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.