DE10003869A1 - Verfahren zum Komprimieren von fluiden Fördermedien - Google Patents
Verfahren zum Komprimieren von fluiden FördermedienInfo
- Publication number
- DE10003869A1 DE10003869A1 DE2000103869 DE10003869A DE10003869A1 DE 10003869 A1 DE10003869 A1 DE 10003869A1 DE 2000103869 DE2000103869 DE 2000103869 DE 10003869 A DE10003869 A DE 10003869A DE 10003869 A1 DE10003869 A1 DE 10003869A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- compressor
- unit
- units
- compressor unit
- working parameters
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
- F04C28/02—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids specially adapted for several pumps connected in series or in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B41/00—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
- F04B41/06—Combinations of two or more pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/20—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by changing the driving speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/001—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
- F04C28/08—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by varying the rotational speed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Komprimieren von fluiden Fördermedien mit mindestens zwei Verdichtereinheiten, wobei der Auslass der jeweils vorgeschalteten Verdichtereinheit mit dem Einlass der nachgeschalteten Verdichtereinheit in Verbindung steht. In dem neuartigen Verdichtereinheiten-Konzept wird jede Verdichtereinheit von einem eigenen Antriebsaggregat angetrieben. Dabei wird mindestens ein Teil der Arbeitsparameter der Verdichtereinheiten erfasst und durch eine Steuereinheit derart verarbeitet, dass die Arbeitsparameter der jeweils vorgeschalteten Verdichtereinheit mit den Arbeitsparametern der jeweils nachgeschalteten Verdichtereinheit korrelierbar sind. Damit lässt sich sowohl ein besonders guter Wirkungsgrad erreichen als auch die Verdichteranlage ohne Veränderungen im apparativen Aufbau an verschiedene Verwendungserfordernisse zeitlich unmittelbar anpassen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Komprimieren von fluiden Fördermedien mit mindestens zwei
Verdichtereinheiten, wobei der Auslass der jeweils
vorgeschalteten Verdichtereinheit mit dem Einlass der
nachgeschalteten Verdichtereinheit in Verbindung steht.
In Verdichtern bzw. Kompressoren zur Förderung fluider
Medien müssen die Verdichter bzw. Kompressoren bei sich
ändernden Betriebsbedingungen schnell dem wechselnden
Bedarf an fluidem Fördermedium angepasst werden. Als
fluide Fördermedien werden im vorliegenden Fall
vorzugsweise Gase angesehen. Es können jedoch auch
Flüssigkeiten und Gas-Flüssigkeits-Gemische sein.
Verdichtereinheiten können z. B. Roots-, Kolben-, und
Schraubenverdichter sein.
Derartige zwei- und mehrstufige Verdichtereinheiten sind
allgemein bekannt. Dabei werden die Verdichtereinheiten
von einem gemeinsamen Antriebsaggregat angetrieben. Die
Verbindung zwischen dem gemeinsamen Antriebsaggregat und
den einzelnen Verdichtereinheiten wird durch mechanische
Bauteile, wie Transmissionsriemen, die über
Riemenscheiben (Riemengetriebe) geführt werden, oder
Zahnräder (Zahnradgetriebe) hergestellt. Hierbei sind
aufgrund des gemeinsamen Antriebs und starrer
Übersetzungsverhältnisse die Drehzahlen der
Verdichtereinheiten vorgegeben. Sollen die
Arbeitsparameter Auslassdruck sowie Fördermenge der
vorgeschalteten und nachgeschalteten Verdichtereinheiten
an wechselnde Anforderungen angepasst werden, dann ist
beim Antrieb mit Transmissionsriemen der Austausch der
Riemenscheiben erforderlich. Ein schnelles Anpassen der
Anlage an variable Anforderungen, insbesondere sich
ändernde Auslassdrücke und Fördermengen, und somit ein
kontinuierlicher Betrieb ist daher nicht möglich.
Wird anstatt eines Riemengetriebes ein Zahnradgetriebe
benutzt, dann sind ebenfalls feste
Übersetzungsverhältnisse vorgegeben, deren Änderung
zeitaufwendig ist und einen Stillstand der
Verdichteranlage über einen längeren Zeitraum erfordert.
Aus der DE 197 11 510 A1 ist eine Verdichtereinheit mit
einem ersten und zweiten Schraubenverdichter, die ein
gemeinsames Antriebsaggregat haben, bekannt. Die
Schraubenverdichtereinheiten sind über einen speziellen
Riemenantrieb miteinander gekoppelt. Diese Ausgestaltung
erfordert zur Anpassung der Übersetzungsverhältnisse den
Austausch der Riemenscheiben und ein erneutes Spannen des
Antriebsriemens. Hierzu muss die Verdichteranlage über
einen längeren Zeitraum außer Betrieb genommen werden.
Ferner ist aus DE 32 02 993 C2 eine mehrstufige
Drehkolbenverdichteranlage aus mehreren koppelbaren
Drehkolbenverdichter-Baueinheiten bekannt. Wellen mit
daran angebrachten Zahnrädern dienen dem Antrieb der
Haueinheiten durch eine gemeinsame Antriebseinheit. Diese
Ausgestaltung mittels eines Zahnradgetriebes ermöglicht
die Kombination mehrerer Verdichtereinheiten mit jeweils
vorgeschalteten und nachgeschalteten Verdichtereinheiten.
Jedoch sind die Übersetzungsverhältnisse der einzelnen
Verdichtereinheiten fest vorgegeben. Nur ein Austausch
von Baueinheiten und ein damit verbundener
Betriebsstillstand ermöglicht eine Anpassung an geänderte
Anforderungen.
Weiterhin ist aus US 3,407,996 eine
Schraubenverdichtereinheit bestehend aus wenigstens zwei
Schraubenverdichtern bekannt, die an einer gemeinsamen
Übertragungseinheit abnehmbar angebracht sind und mittels
eines gemeinsamen Antriebsmotors über Zahnräder
angetrieben werden. Die Übersetzungsverhältnisse der
einzelnen Verdichtereinheiten sind fest vorgegeben und
eine Anpassung an geänderte Anforderungen lässt sich nur
über den kompletten Austausch von Verdichtereinheiten
während des Stillstands der Verdichteranlage erreichen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
vollkommen neuartiges Verdichtereinheiten-Konzept zur
Verfügung zustellen, dass wechselnden Anforderungen an
eine Verdichteranlage, die aus mindestens zwei
Verdichtereinheiten besteht, anpassbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der
Verfahrensmaßnahme gelöst, dass jede Verdichtereinheit
von einem eigenen Antriebsaggregat angetrieben ist und
mindestens ein Teil der Arbeitsparameter der
Verdichtereinheiten erfasst und derart verarbeitet wird,
dass die Arbeitsparameter der jeweils vorgeschalteten
Verdichtereinheit mit den Arbeitsparametern der jeweils
nachgeschalteten Verdichtereinheit korrelierbar sind.
Unter Arbeitsparametern wird erfindungsgemäß verstanden:
Drehzahl, Fördervolumen, Stromaufnahme,
Spannungsaufnahme, Kraftstoffzufuhr, Leistungsaufnahme,
Einlassdruck und Auslassdruck. Hierbei entspricht der
Auslassdruck einer Verdichtereinheit dem Einlassdruck
einer nachgeschalteten Verdichtereinheit.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, bei einer
mindestens zwei Verdichtereinheiten aufweisenden
Verdichteranlage, anstelle eines gemeinsamen Antriebs
jeweils getrennte Antriebe vorzusehen und diese über
bestimmte Arbeitsparameter der Verdichteranlage zu
steuern oder zu regeln. Diese Arbeitsparameter können die
Auslassdrücke, die Drehzahlen, die Stromaufnahme, die
Spannungsaufnahme, die Leistungsaufnahmen der einzelnen
Verdichtereinheiten und die Gesamtleistungsaufnahme der
Verdichteranlage sein. Gemäß der erfindungsgemäßen Lehre
werden diese Arbeitsparameter erfasst und durch
mindestens eine Steuereinheit ausgewertet und in
Steuerbefehle umgewandelt. Dieses neuartige Konzept lässt
sich derart vorteilhaft gestalten, dass ein gewünschter
Auslassdruck bzw. eine gewünschte Fördermenge der
Verdichteranlage bei minimaler Gesamtleistungsaufnahme
erreichbar ist. Dadurch ergibt sich ein besonders guter
Wirkungsgrad. Dies ist ohne Veränderungen im apparativen
Aufbau, d. h. ohne zeitaufwendige Veränderungen von
Übersetzungsverhältnissen oder Austausch von
Verdichtereinheiten realisierbar.
Mit anderen Worten wird damit erreicht, das
beispielsweise ein gewählter letzter Auslassdruck
(Enddruck) bzw. eine letzte Fördermenge (Endfördermenge)
in einem weiten Druck- bzw. Fördermengenbereich
kontinuierlich zur Verfügung stehen. In jedem Fall sind
in Abhängigkeit von den Verwendungserfordernissen der
Auslassdruck und die Fördermenge nach der letzten
Verdichtereinheit zeitlich unmittelbar, z. B. an geänderte
oder sich ändernde Produktionsprozesse, anpassbar. Dies
wird derart erreicht, dass nach dem Erfassen der
Arbeitsparameter diese an eine Steuereinheit
weitergeleitet und dort mittels eines Auswertsystem, wie
z. B. von Programmen (Software), die Drehzahlen der
einzelnen Verdichterstufen mittels der Änderung der
Arbeitsparameter der Antriebsaggregate (Stromaufnahme,
Spannungsaufnahme oder Kraftstoffzufuhr) so aufeinander
abgestimmt werden, dass die Gesamtsumme der
Leistungsaufnahmen aller Verdichtereinheiten minimiert
wird.
Die Arbeitsparameter können entsprechend den jeweiligen
Anforderungen an die Verdichteranlage ausgewählt und
vorteilhaft miteinander korreliert werden. Die Auswertung
kann zum einen auf der Basis von Algorithmen, die z. B. in
rechnerischen Simulationen unter verschiedenen
Verfahrensbedingungen ermittelt und in Versuchsreihen
getestet und verfeinert werden, erfolgen. Alternativ kann
die Auswertung ferner anhand von rechnerisch bestimmten
und in Versuchsreihen kalibrierten sowie getesteten
Parameter-Kennlinien, oder aber ausschließlich durch auf
Versuchsreihen basierenden Kennlinien erfolgen. Die
anschließende Veränderung der Arbeitsparameter der
Antriebsaggregate, z. B. Stromaufnahme, Spannungsaufnahme
oder Kraftstoffzufuhr und dem daraus resultierenden
Arbeitsparameter Leistungsaufnahme, kann manuell oder
automatisch durch eine in die Steuerungseinheit
integrierte oder separate Regeleinheit erfolgen. Durch
die Regelung der Arbeitsparameter der Antriebsaggregate
ist die Drehzahl der einzelnen Verdichtereinheiten und
damit der jeweilige Auslassdruck bzw. die jeweilige
Fördermenge veränderbar. Alternativ können die
Verdichtereinheiten auch dahingehend geregelt werden,
dass bei vorgegebener Gesamtleistungsaufnahme mit Hilfe
der Steuerungs- und Regeleinheit ein maximaler End-
Auslassdruck bzw. ein maximales End-Fördervolumen
erreicht wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der
Auslassdruck oder die Fördermenge der vorgeschalteten
Verdichtereinheit gemessen und die Drehzahl der
nachgeschalteten Verdichtereinheit auf diesen durch die
Veränderung eines oder mehrer der Arbeitsparameter
Stromaufnahme, Spannungsaufnahme und Kraftstoffaufnahme
geregelt.
In einer weiteren Ausführungsform wird vorzugsweise der
Auslassdruck oder die Fördermenge der nachgeschalteten
Verdichtereinheit gemessen und die Drehzahl der
vorgeschalteten Verdichtereinheit auf diesen durch die
Veränderung eines oder mehrer der Arbeitsparameter
Stromaufnahme, Spannungsaufnahme und Kraftstoffaufnahme
geregelt.
Schließlich können die Drehzahlen, Auslassdrücke und
Fördermengen der jeweils vorgeschalteten und
nachgeschalteten Verdichtereinheiten gemessen und in der
Steuereinheit miteinander korreliert werden. Die
Regeleinheit kann aus der Gruppe der Arbeitsparameter der
Antriebsaggregate eines oder mehrere kontinuierlich
verändern und dadurch die Drehzahlen so aufeinander
anpassen, dass der Arbeitspunkt von jeweils vor- und
nachgeschalteter Verdichtereinheit derart aufeinander
abgestimmt sind, dass die Gesamtleistungsaufnahme bei
jeweils vorgegebenem End-Auslassdruck bzw. End-
Fördermenge minimiert wird. Die Abstimmung der
Arbeitspunkte kann z. B. derart erfolgen, dass in einem
iterativen Prozess mit Hilfe einer Fuzzy-Logic die
einzelnen Arbeitspunkte variiert und damit die geringste
Gesamtleistungsaufnahme und damit immer der bestmögliche
Wirkungsgrad schnell erreicht bzw. angefahren wird.
Bei den erfindungsgemäß verwendeten Verdichtereinheiten
kann es sich um Roots-, Kolben- und Schraubenverdichter
oder eine Kombination daraus handeln. Antriebsaggregate
können Elektromotoren, wie z. B. Gleichstrommotoren mit
Reihen- oder Nebenschluß, Drehstromasynchronmotoren,
Reluktanzmotoren oder eine Kombination davon sein.
Außerdem kann mindestens ein Antriebsaggregat ein
Verbrennungsmotor sein. Der Einsatz von
Verbrennungsmotoren bietet sich vor allem in abgelegenen
ländlichen Gebieten ohne oder ohne ausreichende
Stromversorgung an. Handelt es sich bei dem
Antriebsaggregat um einen Drehstromasynchronmotor, so
erfolgt die Regelung des Drehfeldes mittels eines
Frequenzumwandlers.
Durch die Anordnung einer Kühleinrichtung in der
Verbindung zwischen zwei aufeinandergeschalteten
Verdichtereinheiten kann erreicht werden, dass zum einen
unter Beibehaltung der geforderten Gesamtfördermenge eine
geringere Antriebsleistung der nachgeschalteten
Verdichtereinheit erforderlich ist und zum anderen
aufgrund der geringeren Temperatur des fluiden
Fördermediums die nachgeschaltete Verdichter mit einer
höheren Drehzahl betrieben werden kann, und damit ein
höherer Auslassdruck bzw. eine höhere Fördermenge
erreichbar ist. Beim Zwischenschalten einer
Kühleinrichtung kann der Auslassdruck der vorgeschalteten
Verdichtereinheit vom Einlassdruck der nachgeschalteten
Verdichtereinheit abweichen. Zusätzlich oder alternativ
kann eine Kühleinrichtung der in Strömungsrichtung ersten
Verdichtereinheit vorgeschaltet sein, damit die
Temperatur des zu komprimierenden fluiden Fördermediums
verringert und die oben genannten Vorteile erreicht
werden. Es ist ferner möglich der in Strömungsrichtung
letzten Verdichtereinheit eine Kühleinrichtung
nachzuschalten und damit das aufgrund der Verdichtung
erwärmte fluide Fördermedium auf eine für die weitere
Verwendung vorteilhafte Temperatur abzukühlen.
Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum
besseren Verständnis der Erfindung ein Schaltschema eines
Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung, nach dem Stand
der Technik und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher
beschrieben.
Fig. 1 zeigt das Schaltschema zum Komprimieren von
fluiden Fördermedien nach dem Stand der Technik,
und
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren zum Komprimieren von
fluiden Fördermedien.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht besteht die Vorrichtung nach
dem Stand der Technik aus einer ersten Verdichtereinheit
(10) (1. Stufe) und einer mit dieser in Strömungsrichtung
(12) über Leitungen (14, 16) verbundenen zweiten
Verdichtereinheit (18) (2. Stufe). Jede Verdichtereinheit
(10, 18) besitzt einen Einlass (20, 22) und einen Auslass
(24, 26) und ist über eine Antriebsachse (28, 30) mit
einer Riemenscheibe (32, 34) verbunden. Die
Riemenscheiben (32, 34) der Verdichtereinheiten (10, 18)
sind über einen gemeinsamen Antriebsriemen (36) mit der
Riemenscheibe (38) verbunden. An die Riemenscheibe (38)
ist mittels einer Antriebswelle (40) ein einzelnes
Antriebsaggregat (42) gekoppelt, welches die erste und
zweite Verdichtereinheit gemeinsam antreibt. Zwischen den
Verdichtereinheiten (10, 18) befindet sich eine
Kühleinrichtung (44). Die Verbindung zwischen der
Kühleinrichtung (44) und den Verdichtereinheiten (10, 18)
wird durch Leitungen (14, 16) hergestellt. Die Drehzahl
n0 des Antriebsaggregats (42) wird entsprechend den
Übersetzungsverhältnissen zwischen den Riemenscheiben
(30, 36, 38) in die Drehzahlen n1 und n2 der
Verdichtereinheiten (10, 18) übersetzt. Das Fördermedium
mit dem Vordruck p0 wird in der ersten Verdichtereinheit
(10) mit Drehzahl n1 verdichtet und dadurch der
Auslassdruck p1 erzeugt. Dieser Auslassdruck p1 ist
gleich dem Einlassdruck der zweiten Verdichtereinheit
(18). Mit der zwischen den Verbindungsleitungen (14, 16)
angeordneten Kühleinrichtung (44) wird das in der ersten
Verdichterstufe (10) vorverdichtete Fördermedium
entsprechend der Kühlleistung abgekühlt. Nun wird das in
der ersten Verdichtereinheit (10) auf den Druck p1
vorverdichtete und mit der Kühleinrichtung gekühlte
Fördermedium der zweiten Verdichterstufe (18) zugeführt.
In der zweiten Verdichterstufe wird das Fördermedium mit
der Drehzahl n2 auf den Auslassdruck p2 verdichtet. Der
Auslassdruck p2 wird mit der zweiten Druckmesseinheit
(48) bestimmt. Aus dem Arbeitsschema und den obigen
Erläuterungen ist ersichtlich, dass aufgrund vorgegebener
Übersetzungsverhältnisse zwischen den Riemenscheiben (32,
34, 38) sich die Verdichtereinheiten (10, 18) nur mit
ganz bestimmten Kombinationen der Drehzahlen n1, n2, n3
betreiben lassen, wodurch wiederum nur ganz bestimmte
Kombinationen der Auslassdrücke p1, p2 möglich sind.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht besteht die erfindungsgemäße
Vorrichtung aus einer ersten Verdichtereinheit (10) (1.
Stufe) und einer mit dieser in Strömungsrichtung (12)
über Leitungen (14, 16) verbundenen zweiten
Verdichtereinheit (18) (2. Stufe). An diese Leitungen ist
eine Kühleinrichtung (44) angeschlossen. Jede
Verdichtereinheit (10, 18) besitzt einen Einlass (20, 22)
und einen Auslass (24, 26). Die erste Verdichtereinheit
(10) wird durch ein erstes Antriebsaggregat (50) und die
zweite durch ein zweites Antriebsaggregat (52) über
separate Antriebswellen (28, 30) mit den Drehzahlen n1
und n2 angetrieben. Als Arbeitsparameter wird durch
integrierte Drehzahlgeber an dem ersten Antriebsaggregat
(50) die Drehzahl n1 und an dem zweiten Antriebsaggregat
(52) die Drehzahl n2 kontinuierlich gemessen und an die
Steuereinheit (54) über Leitungen (56, 58) übermittelt.
Alternativ kann bei der Verwendung eines Elektromotors,
z. B. eines Drehstromasynchronmotors, die Drehzahl n1
durch einen ersten Frequenzumrichter des ersten
Antriebsaggregats (50) und die Drehzahl n2 durch einen
zweiten Frequenzumrichter des zweiten Antriebsaggregats
(52) erfasst und über Leitungen (56, 58) an die
Steuereinheit (54) übermittelt werden. Als weitere
Arbeitsparameter werden mit Hilfe von Druckmesseinheiten
(46, 48) die Auslassdrücke p1, p2 gemessen und über die
Leitungen (60, 62) an die Steuereinheit weitergeleitet.
Ebenso werden aus den Frequenzumrichtern die
Leistungsaufnahmen erfasst und als Summe ermittelt.
In der Steuereinheit werden die kontinuierlich
übermittelten Arbeitsparameter Drehzahl n1, n2 und
Auslassdruck p1, p2 miteinander derart korreliert, das
z. B. ein für einen Produktionsprozess erforderlicher und
deshalb vorgegebener Auslassdruck p1 auch bei wechselnder
Fördermenge konstant gehalten wird. Dabei ist besonders
vorteilhaft, das durch optimale Abstimmung der Drehzahlen
n1, n2 der Verdichtereinheiten (10, 18), z. B. mit Hilfe
einer Fuzzy-Logic, die Gesamtleistungsaufnahme der
Verdichtereinheiten minimal und deshalb der Wirkungsgrad
der gesamten Verdichteranlage sehr hoch ist.
Alternativ kann die Summe der Leistungsaufnahmen als
Minimalwert derart eingeregelt werden, das die Drehzahl
n1 in kleinen Schritten verändert wird und dabei jeweils
die Gesamtleistungsaufnahme gemessen und gespeichert
wird. Anschließend wird die bestimmte optimale Drehzahl
n1 mit der geringsten ermittelten Gesamtleistungsaufnahme
eingestellt. Nachfolgend kann ebenso der optimale Wert
für n2 ermittelt und eingestellt werden.
10
erste Verdichtereinheit (
1
. Stufe)
12
Strömungsrichtung
14
Leitung
16
Leitung
18
zweite Verdichtereinheit (
2
. Stufe)
20
Einlass der
1
. Stufe
22
Einlass der
2
. Stufe
24
Auslass der
1
. Stufe
26
Auslass der
2
. Stufe
28
Antriebsachse der
1
. Stufe
30
Antriebsachse der
2
. Stufe
32
Riemenscheibe der
1
. Stufe
34
Riemenscheibe der
2
. Stufe
36
Antriebsriemen
38
Riemenscheibe
40
Antriebswelle
42
Antriebsaggregat
44
Kühleinrichtung
46
Erste Druckmesseinheit
48
Zweite Druckmesseinheit
50
erstes Antriebsaggregat
52
zweites Antriebsaggregat
54
Steuereinheit
56
Leitung
58
Leitung
60
Leitung
62
Leitung
Claims (14)
1. Verfahren zum Komprimieren von fluiden Fördermedien
bestehend aus mindestens zwei Verdichtereinheiten (10,
18), wobei der Auslass (24) der jeweils vorgeschalteten
Verdichtereinheit (10) mit dem Einlass (22) der
nachgeschalteten Verdichtereinheit (18) in Verbindung
steht,
dadurch gekennzeichnet, dass jede Verdichtereinheit (10,
18) von einem eigenen Antriebsaggregat (50, 52)
angetrieben ist und zumindest ein Teil der
Arbeitsparameter der Verdichtereinheiten (10, 18) erfasst
und derart verarbeitet wird, dass die Arbeitsparameter
der jeweils vorgeschalteten Verdichtereinheit (10) mit
den Arbeitsparametern der jeweils nachgeschalteten
Verdichtereinheit (18) korrelierbar sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine der Verdichtereinheiten (10, 18) ein
Rootsverdichter ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine der Verdichtereinheiten (10, 18) ein
Schraubenverdichter ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine der Verdichtereinheiten (10, 18) ein
Kolbenverdichter ist.
5. Verfahren nach der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass mindestens ein Antriebsaggregat (50,
52) ein Elektromotor ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Elektromotor ein Drehstromasynchronmotor
ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch dass, die Regelung
über einen Frequenzumwandler erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Elektromotor ein Reluktanzmotor ist.
9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Elektromotor ein Gleichstrommotor ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass mindestens ein Antriebsaggregat (50,
52) ein Verbrennungsmotor ist.
11. Verfahren nach Anspruch 1, charakterisiert dadurch, dass
die Arbeitsparameter ausgewählt sind aus der Gruppe,
bestehend aus Drehzahl, Fördervolumen, Stromaufnahme,
Spannungsaufnahme, Kraftstoffzufuhr, Leistungsaufnahme,
Einlassdruck und Auslassdruck.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen zwei
aufeinandergeschalteten Verdichtereinheiten (10, 18) eine
Kühleinrichtung (44) aufweist.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der vom Fördermedium zuletzt
durchströmten Verdichtereinheit eine Kühleinrichtung
nachgeschaltet ist.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zu Beginn der vom Fördermedium
durchströmten Verdichtereinheit eine Kühleinrichtung
vorgeschaltet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000103869 DE10003869C5 (de) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | Verfahren zum Komprimieren von fluiden Fördermedien |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000103869 DE10003869C5 (de) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | Verfahren zum Komprimieren von fluiden Fördermedien |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10003869A1 true DE10003869A1 (de) | 2001-08-16 |
DE10003869C2 DE10003869C2 (de) | 2003-07-17 |
DE10003869C5 DE10003869C5 (de) | 2007-11-08 |
Family
ID=7629143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2000103869 Expired - Fee Related DE10003869C5 (de) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | Verfahren zum Komprimieren von fluiden Fördermedien |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10003869C5 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002025115A1 (en) * | 2000-09-25 | 2002-03-28 | Compair Uk Limited | Multi-stage screw compressor |
DE10240600A1 (de) * | 2002-09-03 | 2004-03-18 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Verfahren zur Erzeugung von Druckluft und Kompressoranordnung zur Durchführung des Verfahrens |
WO2005085646A1 (en) * | 2004-02-27 | 2005-09-15 | York International Corporation | System and method for variable speed operation of a screw compressor |
EP3388677A1 (de) * | 2017-04-10 | 2018-10-17 | Gardner Denver Deutschland GmbH | Verfahren zur steuerung eines schraubenverdichters |
EP3925840A1 (de) * | 2020-06-16 | 2021-12-22 | MAN Truck & Bus AG | Kraftfahrzeug mit druckluftsystem |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017107599A1 (de) | 2017-04-10 | 2018-10-11 | Gardner Denver Deutschland Gmbh | Pulsations-Schalldämpfer für Kompressoren |
DE102017107602B3 (de) | 2017-04-10 | 2018-09-20 | Gardner Denver Deutschland Gmbh | Kompressoranlage mit interner Luft-Wasser-Kühlung |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3407996A (en) * | 1966-06-22 | 1968-10-29 | Atlas Copco Ab | Screw compressor units |
US3922110A (en) * | 1974-01-28 | 1975-11-25 | Henry Huse | Multi-stage vacuum pump |
DE2746748A1 (de) * | 1976-12-20 | 1978-06-29 | Boeing Co | Vorrichtung zur konzentration elektromagnetischer kraftlinien |
DE3202993C2 (de) * | 1982-01-29 | 1986-07-10 | Aerzener Maschinenfabrik Gmbh, 3251 Aerzen | Drehkolbenverdichter |
US5743715A (en) * | 1995-10-20 | 1998-04-28 | Compressor Controls Corporation | Method and apparatus for load balancing among multiple compressors |
DE19711510A1 (de) * | 1997-03-19 | 1998-09-24 | Aerzener Maschf Gmbh | Schraubenverdichter |
DE19932433A1 (de) * | 1999-07-12 | 2000-01-27 | Regar Karl Nikolaus | Verfahren zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von Verdrängerkompressoren |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ZA776097B (en) * | 1976-10-19 | 1978-06-28 | Sterling Drug Inc | Process and apparatus for supplying compressed gas |
US5944049A (en) * | 1997-07-15 | 1999-08-31 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for regulating a pressure in a chamber |
DE19816241C1 (de) * | 1998-04-11 | 1999-10-28 | Vacuubrand Gmbh & Co | Membran- oder Kolbenpumpe oder kombinierte Membran-/Kolbenpumpe mit Einrichtung zur druckabhängigen Reduzierung der Schöpfraumvergrößerungsgeschwindigkeit |
-
2000
- 2000-01-28 DE DE2000103869 patent/DE10003869C5/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3407996A (en) * | 1966-06-22 | 1968-10-29 | Atlas Copco Ab | Screw compressor units |
US3922110A (en) * | 1974-01-28 | 1975-11-25 | Henry Huse | Multi-stage vacuum pump |
DE2746748A1 (de) * | 1976-12-20 | 1978-06-29 | Boeing Co | Vorrichtung zur konzentration elektromagnetischer kraftlinien |
DE3202993C2 (de) * | 1982-01-29 | 1986-07-10 | Aerzener Maschinenfabrik Gmbh, 3251 Aerzen | Drehkolbenverdichter |
US5743715A (en) * | 1995-10-20 | 1998-04-28 | Compressor Controls Corporation | Method and apparatus for load balancing among multiple compressors |
DE19711510A1 (de) * | 1997-03-19 | 1998-09-24 | Aerzener Maschf Gmbh | Schraubenverdichter |
DE19932433A1 (de) * | 1999-07-12 | 2000-01-27 | Regar Karl Nikolaus | Verfahren zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von Verdrängerkompressoren |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002025115A1 (en) * | 2000-09-25 | 2002-03-28 | Compair Uk Limited | Multi-stage screw compressor |
DE10240600A1 (de) * | 2002-09-03 | 2004-03-18 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Verfahren zur Erzeugung von Druckluft und Kompressoranordnung zur Durchführung des Verfahrens |
US7226273B2 (en) | 2002-09-03 | 2007-06-05 | Knorr-Brense Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh | Method of generating compressed air, and compressor arrangement for implementing the method |
WO2005085646A1 (en) * | 2004-02-27 | 2005-09-15 | York International Corporation | System and method for variable speed operation of a screw compressor |
US7096681B2 (en) | 2004-02-27 | 2006-08-29 | York International Corporation | System and method for variable speed operation of a screw compressor |
CN1950613B (zh) * | 2004-02-27 | 2011-02-23 | 约克国际公司 | 用于螺旋式压缩机的变速操作的系统和方法 |
EP3388677A1 (de) * | 2017-04-10 | 2018-10-17 | Gardner Denver Deutschland GmbH | Verfahren zur steuerung eines schraubenverdichters |
CN108691768A (zh) * | 2017-04-10 | 2018-10-23 | 加德纳·丹佛德国股份有限公司 | 用于控制旋转式螺杆压缩机的方法 |
DE102017107601B4 (de) * | 2017-04-10 | 2019-11-07 | Gardner Denver Deutschland Gmbh | Verfahren zur Steuerung eines Schraubenverdichters |
US11193489B2 (en) | 2017-04-10 | 2021-12-07 | Gardner Denver Deutschland Gmbh | Method for controlling a rotary screw compressor |
US11686310B2 (en) | 2017-04-10 | 2023-06-27 | Gardner Denver Deutschland Gmbh | Method for controlling a rotary screw compressor |
US12092110B2 (en) | 2017-04-10 | 2024-09-17 | Gardner Denver Deutschland Gmbh | Method for controlling a rotary screw compressor |
EP3925840A1 (de) * | 2020-06-16 | 2021-12-22 | MAN Truck & Bus AG | Kraftfahrzeug mit druckluftsystem |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10003869C5 (de) | 2007-11-08 |
DE10003869C2 (de) | 2003-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60117821T2 (de) | Mehrstufiger schraubenverdichter | |
DE60028801T2 (de) | Mehrstufige verdichteranlage und verfahren zur regelung derselben | |
DE3123736C2 (de) | ||
DE69306301T2 (de) | Regeleinrichtung und -verfahren für einen Kompressor treibenden Motor | |
DE3032292A1 (de) | Verbesserter regler fuer umlaufende hochleistungsmaschinen | |
EP3146215B1 (de) | Mehrstufige verdichteranlage mit hydrodynamischer strömungskupplung | |
DE3937152A1 (de) | Verfahren zum optimierten betreiben zweier oder mehrerer kompressoren im parallel- oder reihenbetrieb | |
EP3601797B1 (de) | Kolbenkompressor mit erweitertem regelbereich | |
EP2133568B1 (de) | Mehrstufiger Kolbenkompressor | |
DE10013098A1 (de) | Anlage zur Erzeugung von Druckluft | |
DE10003869C2 (de) | Verfahren zum Komprimieren von fluiden Fördermedien | |
DE102011013151A1 (de) | Verfahren zur Kühlmittelversorgung, Schaltanordnung und Werkzeugmaschine | |
WO2002084117A2 (de) | Drehzahlvariable förderpumpe | |
EP3830422A1 (de) | Vakuumpumpe | |
WO2011023690A2 (de) | Verdichter | |
WO2023217533A1 (de) | Brennstoffzellensystem und verfahren zu dessen betrieb | |
EP3388677A1 (de) | Verfahren zur steuerung eines schraubenverdichters | |
DE2746948A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum liefern von druckgas | |
DE2609389A1 (de) | Abgasturboladeraggregat | |
DE19932433A1 (de) | Verfahren zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von Verdrängerkompressoren | |
DE102008031747A1 (de) | Vorrichtung zum Bereitstellen von aufbereiteter Luft zur Verwendung als Druckluft in einem pneumatisch betriebenen Bremssystem eines Fahrzeuges | |
EP0381790B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Komprimieren von gasförmigem Fördermedium | |
CH720684A1 (de) | Bidirektionales Single-Screw System und Verfahren zur Kompression und Expansion eines Gases | |
WO2023237751A1 (de) | Verfahren zum verdichten eines propylenkältemittels | |
WO2023152293A1 (de) | Salpetersäureanlage zur herstellung von salpetersäure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8369 | Partition in: |
Ref document number: 10066362 Country of ref document: DE Kind code of ref document: P |
|
Q171 | Divided out to: |
Ref document number: 10066362 Country of ref document: DE Kind code of ref document: P |
|
8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
8392 | Publication of changed patent specification | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |