DE1628242A1 - Verdichteranlage,bestehend aus Vierstufen-Getriebe-Turboverdichter und einem vorgeschalteten Axialverdichter - Google Patents

Description

DEMAG Aktiengesellschaft 25. August 1967

4α D u i s b u r g 528S - Do/Schi

Wolfgang-Eeuter-Platz ' -

Verdichteranlage,- bestehend aus einem Vierstufen-Getriebe-Turboverdichter und einem vorgeschalteten Axialverdichter

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verdichteranlage, durch die hohe Gas- bzw..Luftmengen verdichtet werden.·

Bei Verdichteranlagen für diesen Zweck entstehen außerordentlich hohe Energiekosten, die sehr nachteilig für den Betrieb einer solchen Anlage sind und daher erheblich herabgesetzt werden

Eine erste Forderung besteht also darin, verhältnismäßig große Luft- bzw. Gasmengen energiesparend zu verdichten.

Die bekannten Verdichteranlagen sind aber außerdem hinsichtlich des Bauaufwandes und der optimalen Annäherung an den isothermen Verdichtungsprozeß, der einen Idealverlauf der Verdichtung darstellt., bei gleichzeitig hoher zu verdicht ender Gas- bzw. Luftmenge^ verbesserungsfähig.

Auch "dieseForderungen müssen berücksichtigt werden, um eine auch allen genannten Ansprüchen gerechtw§rdende Anlage zu schaffen. . , >

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Masöhinenanordnung vorzusehen, durchdie^ verhältnismäßig große Luft- bzw. Gasmengen bei einem Minimum an Leietungsbedarf tmd Bauau^wan^und einem Optimum an Annäherung an den isothermen Prozeß verdichtet werden können.

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Es wurde nun gefunden, daß die kombinierte Anordnung des bekannten vierstufigen Getrlebe-Torboverdichters mit einem vorgeschalteten bekannten Axialverdichter die gestellte Aufgabe löst.

Es wird also die bestimmte Maschinenanordnung des bekannten Vierstufen-Getriebe-Turboverdichters mit vorgeschaltetem ein- bzw. mehrstufigen Axialverdichter beansprucht und nicht schlechthin die Kombination eines ein- bzw. mehrstufigen Radialverdichters mit einem vorgeschalteten Axialverdichter.

Es ist bekannt, sowohl den Axialverdichter als auch den Radialverdichter der Einw'ellen-Bauart wie auch den Radialverdichter als Vierstufen-Getriebe-Turboverdichter als Einzelmaschine zu verwenden.

Der Radialverdichter der bekannten Bauart Vierstufen-Getriebe-Turboverdichter (DBP 97^Λΐ8, 97^.845) als Einzelmaschine weist an sich einen sehr guten isothermischen Wirkungsgrad auf, und der bekannte ein- oder mehrstufige Axialverdichter hat als Einzelmaschine ebenfalls einen sehr guten Wirkungsgrad.

Der isotherme Wirkungsgrad der Gesamtanlage nach der Erfindung wird durch die gewählte Kombination und die damit erzielte verhältnismäßig große Annäherung an den isothermen Verdichtungsprozeß sehr hoch, und zwar für Luft- bzw. Gasmengen in einer bisher nicht erreichten Größe bei gleichzeitig minimalem Leistungsbedarf und Bauaufwand. .,

Der Erfindungsgegenstand weist die folgenden Merkmale auf, die nur in Verbindung miteinander unter Schutz gestellt werden sollen?

BAD OPJGlHAL

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a) .,, ,Dem bekannten, vierstufigen Getriebe-Turboverdicliter I₄ mit vier hintereinandergesehalteten Stufen auf zwei parallelen, mit verschiedener Drehzahl laufenden Wellen, die von einem gemeinsamen Zahnrad durch Ritzel angetrieben werden, wobei die Laufräder jeder Welle beiderseits des Getriebes fliegend angeordnet sind und in Einzelgehäusen laufen, die am Getriebegehäuse befestigt sind, ist

b) ein bekannter ein- oder mehrstufiger Axialverdichter vorgeschaltet»

Durch die gleichzeitige Anwendung dieser genannten Merkmale wird eine nicht vorhersehbare Wirkung erzielt, nämlich optimale Energieeinsparung bei gleichzeitig optimaler Annäherung an den isothermen Verdichtungsprozeß für große Mengen zu verdichtenden. Mediums bei hohen Enddrücken. Diese Wirkung übersteigt die Wirkungen der Einzelmerkmale, ohne daß die mit diesen verbundenen Vorzüge verlassen werden.

Die Einzelmerlanale sind zum einen hohe Liefermengen bei ein- oder mehrstufigen Axialverdichtern. Diese liefern nach der vorgesehenen Anwendung der Maschinenanordnung bei günstigem Verdichtungsdruck ein günstiges Änsaugevolumen für den nachgeschalteten vierstufigen Getriebe-Turboverdieliter.

Zum anderen sind dem vierstufigen Getriebe-Turboverdichter die folgenden Vorteile zu eigens

Hoher Wirkungsgrad durch axialen Einlauf und durch die beiden mit verschiedenen Drehzahlen laufenden Laufradwellen, stabiler Arbeitsbereich, einfache Regelung, organische Baueinheit, zwischen Verdichtern, Übersetzungsgetriebe sowie Zwischenkühlern, konstruktiv günstige Anordnung der Regelorgane und unterkritische Betriebsdrehzahlen.

SAD ORiGlNM,

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Durch die gewählte neue Maschinenanordnung können nun verhältnismäßig große Luft- bzw. Gasmengen bei geringstmöglichem Leistungsbedarf und minimalem Bauaufwand verdichtet werden, ohne daß die vorgenannten Vorteile und Wirkungen der Einzelmaschinen aufgegeben werden und daß zusätzlich ein sehr hoher Wirkungsgrad der Gesamtanlage erreicht wird.

Pur die Anordnung der einzelnen Maschinen der Anlage gibt es ζ viel Alternativen:

a) Entweder sind ein oder zwei Antriebsmotoren vorgesehen, der bzw. die dann zwischen, dem Getriebe-Turboverdichter und dem A-jcialverdichter angeordnet ist bzw. sindj

oder es sind

b) ein oder zwei Antriebsmotoren vorgesehen, wobei der Getriebe-Turboverdiehter zwischen dem Axialverdichter u. dem bzw. den Antriebsmotor(en) angeordnet ist.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Es zeigen:

Pig,"1 bis 3 eine Verdichteranlage mit einem vierstufigen Getriebe-Turboverdiehter, einem vorgeschalteten mehrstufigen Axialverdichter und dazwischen angeordneten Antriebsmotoren in Vorderansicht, Draufsicht und Seitenansicht auf den Turboverdichter (Fig. 3: Schnitt a-a nach Figur l)_f

Fig. \ bis 6 eine Verdichteranlage mit zwischen einem Antriebsmotor und einem Axialverdichter angeordnetem VJerstufen-Getriebe-Turboverdichter in den.Ansichten wie nach Fig. 1 bis

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Das zu verdichtende Medium wird von einem Axialverdichter angesaugt (vgl. Pfeilrichtung E) und mit -gutem Wirkungsgrad auf einen solchen Druck verdichtet., daß das Volumen nach Durchströmen eines ersten Zwischenkühlers 2 einer für den naehgeschalteten Vierstufen-G-etriebö-Turbbverdichter 3 günstigen Ansaugemenge entspricht.

Der Volumenstrom durchläuft dann die vier Stufen des Getriebe-Turboverdichters, der drei Zwischenkühler 4 auf- . weist, in der bekannten Weise, und das verdichtete Medium verläßt den Stutzen hinter.der letzten Stufe (vgl. Pfeilrichtung A). ■ ■=■ : " :^;

Der bzw, die Antriebsmotor(en) ist (sind) mit 5 bezeichnet. Der Motorenstandort ist so gewählt, daß die Antriebswelle(n) 5* gleichachsig mit den angetriebenen Wellen 6, 8 des Ge- * triebe-Turboverdichters und Axialverdichters verläuft bzw* verlaufen* /_; '■■-."■

Der Getriebe-Turboverdichter 3 bildet eine organische Einheit aus den, vier Verdichters tuf engehäus en J>a bis 3d (X,, bis Λ» Stufe), dem Übersetzungsgetriebe 7 und den drei Zwischenkühlern 4.

Die Antriebswelle für den Getriebe-Turboverdichter ist mit 6 bezeichnet. Die Antriebswelle für den Rotor des Axialverdichters 1 ist mit 8 und das vorgeschaltete Getriebe . ist mit9 bezeichnet. ~

Anstelle eines einzigen Antriebsmotors bei dor Maschlnenanordnung nach Pig. 4 bis 6 können auch zwei Antriebsmotoren vorgesehen werden, wobei dann jeder Verdichter von einem eigenen Antriebsmotor angetrieben wird*

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Desgleichen kann anstelle der vorgesehenen zwei Antriebsmotoren bei der Maschinenariordnung nach Fig. 1 bis j5 nur ein einziger Antriebsmotor für beide Verdichter angeordnet werden.

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Claims (2)

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DEMAG Aktiengesellschaft 25. August 1967

m Du i s b u r g - , 5288.- Do/Schi Wolfgang-Reuter-Platz , ,' .

Patentansprüche

,. Verdichteranlage für hohe Gas- bzw. Luftmengen, die aus einem Axialverdichter als Niederdruckteil sowie einem Getriebe-Türboverdichter als Hochdruckteil und zwischengeschalteten Kühlern besteht, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: . ■·."■

Dem bekannten Getriebe-Turboverdichter (3) mit vier hintereinandergeschalteten Stufen auf zwei mit verschiedener Drehzahl laufenden Wellen, die von einem gemeinsamen Zahnrad aus durch Ritzel angetrieben werden, wobei die Lauf räder jeder Welle beiderseits des Getriebes fliegend angeordnet sind und in Einzelgehäusen (3a bis 3d) laufen, die am Getriebe-. gehäuse (7) befestigt sind, ist ein bekannter ein« bzw. mehrstufiger Axialverdichter (l) vorgeschaltet.

2. Verdichteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der oder die Antriebsmotoren (5) zwischen dem Getriebe-Turboverdichter (3) und dem Axialverdichter angeordnet sind.

3» Verdichteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ·

daß der Getriebe-Turboverdichter (3) zwischem dem Axialverdichter und dem oder den Antriebsmotor(en) angeordnet ist.

. BAD QRiGlNAL. 109817/0303

- Do/Sohl 8 SS.8c67 ■ ■ - ß■ -

H _t "Verdiciiteranlage nach Anspruch 1 bis J>, dadurch gekennzeichnet,

daß die Antriebswellen (6, 8) für den Getriebe-Turbo ν erdicht er und den Axialverdichter gleichachsig zur Antriebsmotorwelle bzw. zu den Antriebsmotorwellen (5^f) angeordnet sind.

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