DD100054B1

DD100054B1 - ARRANGEMENT FOR DEHUMIDIFYING AND TEMPERING MULTIPLE PARALLEL-OPERATED COMPRESSOR UNITS

Info

Publication number: DD100054B1
Application number: DD16633672A
Authority: DD
Inventors: Horst Bielig; Joachim Nippold
Original assignee: Horst Bielig; Joachim Nippold
Priority date: 1972-10-19
Filing date: 1972-10-19
Publication date: 1980-10-01
Also published as: DD100054A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Entlüftung und Entwässerung von vorzugsweise mehreren parallel geschalteten Verdichteraggregaten in Druckluftverdichteranlagen für Hochspannungsschaltgeräte.The invention relates to an arrangement for venting and dewatering preferably more parallel compressor units in compressed air compressor systems for high voltage switching devices.

Es ist bekannt, den der Endstufe des Verdichteraggregates zugeordneten Kondensatabscheider und -sammler sowie die Verdichterzwischenstufen nach Erreichen des Speicherenddruckes entweder vor oder nach der Ausschaltung des Verdichteraggregates automatisch au entwässern und zu entlüften. Hierzu sind bereits mehrere Anordnungen bekanntgeworden. Bei einer dieser Anordnungen werden in Abhängigkeit vom Entwässerungs- und Entlüftungszustand des Kondensatabscheiders der Endstufe die Zwischenstufen des Verdichteraggregates nacheinander vollständig entlüftet und entwässert· Andere bekannte Einrichtungen sind so ausgeführt, daß alle Zwischenstufen des Verdichteraggregates und die Einrichtungen der Endstufe getrennt von separat zugeordneten elektrisch betätigbaren Ventilen vollständig entlüftet und entwässert werden. Allen diesen Einrichtungen haftet der Nachteil an, daß sie z, B. nicht zuletzt wegen des drucklosen Anlaufes des Verdichter aggregates eine vollständige Entlüftung der Einrichtungen der Endstufe bewirken.It is known that the condensate separator and accumulator associated with the final stage of the compressor unit as well as the intermediate compressor stages automatically dehydrate and vent after the accumulator pressure has been reached either before or after the compressor unit has been switched off. For this purpose, several arrangements have already become known. In one of these arrangements, the intermediate stages of the compressor unit are successively completely deaerated and dewatered depending on the dewatering and venting state of the condensate separator. Other known devices are designed so that all intermediate stages of the compressor unit and the devices of the final stage separate from separately associated electrically actuated valves completely deaerated and dehydrated. All these facilities has the disadvantage that they cause z, B. not least because of the unpressurized start of the compressor aggregates complete ventilation of the facilities of the power amplifier.

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Dadurch entsteht ein großer, teilweise funktionsbedingter Luftverlust, der bei jedem Anlauf des Verdichteraggregates erneuert werden muß. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß z. B. bei Hochdruckanlagen aufwendige Maßnahmen getroffen werden müssen, die einerseits der möglicherweise auftretenden Vereisungsgefahr begegnen und andererseits das Wasser-Luftgemisch außerhalb der Druckluftverdichteranlage aufwendig auffangen und trennen.This creates a large, partially functional air loss that must be renewed at each startup of the compressor unit. Another disadvantage is that z. B. in high-pressure equipment complex measures must be taken, on the one hand counteract the risk of icing may occur and on the other hand, the water-air mixture outside the compressed air compressor complex consuming and separate.

Um der Vereisungsgefahr wirksam begegnen und gleichzeitig den funktionsbedingten Luftverbrauch wesentlich einschränken zu können, ist es auch bereits bekannt, die Einrichtung zur Kondensatabscheidung in Kondensatabscheider und -sammler baulich getrennt, aber miteinander verbunden, auszuführen, wobei während der Entwässerung und Entlüftung ein Ventil zwischen Kondensatabscheider und -sammler lediglich die Entlüftung und Entwässerung des Kondensatsammlers ermöglicht. Diese der Endstufe zugeordneten Einrichtungen stehen immer noch im funktionellen Zusammenhang mit den Einrichtungen zur Entlüftung und Entwässerung der Zwischenstufen. Auch hier gehen noch beträchtliche Luftmengen verloren.To effectively counteract the risk of icing and at the same time to be able to substantially limit the functional air consumption, it is also known structurally separate the device for condensate separation in condensate and collector, but connected to each other, wherein a valve between condensate and drainage during drainage and venting -sammler only the venting and drainage of the condensate collector allows. These devices associated with the final stage are still functionally related to the means for venting and drainage of the intermediate stages. Here, too, considerable amounts of air are lost.

Weiterhin ist es auch bereits bekannt, die Entlüftung und Entwässerung der Endotufeneinrichtungen und der Zwischenstufen über getrennte Rohrleitungen vorzunehmen. Auch diese Einrichtungen sind noch teilweise voneinander funktionsabhängig und gewährleisten keinen optimalen Luftverbrauch.Furthermore, it is also already known to make the venting and drainage of Endotufeneinrichtungen and the intermediate stages via separate pipes. These facilities are still partially dependent on each function and ensure optimal air consumption.

Zweck der Erfindung ist es, diese dem Stand der Technik anhaftenden Mängel zu beseitigen.The purpose of the invention is to eliminate these deficiencies inherent in the prior art.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Entwässerung der Einrichtungen der Endstufen und zur Entwässerung und Entlüftung der Verdichterzwischenstufen von vorzugsweise mehreren parallel geschalteten Verdichteraggregaten von Druckluftverdichfceranlagen für Hochspannungs— schaltgeräte su schaffen, die bei Anwendung von einfachen elektrisch betätigten einheiblichen Ventilen und einemThe invention has for its object to provide an arrangement for dewatering the devices of the power amplifiers and for draining and venting the compressor intermediate stages of preferably a plurality of parallel compressor units of Druckluftverdichfceranlagen for high voltage switching devices su, the application of simple electrically operated einheiblichen valves and a

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optimalen Geräteaufwand eine allseitige pneumatische Trennung gewährleistet sowie bei geringer Wartung, einfacher Störungsbeseitigung und geringster Druckbelastung für die Geräte der Zwischenstufenentwässerung und -entlüftung einen druckentlasteten Anlauf auch bei Stern-Dreieck-Anlauf des Verdichteraggregates ermöglicht«Optimum device complexity ensures pneumatic separation on all sides and, with low maintenance, easy troubleshooting and minimum pressure load for interstage drainage and venting devices, enables pressure-relieved start-up even with star-delta start-up of the compressor unit «

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:According to the invention the object is achieved by the combination of the following features:

a) Die Einrichtungen der Endstufen sind mittels Rückschlagventile und/oder Handabsperrventile mit einer ihnen zugeordneten Sntwässerungsleitung verbunden, die zu einem einfachen/Ohne weitere pneumatisch-mechanischen Hilfsmittel elektrisch impulsförmig betätigbaren Ventil führt, wobei die impulsförmige Betätigung in bekannter V/eise abhängig vom Kondensatinhalt in den Abscheide- und Sammeleinrichtungen sowie vom bestimmten Differenzdruck aller Einrichtungen erfolgt und zur Steuerung des elektrisch betätigbaren Ventils mindestens ein elektropneumatisch.es Kontaktglied oder aber, bei Anwendung von je einen pro Abscheideeinrichtung zugeordneten elektropneumatischen Kontaktglied, sowohl die Oberwertkontakte als auch die Differenzdruckkontakte z. B. Unterwertkontakte in Reihe oder parallel mit einer je zum elektrisch betätigbaren Ventil führenden elektrischen Steuerleitung verbunden sind oder aber das elektrisch betätigbare Ventil in bezug auf seine Betätigung, z. B. öffnen, dem Oberwertkontakt des Speicherdruckmanometers zugeordnet ist,a) The devices of the output stages are connected by means of check valves and / or manual shut-off with their associated Sntwässerungsleitung leading to a simple / without further pneumatic-mechanical aid electrically pulse-actuated valve, the pulse-shaped actuation in a known V / iron depending on the condensate content in the Abscheide- and collecting devices and the specific differential pressure of all facilities and to control the electrically actuated valve at least one electropneumatisch.es contact member or, when using each one per separating device associated electropneumatic contact member, both the upper value contacts and the differential pressure contacts z. As sub-valued contacts in series or in parallel with each leading to the electrically actuated valve electrical control line are connected or the electrically actuated valve with respect to its actuation, for. B. is open, the upper value contact of the accumulator pressure gauge is assigned,

b) den Zwischenstufen aller Verdichteraggregate ist je ein Rückschlagventil zugeordnet, wobei vorzugsweise der jeweils ersten Zwischenstufe eic federloses Bückschlagventil zugeordnet ist und die Rückschlagventile jedes Verdichter aggregates über Handabsperrventile und einer Rohrleitung zu einer gemeinsamen Rohrleitung führen, die mit einem elektrisch betätigbaren Ventil verbunden ist, welchesb) the intermediate stages of all compressor units is ever assigned a check valve, preferably the first intermediate eic featherless check valve is assigned and the check valves of each compressor aggregates About manual shut valves and a pipe lead to a common pipe which is connected to an electrically actuated valve, which

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entweder zeitabhängig nur in der Phase der Entlüftung und Entwässerung geöffnet ist oder aber auch nach der Entlüftung und Entwässerung geöffnet ist und bei Verdichteranlauf geschlossen wird,either time-dependent only in the phase of venting and drainage is open or even after the venting and drainage is open and is closed at compressor start,

c) jedem elektrisch betätigbaren Ventil ist eine Rohrleitung zugeordnet, die zu einer zentralen Auffangeinrichtung führt, welche aus einzelnen Gefäßen oder einem, gemeinsamen Gefäß besteht und keine Druckluft, aber Kondensat und Kondensatölgemischegetrennt oder gemeinsam, speichert.c) each electrically operable valve is associated with a pipeline which leads to a central collecting device, which consists of individual vessels or a common vessel and no compressed air, but condensate and condensate oil mixture separates or collectively stores.

Die erfindungsgemäße Kombination gestattet in einfacher Weise die Trennung jedes funktionellen Vorganges und ermöglicht eine eindeutige elektrische Steuerung der Prozesse. Diese Prozesse können parallel oder nacheinander angesteuert werden. Bedingt dadurch, daß eine vollständige pneumatische Trennung der Entwässerung der Einrichtungen der Endstufen von der vollständigen Entlüftung und Entwässerung der Zwischenstufen vorgenommen ist, sind die Zwischenstufenentwässerung und -entlüftung sowie die Laufzeit der Verdichteraggregate völlig unabhängig von den Einrichtungen der Endstufen im Ausschaltprozeß. So ist auch in einfacher tfeise die pneumatische Kopplung der jeder Zwischenstufe zugeordneten Eückschlagventile dichtend gegen den Druck der Zwischenstufe möglich, die jetzt nur noch für einen Teil der Zv/ischenstufe erforderlich ist. Da kein Druck der Endstufe ansteht, können herkömmliche Dichtungsmaterialien angewendet werden, die die Kompliziertheit der Schutzbeständigkeit beseitigen helfen. Außerdem ist gewährleistet, daß jedes Verdichteraggregat mit dem höchsten Zwischendruck untereinander dichtend bei Lauf auf die Rückschlagventile wirkt. Nur dafür wird das Rückschlagventil der letzten Zwischenstufe benötigt, so daß innerhalb eines Aggregates nur zwei Rückschlagventile bei einem vierstufigen Verdichter benötigt werden, die von dem Druck der letzten Zwischenstufe beaufschlagt werden.The combination according to the invention allows in a simple manner the separation of each functional process and enables a clear electrical control of the processes. These processes can be controlled in parallel or in succession. Due to the fact that a complete pneumatic separation of the drainage of the devices of the final stages of the complete venting and drainage of the intermediate stages is made, the Zwischenstufenentwässerung and ventilation and the duration of the compressor units are completely independent of the devices of the power amplifiers in the turn-off. Thus, even in simple tiff the pneumatic coupling of each intermediate stage associated Eückschlagventile sealing against the pressure of the intermediate stage is possible, which is now required only for a part of Zv / ischenstufe. Since there is no pressure of the final stage, conventional sealing materials can be used, which help to eliminate the complexity of the protection resistance. In addition, it is ensured that each compressor unit with the highest intermediate pressure acts sealingly against one another when running on the check valves. Only this is the check valve of the last intermediate stage is required, so that only two check valves are required in a four-stage compressor within an aggregate, which are acted upon by the pressure of the last intermediate stage.

Die Handabsperrventile gestatten eine Trennung vom Komplex, so daß besonders bei einer Vielzahl parallel geschalteterThe manual shut-off valves allow a separation from the complex, so that especially in a plurality of parallel connected

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Verdichteraggregate eine einfache .Vartung möglich ist.Compressor units a simple .Vartung is possible.

Durch diese Ausführung und Anordnung der pneumatischen Glieder kann ein zentrales Entwässerungsventil benutzt werden, ohne daß die Entlüftungzeiten wesentlich vergrößert werden. Weiterhin ist eine Auftrennung selbständig arbeitender Gruppen innerhalb der Zvvischenstufenentwässerungen möglich, um kurze Entlüftungszeiten zu gewährleisten. In diesem Fall können jedem Verdichteraggregat oder einer Gruppe derselben elektrisch betätigbare Ventile zugeordnet werden.By this design and arrangement of the pneumatic members, a central drain valve can be used without the venting times are significantly increased. Furthermore, a separation of independently operating groups within the Zvvischenstufenentwässerung is possible to ensure short venting times. In this case, each compressor unit or a group of the same electrically operated valves can be assigned.

Mit der erfindungsgemäßen Zuordnung von außerhalb oder innerhalb der Druckluftverdichteranlage installierten Sa tame I- und Entspannungsgefäßen für das Kondensat läßt sich in einfacher V/eise die .Vartung vollziehen. Ein weiterer Vorteil besteht in der Anwendung einfacher elektrisch betätigbarer Ventile, die infolge ihrer einfachen Konzeption den «Vartungsaufwand und die Störanfälligkeit vermindern. Dadurch, daß die Zwischenstufen vollständig entlüftet werden und Maßnahmen getroffen sind, daß im Extremfall lediglich Druckluft, um die Druckdifferenz der Abscheider vermindert, bis zum Druckventil der Endstufe oder nur bis zum Rückschlagventil, dabei ist das Rohr von der Endstufe bis zum Rückschlagventil entweder nur in die Entwässerung der Endstufe oder verzögert in die Entlüftung und Entwässerung der Zwischenstufe einbezogen, anstehen kann, ist ein druckentlasteter Anlauf möglich. Bei entsprechender Gestaltung der elektrischen Steuerung fur den Ausschaltprozeß ist auch ein druckentlasteter Auslauf möglich.With the inventive assignment of outside or inside the compressed air compressor installation installed Sa I tame and expansion vessels for the condensate can be accomplished in a simple V / eise the .Vartung. Another advantage is the use of simple electrically operated valves, which reduce the "Vartungsaufwand and susceptibility due to their simple design. Due to the fact that the intermediate stages are completely vented and measures are taken that in extreme cases only compressed air to the pressure difference of the separator reduced to the pressure valve of the power amplifier or only to the check valve, while the pipe from the power amplifier to the check valve is either only in the dehydration of the final stage or delays in the venting and dewatering of the intermediate stage may be pending, a pressure relieved start is possible. With appropriate design of the electrical control for the Ausschaltprozeß a pressure-relieved spout is possible.

Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Kombination für den Stern-Dreieck-Anlauf, da durch das dann offenstehende zentrale elektrisch betätigbare Ventil ein Druckanstieg so lange verzögert werden kann, bis der Anlauf vollzogen ist, wobei durch entsprechende LIittel das Schließen des Ventils bewirkt wird.Particularly advantageous is the combination according to the invention for the star-delta start, since by the then openable central electrically actuated valve, a pressure increase can be delayed until the start is completed, which is effected by appropriate means the closing of the valve.

Durch die Vermeidung von in Heihe geschalteten Rückschlagventilen mit Ansprechdifferenz, lascen sich die Zwischen-By avoiding check valves with a response difference connected in Heihe, the intermediate

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stufen bis auf einen der Ansprechdifferenz- der Rückschlagventile der z. B. zweiten und dritten Zwischenstufe bei einem vierstufigen Aggregat genügenden Druck: entlüften. Diesem Vorteil dient auch das federlose Rückschlagventil der ersten Zwischenstufe, die vollständig entlüftet wird.stages to one of the Ansprechdifferenz- the check valves of z. B. second and third intermediate stage in a four-stage unit sufficient pressure: vent. This advantage is also the springless check valve of the first intermediate stage, which is fully vented.

Durch das verhältnismäßig geringe Volumen des für die Dichtung der Rückschlagventile gegen den Zwischenstufendruck verwendeten höchsten Zwischendruckes sind keine Vorkehrungen gegen einen unzulässig hohen Druckanstieg bei Defekt eines Rückschlagventils in der betroffenen Zwischenstufe zu treffen, Damit verringert sich weiterhin der bisherige Aufwand speziell bei Hochdruckanlügen. Diese Einrichtung kann auch z. B. die automatische Entwässerung der Speicherbehälter mit einschließen.Due to the relatively small volume of the highest intermediate pressure used for the seal of the check valves against the intermediate stage pressure no precautions against an inadmissibly high pressure increase in case of defect of a check valve in the affected intermediate stage to meet, thus further reduces the previous effort, especially in Hochdruckan lie. This device can also z. B. include the automatic drainage of the storage container with.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Die in der Zeichnung dargestellte Druckluftverdichteranlage besteht aus zwei parallel geschalteten Verdichteraggregaten, wobei gleiche Teile der jeweiligen Aggregate mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Das Verdichteraggregat 17 fordert die komprimierte Luft über die Rohrleitung 18, das Rückschlagventil 19, die Rohrschlange 20, den Abscheider und Sammler 4, das Druckhalteventil 21, das Rückschlagventil 22 in den Speicherbehälter 23. Die Einschaltung des Verdichteraggregates erfolgt über Unterwert des Kontaktmanometers 24. Die Ausschaltung erfolgt vom Oberwert des Kontaktmanometers 24. Das während der Kompression ausgeschiedene und gesammelte Kondensat der Zwischenstufen wird parallel zur gleichen Zeit oder nacheinander mit dem Kondensat der Endstufen in getrennten Leitungen 14;15 nach Öffnung der Ventile 3;13 in die zentrale Auffangeinrichtung 16 geführt. Wogegen die der Endstufen zugeordneten Einrichtungen zwischen Druckhalteventil 21 und Rückschlagventil 19 nur impulsförmig ohne gröberen Druckluftausstoß, aber zum Zwecke der Kondensatabführung, betätigt werden, werden die Kin-The compressed air compressor system shown in the drawing consists of two compressor units connected in parallel, wherein the same parts of the respective units are provided with the same reference numerals. The compressor unit 17 requires the compressed air via the pipe 18, the check valve 19, the coil 20, the separator and collector 4, the pressure holding valve 21, the check valve 22 in the storage tank 23. The switching of the compressor unit via the lower value of the contact manometer 24. Die Switching off takes place from the upper value of the contact manometer 24. The condensate of the intermediate stages separated and collected during the compression is guided in parallel to the same time or successively with the condensate of the end stages in separate lines 14, 15 after opening of the valves 3, 13 in the central collecting device 16. Whereas the devices associated with the output stages are actuated between pressure-maintaining valve 21 and check valve 19 only in pulse form without coarse compressed-air discharge, but for the purpose of condensate discharge, the children are

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richtungen der Zwischenstufen völlig entlüftet und entwässert· Die impulsförniige Betätigung des Ventils 3 bewirken z. B. die elektropneumatischen Glieder 5 mit ihren Unterwertkontakten 7 und Oberwertkontakten 6. Die Be-tätigung des Ventils 13 erfolgt vom Oberwert des Kontaktmanometers 24· Die Auffangein— richtung 16 ist mit einer Entlüftungsöffnung versehen. Die Einrichtungen der Endstufen stehen über Ventile 1 mit einer ihnen zugeordneten Entwässerungsleitung 2 in Verbindung, die wiederum zum Ventil 3 führt. Die Kontakte der elektropneumatischen Glieder 5 sind parallel mit der Steuerleitung 8 verbunden. Den Zwischemstufen der Verdichteraggregate ist je ein Rückschlagventil 9 zugeordnet. Der ersten Zwischenstufe ist jeweils ein federloses Rückschlagventil 10 zugeordnet. Die Rückschlagventile 9 »10 führen über Handabsperrventile 11 zu einer gemeinsamen Rohrleitung 12, die wiederum mit dem Ventil in Verbindung steht.directions of the intermediate stages fully vented and dehydrated · The impulsförniige actuation of the valve 3 cause z. The actuation of the valve 13 is effected by the upper value of the contact manometer 24. The collecting device 16 is provided with a venting opening. The devices of the power amplifiers are connected via valves 1 with their associated drainage line 2 in connection, which in turn leads to the valve 3. The contacts of the electropneumatic members 5 are connected in parallel with the control line 8. The intermediate stages of the compressor units are each assigned a check valve 9. The first intermediate stage is assigned a respective springless check valve 10. The check valves 9 »10 lead via manual shut-off valves 11 to a common pipe 12, which in turn communicates with the valve.

Claims

Claim:

Arrangement for venting and dewatering of preferably a plurality of compressor units connected in parallel in compressed air compressor installations for high-voltage switchgear characterized by the combination of the following features:

a) the devices of the final stages are connected by means of non-return valves and / or manual shut-off valves (1) to an associated drainage line (2) leading to a simple valve (3) which is electrically actuated without much pneumatic-mechanical means, the pulsed actuation in known manner depending on the condensate content in the separation and Saiu'neleinrichuungen (4) and the specific differential pressure of all facilities and to control the electrically actuated valve (3) at least one elebtropneumatisch.es contact member (£>) or when using each one per separation device associated electropneumatic contact member (5) _s both the Oberv.'ertkontakte (6) and the differential pressure contacts, z. ß. Unterwertkontakte (7)> in Eeihe or in parallel with oiner each leading to the electrically actuated valve electrical control line (8) are connected or the electrically actuated valve with respect to its actuation, for. B. Open, the Oberwertkontatct dos Speie her drin manometer (24) is assigned,

b) the compressor intermediate stages of all compressor units is each a check valve! (9), wherein preferably the respective first intermediate stage is associated with a springless check valve (10) and the non-return valves (9; 10) of each compressor unit lead via Kandabsperrventile (11) and a pipeline to a common pipe (12), which electrically with ai operable valve (13) is connected, which is either time-dependent opened only in the phase of venting and drainage or even after venting

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and drainage is open and closed at the start of the Verdicliteranlauf,

c) springs electrically operable valve (3; 13) is associated with a pipeline (14-; 15) which leads to a central collecting device (16), which consists of individual vessels or a common vessel and no compressed air, but condensate and Xondensat- Separates oil mixture or stores together.

For this . J, sheet drawings