DD226947A1 - Anordnung zur schmieroelversorgung an schraubenverdichteraggregaten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Schmieroelversorgung an Schraubenverdichteraggregaten, insbesondere zur Versorgung der oelgeschmierten Gleitlagerstellen des Schraubenverdichters. Die technische Aufgabe besteht darin, bei Schraubenverdichteraggregaten der beschriebenen Art mit einer neuen Anordnung der Schmieroelversorgung die Kosten fuer das Schraubenverdichteraggregat auch fuer erweiterte Einsatzgrenzen zu reduzieren und die vorhandenen Nachteile der bekannten technischen Loesungen zu beseitigen. Gekennzeichnet dadurch, dass als Ausdampfbehaelter ein oder mehrere Freiraeume in der saugseitigen oder druckseitigen Gehaeuseendwand ausgebildet sind und darin eine Abscheidepatrone angeordnet ist, und dass sich der Ausdampfbehaelter stroemungsmaessig nach dem Drosselventil befindet und leitungsmaessig fuer den Teiloelstrom mit den oelgeschmierten Gleitlagerbuchsen verbunden ist und fuer den Kaeltemittelteildampfstrom mit dem Gehaeusemantel verbunden ist.

Description

Anmelder: YSB Kühlautomat» Berlin

Titel der Erfindung

Anordnung zur Schmierölversorgung an Schraubenverdichteraggregaten

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur SchmierölVersorgung an Schraubenverdichteraggregaten, insbesondere zur Versorgung der ölgeschmierten Gleitlagerstellen des Schraubenverdichters. Die Erfindung ist bevorzugt dort anzuwenden, wo Arbeitsmedium und Öl in einem von Druck und Temperatur abhängigen Lösungsgleichgewicht stehen, wie dies bei der Verdichtung von flourierten Kohlenwasserstoffen, zum Beispiel Kältemittel Freon R 12 oder R 22, in ölüberfluteten Schraubenverdichtern auftritt und insbesondere für solche Betriebszustände, für die die Belastungen am größten sind, wie beim Wärmepumpenbetrieb, wo die Enddrücke sehr hoch, die Endtemperaturen relativ niedrig sind, dadurch sehr viel Kältemittel im Öl gelöst ist und demzufolge die Schmierölviskosität gesenkt wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Das Schraubenverdichteraggregat besteht aus einem ölüberfluteten Schraubenverdichter mit zwei zusammen in einem Gehäuse kämmenden schrägverzahnten Rotoren, deren zylindrische Wellenansätze sich in Gehäuseendwände erstrecken, in denen sie zumindest in radialer Richtung in ölgeschmierten Gleitlagern gelagert sind und deren Zahnlücken gemeinsame v-förmige Arbeitskammern bilden.

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Das Schraubenveidichteraggregat besteht weiterhin aus Einrichtungen zur Trennung des Öles vom Arbeitsmedium, zur Sammlung des Öles in einem Ölreservoir und zur Kühlung zumindest eines Teilstromes des Öles. Auf den zylindrischen Wellenenden kann zumindest zum teilweisen Ausgleich der an den Rotoren angreifenden Axialkräfte eine Axialkraftausgleichseinrichtung, bestehend aus einem mit Drucköl beaufschlagten hydraulisch wirkenden Ausgleichskolben und einem Zylinder, angeordnet sein.

Bei einer bekannten technischen Anordnung zur Ölführung wird das dem ölüberfluteten -Schraubenverdichter zugeführte Öl dem Ölreservoir entnommen, das praktisch unter Verdichtangsenddruck bzw. in einer Kälteanlage unter Kondensatordruck steht und über eine Schmierölpumpe oder pumpenlos infolge eines Druckunterschiedes zwischen Ölreservoir und Gleitlagerstelle zum Gleitlager gekühlt oder ungekühlt geführt. Im Ölreservoir liegt in Abhängigkeit von der gewählten Paarung von Arbeitsmedium und Öl und abhängig von den konkreten Werten für Druck und Temperatur ein Lösungsgieichgewicht zwischen Arbeitsmedium und Öl vor. Insbesondere bei Wärmepumpenanlagen und Verwendung der Kältemittel R 12 oder R 22 sind beachtliche Massenanteile des Kältemittels im Öl gelöst. Die Folge ist eine starke Herabsetzung der Schmierölviskosität, so daß die Tragfähigkeit der hydrodynamisch wirkenden Gleitlager unzulässig abnimmt, obwohl unter Wärmepumpenbedingungen eine größere Tragfähigkeit erforderlich wäre, um den Verdichter gefahrlos betreiben zu können.

Bei einer weiteren bekannten Ausführung wird zumindest der für die Schmierung der Gleitlager benötigte Ölteilstrom vom Ölreservoir über eine Nachfülleitung entnommen, zwecks Änderung des Lösungsgleichgewichtes in einem Ausdampfbehälter, der über eine Rohrleitung mit dem Saugraum in Verbindung steht, auf den Ansaugdruck entspannt und über eine Ölpumpe zu den Gleitlagern geführt. Das aus den Lagern austretende Öl gelangt mit Ausnahme einer Leckmenge zurück in den Ausdampfbehälter, während die Leckmenge in den Arbeitsraum und von dort übe^ Ölabscheider und Ifachfülleitung in den Ausdampfbehälter zurückgeführt wird, dessen Flüssigkeitsstand geregelt wird.

Nachteilig sind ein relativ großer Aufwand zur Abdichtung des Arbeitsraumes von den Gleitlagerstellen, eine Verschlechterung des Liefergrades des Schraubenverdichters durch den Arbeitsinedienstrom, der aus dem Ausdampfbehälter ausdampft und den Ansaugstrom um den gleichen Betrag schmälert und die Anordnung dieses zusätzlichen Ausdampfbehälters am Schraubenverdichteraggregat.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, bei Schraubsnverdichtern der beschriebenen Art einen zuverlässigen Betrieb auch in bisher neuen Anwendungsgebieten, zum Beispiel in Wärmepumpenanlagen, zu gewahrleisten und kostengünstige Schraubenverdichteraggregate auch für diesen •Anwendungsfall zu schaffen.

Wesen der Erfindung

Die technische Aufgabe besteht darin, bei Schraubenverdichteraggregat eh der beschriebenen Art mit einer neuen Anordnung der Schmierölversorgung die Kosten für das Schraubenverdichteraggregat auch für erweiterte Einsatzgrenzen zu reduzieren und die vorhandenen Nachteile der bekannten technischen Lösungen zu beseitigen.

Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß der Ausdampfbehälter als Bestandteil des Verdichters ausgebildet ist und in einen oder mehreren Freiräumen der saugseitigen Gehäuseendwand oder druckseitigen Endwand in den Lagergassen der Rotoren angeordnet wird. Über eine Verbindungsleitung wird das mit Kältemittel angereicherte Öl aus dem dem Schraubenverdichter auf der Druckseite nachgeschalteten Ölabscheider oder Ölreservoir entsprechend dem Losungsgleichgewicht, das durch Verdichtungsenddruck und -temperatur bestimmt wird, entnommen und nach Entspannen des Öl-Kältemittel-Gemisches auf einen Druck, der zwischen Saug- und Verdichtungsenddruck liegt, dem Freiraum im Schraubenverdichter zugeführt. In diesem Freiraum ist als weiteres Merkmal eine den geometrischen Verhältnissen des Schraubenverdichters angepaßte Abscheidepatrone angeordnet, die den nach der Entspannung anfallenden Dampfanteil

vom Öl abscheidet. Die Trennung des Dampfanteiles vom Öl bei einem Druck, der niedriger als der Verdichtungsenddruck ist, führt zu einem neuen Lösungsgleichgewicht zwischen Öl und Arbeitsmedium. Entsprechend diesem Gleichgewichtszustand wird das Öl mit höherer Gemischviskosität nach Durchlaufen der Abscheidepatrone gegebenenfalls über eine Schmierölpumpe und einen Ölkühler den Gleitlagern des Schraubenverdichters zugeführt. Die Anordnung einer rotierenden Abscheidepatrone erfüllt gleichzeitig die Punktion eines Ölfilters, so daß dieses Bauteil am Schraubenverdichteraggregat für den Schmierölstrom nicht mehr separat benötigt wird.

Der Dampfanteil wird über eine außen am Schraubenverdichter liegende Rohrleitung oder durch im Schraubenverdichter angeordnete Kanäle dem Arbeitsraum an einer Stelle zugeführt, an der die v-förmigen Arbeitskammern bei Vollast keine Verbindung zur Saugseite des Schraubenverdichters haben und den Druck aufweisen, der zum Erreichen der notwendigen Gemischviskosität des entspannten Öl-Kältemittel-Gemisches erforderlich ist.

Ausführungsbeispiel

Figur 1 zeigt die erfinderische Lösung in einem Schema eines ölüberfluteten Schraubenverdichteraggregates.

Figur 2 zeigt die erfindungsgemäße Ausführung der saugseitigen Gehäuseendwand mit der in der Lagergasse des Hebenrotors angeordneten Abscheidepatrone.

Gemäß Figur 1 gelangt das verdichtete Kältemittel-Öl-Gemisch mit Verdichtungsenddruck und •»temperatur aus dem Schraubenverdichter 1 in den Ölabscheider 2, in dem das Öl aus dem Kältemittel abgeschieden wird. Entsprechend Druck und Temperatur ist in dem separierten Öl Kältemittel enthalten» Nach dem Ölabscheider wird der Ölstrom geteilt. Ein Teilstrom wird über einen Ölfilter 3 und gegebenenfalls über äinen Ölkühler mit annähernd Verdichtungsenddruck zum Schraubenverdichter 1 geführt und über Anschluß 4 dem Arbeitsraum zugeleitet und über Anschluß § Beaufschlagung des Axialschubausgleichskolbens verwendet.

Der zweite Teil strom wird über ein Drosselventil 6 entspannt und der Abscheidepatrone 13 in der saugseitigen Gehäuseendwand 15 des Schraubenverdichter 1 über den Anschluß 7 zugeführt. Nach der Trennung des bei der Entspannung frei v/erdenden Kältemittel dampf anteil es vom Öl gelangt der Ölstrom mit der durch das neue Lösungsgleichgewicht-:erhöhten Gemischviskosität über eine Schmierölpumpe 8 und einen Ölkühler 9 zu den Anschlüssen 10 und 11 des Schraubenverdichters 1, um die saug- und druckseitigen Gleitlagerbuchsen zu versorgen. Der bei der Entspannung und Trennung anfallende Kältemitteldampf wird gemäß Figur 1 über eine außenliegende Rohrleitung am Anschluß 12 der Arbeitskammer des Schraubenverdichters 1 zugeführt.

Gemäß Figur 2 wird der entspannte Öl-Kältemittel-Teilstrom über den Anschluß 7 der Abscheidepatrone 13 zugeführt, die in dem Freiraum 14 der saugseitigen Gehäuseendwand I5 angeordnet ist. Hach der Trennung des Öles vom Kältemitteldampf in der Abscheidepatrone 13 wird der Ölstrom über den Anschluß 16 von der Schmierölpumpe 8 abgesaugt. Der Dampfstrom wird über die im Gehäuse angeordneten Bohrungen 17 dem Arbeitsraum über die Öffnung 18 zugeführt, die Verbindung zu der v-förmigen Arbeitskammer I9 im ifebenrotor hat, die keine Verbindung zur Saugseite hat und den gewünschten Druck aufweist.

Claims (4)

Srfindungsanspruch

1. Anordnung zur Schmierölversorgung an Schraubenverdichteraggregaten, insbesondere zur Erhöhung der Tragfähigkeit der ölgeschmierten Gleitlagerstellen des Schraubenverdichteraggregates, bestehend aus einem ölüberfluteten Schraubenverdichter mit zusammen kämmenden schrägverzahnten Rotoren, die in einem umschließenden Gehäuse angeordnet sind, wobei die zylindrischen Wellenansätze der Rotoren sich in die Gehäuseendwände erstrecken, in denen sie zumindest in radialer Richtung und/oder in axialer Richtung in ölge schmierten Gleitlagern gelagert sind und bestehend aus Einrichtungen zum Trennen des Öles vom Arbeitsmedium und zur Sammlung des Öles in einem Ölreservoir und mit einem Ausdampfbehälter, der erstens über ein Drosselventil mit einer Leitung zum Ölreservoir verbunden ist und der zweitens über eine Schmierölleitung mit den Gleitlagern des Schraubenverdichters verbunden ist und ddr drittens über eine Leitung durch das Gehäuse des Schraubenverdichters mit der Arbeitskammer verbunden ist, gekennzeichnet dadurch, daß als Ausdampfbehälter ein oder mehrere Freiräume in der saugseitigen oder druckseitigen Gehäuseendwand ausgebildet sind und darin eine Abscheidepatrone angeordnet ist, und daß sich der Ausdampfbehälter strömungsmäßig nach dem Drosselventil befindet und leitungsmäßig für den Teilölstrom mit den ölgeschmierten Gleitlagerbuchsen verbunden ist und für den Kältemittelteildampfstrom mit dem Gehäusemantel verbunden ist, an einer Stelle, an. der die von den Rotoren gebildete v-förmige Arbeitskammer einen Druck niedriger als der Yerdichtungsenddruck und höher als der Saugdruck aufweist.

2. Anordnung zur Schmierölversorgung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Ausdampfbehälter in einem Preiraum der saugseitigen Lagergasse angeordnet ist.

3. Anordnung zur SchmierölVersorgung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß ein Teil der Hebenrotorlagergasse als Freiraum für den Ausdampfbehälter gestaltet ist.

4· Anordnung zur ScbmierÖlversorgung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Abscheidepatrone rotierend angeordnet ist.

Hierauf Seilen Zeichnungen