DD220097A1

DD220097A1 - Luftgekuehlter trockenlaufkolbenverdichter

Info

Publication number: DD220097A1
Application number: DD25441283A
Authority: DD
Inventors: Wilhelm Born; Werner Seidel; Wolfram Schmidt
Original assignee: Maschf & Eisengiesserei Veb
Priority date: 1983-09-01
Filing date: 1983-09-01
Publication date: 1985-03-20

Abstract

Die Erfindung betrifft einen luftgekuehlten Trockenlaufkolbenverdichter in Boxerausfuehrung, fuer hohe Foerdermengen und hohe Druecke und extreme Einsatzbedingungen (hohe oder niedrige Luftansaug- und Umgebungstemperaturen) und fuer lange Laufzeiten der Dichtelemente der Kolben-Zylinderpartie und der Kolbenstangendichtungen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die Saug- und Druckventile der ersten doppelt wirkenden Verdichterstufe konzentrisch in beiden Deckeln, die den Verdichtungsraum begrenzen, angeordnet sind, dass die Saug- und Druckventile der zweiten doppelt wirkenden Verdichterstufe, einmal konzentrisch und einmal radial in den, den Verdichtungsraum begrenzenden Deckeln angeordnet sind, dass die Ventilraeume jeder doppelt wirkenden Verdichterstufe untereinander durch Kanaele verbunden sind, und dass die Kolbenstangendichtungen in den, dem Triebwerk zugewandten Deckeln ausserhalb der Zylinderraeume in berippten Kammern angeordnet sind, wobei die Luftkuehlung vom Boden ueber offene Zwischenstuecke, Kammern, Zylinder, Luftkuehler, Gehaeuse und einem Axialluefter fuer jede doppelt wirkende Verdichterstufe erfolgt.

Description

Titel de j' 'Erfindung "" ' ^yl

Luftgekühltei Trockenlaufkolbenverdichter Anwendungsgebiet der -Erfindung '

Die Erfindung betriff t einen- luftgekühlten Tiookenlaüfkolbenverdichter für 'relativ hohe Liefermengen und hohe Drücke in^; Boxer a us führung, welcher unter extremen; Einsatzbedingungen betrieben werden kann. Sein Einsatz, ist in warmen und in extrem kalten Gebieten·in Frei- und· Saumaufsteilung oder speziellen Containern gegeben.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen'

Trockenlaufkolbenverdichter dieser Bauart werden im verstärktem Maße für die Verdichtung von Luft und Gasen, die ' für die Steuer- und Regeltechnik benötigt, werden, eingesetzt und haben damit eine bedeutende Aufgabe für die Punktion der Gesamtanlage.

,Es ist bekannt, den Zylinder und die 'Kolbenstangendichtung; mit Wasser zu kühlen, um die Wärme, die beim--Verdichtungsprozeß entsteht und die Reibungswärme schnell abzuführen^ Eine gute Kühlung, ist für. die Dichtelemente aus selbst-schmierenden Werkstoffen, wie z.B. Polytetrafluorethylen von ausschlaggebender Bedeutung, um eine lange Laufzeit im Dauerbetrieb- zu erreichen. Diese Trockenlaufkolben- verdichter sind durch das gewählte .Kühlsystem für den Einsatz.in Gebieten mit extremen Temperaturen nur bedingt einsetzbar. In'Gebieten mit hohen Temperaturen- ist die erforderliche^ Kühlwassereintrittstemperatur ^: nur mit.. großen zusätzlichen Aufwand einhaltbar und.somit der Verschleiß der ^ichtelemente höher als geplant. In Gebieten mit 'extrem niedrigen Temperaturen ist die Gefahr des Aus-falls .durch Frostschäden in der Zylinderpartie eine hohe Gefahr· enquelle. .

Bekannt ist weiterhin, die Zylinder und die Kolbenstangen-, packung mit Luft zu kühlen, um die beim Verdiohtungsprozeß ..entstehende Wärme und die Reibungswärme schnell abzuführen.

Bekannt; ist die Kühlung der Zylinder mittels eines Ge-^% biases mit "besonderen Leitflächen bzw. Ummantelungen zu ..'..· versehen, um den berippten Zylinder zu kühlen und-die Zwischenkühlung der einzelnen Stufen des. Verdichters '\ mittels; eines Wärmetauschers durchzuführen, dabei-wird der lüfter mit dem Antriebsmotor des'Verdichters ange-' trieben.'Die Kühlluftgebläse sind'entweder in 'Verlängerung der Kurbelwellenachse oder parallel zu dieser vor· den Zylind-ern angeordnet, damit'. die Luft durch Ummantelung en ' ' ge'fuhrt, nacheinander "die einzelnen Zylinder -umspült und kühlt. Bs ist auch bekannt, Gebläse für die! Kühlung in .. / einer .allseitig den Verdichter umschließende. Haube anzuordnen. '.. ; ' ,' ' . ' '· '· .. . Es ist ferner· bekannt, daß Verdichter für Luft und. andere Gase, sofern, ihr Druckverhältnis ein bestimmtes Maß überschreitet, mehrstufig auszuführen, da dadurch -ein günstiger Wirkungsgrad der Verdichtung erreicht wird,. · . ·.

Bekannt sind dabei mehrstufige Kolbenverdichter, wobei, 2 Stufen in'einen Zylinder zusammengefaßt /sind und einen · .

Stufenkolben besitzen, obwohl ein höherer Druck erreicht wird, steigt damit der Platzbedarf. ' ; .... Luftgekühlte Trockenlauf kolbenverdichter sind' ein- und mehrstufig und in -ein-/oder mehrkurbeliger Bauart bekannt.' · Hauptproblem bei der Konstruktion von Zylindern für Kolbenverdichter ist die Anordnung der Saug- und Druckventi-le, bei luftgekühlten Verdichtern . ist di'es' mit erheblichen Pro- ,-. blemen verbunden. Die Ventile müssen mit genügend großen Durchgangsquerschnitten so ''untergebracht werden, daß der, Schadraum möglichst klein bleibt, außerdem müssen diese Saug- und Druckventile ständig'gekühlt v/erden. Eine gute - ' Zugänglichkeit für den Sin- und Ausbau und bei der Wartung muß erreicht werden. ,Lösungen für 'einfachwirkende luftge-, _kühlte Zylinder sind bekannt, jedoch ,sind nur Verdichter mit kleinen Förderleistungen zur Ausführung .gekommen. Pur Verdichter mit mittleren und hohen Förderleistungen'wurde bisher ausschließlich Wasserkühlung eingesetzt, da die geforderten Verdichtungs.enddrücke, die Förderleistung und· die Kühlung¹ nicht gewähr leistet werden konnten» ' '/'-''.

Ziel"-'der·. Erfindung ' , ' ,

Ziel der Erfindung ist es, einen mehrstufigen luftge-, kühlten Trockenlaufkolbenverdichter in Boxerform, für ' Lohe..'Förderleistungen und hohen Verdichtungsend druck ^; mit niedrigem Platzbedarf für extreme Einsatagebiete ... (hohe oder niediige,Luftansaugtemperaturen).und lange ·"..; _: Laufzeiten der Dichtelemente im Dauerbetrieb zu .-erreichen. . \ '.,''- , . / ' .. .'. .

Darlegung des Wesens der Erfindung ' ·'

Auf gäbe, der Erfindung ist es, eine Luftkühlung für; die Kolben-Zylinderpartie, die Stopfbüchspaokungen und eine besondere Gestaltung der Zylinder und dessen Einzelteile zu schaffen und die Führung und Kühlung des Gases vor und _: nach der Verdichtung, und des Kühlmediums besonders, zu gestalten« , ;. ' .' '. . ' " ; ^:

Merkmale der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Saug- und-Druckventile der ersten doppelt wirkenden Verdichterstufe konzentrisch in beiden Deckeln, die den Verdichtungsraum begrenzen, angeordnet sind, daß die Saug- und Druckventile, der zweiten doppelt wirkenden Verdichterstufe, einmal"konzentrisch und einmal radial im Zylinder angeordnet sind, daß die Ventilräume jedes doppelt wirken- "'.. den Zylinders untereinander durch .Kanäle¹ verbunden sind und daß die Kolbenstangenabdichtungen in den dem Triebwerk ' zugewandten Deckeln außerhalb der Zylind erräume in berippten Kammern angeordnet sind, wobei Luft zur Kühlung vom Boden über offene Kammern, Zylinder, Luftkühler, mittels der über jeder doppelt wirkenden Verdichterstufe angeordneten Axiallüfter gekühlt werden.

Ausfuhrungsbeispiele

,Fig. 1 eine schematische Darstellung im axialen Schnitt (Draufsicht). . . · . ^; ' ' '.

Pig. 2 eine Seitenansicht der Fig. 1.

De*, dargestellte':luftgekühlte mehrstufige Trockenlauf-/. kolbenverdichter: ist 2fach doppeltwirkend, mit gegen^ läufiger Kolbenbewegung ausgebildet. Der Verdichter besitzt zwei Zylinder und ist als Boxerverdichter ausgeführt, das Triebwerk wurde nur'angedeutet. . ' Der Zylinder der 1, Stufe besitzt Saug- und'Druckventile¹ 1;2 die konzentrisch in den beiden.Deckeln 3;4 die, die erste 'Verdichtungsstufe (5) begrenzen angeordnet sind. Der Zylinder der 2. Stufe besitzt einen anderen Aufbau. Die Saug- und Druckventile β;8 der Verdichtungsstufe: 10 sind ebenfalls konzentrisch in dem Deckel tides Zylinders 13,'der vom Triebwerk am weitesten entfernt ist, angeordnet. Die Verdichtungsstufe 10 besitzt.dazu noch radial angeordnete Saug- und Druckventile ,7; 9, um eine hohe Materialökonomie zu erreichen und den ..vorhandenen Platz· für die Kühlung effektiv zu nutzen.. Alle Saug-Jund- Druckventile des 1. Zylinders 12 und des 2«-Zylindersi3> sind mittels Kanäle,14;15;16;17, die demontierbar auf die Zylinder 12;13 aufgesetzt und befestigt sind, versehen, um doppelt wirkende Verdichter stuf en_:.5 und Ί0 zu..erreichen. Die Deckel 4 und der Zylinder 13 besitzen spezielle Kammern 20 und 21, in die, die Kolbenstangendichtungen 18 und 19 eingefügt sind, diese sind mit'wirksamen Wärmetauschfiächen versehen. Über die Kämmern 20;2.1, die, -"" Öffnungen in den Deckeln 3;4; 11,., Zylinder 13 und die, um den ,gesamten Zylinderkörper verteilten Wärmeaustauschflächen, wird die Luft zur Kühlung vom Boden durch die genannten Hohlräume und die Luftkühler 23;24_? die über jedem Zylinder angeordnet sind und durch die Gehäuse 26 die darauf aufgesetzten Axiallüfter 25 geführt. Bei Baumaufstellung ergibt sich zusätzlich der ,Vorteil, daß die aufgeheizte warme Kühlluft für die Heizung der Aufstellungsräume direkt genutzt werden kann.

Claims

5cfindungsanspr üche ·' · '^ '

Punkt 1 -'Luftgekühltem mehrstufiger .Trockenlaufkolbenverdichter in Boxerform,- für hohe Förderlei- : : stangen und hohe Verdichtungsenddrücke, insbesondere für Einsatzgebiete mit extremen Tem- . peraturen und für lange Laufzeiten dei Trocken- \ ' lauf-Dichtelemente des Kolbens und der Stopf- .:, büchspackung, gekennzeichnet dadurch', daß die . ' Saug- und Druckventile (1;2) konzentrisch in den Deckeln (3;4) der ersten doppeltwirkenden , Verdichterstufe (5), daß die Saugventile (6;7) und die Druckventile (8;9) der zweiten doppelt-· wirkenden Verdichterstufe (10) einmal konzentrisch im Deckel (11) und einmal radial im Zylinder (13), und dai3 die Ventilräume der Deckel (3; 4;. 11) und des Zylinders (13) durch Kanäle (14;'15; : 16;17) verbunden sind,,daß die Kolbenstangendichtungen (18;19) in den, dem Triebwerk zuge-V. wand en Deckel (4) und Zylinder (13) äußenliegend in Kammern (20;21) angeordnet sind, und daß die Luft über offene Kammern (20;21), Zylinder (12; . ' '. ..13), Deckel (3;4;t1>,;Luftkühlei. (23;24) von ; ₍ . über jeder doppeltwirkenden Verdichterstufe (5; 10) angeordneten Axiallüfter,(25) geführt wird.

Punkt 2 - Luftgekühlter mehrstufiger Trockenlaufkolbenverdichter nach Punkt 1, gekennzeichnet, dadurch, daß die Deckel (3;4;11), die Zylinder (12;T3)_%und die Kammern (20;21) große/Wärme- austauschflächen besitzen. · ·

Punkt 3 - Luftgekühlter mehrstufiger Trockenlaufkolbenverdichter nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Kanäle (14; 15;i6j.17) von den Zylindern (12; 13.) und den Deckeln (3;4; 11) demontieibar angeordnet sind» .

HierZ« 1 S«iie Zeichrsung-n