 5, characterized in that the two reservoirs are connected to traps from which the water, cooled, is returned to the injection circuit, through the tank. supply to the injection pump.
CH253564D 1945-07-14 1945-07-14 Water injection differential compressor. CH253564A (en)

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ID=4470074

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CH253564D CH253564A (en) 1945-07-14 1945-07-14 Water injection differential compressor.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3150854A3 (en) * 2015-07-14 2017-07-19 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Reciprocating compressor and hydrogen supply system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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