DE147333C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

' Vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für Kompressorventile, die sich hauptsächlich bei einer konzentrischen Anordnung und Bauart der Ventile anwenden läßt. Statt durch eine einfache Ausrüstung mit Kühlkammern (mit Wasserzirkulation usw.) wird eine direkte und daher wirksamere Kühlung der Ventile nach vorliegender Erfindung in der Weise erzielt, daß man das

ίο von der Kompressorpumpe selbst geförderte Druckmedium, wie Luft, Kohlensäure oder dergl., indem man es auf gedrosseltem Wege durch die Kühlkammern leitet, an Düsenöffnungen unmittelbar gegen das äußere der beiden konzentrischen Ventile ausströmen läßt. Dort expandiert es dann unter Kälteerzeugung und vermischt sich mit dem Medium in der Saugkammer unter Vorkühlung desselben, um dann im Gemisch wiederum beim Saughübe von der Pumpe miteingesaugt zu werden. Somit wird ein Teil des komprimierten Mediums, welcher aber im Verhältnis zu der nutzbaren Fördermenge der Pumpe gering ist, in beständigem Kreislauf durch die Pumpe hindurchgeführt, wodurch eine starke, sich anfänglich steigernde, mit der Kompressionsarbeit und dem Bedarf an Kühlwirkung schritthaltende Abkühlung in der Umgebung der Ventile bewirkt wird, so daß die Kompression ohne übermäßige Erwärmung äußerst hoch getrieben werden kann.

Auf beiliegender Zeichnung ist in Fig. 1 ein Schnitt durch die Ventilanordnung eines Hochdruckkompressors gezeichnet, an weleher die neue Kühlvorrichtung veranschaulicht ist. Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den Ventilhals und die angrenzende Kühlkammerwandung nach der Linie A-B von Fig. i.

Die zugrunde liegende Anordnung der Ventile 11 und ν ist folgende. Das mittels der Feder m gestützte Ventil u besitzt zwei konzentrische Ventilschlußstege i undj, von denen der äußere i mit dem Druckventilsitz am Zylinderrand und der innere mit dem am Ventilkörper 11 lose eingelagerten, tellerförmigen Saugventil ν zusammenwirkt. . Letztere wird von der den Schaft s umgebenden Feder η gestützt. Der Rohrstutzen g am Ventil u bildet den Durchgang von der Saugmündung 0 oder Saugkammer her. Mittels der elastischen, mit ihrem Außenrand am Zylinder c und inwendig am Ventil u befestigten Platte ρ wird die Abdichtung zwischen dem Kompressionsdruckraum, von welchem die Druckleitung α ausgeht, und der Saugkammer geschaffen.

Die Platte ρ wird rings auf dem Halse des Ventils u durch eine aufgeschraubte Muffe k mit Abdichtung befestigt.

. Der Zylinderdeckel d ist mit einer Höhlung in Gestalt einer ringförmigen Kammer b versehen, deren Innenwandung der Muffe k und dem Rohrstutzen g zunächst liegt, so daß eine von der Kammerwandung ausgehende Kühlung sich zweckmäßig auf diese benachbarten Teile, sowie auch auf die Platte ρ erstreckt. Die Kühlwirkung wird nun durch Ableitung eines Teils des komprimierten Mediums,. wie es von der Druckleitung oder

dem Druckbehälter der Kompressorpumpe erhältlich ist, vermöge folgender Einrichtung erzielt.

Vom Druckrohrkanal α leitet eine zweckmäßig verengte Öffnung e zu der Kammer b, so daß beim Pumpenbetriebe ein beständiger Übertritt der Druckluft in die Kammer und bei geeigneter Gestaltung der Öffnung e schon hier eine Kühlwirkung infolge teilweiser Expansion stattfindet. Eine weitere Expansion erfolgt bei den Austrittsdüsen f, die an der Innenwandung der Kammer b, und zwar so angeordnet sind, daß die Ausströmung einwärts unmittelbar gegen den Hals des Ventils u (bei k) hinter der Platte ρ gerichtet ist. Diese an mehreren Stellen — z. B. vier Stellen in Fig. 2 — rings gegen das Ventil u stattfindende Ausströmung des Druckmittels bewirkt eine Erniedrigung der Temperatur sowohl für die von der Ausströmung betroffenen Teile als auch für das auf solchen Nebenwegen abströmende Druckmittel selbst. Letzteres tritt nun in die Saugkammer über, mischt sich mit dem anzusaugenden Medium unter Erniedrigung der Temperatur desselben und wird durch den Stutzen g hindurch in die Pumpe eingesogen, wobei sich nicht bloß die Abkühlung der Ventile infolge des Durchströmens des abgekühlten Gemisches als eine vollständige und nachhaltig wirksame äußert, sondern gerade auch eine Vorkühlung des angesaugten Mediums selbst zu gunsten der Niedrighaltung der Temperatur innerhalb des Kompressors ergibt. Es kann daher in die Saugleitung das Druckmittel von vornherein mit erhöhter Temperatur eintreten, indem die Gegenwirkung "aus der unmittelbaren Abkühlung entsteht, die durch das aus den Düsen f entströmende, zur Miteinsaugung gelangende Medium erzeugt wird.

Das zur Kühlung benutzte Druckmittel erfährt auf dem Wege durch die Pumpe wieder die anfängliche Kompression, und ein Teil des an dem Kanal α entweichenden Druckmittels wird von neuem durch e in die Kühlkammer b geleitet und von hier an den Düsen/ ausströmen gelassen, so daß eine sich bis zu einer Grenze steigernde Kühlwirkung in der Umgebung der Ventile beim Betriebe der Pumpe auftritt. Zufolge dieser starken Kühlwirkung ist es möglich, die Kompression bis zu hohen Kompressionsgraden bei schneller Hin- und Herbewegung der Kolben und Ventile zu steigern, ohne daß die Leistung der Kompressorpumpe durch erhebliche Wärmezunahme beeinträchtigt wird.

Statt die Zuführung des Druckmittels von dem Kanal α aus zu bewerkstelligen, kann eine besondere Leitung, die an den "vom Kompressor gespeisten Druckbehälter anschließt, mit der Kühlkammer b verbunden werden, wie in Fig. 1 bei h ersichtlich. Die Wirkung ist in diesem Falle dieselbe, wie sie bei der vorher beschriebenen- Einrichtung angegeben ist.

Claims (1)

1. Patent-An Spruch:

   Ventilkühlvorrichtung für Hochdruckkompressoren mit ineinander angeordneten Ventilen und mit einer die Ventile umgebenden Kühlkammer, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des von dem Kompressor geförderten Druckmittels auf einem Nebenwege behufs teilweiser Expansion in die Kühlkammer (b) und aus dieser durch Düsen ff) zum Austritt in der A^entilumgebung geleitet wird, wonach das unter Abkühlung expandierende Druckmittel sich mit dem Druckmittel der Saugkammer mischen, auf dasselbe unmittelbar _; kühlend wirken und in die Pumpe zurückgesaugt werden kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.