CZ20012368A3 - Kompresorové zařízení s kompresorovým prvkem se vstřikováním vody - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká kompresorového zařízeni s alespoň jedním volumetrickým odměrným kompresorovým prvkem se vstřikováním vody, které obsahuje· sací potrubí a potrubí stlačeného vzduchu, hnací prostředky pro tento kompresorový prvek, vodní okruh, ve kterém je kompresorový prvek zabudován, a který obsahuje odlučovač vody, uspořádaný v potrubí stlačeného vzduchu, vratné potrubí pro odloučenou vodu, uspořádané mezi spodní stranou uvedeného odlučovače vody a vnitřním prostorem kompresorového prvku, zařízení pro přívod vody do vodního okruhu, obsahující vodní přívodní potrubí, opatřené regulačním ventilem, vratný osmotický filtr, měřicí ústrojí pro měření množství vody v uvedeném vodním okruhu a ústrojí pro měření vodivosti vody v tomto vodním okruhu.

Dosavadní stav techniky

S pomocí takových kompresorových zařízení je voda vstřikována na kompresní součásti kompresorového prvku pro účely chlazení těchto součástí a pro účely jejich mazání, stejně jako pro účely vyplnění mezer mezi vzájemnými kompresními součástmi, stejně jako mezer mezi kompresními součástmi a pláštěm kompresorového prvku.

4 ··	··		···· ·*	··
• 4 4	•		• · ·	• ·
4 444	4	•	«·· · ·	•
4 4 4	4 4	4	4 4 4 4	•
4 4 4	4	4	4 4 4	•
• 44 '44	• 4		• 44 ··	····

Každý kompresorový prvek může v závislosti na teplotě a vlhkosti nasávaného vzduchu spotřebovávat vodu nebo produkovat vodu. Proto je zde uspořádáno ústrojí pro přivádění vody, s jehož pomocí je v případě nutnosti přiváděna voda do vodního okruhu, a to obvykle prostřednictvím vstupního potrubí kompresorového prvku.

Přiváděná voda musí být čistá, přičemž obsah minerálních látek musí být dostatečně nízký za účelem zabránění tomu, aby docházelo k usazování minerálních látek na těsněních, ventilech a podobně. Avšak obsah minerálních látek nesmí být zase příliš nízký, jelikož voda by se stávala korozivní, například v důsledku toho, že kyselina uhličitá ze vzduchu by nemohla být nadále absorbována ve vodě a byla by přítomna ve vodě jako volná kyselina uhličitá, v důsledku čehož by došlo k poklesu hodnoty pH.

Korozivní charakter vody může být stanoven na základě její vodivosti. Aby voda nebyla korozivní, musí její vodivost ležet v rozmezí od 10 do 20 gS/cm při teplotě 25 °C.

Destilovaná voda je příliš drahá. To je důvodem, proč je přiváděná voda obvykle zpracovávána přímo na místě, to znamená, že je demineralizována v demineralizačním ústrojí.

Kompresorové zařízení, opatřené takovým demineralizačním ústrojím, je popsáno například v patentovém spise WO-A-99/02863.

Toto kompresorové zařízení je opatřeno jediným demineralizačním ústrojím, kterým může být například vratný osmotický filtr, stejně jako iontový měnič.

Demineralizační ústroji je připojeno ke zbytku kompresorového zařízení prostřednictvím potrubí s ventily takovým způsobem, že totéž ústrojí může být umístěno ve vodním přívodním potrubí, stejně jako v obtoku, přemosťujícím vodní okruh.

Kvalita přiváděné vody má pouze malý vliv na životnost vratného osmotického filtru, přičemž však má vliv na jeho účinnost. Pokud je kvalita vody špatná, dojde k poklesu výstupního množství zachycených látek, přičemž dojde k nárůstu výstupního množství koncentrátu, který musí být odstraněn.

Vratný osmotický filtr není určen ke snižováni vodivosti vody ve vodním okruhu. Převážná část vody ve vodním okruhu musí být odváděna jako koncentrát, přičemž musí být nahrazována čerstvou vodou, která nebyla dosud zpracována, a která má poměrně vysokou vodivost, takže tato vodivost musí být snížena ve vratném osmotickém filtru.

Nahrazení vratného osmotického filtru jako demineralizačního zařízení iontovým měničem není o mnoho lepší.

Iontový měnič je velmi dobře přizpůsoben pro snižování vodivosti vody ve vodním okruhu, pokud je již poměrně nízká, avšak jeho životnost může být výrazně snížena tehdy, pokud má být zpracovávána čerstvá voda špatné kvality, která tak má vysokou vodivost.

Podstata vynálezu

Úkolem předmětu tohoto vynálezu je vyvinout kompresorové zařízení, které nebude mít shora uvedené a další nedostatky.

Shora uvedený úkol byl v souladu s předmětem tohoto vynálezu splněn tím, že bylo vyvinuto kompresorové zařízení s alespoň jedním volumetrickým odměrným kompresorovým prvkem se vstřikováním vody, které obsahuje sací potrubí a potrubí stlačeného vzduchu, hnací prostředky pro tento kompresorový prvek, vodní okruh, ve kterém je kompresorový prvek zabudován, a který obsahuje odlučovač vody, uspořádaný v potrubí stlačeného vzduchu, vratné potrubí pro odloučenou vodu, uspořádané mezi spodní stranou uvedeného odlučovače vody a vnitřním prostorem kompresorového prvku, zařízení pro přívod vody do vodního okruhu, obsahující vodní přívodní potrubí, opatřené regulačním ventilem, vratný osmotický filtr, měřicí ústrojí pro měření množství vody v uvedeném vodním okruhu a ústrojí pro měření vodivosti vody v tomto vodním okruhu, přičemž obtok je připojen k vodnímu okruhu, ve kterém jsou zabudovány iontový měnič a regulační ventil, přičemž ventil ve vodním přívodním potrubí je regulován měřicím ústrojím pro měření množství vody ve vodním okruhu a ventil v obtoku je regulován ústrojím pro měření vodivosti vody.

Obtok přemosťuje kompresorový prvek, přičemž probíhá mezi vratným potrubím a sacím potrubím.

Ústrojí pro měření vodivosti vody je uspořádáno ve vratném potrubí.

Zařízeni pro přívod vody je připojeno k sacímu potrubí.

Měřicím ústrojím pro měření množství vody ve vodním okruhu je s výhodou výškoměr, uspořádaný v odlučovači vody nebo na odlučovači vody.

Zařízení pro přívod vody s výhodou obsahuje čerpadlo, které je uspořádáno ve vodním přívodním potrubí ve směru proudění před vratným osmotickým filtrem.

Zařízení pro přívod vody rovněž s výhodou obsahuje odvápňovací zařízení, které je zabudováno ve vodním přívodním potrubí ve směru proudění před vratným osmotickým filtrem.

K vodnímu okruhu je s výhodou připojeno vypouštěcí potrubí, opatřené ventilem, který je regulován měřicím ústrojím pro měření množství vody ve vodním okruhu.

Vypouštěcí potrubí je s výhodou připojeno k odlučovači vody.

Takže v souladu s předmětem tohoto vynálezu je k vodnímu okruhu připojen obtok, ve kterém je uspořádán iontový měnič a regulační ventil, přičemž ventil ve vodním přívodním potrubí je regulován ústrojím pro měření množství vody ve vodním okruhu, zatímco ventil v obtoku je regulován ústrojím pro měření vodivosti vody.

Kompresorové zařízení je tak opatřeno samostatným demineralizačním ústrojím pro čerstvou vodu, která je přiváděna do vodního okruhu, a pro snižování vodivosti vody ·>

ve vodním okruhu, takže obě tato demineralizační ústrojí mohou fungovat zcela optimálně a mají dlouhou životnost.

Obtok může přemosťovat kompresorový prvek, takže může být uspořádán mezi vratným potrubím a sacím potrubím.

Ústrojí pro měření vodivosti vody bývá s výhodou uspořádáno ve vratném potrubí.

Ústrojí pro přivádění vody může být s výhodou připojeno k sacímu potrubí.

Ústrojím pro měření množství vody ve vodním okruhu může být s výhodou výškoměr, uspořádaný v odlučovači vody nebo na odlučovači vody.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na následujícím příkladu jeho konkrétního provedení, jehož popis bude podán s přihlédnutím k přiloženému jedinému obrázku výkresů, na kterém je schematicky znázorněno kompresorové zařízení podle tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Kompresorové zařízení, znázorněné na vyobrazení podle obr. 1, obsahuje volumetrický odměrný kompresorový prvek 1 se vstřikováním vody, například kompresorový prvek šroubového typu, který je opatřen sacím potrubím 2, obsahujícím vzduchový filtr 3, potrubím 4 stlačeného vzduchu, poháněcími prostředky, sestávajícími z motoru _5 pro tento kompresorový

prvek 1., a vodním okruhem j6, ve kterém je kompresorový prvek zabudován, a který dále obsahuje odlučovač Ί_ vody, uspořádaný v potrubí 4 stlačeného vzduchu, které v daném příkladném provedení vytváří vzduchovou jímku, přičemž je část potrubí 4_ stlačeného vzduchu umístěna mezi kompresorovým prvkem 1 a uvedeným odlučovačem Ί_ vody, a vratné potrubí Í3 pro odloučenou vodu, které probíhá mezi spodní stranou odlučovače 1_ vody a otvory pro vstřikování vody, otevřené do vnitřního prostoru kompresorového prvku jL.

Ve vratném potrubí _8 je zabudován vodní chladič 9.

Ve směru proudění za odlučovačem 7_ vody jsou postupně zabudovány dochlazovák 10 a druhý menší odlučovač 11 vody v potrubí 4_ stlačeného vzduchu.

Druhé vratné potrubí 12 je uspořádáno mezi spodní stranou tohoto druhého menšího odlučovače 11 vody a sacím potrubím 2.

V závislosti na atmosférických podmínkách vzduchu, který je nasáván sacím potrubím 2, může kompresorový prvek 1 spotřebovávat vodu nebo tuto vodu produkovat.

K vodnímu okruhu 6 je připojeno vypouštěcí potrubí 13, a to k tomu konci, který je připojen ke spodní straně odlučovače 2 vody, přičemž je opatřeno regulačním ventilem 14.

Je pochopitelně možné, aby vypouštěcí potrubí 13 bylo uspořádáno na jiném místě vodního okruhu 6, například mezi vodním chladičem 9 a kompresorovým prvkem 1.

Za účelem přivádění vody do vodního okruhu _6 je kompresorové zařízení opatřeno zařízením 15 pro přívod vody, které obsahuje vodní přívodní potrubí 16, které není přímo připojeno k vodnímu okruhu 6, avšak je připojeno k sacímu potrubí 2.

V tomto vodním přívodním potrubí 16 jsou uspořádány vratný osmotický filtr 17 a dvoucestný ventil 18.

Koncentrát proudí ven z tohoto vratného osmotického filtru 17 potrubím 19 koncentrátu. Prostupující látky proudí směrem do sacího potrubí 2.

Zařízení 15 pro přívod vody obsahuje měřicí ústrojí 20 pro měření množství vody, které je obsaženo ve vodním okruhu 6 a pro regulování regulačního ventilu 14 a dvoucestného ventilu 18.

Toto množství vody může být zjišťováno prostřednictvím měření množství vody, která je obsažena v prvním odlučovači 7_ vody, což může být zjišťováno prostřednictvím měření hladiny vody.

Výraz „měření je zde nutno chápat v nejširším slova smyslu, jelikož nemusí být známo přesné množství vody. Pod výrazem „měření je rovněž možno rozumět zjišťování, zda hladina vody poklesne pod určitou minimální hodnotu.

Měřicí ústrojí 20 může případně rovněž zjišťovat, zda uvedená hladina vody překročí určitou nejvyšší mez pro ovládání regulačního ventilu 14 jako funkci této skutečnosti.

U daného příkladného provedení je tak měřicí ústrojí 20 tvořeno alespoň jedním nebo několika snímači hladiny.

Kompresorový prvek 1. je přemostěn obtokem 21, který je jednak připojen k vratnému potrubí mezi kompresorovým prvkem 1_ a vodním chladičem 9, a jednak je připojen k sacímu potrubí 2.

V tomto obtoku 21 je zabudován iontový měnič 22 a regulační ventil 23.

Tento regulační ventil 23 je řízen ústrojím 24 pro měření vodivosti vody, které je zabudováno ve vratném potrubí E5.

Pokud měřicí ústrojí 20 pro měření množství vody ve vodním okruhu 6 zjistí, že je zde příliš málo vody, nebo jinými slovy zjistí, že hladina vody v odlučovači 1_ vody poklesla pod minimální úroveň, vydá příkaz k otevření dvoucestného ventilu 18, až je přivedeno dostatečné množství vody do vodního okruhu 6 prostřednictvím vodního přívodního potrubí 16.

Přiváděná voda je vyčištěna ve vratném osmotickém filtru.

Pokud ústrojí 24 pro měření vodivosti vody naměří příliš velkou hodnotu, vydá příkaz k otevření 'regulačního ventilu 23, v důsledku čehož voda proudí z vratného potrubí 8 přes obtok 21, a tím přes iontový měnič 22 do sacího potrubí 2.

Tímto nedochází k žádným ztrátám vody ve vodním okruhu jo.

Jelikož je vodivost vody z vodního okruhu 6 již poměrně nízká, přičemž je v každém případě nižší, než je vodivost čerstvé vody z hlavního přívodu, bude iontový měnič 22 pouze dále snižovat vodivost vody z vodního okruhu jj, přičemž jí bude zpracovávat do určité omezené míry, což znamená, že iontový měnič 22 má poměrně dlouhou životnost a nemusí být tak často měněn.

Jelikož za účelem omezení životnosti iontového měniče 22 se o čištění přiváděné vody stará vratný osmotický filtr 17, bude tento vratný osmotický filtr 17 optimálně fungovat za všech podmínek.

Takže v souladu s alternativním provedením předmětu tohoto vynálezu může zařízení 15 pro přívod vody obsahovat čerpadlo 25, které je uspořádáno ve směru proudění před vratným osmotickým filtrem 17 ve vodním přívodním potrubí 16 za účelem uvedení vody pod vysoký tlak. Osmotický tlak, který má být překonáván, závisí na koncentraci solí, rozpuštěných ve vodě.

Mimořádně vysoký tlak zajistí dobré fungování membrány, pokud je vodní přívodní potrubí 16. připojeno k veřejnému systému přívodu vody, ve kterém je tlak přiváděné vody nedostatečný.

V souladu s dalším alternativním provedením předmětu tohoto vynálezu je ve vodním přívodním potrubí 16 ve směru • ·* prouděni před vratným osmotickým filtrem 17 zabudováno odvápňovaci zařízeni 26.

Pokud má přiváděná voda vysokou vodivost, bude to v důsledku toho, že obsahuje více než 80 % vápenatých solí a hořečnatých solí.

I

Tyto soli mohou být odstraněny prostřednictvím odvápňovacího zařízení 2 6, což výrazně zlepšuje funkci osmotické membrány u vratného osmotického filtru 17.

Jak je znázorněno na obrázcích výkresů, může být toto odvápňovaci zařízení 2 6 zabudováno ve vodním přívodním potrubí 16 společně s čerpadlem 25, a to zejména ve směru proudění před tímto čerpadlem 25.

Volumetrickým odměrným kompresorovým prvkem 1. nemusí nezbytně být kompresorový prvek šroubového typu. Může jím stejně dobře být zubový kompresorový prvek, šnekový kompresorový prvek nebo kompresorový prvek jednošroubového typu.

Předmět tohoto vynálezu není nikterak omezen pouze na jeho shora uvedená provedení, znázorněná na obrázcích výkresů. Předmětné kompresorové zařízení může být naopak provedeno v různých variantách a alternativách, které stále ještě spadají do rozsahu předmětu tohoto vynálezu, který je specifikován v následujících patentových nárocích.

Claims (7)

PATENTOVÉ NÁROKY

1, vyznačující se tím přemosťuje kompresorový prvek (1) vratným potrubím (8) a sacím potrubím že obtok (21) přičemž probíhá mezi (2) .

1. Kompresorové zařízení s alespoň jedním volumetrickým odměrným kompresorovým prvkem (1) se vstřikováním vody, obsahující sací potrubí (2) a potrubí (4) stlačeného vzduchu, hnací prostředky (5) pro tento kompresorový prvek (1), vodní okruh (6), ve kterém je kompresorový prvek (1) zabudován, a který obsahuje odlučovač (7) vody, uspořádaný v potrubí (4) stlačeného vzduchu, vratné potrubí pro odloučenou vodu, uspořádané mezi spodní stranou uvedeného odlučovače (7) vody a vnitřním prostorem kompresorového prvku (1), zařízení (15) pro přívod vody do vodního okruhu (6), obsahující vodní přívodní potrubí (16), opatřené regulačním ventilem (18), vratný osmotický filtr (17), měřicí ústrojí (20) pro měření množství vody v uvedeném vodním okruhu (6) a ústrojí (24) pro

měření vodivosti vody v tomto vodním okruhu (6), vyzná čujicí S 6 ; tím, že obtok (21) je připoj en k vodnímu okruhu (6), ve kterém j sou zabudovány iontový měnič (22) a regulační ventil (23) , přičemž

ventil (18) ve vodním přívodním potrubí (16) je regulován měřicím ústrojím (20) pro měření množství vody ve vodním okruhu (6), a ventil (23) v obtoku (21) je regulován ústrojím (24) pro měření vodivosti vody.

2. Kompresorové zařízení podle nároku

3. Kompresorové zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se • ě ·· : ι· ϊ » ♦ ♦ · • · · d··· tím, že ústrojí (24) pro měřeni vodivosti vody je uspořádáno ve vratném potrubí (8).

4. Kompresorové zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že zařízení (15) pro přívod vody je připojeno k sacímu potrubí (2).

5. Kompresorové zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že měřicím ústrojím (20) pro měření množství vody ve vodním okruhu (6) je výškoměr, uspořádaný v odlučovači (7) vody nebo na odlučovači (7) vody.

6. Kompresorové zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že zařízení (15) pro přívod vody obsahuje

čerpadlo (25) , které je uspořádáno ve vodním přívodním potrubí (16) ve směru proudění před vratným osmotickým filtrem (17) .

7. Kompresorové zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že zařízení (15) pro přívod vody obsahuje odvápňovací zařízení (26), které je zabudováno ve vodním

přívodním potrubí (16) osmotickým filtrem (17). ve směru proudění před vratným 8. Kompresorové zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, v y z n a č u jící se tím, že k vodnímu okruhu (6) je připojeno vypouštěcí potrubí (13), opatřené ventilem ( 14), který je regulován

měřicím ústrojím (20) pro měření množství vody ve vodním okruhu (6). 9. Kompresorové zařízení podle nároku 8, vyznačuj ící se tím , že vypouštěcí

potrubí (13) je připojeno k odlučovači (7) vody.