DE102021122314A1 - Zweistufige gasverdichtungsanlage mit optimierter druckgas-druckdifferenz-kühleinheit zur kühlung mittels druckdifferenz - Google Patents

Zweistufige gasverdichtungsanlage mit optimierter druckgas-druckdifferenz-kühleinheit zur kühlung mittels druckdifferenz Download PDF

Info

Publication number
DE102021122314A1
DE102021122314A1 DE102021122314.8A DE102021122314A DE102021122314A1 DE 102021122314 A1 DE102021122314 A1 DE 102021122314A1 DE 102021122314 A DE102021122314 A DE 102021122314A DE 102021122314 A1 DE102021122314 A1 DE 102021122314A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
cooling
stage
compressed
compressed gas
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.)
Pending
Application number
DE102021122314.8A
Other languages
English (en)
Inventor
Minsoo Kim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Turbowin Co Ltd
Original Assignee
Turbowin Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Turbowin Co Ltd filed Critical Turbowin Co Ltd
Publication of DE102021122314A1 publication Critical patent/DE102021122314A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12—Multi-stage pumps
    • F04D17/122—Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12—Multi-stage pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/284—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/5806—Cooling the drive system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/584—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps cooling or heating the machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2210/00—Working fluids
    • F05D2210/10—Kind or type
    • F05D2210/12—Kind or type gaseous, i.e. compressible

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

Offenbart wird eine zweistufige Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz, und insbesondere eine zweistufige Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz, wobei die optimierte Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit das Innere der zweistufigen Gasverdichtungsanlage kühlt, ein bei der Kühlung verwendetes Gas sammelt, das gesammelte Gas wieder verdichtet und ein Druckgas einem Abschnitt zuführt, der das Druckgas unter Verwendung der Druckdifferenz zwischen den in der vollständig luftdichten zweistufigen Gasverdichtungsanlage erzeugten Gasen verwendet, um die Maximierung der Energieeffizienz und einen Energiekreislauf zu ermöglichen.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine zweistufige Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz, und insbesondere eine zweistufige Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz, wobei die optimierte Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit das Innere der zweistufigen Gasverdichtungsanlage kühlt, ein bei der Kühlung verwendetes Gas sammelt, das gesammelte Gas wieder verdichtet und ein Druckgas einem Abschnitt zuführt, der das Druckgas unter Verwendung der Druckdifferenz zwischen den in der vollständig luftdichten zweistufigen Gasverdichtungsanlage erzeugten Gasen verwendet, um die Maximierung der Energieeffizienz und einen Energiekreislauf zu ermöglichen.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Ein Gasverdichter ist eine Maschine, die den Druck von Gas oder Luft erhöht, und ist eine mechanische Vorrichtung, die als Druckquelle einer Luftantriebsvorrichtung oder beim Antrieb einer Druckluftvorrichtung oder eines Gesteinsbohrers usw. verwendet wird, indem ein Gas mit einer hohen Dichte in Bezug auf den Widerstand der Verbindungsvorrichtung ausgeblasen wird.
  • Das heißt, es handelt sich um eine Vorrichtung zur Verdichtung von Gas durch den Drehantrieb eines Laufrads und um eine mechanische Vorrichtung zur Zuführung des Druckgases an eine erforderliche Stelle.
  • Bei einer solchen Gasverdichtungsvorrichtung ist die Kühlung des Antriebselements für die Drehung des Laufrads wichtig, da das Laufrad mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht werden muss.
  • Die Kühlung steht in direktem Zusammenhang mit der Haltbarkeit und Lebensdauer sowie der Leistung der mechanischen Geräte.
  • Dementsprechend werden verschiedene Kühlsysteme und Kühlmethoden für die Gasverdichtungseinrichtung verwendet.
  • Die vorliegende Erfindung stellt jedoch eine zweistufige Gasverdichtungsanlage zur Kühlung mittels Druckunterschied innerhalb der Gasverdichtungsvorrichtung und zur Kühlung mittels Druckunterschied zwischen den darin erzeugten Gasen bereit, indem sie auf eine Gasverdichtungsvorrichtung mit niedriger Temperatur und niedriger Leistung allein angewendet wird, ohne eine separate Kühlungsvorrichtung und Kühlungssystem.
  • In der Zwischenzeit wird als Stand der Technik bezugnehmend auf eine zweistufige Gasverdichtungsvorrichtung mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz „SYSTEM AND METHOD FOR COOLING A COMPRESSOR MOTOR“ der koreanischen Patentregistrierung Nr. 10-1103245 (im Folgenden als „Patentliteratur 1“ bezeichnet) offengelegt, wie in 7A dargestellt.
  • Patentliteratur 1 bezieht sich auf ein Gasverdichtungssystem welches einen Verdichter mit einem Verdichtungsmechanismus besitzt, umfassend ein Laufrad, einen Motor, der mit dem Verdichter verbunden ist, um den Verdichtungsmechanismus anzutreiben, einem Gehäuse, das den Verdichter und den Motor umschließt, und einer Ansaugbaugruppe zum Aufnehmen von nicht-verdichtetem Gas von einer Gasquelle und zum Fördern des nicht-verdichteten Gases zum Verdichter, wobei die Ansaugbaugruppe umfasst: ein Ansaugrohr, das in Fluidverbindung mit der Gasquelle steht; ein Mittel zum Erzeugen einer Druckreduzierung in dem nicht-verdichteten Gas von der Gasquelle; wobei die Mittel zur Erzeugung einer Druckreduzierung in Fluidverbindung mit dem Ansaugrohr stehen; wobei die Mittel zur Erzeugung einer Druckreduzierung eine konvergierende Düse sind, die nicht-verdichtetes Gas von dem Ansaugrohr empfängt und das nicht-verdichtete Gas einem Kompressoreinlass zuführt, wobei eine ringförmige Wand der konvergierenden Düse einen konvergierenden Abschnitt aufweist, der die Strömung des nicht-verdichteten Gases zu dem Kompressoreinlass beschleunigt, einen ringförmigen Spalt, der sich um die konvergierende Düse herum erstreckt und die konvergierende Düse von dem Laufrad beabstandet, wobei das Gehäuse eine Einlassöffnung in Fluidverbindung mit der Gasquelle aufweist, wobei die konvergierende Düse nicht-verdichtetes Gas von der Gasquelle durch das Gehäuse ansaugt, um den Motor zu kühlen, und das nicht-verdichtete Gas durch mindestens eine Öffnung zu dem Kompressoreinlass zurückführt, und wobei die mindestens eine Öffnung eine Fluidverbindung von der Auslassöffnung in dem Gehäuse zu dem Laufrad des Kompressors durch die ringförmige Wand der konvergierenden Düse bereitstellt. Dementsprechend erfolgt die Kühlung von hermetischen und semi-hermetischen Motoren durch einen Gasdurchlauf unter Verwendung einer Gasquelle, die sich auf der Niederdruckseite eines Gasverdichtungskreislaufs befindet. Der Gasdurchlauf erfolgt durch die Erzeugung einer Druckreduzierung am Verdichtereinlass, die ausreicht, um nicht-verdichtetes Gas durch ein Motorgehäuse, über den Motor und aus dem Gehäuse zur Rückführung in die Ansaugvorrichtung zu ziehen. Die Druckreduzierung wird durch Mittel in der Ansaugbaugruppe erzeugt, wie z. B. eine Düsen- und Spaltbaugruppe oder alternativ ein Venturi, das sich stromaufwärts des Kompressoreinlasses befindet. Eine zusätzliche Motorkühlung kann durch die Zirkulation von Flüssigkeit oder einer anderen Kühlflüssigkeit durch einen Kühlmantel im Motorgehäuseteil neben dem Motor erfolgen.
  • Ein weiterer Stand der Technik ist die „COOLING CYCLE DEVICE FOR MULTI-STAGE COMPRESSOR“ offengelegt in der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-1052513 (im Folgenden als „Patentliteratur 2“ bezeichnet), wie in 7B dargestellt.
  • Patentliteratur 2 bezieht sich auf eine Kühlkreislaufvorrichtung für einen mehrstufigen Kompressor, um die Installations- und Betriebskosten zu reduzieren und ein effizientes Wärmemanagement durch die Kühlung des Kältemittels über eine einfache Zirkulationsstruktur zu erreichen. Die Kühlkreislaufvorrichtung für einen Verdichter umfasst eine Heizeinheit, einen ersten Kompressor, einen ersten Zwischenkühler, einen zweiten Kompressor, einen zweiten Zwischenkühler, eine Kältemittelzirkulationsleitung und einen Kältemittelzufuhrregler. Die Heizeinheit ist an einer Gaszufuhrleitung installiert und erwärmt das Gas mit sehr niedriger Temperatur, um es auf Raumtemperatur zu bringen. Der erste Kompressor verdichtet das erhitzte Gas, so dass es zu einem Gas mit hohem Druck und hoher Temperatur wird. Der erste Ladeluftkühler senkt die Temperatur des Druckgases. Der zweite Kompressor verdichtet das temperatur-gesenkte Druckgas zu einem Gas mit hohem Druck und hoher Temperatur. Der zweite Ladeluftkühler kühlt das Druckgas mit hoher Temperatur. Die Kältemittelzirkulationsleitung ist so installiert, dass die Heizeinheit und der erste und zweite Zwischenkühler zirkulieren, um den Wärmeaustausch durchzuführen. Der Regler für die Kältemittelzufuhr ist an der Kältemittelumlaufleitung installiert und regelt die Menge des Kältemittels.
  • Wie oben beschrieben, sind die Patentschriften 1 und 2 auf demselben technischen Gebiet wie die vorliegende Erfindung angesiedelt und weisen im Vergleich zur vorliegenden Erfindung ähnliche und identische technische Konzepte hinsichtlich der Grundelemente der Erfindung und des Erfindungsgegenstandes zur Kühlung der Gasverdichtungsvorrichtung auf. Es besteht jedoch ein Unterschied in Bezug auf die durch die Erfindung zu lösenden Aufgaben (Gegenstand der Erfindung).
  • Das heißt, es gibt Unterschiede in den technischen Eigenschaften der spezifischen Lösungen (Komponenten) der Erfindung zur Lösung des Problems, welche durch die Erfindung gelöst werden soll und deren Wirkung.
  • Dementsprechend unterscheidet sich die vorliegende Erfindung von der Technologie für das Kühlungssystem der herkömmlichen Gasverdichtungsmittel einschließlich der Patentliteratur 1 und Patentliteratur 2. Die vorliegende Erfindung zielt auch darauf ab, die technischen Merkmale zu erreichen, die auf dem durch die Erfindung zu lösenden Problem (Erfindungsgegenstand), einem Lösungsmittel (Element) zu dessen Lösung und der durch die Lösung desselben ausgeübten Wirkung beruhen.
  • Patentliteratur
    • Patentliteratur 1: Koreanische Patentanmeldung Nr. 10-1103245 (30. Dezember 2011)
    • Patentliteratur 2: Koreanische Patentanmeldung Nr. 10-1052513 (22. Juli 2011)
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung dient zur Lösung der oben beschriebenen Probleme des Standes der Technik und hat zum Ziel, eine zweistufige Gasverdichtungsanlage bereitzustellen, die ohne Gasverlust angetrieben und gekühlt wird, mit Ausnahme des Druckgases, das ausgestoßen wird.
  • Mit anderen Worten, das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine zweistufige Gasverdichtungsvorrichtung bereitzustellen, deren Innenraum nur durch eine Druckdifferenz im vollständig luftdichten Innenraum gekühlt wird, ohne eine separate Kühlvorrichtung und ein Kühlsystem.
  • Darüber hinaus ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, die zweistufige Gasverdichtungsanlage bereitzustellen, die es ermöglicht, die Energieeffizienz zu maximieren und einen Energiekreislauf zu erhalten, indem eine Kühlung unter Verwendung einer Druckdifferenz durchgeführt wird und ein in der Kühlung verwendetes Gas zusammen mit einem darin strömenden Gas wieder verdichtet wird.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung, um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, wird eine zweistufige Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit bereitgestellt, um eine Kühlung unter Verwendung einer Druckdifferenz durchzuführen, wobei die zweistufige Gasverdichtungsanlage Folgendes umfasst:
    • eine zweistufige Gasverdichtungseinheit mit Druckgaskühlung, die ein Gas ansaugt und verdichtet und ein Druckgas einem Abschnitt zuführt, der das Druckgas verwendet; und
    • eine optimierte Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit, die an einer Seite einer Innenseite der zweistufigen Gasverdichtungseinheit mit Druckgaskühlung ausgebildet ist, kühlt die Innenseite der zweistufigen Gasverdichtungseinheit mit Druckgaskühlung mit einem zweiten kühlenden Druckgas unter Verwendung einer internen Druckdifferenz der zweistufigen Gasverdichtungseinheit mit Druckgaskühlung, und sammelt und wiederverdichtet das zweite Kühlungs-Druckgas, das bei der Kühlung durch die zweistufige Gasverdichtungseinheit mit Druckgaskühlung verwendet wird, als ein drittes Druckgas, so dass ein Energiekreislauf ermöglicht wird,
    • wobei das Innere der zweistufigen Gasverdichtungseinheit mit Druckgaskühlung durch die optimierte Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit unter Verwendung einer Druckdifferenz gekühlt wird, die in dem luftdichten Inneren der zweistufigen Gasverdichtungseinheit mit Druckgaskühlung erzeugt wird, und das Druckgas, das zur Kühlung des Inneren verwendet wird, wird zusammen mit einem angesaugten Gas gesammelt und wieder verdichtet, so dass sowohl Energieeffizienz als auch ein Energiekreislauf ermöglicht werden.
  • Zu diesem Zeitpunkt saugt die zweistufige Gasverdichtungseinheit mit Druckgaskühlung ein Gas mit niedriger Temperatur an und hat eine niedrige Leistungskapazität.
  • Darüber hinaus ist die zweistufige Gasverdichtungseinheit mit Druckgaskühlung so konfiguriert, dass sie Folgendes umfasst:
    • eine erste Gasansaugkammer, in der ein erstes Gasverdichtungs-Laufrad angeordnet ist, wobei das erste Gasverdichtungs-Laufrad ein Gas ansaugt und primär verdichtet;
    • eine zweite Gasansaugkammer, in der ein zweites Gasverdichtungs-Laufrad angeordnet ist, wobei das zweite Gasverdichtungs-Laufrad ein erstes Druckgas, das in der ersten Gasansaugkammer angesaugt und verdichtet wurde, sekundär wieder verdichtet; und
    • eine Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer, die zwischen der ersten Gasansaugkammer und der zweiten Gasansaugkammer ausgebildet ist und in der ein Gasverdichtungs-Stator, ein Gasverdichtungs-Rotor und eine Gasverdichtungs-Welle, die zum Ansaugen, Verdichten und Ausstoßen eines Gases angetrieben werden, angeordnet sind,
    • wobei die Gasansaugkammern vollständig luftdicht voneinander getrennt sind, und
    • wobei, wenn „P1“ einen Druck in der ersten Gasansaugkammer darstellt, „P2“ einen Druck in der zweiten Gasansaugkammer darstellt und „P3“ einen Druck in der Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer darstellt, die folgende Ungleichung erfüllt ist. P 1 < P 2 < P 3
      Figure DE102021122314A1_0001
  • In der Zwischenzeit sollte verstanden werden, dass die Terminologie oder die in den Ansprüchen verwendeten Wörter nicht im normalen oder lexikalischen Sinne interpretiert werden sollten. Sie sollten im Sinne der Bedeutung und des Konzepts interpretiert werden, die mit der technischen Idee der vorliegenden Erfindung übereinstimmen, basierend auf dem Prinzip, dass der Erfinder das Konzept des Begriffs richtig definieren kann, um seine Erfindung auf die beste Weise zu beschreiben.
  • Daher sind die in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen und die in den Zeichnungen gezeigten Konfigurationen nur die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und es werden nicht alle technischen Ideen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es ist daher zu verstehen, dass verschiedene Äquivalente und Modifikationen möglich sind.
  • Figurenliste
  • Die obigen und andere Objekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher, in denen:
    • 1 ein Diagramm, das eine Konfiguration einer zweistufigen Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz gemäß der Erfindung darstellt;
    • 2 ein konzeptionelles Diagramm, das die zweistufige Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz gemäß der Erfindung darstellt;
    • 3 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der zweistufigen Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz gemäß der Erfindung darstellt;
    • 4 schematisch einen Weg eines Druckgases durch die optimierte Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit unter Verwendung der Querschnittsansicht der Ausführungsform der zweistufigen Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz gemäß der Erfindung darstellt;
    • 5 eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der zweistufigen Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz gemäß der Erfindung darstellt;
    • 6 ein Flussdiagramm, das schematisch einen Gesamtmechanismus der zweistufigen Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz gemäß der Erfindung darstellt; und
    • 7A eine repräsentative Ansicht der Patentliteratur 1 für die zweistufige Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz gemäß der Erfindung darstellt; und
    • 7B eine repräsentative Ansicht der Patentliteratur 2 für die zweistufige Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz gemäß der Erfindung darstellt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Nachfolgend werden Funktionen, Konfigurationen und Auswirkungen einer zweistufigen Gasverdichtungsanlage (1) mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben.
  • 1 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration einer zweistufigen Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz gemäß der Erfindung. 2 ist ein konzeptionelles Diagramm, das die zweistufige Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz gemäß der Erfindung zeigt. 3 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der zweistufigen Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz gemäß der Erfindung. 4 veranschaulicht schematisch einen Weg eines Druckgases durch die optimierte Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit unter Verwendung der Querschnittsansicht der Ausführungsform der zweistufigen Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz gemäß der Erfindung.
  • Gemäß der Erfindung, wie in den 1 bis 4 dargestellt, umfasst die zweistufige Gasverdichtungsanlage (1) mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlungung mittels Druckdifferenz: eine zweistufige Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung, die ein Gas ansaugt und verdichtet und ein Druckgas zu einem Abschnitt zuführt, der das Druckgas verwendet; und eine optimierte Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit (200), die an einer Seite einer Innenseite der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung ausgebildet ist, die eine Innenseite der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung mit einem zweiten Kühlungs-Druckgas (G2') unter Verwendung einer internen Druckdifferenz der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung kühlt, und das zweite Kühlungs-Druckgas (G2'), das bei der Kühlung durch die zweistufige Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung verwendet wurde, sammelt und als drittes Druckgas (G3) wieder verdichtet, so dass ein Energiekreislauf ermöglicht wird. Das Innere der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung wird durch die Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit (200) gekühlt, wobei eine Druckdifferenz verwendet wird, die im luftdichten Inneren der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung erzeugt wird, und das Druckgas, das zur Kühlung des Inneren verwendet wird, wird gesammelt und zusammen mit einem angesaugten Gas wieder verdichtet, so dass sowohl eine Energieeffizienz als auch einen Energiekreislauf ermöglicht wird.
  • Mit anderen Worten, die Erfindung ist eine Technologie einer Gasverdichtungsanlage, die eine Kühlung unter Verwendung der internen Druckdifferenz innerhalb der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung durchführt, wobei das Innere der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung entlang eines spezifischen Strömungsweges gekühlt wird, der durch die Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit (200) erzeugt wird, wobei die Druckdifferenz verwendet wird, die innerhalb der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung erzeugt wird, und das Druckgas, das das Innere der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung entlang des spezifischen Strömungsweges kühlt, das dritte Druckgas (G3) ist, es wird gesammelt und durch die zweistufige Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung wieder abgesaugt und erneut verdichtet, und dadurch wird das Innere der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung gekühlt und das Druckgas, das zur Kühlung des Inneren verwendet wird, wird gesammelt, um zurück in die zweistufige Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung zu strömen, ohne eine separate Vorrichtung zur Kühlung des Inneren der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung, so dass sowohl eine Energieeffizienz als auch ein Energiekreislauf ermöglicht wird.
  • Genauer gesagt, saugt die zweistufige Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung ein Gas mit niedriger Temperatur an und hat eine niedrige Leistungskapazität, und die zweistufige Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung umfasst: ein Gasverdichtungs-Gehäuse (110), das ein Gas ansaugt, das angesaugte Gas leitet, damit es strömt und ausgestoßen wird, und von außen einen Gasverdichtungs-Stator (120), einen Gasverdichtungs-Rotor (130), eine Gasverdichtungs-Welle (140) und ein Gasverdichtungs-Laufrad (150) schützt, die innerhalb des Gasverdichtungs-Gehäuses angeordnet und gekoppelt sind; den Gasverdichtungs-Stator (120), bei dem es sich um einen Stator handelt, der innerhalb des Gasverdichtungs-Gehäuses (110) angeordnet ist; den Gasverdichtungs-Rotor (130), bei dem es sich um einen Rotor handelt, der innerhalb des Gasverdichtungs-Gehäuses (110) angeordnet ist; die Gasverdichtungs-Welle (140), die mit dem Gasverdichtungs-Rotor (130) verbunden ist und gedreht wird; ein erstes Gasverdichtungs-Laufrad (150), das mit einem Endabschnitt der Gasverdichtungs-Welle (140) gekoppelt ist und durch die Drehung der Gasverdichtungs-Welle (140) angetrieben wird, um ein Gas anzusaugen, primär angesaugtes Gas zu verdichten und ein erstes Druckgas (G1) zu erzeugen; ein zweites Gasverdichtungs-Laufrad (160), das mit dem anderen Endabschnitt der Gasverdichtungs-Welle (140) gekoppelt ist und durch die Drehung der Gasverdichtungs-Welle (140) in Drehung versetzt wird, um das erste Druckgas (G1), das primär durch das erste Gasverdichtungs-Laufrad (150) verdichtet wird, sekundär zu verdichten und ein zweites Druckgas (G2) zu erzeugen und abzugeben; und einen zweistufigen Gasverdichtungs-Kanal (170), durch den das erste Druckgas (G1), das von dem ersten Gasverdichtungs-Laufrad (150) abgegeben wird, von dem zweiten Gasverdichtungs-Laufrad (160) angesaugt wird. Das Gas wird angesaugt und das angesaugte Gas wird primär und sekundär verdichtet, so dass das Ansaugen und Ausstoßen des Gases und des Druckgases reibungslos durchgeführt werden kann, um das zweite Druckgas (G2) zu einem Abschnitt zu liefern, der das zweite Druckgas verwendet.
  • In diesem Fall ist das Gasverdichtungs-Gehäuse (110) so konfiguriert, dass es Folgendes umfasst: eine erste Gasansaugkammer (111), in der das erste Gasverdichtungs-Laufrad (150) positioniert ist, wobei das erste Gasverdichtungs-Laufrad ein Gas ansaugt und primär verdichtet; eine zweite Gasansaugkammer (112), in der das zweite Gasverdichtungs-Laufrad (160) positioniert ist, wobei das zweite Gasverdichtungs-Laufrad sekundär das erste Druckgas (G1), das in der ersten Gasansaugkammer (111) angesaugt und verdichtet wurde, erneut verdichtet und eine Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113), die zwischen der ersten Gasansaugkammer (111) und der zweiten Gasansaugkammer (112) ausgebildet ist und in der der Gasverdichtungs-Stator (120), der Gasverdichtungs-Rotor (130) und die Gasverdichtungs-Welle (140), die zum Ansaugen, Verdichten und Ausstoßen eines Gases angetrieben werden, angeordnet sind. Die erste Gasansaugkammer (111), die zweite Gasansaugkammer (112) und die Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113) sind in einem vollständig luftdichten Zustand ausgebildet, um einen Energieverlust zu verhindern und die Effizienz zu maximieren, mit Ausnahme eines Abschnitts, aus dem ein Gas zuerst angesaugt wird, und eines Abschnitts, aus dem das zweite Druckgas (G2) schließlich ausgestoßen wird.
  • In diesem Fall sind die erste Gasansaugkammer (111), die zweite Gasansaugkammer (112) und die Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113) vollständig luftdicht voneinander getrennt. Wenn „P1“ einen Druck in der ersten Gasansaugkammer (111), „P2“ einen Druck in der zweiten Gasansaugkammer (112) und „P3“ einen Druck in der Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113) darstellt, werden Drücke erzeugt, die die folgende Ungleichung erfüllen. P 1 < P 2 < P 3
    Figure DE102021122314A1_0002
  • Dabei soll ein zweites Kühlungs-Druckgas (G2'), das von der zweiten Gasansaugkammer (112) zur Kühlung der Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113) erzeugt wird, von der zweiten Gasansaugkammer (112) durch die Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113) zur ersten Gasansaugkammer (111) strömen.
  • Die optimierte Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit (200) ist so konfiguriert, dass sie Folgendes umfasst: ein zweistufiges Druckgas-Zulaufmodul zur Kühlung (210), das an einer Stelle in der Nähe des zweiten Gasverdichtungs-Laufrads (160) der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung ausgebildet ist und es dem zweiten Kühlungs-Druckgas (G2') als Teil des zweiten Druckgases (G2), das an dem zweiten Gasverdichtungs-Laufrad (160) verdichtet wird, ermöglicht, aufgrund einer Druckdifferenz in das Gasverdichtungs-Gehäuse (110) der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung zu strömen; ein zweistufiges nachkühlendes Druckgas-Emissionsmodul (220), das an einer Stelle in der Nähe des ersten Gasverdichtungs-Laufrads (150) der zweistufigen Gasverdichtungs-Einheit (100) mit Druckgaskühlung ausgebildet ist und dem zweiten Kühlungs-Druckgas (G2'), das durch das zweistufige Druckgas-Zulaufmodul zur Kühlung (210) strömt und das Innere des Gasverdichtungsgehäuse (110) der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Kühlung aufgrund einer Druckdifferenz kühlt, ermöglicht als ein drittes Druckgas (G3) abgegeben zu werden; ein Druckdifferenz-Druckgas-Kühlungsstreckenmodul (230), das ausgebildet ist, um das zweite Kühlungs-Druckgas (G2') aufgrund einer Druckdifferenz an das zweistufige nachkühlende Druckgas-Emissionsmodul (220) abzugeben, nachdem das zweite Kühlungs-Druckgas (G2') durch das zweistufige Druckgas-Zulaufmodul zur Kühlung (210) strömt und das Innere des Gasverdichtungs-Gehäuses (110) kühlt; und ein Null-Gasverlust-Kreislauf-Streckenmodul (240), das ausgebildet ist, um zu ermöglichen, dass das zweite Kühlungs-Druckgas (G2'), das durch das Druckdifferenz-Druckgas-Kühlungsstreckenmodul (230) abgegeben wird, als das dritte Druckgas (G3) zu einer Seite des ersten Gasverdichtung-Laufrads (150) strömt und durch das erste Gasverdichtungs-Laufrad (150) wieder verdichtet wird. Das Innere der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung wird gekühlt und das Druckgas zirkuliert entlang eines Kreislaufs durch das Null-Gasverlust-Kreislauf-Streckenmodul (240), indem die Druckdifferenz, die in der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung erzeugt wird, ohne eine separate Kühlvorrichtung zur Kühlung des Inneren der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung verwendet wird, und dadurch werden aufgrund eines minimalen Gasverlusts eine Energieeffizienz und ein Energiekreislauf ermöglicht.
  • In diesem Fall ist das zweistufige Druckgas-Zulaufmodul zur Kühlung (210) aus einer zweistufigen Druckgas-Kühlungsöffnungsgruppe (211) konfiguriert, die so ausgebildet ist, dass sie einen bestimmten Durchmesser (D1) aufweist und von einer Seite der zweiten Gasansaugkammer (112) zu einer Seite der Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113) verläuft und es dem zweiten Kühlungs-Druckgas (G2') als Teil des in der zweiten Gasansaugkammer (112) erzeugten zweiten Druckgases (G2) ermöglicht, in die Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113) zu fließen. Das zweite Kühlungs-Druckgas (G2'), das ein Teil des zweiten Druckgases (G2) ist, das in der zweiten Gasansaugkammer (112) erzeugt wird, wird veranlasst, aufgrund der Druckdifferenz in die Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113) zu strömen, um die Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113) zu kühlen. Das zweistufige nachkühlende Druckgas-Emissionsmodul (220) ist aus einer nachkühlenden Druckgas-Sammelkreislauf-Öffnungsgruppe (221) konfiguriert, die so ausgebildet ist, dass sie einen bestimmten Durchmesser (D2) aufweist und von einer Seite der Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113) zu einer Seite der ersten Gasansaugkammer (111) verläuft und es dem zweiten Kühlungs-Druckgas (G2'), das sich in der Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113) befindet, ermöglicht, in die erste Gasansaugkammer (111) zu strömen. Das zweite Kühlungs-Druckgas (G2'), das die Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113) gekühlt hat, wird aufgrund des Druckunterschieds an die erste Gasansaugkammer (111) abgegeben, wodurch es ohne Gasverlust zwischen der ersten Gasansaugkammer (111), der zweiten Gasansaugkammer (112) und der Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113) strömt, so dass die Energieeffizienz maximiert wird.
  • Darüber hinaus ist das Druckdifferenz-Druckgas-Kühlungsstreckenmodul (230), das eine Druckdifferenz verwendet, so konfiguriert, dass es Folgendes umfasst: ein Druckdifferenz-Druckgas-Kühlungsstreckenelement (231), das als eine spezifische Strecke für die Strömung des zweiten Kühlungs-Druckgases (G2') als ein Teil des zweiten Druckgases (G2) durch die zweistufige Druckgas-Kühlungsöffnungsgruppe (211) ausgebildet ist; und ein Druckdifferenz-Druckgas-Emissionsstreckenelement (232), das als eine spezifische Strecke zur Strömung des zweiten Kühlungs-Druckgases (G2') als ein Teil des zweiten Druckgases (G2) durch die nachkühlende Druckgas-Sammelkreislauf-Öffnungsgruppe (221) ausgebildet ist. Das Null-Gasverlust-Kreislauf-Streckenmodul (240) ist aus einem Druckdifferenz-Druckgas-Umlaufstreckenelement (241) konfiguriert, das als eine spezifische Strecke für die Strömung des dritten Druckgases (G3) ausgebildet ist und dem zweiten Kühlungs-Druckgas (G2'), das durch die nachkühlende Druckgas-Sammelkreislauf-Öffnungsgruppe (221) abgegeben wird, ermöglicht, als das dritte Druckgas (G3) zu zirkulieren. Das zweite Kühlungs-Druckgas (G2') als Teil des zweiten Druckgases (G2), das aus der zweiten Gasansaugkammer (112) erzeugt wird, strömt aufgrund des Druckunterschieds in die Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113), kühlt die Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113) und strömt dann in die erste Gasansaugkammer (111). Das in die erste Gasansaugkammer (111) strömende zweite Kühlungs-Druckgas (G2') wird in der ersten Gasansaugkammer (111) als drittes Druckgas (G3) wieder verdichtet, so dass der Energiekreislauf ohne Energieverluste erreicht wird.
  • In diesem Fall, wenn ‚D1‘ einen bestimmten Durchmesser der zweistufigen Druckgas-Kühlungsöffnungsgruppe (211) für Druckgas darstellt und ‚D2‘ einen bestimmten Durchmesser der nachkühlenden Druckgas-Sammelkreislauf-Öffnungsgruppe (221) für das Sammeln des nachgekühlten Druckgases darstellt, wird eine Ungleichung D1 <D2 aufgestellt.
  • Folglich wird eine Auswirkung auf eine Ausstoßmenge des zweiten Druckgases (G2), das von der zweiten Gasansaugkammer (112) erzeugt wird, minimiert, das zweite Kühlungs-Druckgas (G2') als ein Teil des zweiten Druckgases (G2) kann aufgrund der Druckdifferenz in die Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113) fließen, und das zweite Kühlungs-Druckgas (G2'), das aufgrund der Druckdifferenz in die Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113) strömt, kann gleichmäßig strömen, wird abgegeben und zirkuliert zur ersten Gasansaugkammer (111), so dass die Energieeffizienz maximiert wird.
  • Andererseits hat zum Beispiel die zweistufige Druckgas-Kühlungsöffnungsgruppe (211) einen Endabschnitt mit einer trapezförmigen Form an einer Seite, zu der das zweite Kühlungs-Druckgas (G2') strömt, welche die Seite der zweiten Gasansaugkammer (112), wie in 5 dargestellt, und somit in Übereinstimmung mit einer Korrelation (Bernoulli-Prinzip) zwischen einer ersten Querschnittsfläche (A1) und einer zweiten Querschnittsfläche (A2), das zweite Kühlungs-Druckgas (G2') strömt viel aktiver durch die zweite Querschnittsfläche (A2), wodurch es ermöglicht wird, schnell in die Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113) entlang der spezifischen Strecke einzutreten (Druckdifferenz-Druckgas-Kühlungsstreckenelement (231)).
  • Darüber hinaus hat die nachkühlende Druckgas-Sammelkreislauf-Öffnungsgruppe (221) ähnlich der Form der zweistufigen Druckgas-Kühlungsöffnungsgruppe (211) eine trapezförmige Form an einer Seite, zu der das zweite Kühlungs-Druckgas (G2') strömt, das die Gasanaug-/ Gasverdichtungskammer (113) gekühlt hat, das ist eine Endseite der Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113), und somit in Übereinstimmung mit einer Korrelation (Bernoulli-Prinzip) zwischen einer ersten Querschnittsfläche (A1) und einer zweiten Querschnittsfläche (A2), das zweite Kühlungs-Druckgas (G2') strömt viel aktiver durch die zweite Querschnittsfläche (A2), wodurch es ermöglicht wird, schnell in die erste Gasansaugkammer (111) entlang der spezifischen Strecke einzutreten (Druckdifferenz-Druckgas-Emissionsstreckenelement 232).
  • 6 ist ein Flussdiagramm, das schematisch einen Gesamtmechanismus der zweistufigen Gasverdichtungsanlage mit einer Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz gemäß der Erfindung zeigt.
  • Wie oben in den Ausgestaltungen und Wirkungen beschrieben, ist erfindungsgemäß: 1. die zweistufige Gasverdichtungsanlage wird ohne Gasverlust angetrieben und gekühlt, mit Ausnahme eines Druckgases, das in einem Prozess des Ansaugens, Verdichtens und Ablassens eines Gases entladen wird.
    • 2. Ein Kühleffekt wird verbessert, während ein Mittel zur Kühlung der zweistufigen Gasverdichtungsanlage vereinfacht wird, so dass ein Kostensenkungseffekt bei Herstellung und Wartung maximiert wird.
    • 3. Die Erfindung ist auch insofern sehr effektiv, als die Energieeffizienz ohne Gasverlust maximiert und ein Energiekreislauf ermöglicht wird, bei dem kein Gas verschwendet wird.
  • Dem Fachmann wird klar sein, dass an der vorliegenden Erfindung verschiedene Modifikationen und Variationen vorgenommen werden können, ohne dass der Geist oder der Umfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, verlassen wird.
  • Die vorliegende Erfindung kann in vielen verschiedenen Formen umgesetzt werden, ohne dass von den technischen Aspekten oder Hauptmerkmalen abgewichen wird. Daher sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in jeder Hinsicht nur einfache Beispiele und werden nicht restriktiv ausgelegt.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine zweistufige Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz, sie kann auf ein Herstellungs- und Vertriebsgeschäft der Herstellung angewendet werden, und sie kann zu einer Verbesserung in allgemeinen Industrieanlagen, in denen zweistufige Gasverdichtungsanlage verwendet werden, und verschiedenen Industriebereichen, in denen Kompressoren verwendet werden, beitragen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    zweistufige Gasverdichtungsanlage mit optimierter Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz
    100
    zweistufige Gasverdichtungseinheit mit Druckgas-Kühlung
    110
    Gasverdichtungs-Gehäuse
    111
    erste Gasansaugkammer
    112
    zweite Gasansaugkammer
    113
    Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer
    120
    Gasverdichtungs-Stator
    130
    Gasverdichtungs-Rotor
    140
    Gasverdichtungs-Welle
    150
    erstes Gasverdichtungs-Laufrad
    160
    zweites Gasverdichtungs-Laufrad
    170
    zweistufiger Gasverdichtungs-Kanal
    200
    optimierte Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit
    210
    zweistufiges Druckgas-Zulaufmodul zur Kühlung
    211
    zweistufige Druckgas-Kühlungsöffnungsgruppe
    220
    nachkühlende zweistufige Druckgas-Emissionsmodul
    221
    nachkühlende Druckgas-Sammelkreislauf-Öffnungsgruppe
    230
    Druckdifferenz-Druckgas-Kühlungsstreckenmodul
    231
    Druckdifferenz-Druckgas-Kühlungsstreckenelement
    232
    Druckdifferenz-Druckgas-Emissionsstreckenelement
    240
    Null-Gasverlust-Kreislauf-Streckenmodul
    241
    Druckdifferenz-Druckgas-Umlaufstreckenelement
    D1
    Durchmesser der zweistufigen Druckgas-Kühlungsöffnungsgruppe (211)
    D2
    Durchmesser der nachkühlenden Druckgas-Sammelkreislauf-Öffnungsgruppe
    G1
    erstes Druckgas (in der ersten Gasansaugkammer (111) verdichtetes Gas)
    G2
    zweites Druckgas
    G2
    zweites Kühlungs-Druckgas (ein Teil des zweiten Druckgases (G2) strömt in die Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113))
    G3
    drittes Druckgas (zweites Kühlungs-Druckgas (G2'), das in die erste Gasansaugkammer (111) strömt)
    P1
    Druck in der ersten Gasansaugkammer (111)
    P2
    Druck in der zweiten Gasansaugkammer (112)
    P3
    Druck in der Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113)
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 101103245 [0008]
    • KR 101052513 [0010]

Claims (3)

  1. Eine zweistufige Gasverdichtungsanlage (1) mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit, zur Kühlung mittels Druckdifferenz, wobei die zweistufige Gasverdichtungsanlage umfasst: eine zweistufige Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung, die ein Gas ansaugt und verdichtet und ein Druckgas an einen Abschnitt liefert, der das Druckgas verwendet; und eine optimierte Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit (200) für Druckgas, die an einer Seite einer Innenseite der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung ausgebildet ist, wobei die Innenseite der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung mit einem zweiten Kühlungs-Druckgas (G2') mittels einer internen Druckdifferenz der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung gekühlt wird, und das zweite Kühlungs-Druckgas (G3), das zur Kühlung durch die zweistufige Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung verwendet wurde, sammelt und als drittes Druckgas wieder verdichtet, so dass ein Energiekreislauf ermöglicht wird, wobei das Innere der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung durch die optimierte Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit (200) unter Verwendung einer Druckdifferenz gekühlt wird, die in dem luftdichten Inneren der zweistufigen Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung erzeugt wird, und das Druckgas, das zur Kühlung des Inneren verwendet wird, wird gesammelt und zusammen mit einem angesaugten Gas wieder verdichtet, so dass sowohl Energieeffizienz als auch ein Energiekreislauf ermöglicht werden.
  2. Zweistufige Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung mittels Druckdifferenz gemäß Anspruch 1, wobei die zweistufige Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung ein Gas mit niedriger Temperatur ansaugt und eine niedrige Leistungsaufnahme hat.
  3. Zweistufige Gasverdichtungsanlage mit einer optimierten Druckgas-Druckdifferenz-Kühleinheit zur Kühlung unter Ausnutzung einer Druckdifferenz nach Anspruch 1, wobei die zweistufige Gasverdichtungseinheit (100) mit Druckgaskühlung so konfiguriert ist, dass sie Folgendes umfasst: eine erste Gasansaugkammer (111), in der ein erstes Gasverdichtungs-Laufrad (150) angeordnet ist, wobei das erste Gasverdichtungs-Laufrad ein Gas ansaugt und primär verdichtet; eine zweite Gasansaugkammer (112), in der ein zweites Gasverdichtungs-Laufrad (160) angeordnet ist, wobei das zweite Gasverdichtungs-Laufrad ein erstes Druckgas (G1), das in der ersten Gasansaugkammer (111) angesaugt und verdichtet wurde, sekundär wieder verdichtet; und eine Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer (113), die zwischen der ersten Gasansaugkammer (111) und der zweiten Gasansaugkammer (112) ausgebildet ist und in der ein Gasverdichtungs-Stator (120), ein Gasverdichtungs-Rotor (130) und eine Gasverdichtungs-Welle (140), die angetrieben werden, um ein Gas anzusaugen, zu verdichten und abzugeben, angeordnet sind, wobei die Gasansaugkammern vollständig luftdicht voneinander getrennt sind, und wobei, wenn „P1“ einen Druck in der ersten Gasansaugkammer darstellt, „P2“ einen Druck in der zweiten Gasansaugkammer darstellt und „P3“ einen Druck in der Gasansaug-/ Gasverdichtungskammer darstellt, die folgende Ungleichung erfüllt ist: P 1 < P 2 < P 3
    Figure DE102021122314A1_0003
DE102021122314.8A 2021-08-16 2021-08-28 Zweistufige gasverdichtungsanlage mit optimierter druckgas-druckdifferenz-kühleinheit zur kühlung mittels druckdifferenz Pending DE102021122314A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0107753 2021-08-16
KR1020210107753A KR102627489B1 (ko) 2021-08-16 2021-08-16 압력차를 이용하여 냉각시키는 압축가스압력차활용냉각부가 적용된 2단 가스 압축 수단

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021122314A1 true DE102021122314A1 (de) 2023-02-16

Family

ID=85040157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021122314.8A Pending DE102021122314A1 (de) 2021-08-16 2021-08-28 Zweistufige gasverdichtungsanlage mit optimierter druckgas-druckdifferenz-kühleinheit zur kühlung mittels druckdifferenz

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230052135A1 (de)
JP (1) JP7398125B2 (de)
KR (1) KR102627489B1 (de)
CN (1) CN115704397A (de)
DE (1) DE102021122314A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2604257A (en) 1948-10-28 1952-07-22 Worthington Pump & Mach Corp Tempering means for shielding the bearings of centrifugal compressors
KR101052513B1 (ko) 2009-03-27 2011-07-29 삼성중공업 주식회사 다단 압축기용 냉각사이클 장치
KR101103245B1 (ko) 2006-12-22 2012-01-12 존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니 압축기 모터 냉각 장치
US20120017617A1 (en) 2010-07-20 2012-01-26 Beers Craig M Centrifugal compressor cooling path arrangement
WO2020104061A1 (en) 2018-11-21 2020-05-28 Thermodyn Balancing and sealing piston, and associated cooling circuit and method

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100288315B1 (ko) * 1999-03-15 2001-04-16 김평길 2단 원심압축기
KR100530757B1 (ko) * 1999-07-15 2005-11-23 삼성테크윈 주식회사 터보식 압축기
JP2006333660A (ja) * 2005-05-27 2006-12-07 Toyota Motor Corp モータおよびモータを用いたターボチャージャ
CN103016367A (zh) * 2011-09-26 2013-04-03 珠海格力电器股份有限公司 离心压缩机
JP6011571B2 (ja) * 2014-03-19 2016-10-19 株式会社豊田自動織機 電動ターボ式圧縮機
KR20160008411A (ko) * 2014-07-14 2016-01-22 한온시스템 주식회사 원심 압축기의 베어링 냉각장치
JP6460773B2 (ja) * 2014-12-19 2019-01-30 株式会社マーレ フィルターシステムズ ターボチャージャ
US11274679B2 (en) * 2017-02-14 2022-03-15 Danfoss A/S Oil free centrifugal compressor for use in low capacity applications
DE102017211960A1 (de) * 2017-07-12 2019-01-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Strömungsmaschine für ein Brennstoffzellensystem
DE112018005188T5 (de) * 2017-11-01 2020-06-25 Ihi Corporation Zentrifugalverdichter
CN111486110A (zh) * 2019-01-29 2020-08-04 青岛海尔智能技术研发有限公司 离心压缩机、热泵系统
CN111810420A (zh) * 2020-08-06 2020-10-23 珠海格力电器股份有限公司 压缩机、燃料电池系统和车辆
CN112780583B (zh) * 2021-02-04 2023-04-07 北京稳力科技有限公司 一种燃料电池电堆及两级离心式压缩机
CN112943642B (zh) * 2021-04-15 2022-07-08 河北金士顿科技有限责任公司 应用闭环冷却的空压机壳体及空压机
DE102021118253B4 (de) * 2021-07-14 2023-02-02 Man Energy Solutions Se Strömungsmaschinenanordnung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2604257A (en) 1948-10-28 1952-07-22 Worthington Pump & Mach Corp Tempering means for shielding the bearings of centrifugal compressors
KR101103245B1 (ko) 2006-12-22 2012-01-12 존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니 압축기 모터 냉각 장치
KR101052513B1 (ko) 2009-03-27 2011-07-29 삼성중공업 주식회사 다단 압축기용 냉각사이클 장치
US20120017617A1 (en) 2010-07-20 2012-01-26 Beers Craig M Centrifugal compressor cooling path arrangement
WO2020104061A1 (en) 2018-11-21 2020-05-28 Thermodyn Balancing and sealing piston, and associated cooling circuit and method

Also Published As

Publication number Publication date
KR102627489B1 (ko) 2024-01-23
US20230052135A1 (en) 2023-02-16
KR20230025733A (ko) 2023-02-23
CN115704397A (zh) 2023-02-17
JP2023026991A (ja) 2023-03-01
JP7398125B2 (ja) 2023-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112007002957B4 (de) Anordnung für einen aufgeladenen Verbrennungsmotor
DE102006024315A1 (de) Fahrzeugkühlsystem
DE102014110610B4 (de) Verbrennungsmotorsystem mit Turbolader
CH714092B1 (de) Mehrstufige und energiesparende Vakuumpumpenanordnung mit Wälzkolbenvakuumpumpe in der ersten Stufe.
DE102012221298A1 (de) Ladeeinrichtung eines Antriebsaggregats
DE102019110737B4 (de) Turbogebläse mit laufradeinheit - kühlerlüfter für eine brennstoffzelle
DE102005042396A1 (de) Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug
DE2243996A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur mehrstufigen gasverdichtung
DE102009054773A1 (de) Turboverdichter und Verdichteranlage umfassend einen derartigen Turboverdichter
WO2012107483A1 (de) Abgasturbolader mit gekühltem turbinengehäuse und gekühltem lagergehäuse und gemeinsamer kühlmittelzufuhr
DE2649389C2 (de) Verfahren und Einrichtung zum Rückkühlen der Ladeluft eines aufgeladenen Verbrennungsmotors
EP2570753A2 (de) Wärmepumpe mit Ejektor
EP0807576B1 (de) Ejektor-Ölkühlsystem für ein Flugzeug-Hilfstriebwerk
DE102021122314A1 (de) Zweistufige gasverdichtungsanlage mit optimierter druckgas-druckdifferenz-kühleinheit zur kühlung mittels druckdifferenz
WO2022090246A1 (de) Gaskältemaschine, verfahren zum betreiben einer gaskältemaschine und verfahren zum herstellen einer gaskältemaschine mit einem rekuperator um den ansaugbereich
EP0347706A1 (de) Mehrstufiges Vakuumpumpenaggregat
DE602004001156T2 (de) Verdichtereinheit mit unterstützter Kühlung
DE102020115249A1 (de) Hochgeschwindigkeitsturbomaschine, die ein thermisches kühlgleichgewicht ermöglicht
EP0522673B1 (de) Verdichteranlage
DE4106046C2 (de)
DE202017104181U1 (de) Kühlgebläse für kältemittelgekühlten Motor
DE19802613A1 (de) Kälteanlage
DE112020004904T5 (de) Luftkompressor für Fahrzeuge
DE102015122491A1 (de) Kühlsystem und Kraftfahrzeug
DE102020208917A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer rotierenden Arbeitsmaschine, rotierende Arbeitsmaschine sowie Brennstoffzellensystem mit rotierender Arbeitsmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication