DE1036457B

DE1036457B - Verfahren und Einrichtung zur Regelung von Kompressoren zwecks Erzielung eines konstanten Enddruckes im Druckluftnetz bei veraenderlicher Liefermenge

Info

Publication number: DE1036457B
Application number: DED23758A
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Schierl
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1956-09-06
Filing date: 1956-09-06
Publication date: 1958-08-14

Description

Verfahren und Einrichtung zur Regelung von Kompressoren zwecks Erzielung eines konstanten Enddruckes im Druckluftnetz bei veränderlicher Liefermenge Bei den üblichen, in der Industrie verwendeten Kompressoren, die nach dem Verdrängerprinzip arbeiten und mit konstanter Drehzahl angetrieben werden, sind Kompressoren bei Förderung von Mengen zwischen der normalen Menge und Nullförderung größtenteils mit ein-er Aussetzregelung ausgerüstet. Diese Regelung wird fast ausschließlich bei rotierenden Kompressoren nach dein '#7erd-rängerprinzip, also Rotationskompressoren undSchraubenverdichtern, angewandt. Das Prinzip der Aussetzregelung besteht darin, daß der Kompressor auf einen Enddruck arbeitet, der zwischen einem minimal und maximal zulässigen Wert liegt.
Bei minimalem Druck arbeitet der Kompressor init normaler Förd-ermenge und versorgt die Druckluftabnehmer, füllt aber gleichzeitig das Druckluftnetz auf. Hierdurch steigert sich der Druck im Netz auf den maximalen Wert. Bei Erreichung dieses Wertes wird der Kompressor von der Lieferung abgeschaltet. Er arbeitet dann entweder im Leerlauf (Kreiselverdichter) oder wird stillgesetzt (Rotationsverdichter). Die Druckluftversorgung der Abnehmer übernimmt dann das Netz. Hierdurch fällt der Druck im Netz, und bei Erreichung des minimal zulässigen Wertes wird der Kompressor wieder durch die Regelung eingeschaltet. Auch bei Kreiselverdichtern wird rlas Prinzip der Aussetzregelung verwendet, und zwar in der Weise -. daß durch die Regelung der Kreisel-Inaschinen im stabilen Gebiet bei einer Antriebsniaschine mit konstanter Drehzahl durch ein Drosselorgan in der Saugleitung der Enddruck konstant gehalten wird.
Das stabile 'Hengengebiet erstreckt sich von der Normalleistung bis zur Pumpgren#zmenge. Werden ,\lengen gefördert, die kleiner sind als die Pumpgrenzmenge, tritt auch hier wieder die Aussetzregelung nach vorstehendem Prinzip in Funktion.
Diese Aussetzregelung hat sich sehr gut bewährt und wird viel verwendet, da sie in bezug auf den Leistungsbedarf vorteilhaft arbeitet. Sie hat aber den Nachteil, daß der Druck im Netz dauernd schwankt, was in vielen Betrieben nicht erwünscht ist.
Die bisher bekannten Mittel zur Verringerung von Druckschwankungen im Netz beschränken sich darauf, durch besonders empfindliche und feinfühlige Steuerungen vor dem Druckluftspeicher die erwähnte Druckdifferenz möglichst klein zu halten. Diese Maßnahmen bedingen jedoch einen erheblichen Aufwand. So wird beispiels-weise bei einer bekannten Einrichtutig zur selbsttätigen Regelung von Kreiselverdichtern neben einem auf Höchst- bzw. Mindestdruck einstellbaren Meinbranregler, der über eine Steuer- und Zeitschalt-einrichtting unmittelbar die Ein- und Ausschaltung des Antriebsmotors für den Verdichter bewirkt, ein zweiter Meinbranregler verwandt, der beisp: relsweise bei allmählichem Druckanstieg im Netz mehrfach eingeschaltet wird und auf elektrischem Wegeeinen Satigschieber in der Saugleitung des Verdichters mehr und mehr schließt. Die Feinfühligkeit dieser Regulierung bedingt also ein dauerndes Spielen von Schalt- und Absperreinrichtungen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, unter Beibehaltung der Aussetzregelung und ihrer Vorteile die Anzahl der pro Stunde erforderlichen Spiele der Aussetzregelung zu verringern, ohne daß dadurch der Enddruck im Druckluftnetz nach dem Speicher größeren Schwankungen unterworfen ist. Die Lösung dieser Aufgabe geht aus von einem Verfahren zur Regelung von Druckluftanlageil mit Kompressor und zwischen Kompressor und Druckluftnetz angeordnetem Speicher auf konstanten Druck im Netz mittels Aussetzregelung, die bei Erreichen eines Höchstdruckes im Speicher die Kompressorlei,stung abschaltet und bei Erreichen eines '.,\,lindestdruckes im Speicher die Kompressorleistung wieder zuschaltet. Die Erfindung besteht darin, daß die Luft bei einem Druck, der höher als der Netzdruck ist, gespeichert wird und hinter dem Speicher geregelt auf konstanten Netzdruck mittels ein-er Drossel entspannt wird. und daß der die Kompressorleistung zuschaltende Mindestdruck im Speicher über dem konstanten Netzdruck liegt.
Eine Einrichtung zur Durchführung eines derartigen Regelverfahrens kennzeichnet sich neben der bekannten Vorrichtung zur Aussetzregelung durch ein auf konstanten Netzdruck einstellbares, selbsttätiges Drosselorgan zwischen dem dem Kompressor nachgeschaltet-en Speicher und der Netzleitung. Bei einem weit verzweigten Netz mit ungleich langen Netzleitungün, in denen ungleiche Druckverluste auftreten, können auch mehrere selbsttätige Drosselorgane kurz vor den Verbrauchern in den Leitungen angeordnet werden.
Hierdurch wird erreicht, daß alle Druckluft stets nur dem Speicher mit einem absolut konstanten Netzdruck entnommen wird, gleichgültig in welcher Menge und wie groß der Speicherüherdruck gegenüber dein Netzdruck ist. Die Leistung der Verbraucher ist da- mit gleichmäßig und unabhängig von der NetzbelaStung.
Soweit im Zusammenhang mit einer Kompressorregelung die Verwendung eines Gleichdruckreglers bekanntgewordün ist, handelt es sich darum, daß dieser GleichdruckregIer die Dampfleitung einer Dampfturbine, welche den Xerdichter antreibt. beeinflussen -,oll. Auch hier wird nur vor dem Speicher geregelt, indem eingangsseitig vom Speicher schon für einen möglichst konstanten Druck gesorgt wird. Auch diese Rcgti,eiiirichtung ist bedeutend aufwendiger als eine Einrichtung, die das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht.
Die Anzahl der Spiele der Aussetzregelung, die bisher etwa bei 30 pro Stunde liegt, kann stark herabgemindert werden, wenn der Speicher betont groß bemessen wird und vorzugsweise aus mehreren parallel geschalteten Einzelbehältern besteht.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Ein Rotationskompressor 1 in Vielzellenbauart arbeitet unmittelbar in einen oder mehrere parallel geschaltete Druckluftbehälter 2. Bei 3 wird die Luft angesaugt und bei 4 in das Druckluftnetz geleitet. Die bekannte Aussetzregelung besteht aus einem Gewichtsregler 5, der einerseits über die Leitung 6 an den Behälter 2 und andererseits über die Leitung 7 an den Druckraum eines Antriebes 8 zum öffnen des Regelventils 9 entgegen Federkraft angeschlossen ist. Der Gewichtsregler 5 und das Regelventil 9 besorgen die Freigabe bzw. den Abschluß der Saugleitun#g 3 in Abhängigkeit vom Behälterdruck.
Die Aussetzregelung ist erfindungsgemäß so eingestellt. daß der Kompressor bei einem beträchtlich höhercii Behälterdruck als dein Netzdruck ausgesetzt und etwa hei INetzdruck eingesetzt wird. Zur Erfindung gehört ferner, daß in die Netzleitung4 ein auf kon-stanten Net7druck einstellbares selbsttätiges Drosselorgan 10 (Druckiniiiderer) eingebautist. Hierdurch wird im Netz ein konstanter Druck aufrechterhalten.
je größer der Druckluftspeicher ist, um so geringer sind die Spiele der Aussetzregeltiiig in der Zeiteinheit.

Claims

P A TENTANS PR CCII F: 1. -\"erfahren zur Regelung von Druckluftanlagen mit Kompressor und zwischen Kompressor und Druckluftiietz atigeordiivtein Speicher auf konstanten Druck im Netz mittels Aussetzregelung, die bei Erreichen eines Höchstdruckes im Speicher die Kompressorleistung abschaltet und bei Erreichen eines Mindestdruckes im Speicher die Kornprüssorleistung wieder zuschaltet. dadurch gekennzeichnet, daß die Luft bei einem Druck, der höhjr als der Netzdruck- ist. gespeichert wird und hinter dem Speicher geregelt auf konstanten Netzdruck mittels einer Drossel entspannt wird und daß der die Kompressorleistung zuschakende Mindestdruck ini Speicher über dein konstanten Netzdruck liegt.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein auf konstanten Net7druck einstellbares. selbsttätiges Drosselorgan zwischen dem dem Kompressor nachgeschalteten Speicher und der Netzleitung. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem weit verzweigten Netz init ungleich langen Netzleitungen selbsttätige Drosselorgane kurz vor den Verbrauchern in den Leitungen angeordnet sind.
In Betracht - gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 607973, 384006, 375667; schweizerische Patentschrift Nr. 229265: französische Patentschrift Nr. 814596; britische Patentschrift Nr. 261 138.