DE1153854B

DE1153854B - OElbehaelter- und OElkuehleranordnung an einem Drehkolbenverdichter

Info

Publication number: DE1153854B
Application number: DEG30140A
Authority: DE
Inventors: Albin Haessler; Walter Molls; Dr-Ing Karl-Wilhelm Sorg
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1960-07-22
Filing date: 1960-07-22
Publication date: 1963-09-05
Also published as: GB958541A

Description

Ölbehälter- und Ölkühleranordnung an einem Drehkolbenverdichter Die Erfindung betrifft eine ölbehälter- und ölkühleranordnung an einem Drehkolbenverdichter, insbesondere Kältemittelverdichter, mit Einspritzung einer Kühl- und Schmiermittelflüssigkeit, insbesondere öl, in den Verdichterraum, die nach der Verdichtung durch einen ölabscheider vom Fördermedium getrennt, gekühlt und unter der Einwirkung des Verdichtungsenddruckes dem Verdichter wieder zugeführt wird.
Bei Verdichtern, insbesondere bei Kältemaschinenverdichtern, besteht das Problem, das Schmiermittel wieder aus dem Arbeitsmittel zu entfernen, welches letzteres beim Durchgang durch den Verdichter aufgenommen hat. Größte Anforderungen an die Abscheidevorrichtung werden bei Rotationsverdichtern nach der Vielzellenbauart gestellt, bei denen zwecks Innenkühlung und Spaltabdichtung größere Mengen Schmieröles in den Arbeitsraum des Verdichters eingeführt werden.
Bei einer bekannten Einrichtung besteht die Anlage aus einem Rotationsverdichter der Vielzellenbauart mit Innenkühlung und einem getrennt davon aufgestellten ölabscheider. Die getrennte Anordnung erfordert einen großen Platzbedarf und wirkt zudem unorganisch.
Bei einer anderen bekannten Ausführung ist der Ölabscheider seitlich am Verdichter angeflanscht und wird von Kühlwasser gekühlt. Die Kombination von Abscheider und Kühler ist aber nur dann statthaft, wenn die Kondensationstemperatur des Fördermittels unter der Kühlwassertemperatur liegt. Andernfalls kondensiert das Fördermittel und sammelt sich im Ölbehälter und kann, falls sein spezifisches Gewicht größer als das des Schmieröls ist, in den Verdichter eindringen und Zerstörungen verursachen. Zur Verdichtung von Kältemitteln ist diese bekannte Ausführung nicht geeignet, da selbst die Temperatur des ablaufenden Kühlwassers gewöhnlich unter der Kondensationstemperatur der Kältemittel liegt.
Bei einer bekannten mechanischen rotierenden Vakuumpumpe ist das Pumpengehäuse auf einem gegossenen, kastenförmigen ölbehälter aufgesetzt. Das Fördermittel strömt durch eine Flüssigkeitsvorlage oberhalb des Kompressors hindurch und wird sodann durch einen im oberen Teil des ölbehälters vorgesehenen ölabscheider geführt. Das abgeschiedene öl sammelt sich im unteren Teil des kastenförinigen ölbehälters, während das Fördermittel nach Verlassen des Abscheiders aus diesem Gehäuse herausgeführt wird. Im ölsumpf ist eine Kühlschlange zur Rückkühlung des öls vorgesehen. Infolge des gegossenen Ölbehältergehäuses wird das Gewicht der Gesamtanordnung sehr groß. Im Hinblick auf ihre Verwendbarkeit als Kältemittelverdichter müssen die gleichen Nachteile angegeben werden, die der vorher beschriebenen Anordnung anhaften. Bei einem anderen bekannten Kompressor ist im Gehäuse unter dem Bodenraum ein ölwannenähnlicher ölbehälter angebracht. Das Fördermittel wird aus dem Kompressionsraum direkt nach unten in den Ölbehälterraum herausgedrückt. Ohne daß das Fördermittel eine Abscheidevorrichtung durchströmt, und ohne daß das öl gekühlt wird, verläßt das Fördermittel den ölbehälter. Mittels kurzer Leitungen wird das unter dem Kompressionsdruck stehende öl zur Spaltabdichtung und Schmierung den Lagern und dem Inneren des Kompressors wieder zugeführt. Bei einer weiteren bekannten Verdichterausführung strömt das Fördermittel über ein seitliches und oberhalb des Kompressors angeordnetes Filter. Das abgeschiedene öl läuft in den unterhalb des Kompressors angeordneten ölbehälter herab. Der rohrförmige ölbehälter ist mit einem etwa konzentrischen Innenrohr versehen, das einen Rohrstutzen aufweist, der nahe der untersten Wandung des Ölbehälters in diesen mündet. Es werden somit die untersten ölschichten aus dem ölsumpf abgesaugt, durch ein Sieb geführt und in einen Ringkanal zur Kühlung der Saugseite des Kornpressors eingeleitet. Die hier aufgenommene Wärme wird in einem separaten Ölrückkühler abgeführL Das rückgekühlte öl wird sodann einem Ringkanal auf der Kompressordruckseite zugeführt. Durch die getrennte Anordnung von ölbehälter und ölrückkühler besitzt - wie eingangs dargelegt ist - die Gesamtanordnung einen hohen Platzbedarf und wirkt unorganisch.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine ölbehälter- und ölkühleranordnung an einem Drehkolbenverdichter vorzusehen, die einfach im Aufbau ist und bei kleinstem Platzbedarf beste ölabscheidang und störungsfreie Funktion gewährleistet; welche, also die den bekannten Vorrichtungen anhaftenden Nachteile verineidet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der ölbehälter in an sich bekannter Weise unterhalb des Verdichters angeordnet ist, in seiner oberen Hälfte eine vorzugsweise mehrfach wirkende ölabscheidevorrichtung enthält und somit auch als Olabscheider wirkt, und daß ferner der ölbehälter als liegender Kessel ausgebildet ist, in dessen unterer Hälfte ein nach außen geführtes, innen abgeschlossenes Rohr eingesetzt ist, in welchem sich ein besonderer ölkühler befindet, so daß ölbehälter, Ölabscheider und ölkühler äußerlich eine bauliche Einheit bilden.
Des weiteren wird vorgeschlagen, daß der Verdichter und der direkt gekuppelte Antriebsmotor auf dem liegenden Ölbehälter befestigt sind.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Druckstutzen des Verdichters derart aufgeweitet, daß der Austrittsflansch groß genug ist, um den Verdichter daran auf dem ölbehälter zu befestigen.
Zweckmäßig wird vom ölkühler über ein ölfilter und ein Regelventil Öl dem Gehäuse des Verdichters an dessen Stimseiten zugeführt.
Durch die Ausbildung gemäß vorliegender Erfindung wird es bei Kältemittelverdichteranlagen erstmals möglich, das Öl in dem ölbehälter zu kühlen. Durch das über den ölkühler hinübergeschobene Rohr wird keine Kälte von dem Kühlwasser auf das Kühlmittel im ölbehälter übertragen, so daß das Kältemittel auch nicht kondensieren kann. Trotzdem jedoch wird auf die Kühlung des öls vor dem Einspritzen in den Verdichter nicht verzichtet. Dadurch ist es möglich, ein sehr hohes Druckverhältnis im Verdichter mit einem guten Liefergrad zu erreichen.
Durch die Aufweitung des Druckstutzens des Verdichters wird erreicht, daß Tragfüße beim Verdichter vermieden werden. Dadurch kann Material gespart werden und das Gewicht der Gesamtanordnung verringert werden. Schließlich wird optisch gesehen der Vorteil erreicht, daß Kompressor und Motor einerseits mit dem ölbehälter, ölkühler und ölabscheider andererseits eine bauliche Einheit bilden.
Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt des Verdichters mit ölbehälter und ölkühler; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß der Linie A-B in Fig. 1.
Der Drehkolbenverdichter 1 und der Antriebsmotor 2, welche die Kupplung 3 miteinander verbindet, sind auf dem liegend angeordneten, kesselförmigen ölabscheider 4 befestigt. Der Verdichter 1 besteht aus dem Gehäuse 5, dem exzentrisch im Gehäuse angeordneten Rotor 6 und den Arbeitsschiebern 7. Der Rotor 6 ist mit Wälzlager 8 und 9 in den Seitendeckeln 10 und 11 gelagert. Auf der Unterseite des Gehäuses 5 befindet sich am Druckstutzen 12a dessen Austrittsflansch 12, mit dem der Verdichter auf den ölbehälter 4 aufgeschraubt ist. Der Verdichter saugt über den auf der Oberseite befindlichen Eintrittsstutzen 13 das Fördermittel an. Infolge des Verdichtungsenddruckes wird das Öl aus dem ölbehälter 4 durch die Anschlüsse 14 und 15 an den Seitendeckeln 10 und 11 den Wälzlagem 8 und 9 und dem Arbeitsraum 16 des Verdichters zugeführt. Dieses Öl, welches außer zur Schmierung auch zur Spaltabdichtung und Innenkühlung dient, wird mit dem Fördermittel durch den Austrittsstutzen 12a, 12 in den Öl- behälter 4 gefördert. Gleich am Eintritt in den Öl- behälter 4 befindet sich die erste Trenneinrichtung bzw. ölabscheidevorrichtung 17 für das Fördermittelöl-Gemisch. Diese Trenneinrichtung 17 kann beliebig ausgeführt sein, sie kann z. B. die kinetische Energie des eintretenden Fördermittels ausnutzen. Bevor das Fördermittel den ölbehälter 4 über den Behälteraustrittsstutzen 18 wieder verläßt, strömt es durch die zweite ölabscheidevorrichtung, das Mehrfachsieb 19, an dem eventuell mitgeführte feine Öltröpfehen oder Ölnebel abgeschieden werden können.
In den ölbehälter 4 ist das Mantelrohr 20 eingesetzt und mit ersterem verschweißt. Der ölkühler 21 ist in das Mantelrohr 20 eingesetzt. Das zu kühlende Öl tritt durch das Verbindungsstück 22 aus dem Öl- behälter 4 in den Ölkühler ein, in welchem die Ölwärine an das Kühlwasser abgegeben wird, und verläßt ihn bei 23. Dann fließt es über die Leitung 24, das ölfilter 25 und das Regelventil 26, mit dem die ölumlaufmenge eingestellt werden kann, zu den beiden Seitendeckeln 10 und 11, um seinen Kreislauf von neuem zu beginnen.
Der Aufbau des Verdichters mit Antriebsmotor auf dem ölbehälter erspart eine besondere Grundplatte, wodurch eine wesentliche Verbilligung eintritt. Ferner gibt es einen sehr organischen Aufbau, da alles für den Verdichter notwendige Zubehör in einem einzigen Aggregat zusammengefaßt ist. Besonders einfach wird der Aufbau auch dadurch, daß der Verdichter mit seinem Austrittsflansch direkt auf dem ölbehälter befestigt ist. Es entfallen ein zweites Flanschpaar oder eine elastische Verbindung und insbesondere die Befestigungspratzen an Verdichter und ölbehälter. Der ölkühler wird in die untere Hälfte des ölbehälters eingebaut. Damit wird der Ölvorrat im Behälter auf das notwendige Maß verringert und auch der ölkühler organisch und raumsparend in das Ganze eingefügt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. ölbehälter- und ölkühleranordnung an einem Dreikolbenverdichter, insbesondere Kältemittelverdichter, mit Einspritzung einer Kühl-und Schmierflüssigkeit, insbesondere Öl, in den Verdichterraum, die nach der Verdichtung durch einen ölabscheider vom Förderinedium getrennt, gekühlt und unter der Einwirkung des Verdichtungsenddruckes dem Verdichter wieder zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Öl- behälter (4) in an sich bekannter Weise unterhalb des Verdichters (1) angeordnet ist, in seiner oberen Hälfte eine, vorzugsweise mehrfach wirkende, ölabscheidevorrichtung (17, 19) enthält und somit auch als ölabscheider wirkt und daß ferner der ölbehälter (4) als liegender Kessel ausgebildet ist, in dessen unterer Hälfte ein nach außen geführtes, innen abgeschlossenes Rohr (20) eingesetzt ist, in welchem sich ein besonderer ölkühler (21) befindet, so daß ölbehälter, ölabscheider und ölkühler äußerlich eine bauliche Einheit bilden.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (1) und der direkt gekuppelte Antriebsmotor (2) auf dem lie-"enden er ölbehälter (4) befestigt sind. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstutzen (12a) des Verdichters (1) derart aufgeweitet ist, daß dessen Austrittsflansch (12) groß genug ist, um den Verdichter daran auf dem ölbehälter (4) zu befestigen. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vom Ölkühler (21) über ein ölfilter (25) und ein Regelventil (26) öl dem Gehäuse des Verdichters (1) an dessen Stimseiten zugeführt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 352 253, 415 477, 454 891, 722 899; deutsche Auslegeschrift Nr. 1075 268; schweizerische Patentschriften Nr. 121167, 223 375; britische Patentschriften Nr. 440 701, 783 339; USA.-Patentschrift Nr. 2 786 340.