Kühler an Kompressoren Die Erfindung betrifft einen Kühler an Kompres soren mit im Luftstrom eines Kühlluftgebläses ring förmig angeordneten Kühlelementen, durch welche das im Kompressor verdichtete Gas gelenkt wird.
Bisher hat man bei derartigen Kühlern die zur Zu- bzw. Ableitung des zu kühlenden Gases zu den Kühlelementen erforderlichen Verteiler- bzw. Sam- melkammern stets dicht nebeneinanderliegend vor gesehen. Bei Anordnung von Kühlelementen in Form von in vertikalen Ringebenen liegenden Rohrbündeln, die deshalb erwünscht ist, weil man dann das Laufrad des Kühlluftgebläses auf der Kompressorwelle be festigen kann, ergeben sich hierbei die Möglichkeiten, die Kammern entweder im oberen oder im unteren Scheitelpunkt des Kühlers vorzusehen.
Die erstere Möglichkeit gewährleistet zwar erwünscht kurze Rohr leitungen zu den Zylinderköpfen des Kompressors; sie macht es aber schwierig, das bei der Kühlung der verdichteten Gase anfallende Kondensat abzuführen. Bei der zweiten Anordnungsmöglichkeit lässt sich zwar die Entwässerung einfach durchführen, dafür be nötigt man aber lange Rohrleitungen, die zur Kühlung nicht ohne weiteres nutzbar gemacht werden können., weil sie grösstenteils ausserhalb des Kühlluftstromes. liegen.
Erfindungsgemäss werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass die Kühlelemente von einem Ring kanal mit je einem Ein- und einem Austrittsstutzen für das verdichtete Gas umschlossen sind, welcher durch Zwischenwände derart unterteilt ist, dass das in ihn durch den Eintrittsstutzen einströmende Gas zunächst zu den Einlassöffnungen der Kühlelemente und nach dem Austritt aus den Kühlelementen zum Austrittsstutzen des Ringkanals gelenkt wird. Diese Ausgestaltung ermöglicht es bei entsprechender An ordnung der Zwischenwände, die Ein- und Austritts stutzen an beliebigen Stellen unabhängig von der Lage der Verteil- bzw. Sammelkammern vorzusehen bzw.
umgekehrt die Sammelkammer unabhängig von der Lage der Ein- und Austrittsstutzen an einer für die Entwässerung günstigen tiefliegenden Stelle an zuordnen. Sie verbessert zugleich auch den Kühleffekt, wenn man den Ringkanal so anordnet, dass seine innere Wand im Kühlluftstrom liegt.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ein Zwischenkühler für einen zweistufigen Kompressor in Fig. 1 im Querschnitt nach der Linie I-1 der Fig. 2 gezeigt, welche ihrer seits einen Längsschnitt nach der gebrochenen Linie 11-II in Fig. 1 darstellt.
Das in der ersten Verdichtungsstufe kompri mierte Gas wird dem Kühler über einen Eintritts stutzen 1 zugeführt und gelangt - nachdem es den Kühler durchströmt hat - über einen Austrittsstut zen 2 zur zweiten Verdichtungsstufe Der Kühler weist halbkreisförmig gebogene Kühl elemente in Form von Rohren 3 auf, die an ihren beiderseits offenen Enden durch Stirnplatten 4 zu zwei Bündeln zusammengefasst sind. Jedes Paar von be nachbarten Stirnplatten 4 begrenzt zugleich eine Verteilerkammer 5 bzw. eine Sammelkammer 6.
Koaxial zu den Rohrbündeln ist ein diese nach aussen hin umhüllender Ringkanal 7 vorgesehen, welcher durch Wände 8 und 9 in zwei Teile unterteilt ist, in deren einem die Verteilerkammer 5 und die Mündung des Eintrittsstutzens 1 und in deren anderem die Sammelkammer 6 und die Mündung des Austritts stutzens 2 liegen. Die Innenwand 10 des Ringkanals 7 ist durch ein zylindrisches Blech gebildet, dessen Durchmesser wenig grösser ist als der Durchmesser des auf der Kompressorwelle sitzenden Gebläselauf- rades 11. Die Innenwand 10 umfasst das Laufrad 11 als Zarge.
An die Sammelkammer 6 ist ein Konden- satsammelbehälter 12 angeschlossen. In der Wand 9 ist eine kleine Öffnung 13 vorgesehen.
Die Wirkung des beschriebenen Kühlers ist fol gende: Der durch den Stutzen 1 eintretende Kom- pressorgasstrom gelangt über den Ringkanal 7 im wesentlichen in die Verteilerkammer 5 und verteilt sich dort auf die in zwei Bündeln angeordneten Rohre 3 und gelangt über diese in die Sammelkammer 6, wie durch die Pfeile rechts in Fig. 1 angedeutet ist. Dabei erfährt er durch die Wirkung der die Rohre 3 umströmenden, in Fig.2 durch Pfeile angedeuteten Luft eine intensive Kühlung.
Soweit sich hierbei Kon densat abscheidet, fliesst es in den Kondensatsammel- behälter 12 ab. Im übrigen gelangt der Gasstrom von der Sammelkammer 6 über den anderen Zweig des Ringkanals 7 zum Austrittsstutzen 2 (siehe Pfeile links in Fig. 1). Ein kleiner Teil des über den Stutzen 1 in den Kühler einströmenden Gases gelangt über den dem Stutzen 1 zunächst liegenden Zweig des Ringkanals 7 und die kleine Öffnung 13 unmittelbar in die Sammelkammer 6 und von dort zum Austritts stutzen 2.
Dieser Teilstrom kann durch entsprechende Bemessung der Öffnung 13 so dosiert werden, dass nur eine verhältnismässig kleine Gasmenge abströmt, das heisst, dass durch den betreffenden Zweig des Ringkanals 7 keine Kurzschlussleitung zwischen dem Eintrittsstutzen 1 und der Sammelkammer 6 gebil det wird. Im übrigen bildet der genannte Zweig des Ringkanals 7 ein Kühlelement wie das die Rohre 3 tun, weil seine Innenwand 10 direkt im Kühlluftstrom des Gebläses liegt und auch seine Aussenwand Wärme an die umgebende Luft ableiten kann.
Die besagte kleine Öffnung 13 ist zweckmässigerweise so anzuord nen, dass durch sie auch etwa sich bildendes Konden sat in den Kondensatsammelbehälter 12 abfliessen kann.
Cooler on compressors The invention relates to a cooler on compressors with cooling elements arranged in a ring in the air flow of a cooling air fan, through which the gas compressed in the compressor is directed.
So far, in such coolers, the distribution or collection chambers required for supplying and discharging the gas to be cooled to the cooling elements have always been seen to be close to one another. With the arrangement of cooling elements in the form of tube bundles lying in vertical ring planes, which is desirable because you can then fasten the impeller of the cooling air fan on the compressor shaft, there are options here to provide the chambers either in the upper or lower apex of the cooler .
The former possibility ensures that the pipe lines to the cylinder heads of the compressor are desired; however, it makes it difficult to remove the condensate that occurs when the compressed gases are cooled. In the second arrangement, the drainage can be carried out easily, but long pipelines are required that cannot be readily used for cooling because they are largely outside the flow of cooling air. lie.
According to the invention, these disadvantages are avoided in that the cooling elements are enclosed by an annular channel each with an inlet and an outlet nozzle for the compressed gas, which is divided by partition walls in such a way that the gas flowing into it through the inlet nozzle initially to the inlet openings of the Cooling elements and, after exiting the cooling elements, is directed to the outlet nozzle of the annular channel. With the appropriate arrangement of the partition walls, this configuration enables the inlet and outlet nozzles to be provided at any point regardless of the position of the distribution or collection chambers.
conversely, assign the collecting chamber to a low-lying point that is favorable for drainage, regardless of the position of the inlet and outlet nozzles. At the same time, it also improves the cooling effect if the ring channel is arranged so that its inner wall lies in the flow of cooling air.
In the drawing, as an exemplary embodiment of the subject matter of the invention, an intercooler for a two-stage compressor is shown in FIG. 1 in cross section along the line I-1 of FIG. 2, which in turn represents a longitudinal section along the broken line 11-II in FIG.
The gas compressed in the first compression stage is fed to the cooler via an inlet nozzle 1 and - after it has flowed through the cooler - via an outlet nozzle 2 to the second compression stage The cooler has semi-circular curved cooling elements in the form of tubes 3, which are combined at their ends open on both sides by end plates 4 to form two bundles. Each pair of adjacent end plates 4 also delimits a distribution chamber 5 or a collection chamber 6.
Coaxially to the tube bundles is an outwardly enveloping annular channel 7, which is divided by walls 8 and 9 into two parts, in one of which the distribution chamber 5 and the mouth of the inlet nozzle 1 and in the other the collecting chamber 6 and the mouth of the Outlet nozzle 2 lie. The inner wall 10 of the annular channel 7 is formed by a cylindrical sheet metal, the diameter of which is slightly larger than the diameter of the fan impeller 11 sitting on the compressor shaft. The inner wall 10 includes the impeller 11 as a frame.
A condensate collecting container 12 is connected to the collecting chamber 6. A small opening 13 is provided in the wall 9.
The effect of the described cooler is as follows: The compressor gas flow entering through the connection 1 essentially reaches the distribution chamber 5 via the annular channel 7 and is there distributed over the tubes 3 arranged in two bundles and passes through these into the collecting chamber 6, as indicated by the arrows on the right in FIG. It experiences intensive cooling by the action of the air flowing around the tubes 3, indicated by arrows in FIG.
Insofar as condensate separates out in the process, it flows into the condensate collection container 12. Otherwise, the gas flow passes from the collecting chamber 6 via the other branch of the annular channel 7 to the outlet connection 2 (see arrows on the left in FIG. 1). A small part of the gas flowing into the cooler via the nozzle 1 reaches the branch of the annular channel 7 next to the nozzle 1 and the small opening 13 directly into the collecting chamber 6 and from there to the outlet nozzle 2.
This partial flow can be dosed by appropriately dimensioning the opening 13 so that only a relatively small amount of gas flows out, that is, no short-circuit line between the inlet connection 1 and the collecting chamber 6 is formed through the branch of the annular channel 7 in question. In addition, said branch of the annular channel 7 forms a cooling element like the tubes 3 do, because its inner wall 10 lies directly in the cooling air flow of the fan and its outer wall can also dissipate heat to the surrounding air.
Said small opening 13 is expediently to be arranged in such a way that any condensate that is forming can also flow into the condensate collection container 12 through it.