DE2249589A1

DE2249589A1 - LIQUID SEPARATION IN VOLUME-ADJUSTABLE SCREW COMPRESSORS WITH LIQUID INJECTION

Info

Publication number: DE2249589A1
Application number: DE19722249589
Authority: DE
Inventors: Walter Goeke
Original assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Current assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Priority date: 1972-10-10
Filing date: 1972-10-10
Publication date: 1974-04-25
Also published as: DE2249589B2

Description

Blüssigkeitsabscheidung bei mengenregulierbaren Schraubenverdichtern mit Flüssigkeitseinspritsung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erzielen einer in etwa konstanten Strömungsgeschwindigkeit für die mittels Drahtgestrick- und Zyklonabscheider stattfindende Flüssigkeitsabscheidung bei mengenregulierbaren Schraubenverdichtern mit Flüssigkeitseinsritzung, wobei eine Regulierung des Fördermengenstromes zwischen 10 und 100 ffi vorgesehen ist. Separation of liquid in volume-adjustable screw compressors with liquid injection The invention relates to a device for Achieving an approximately constant flow rate for the wire mesh and cyclone separators taking place liquid separation at volume-adjustable Screw compressors with liquid injection, with regulation of the delivery rate between 10 and 100 ffi is provided.

Die Mengenregulierung der oben beschriebenen Verdichter findet über eine Schiebersteuerung statt, wobei der mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aus dem Verdichter austretende Fördermengenstrom besondere Schwierigkeiten bei der Flüssigkeitsabscheidung hervorruft. Dabei besteht die Gefahr, daß nicht aus dem Ft>rdermengenstrom ausgeschiedene Flüssigkeitsmengen in den weiteren Prozeß eingeführt werden und in den nachgeSchalteten Anlagen, beispielsweise in Wärmetauschern, einen schlechteren Wirkungsgrad verursachen. Zwar kann die mit der Schieberverstellung bei einer Fördermengenregulierung anfallende Flüssigkeitsdruckerhöhung für die Kühlung durch Überströmventile aufgefangen werden, doch sind die Flüssigkeitsabscheider nur auf einen Auslegungspunkt begrenzt und eine Änderung der Geschwindigkeit des Fördermengenstromes läßt keine ausreichende Abscheidung mehr zu.The volume regulation of the compressors described above takes place via a slide control takes place, with the one at different speeds Exiting from the compressor flow rate particular difficulties in the Liquid separation causes. There is a risk that not from the Liquid quantities separated out are introduced into the further process and in the downstream systems, for example in heat exchangers, one cause poor efficiency. It is true that with the slide adjustment resulting from a flow rate regulation Fluid pressure increase for cooling by overflow valves, but are the liquid separators limited to only one design point and a change in the speed of the The flow rate no longer allows sufficient separation.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Erzielen einer in etwa konstanten Strömungsgeschwindigkeit für die mittels Drahtgestrick- und Zyklonabscheiders stattfindende Flüssigkeitsabscheidung zu schaffen, die eine beliebige Fördermengenregulierung des Verdichters zuläßt, wobei eine einwandfreie Flüssigkeitsabscheidung gewährleistet ist.In contrast, it is the object of the invention to provide a device for Achieving an approximately constant flow rate for the wire mesh and cyclone separator to provide liquid separation taking place, the one allows any flow rate regulation of the compressor, with a flawless Liquid separation is guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Abstand vor dem Flüssigkeitsabscheider in der rohrförmig ausgebildeten Einlaufstrecke eine Flüssigkeitseindüsung angeordnet ist.According to the invention, this object is achieved in that at a distance in front of the liquid separator in the tubular inlet section Liquid injection is arranged.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Plüssigkeitseindüsung in der Anlaufstrecke kranzförmig an der Außenwand angeordnet ist.A major advantage of the invention is the fact that the Liquid injection in the run-up section arranged in a ring on the outer wall is.

Es erscheint auch vorteilhaft, daß die Plüssigkeitseindüsung im Mittelpunkt des Anlaufstreckenquerschnitts radial nach außen düsend angeordnet ist.It also appears advantageous that the liquid injection is the focus of the run-up section cross-section is arranged so as to nozzle radially outwards.

Ebenfalls erscheint es im Rahmen der Erfindung als sehr vorteilhaft, daß die Flüssigkeitseindüsung in Porm einer kranzförmigen und einer mittigen Eindüsung vorgesehen ist, wobei die Reihenfolge der nacheinander angeordneten Eindüsungen beliebig ist e Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine schematisierte Darstellung der Erfindung mit kranzförmiger Flüssigkeitseindüsung und Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit mittiger Blüssigkeitseindüsung.It also appears to be very advantageous in the context of the invention that the liquid injection in the form of a ring-shaped and a central injection is provided, the order of the successively arranged injections Any number of embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below. They show: FIG. 1 a schematic Representation of the invention with a ring-shaped liquid injection and FIG Another embodiment of the invention with central fluid injection.

In Fig. 1 ist der einem Verdichter 1 nachgeschaltete Prozeß, die Ölabscheidung betreffend, in den wesentlichen Merkmalen schematisiert dargestellt. Über eine mit einem Tank 2 verbundene Pumpe 3 wird die Eühlflüssigkeit,im vorliegenden Fall Ö1, mit einer gleichtäßigen Literleistung den in dem Schieber 4 angeordneten Leitungen 5, die eine Öffnung 6 zum Verdichterinnenraum aufweisen, unter Druck zugeführt.In Fig. 1, the downstream process of a compressor 1 is the oil separation concerning, shown schematically in the essential features. About a with Pump 3 connected to a tank 2 is the cooling liquid, in the present case Ö1, with the same liter output as that in the slide 4 arranged Lines 5, which have an opening 6 to the interior of the compressor, are supplied under pressure.

Auf diese Weise wird die gesamte, in die Zuführungsleitung eingespeiste Kühlflüssigkeit der Kühlung im Verdichter 1 zuteil. Wird nun der Schieber 4 geöffnet, d.h. die Förderstrommenge von 100 % beispielsweise auf 60 % verringert, so erhöht sich der dem Verdichter 1 zugeführte Öldruck jedoch nur um so viel, als bei einem bestimmten Öldruck sich das Ölüberströmventil 7 öffnet und das überflüssige öl wieder dem Öltank 2 zugeführt wird.In this way all of it is fed into the supply line Cooling liquid for cooling in compressor 1 is allocated. If the slide 4 is now opened, i.e. the flow rate is reduced from 100% to 60%, for example, so increased However, the oil pressure supplied to the compressor 1 is only as much as in the case of one certain oil pressure the oil overflow valve 7 opens and the excess oil again the oil tank 2 is supplied.

In Anbetracht der erfindungsgemäßen Eindüsung im Abstand vor dem ölabscheider (bestehend aus Drahtgestrick 8 und Zyklonabscheider 9) wird nunmehr das überflüssige öl für diese Eindüsung verwendet. Durch die Förderstrommengenregulierung wird der aus dem Verdichter 1 austretende Strom 10 in seiner Geschwindigkeit geändert. Da jedoch die ölabscheider 8, 9 für eine bestimmte Geschwindigkeit des Fördermengenstromes ausgelegt sind, die Abstände der Drähte des Drahtgestrickabscheiders 8 aber feststehen; ist eine Konstanthaltung der Geschwindigkeit von wesentlicher Bedeutung. Die erfindungsgemäße Eindüsung, wie sie auch in Fig. 1 schematisiert dargestellt ist, bewirkt durch eine kranzförmige Anordnung der Düsen 11 im Zusammenhang mit dem Fördermengenstrom eine Art Blende, die es nach dem Prinzip des Venturi-Rohres ermöglicht, sich durch Verengen oder Erweitern dem anfallenden Mengenstrom derart anzupassen, daß sich eine Konstanz der Fördermengengeschwindigkeit erzielen läßt.In view of the injection according to the invention at a distance in front of the oil separator (consisting of wire mesh 8 and cyclone separator 9) is now the superfluous oil used for this injection. By regulating the flow rate, the from the compressor 1 exiting stream 10 changed in its speed. There however, the oil separator 8, 9 for a certain speed of the flow rate are designed, but the distances between the wires of the wire mesh separator 8 are fixed; It is essential to keep the speed constant. The inventive Injection, as it is also shown schematically in Fig. 1, brought about by a annular arrangement of the nozzles 11 in the Relationship with the flow rate a kind of diaphragm, which, based on the principle of the Venturi tube, allows it to pass through Narrowing or expanding the resulting mass flow to adapt in such a way that can achieve a constancy of the flow rate.

Die mittels Düsen 11 eingeblasene Ölmenge besteht im wesentlichen aus im Vergleich mit den im Fördermengenstrom befindlichen Partikeln größeren Uröpfchen, die auf Grund ihrer Größe keine besonderen Schwierigkeiten in den Ölabscheidern 8, 9 verursachen.The amount of oil blown in by means of nozzles 11 consists essentially from larger primordial droplets compared to the particles in the flow rate, which, due to their size, have no particular difficulties in the oil separators 8, 9 cause.

Neben der Blendenwirkung, die durch die Düsen 11 hervorgerufen wird, bringen die eingespritzten Öltröpfchen noch den Vorteil mit, daß sie für die im Fördermengenstrom befindlichen Partikelchen Haftungsflächen bilden und somit einen Teil der Aufgabe des ölabscheiders übernehmen.In addition to the screen effect caused by the nozzles 11, bring the injected oil droplets with the advantage that they are for the im Particles located in the flow rate form adhesion surfaces and thus a Take over part of the job of the oil separator.

Ein wesentlicher Punkt für die Anordnung des Düsenkranzes 11 in der Anlaufstrecke 12 ist der Abstand zwischen Düsenkranz 11 und Abscheider 8, 9. Dieser Abstand darf nur so groß bzw. so klein sein, daß die Wirkung der durch die Blende hervorgerufenen Düsenwirkung nicht aufgehoben wird, d.h. die Geschwindigkeit des Fördermengenstromes darf sich vor Eintritt in den ölabscheider nicht mehr ändern.An essential point for the arrangement of the nozzle ring 11 in the Run-up section 12 is the distance between nozzle ring 11 and separator 8, 9. This The distance may only be so large or so small that the effect of the diaphragm caused nozzle effect is not canceled, i.e. the speed of the The flow rate must no longer change before it enters the oil separator.

In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Öleindüsung mittig vorgesehen, d.h. im Mittelpunkt des Anlaufstreckenquerschnitts angeordnet.In the embodiment shown in Fig. 2 is the oil injection Provided in the middle, i.e. arranged in the center of the run-up section cross-section.

In diesem Fall wird das Öl radial nach außen gespritzt und bewirkt eine ringförmige Blende. Diese Form der Eindüsung bringt den Vorteil mit sich, daß Je nach Größe der ringförmigen Öffnung der Fördermengenstrom mehr oder weniger an die Wandung der Bnlaufstrecke gedrängt wird, wo sich das Öl noch besser zur Abscheidung absetzt.In this case, the oil is injected and effected radially outward an annular aperture. This form of injection has the advantage that Depending on the size of the annular opening, the flow rate increases more or less the wall of the inlet section is pushed, where the oil is even better for separation settles.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Kombination einer mittigen und einer kranzförmigen Flüssigkeitseindüsung denkbar, wobei die Reihenfolge beliebig ist.In a further embodiment of the invention, a combination is one central and a ring-shaped liquid injection conceivable, the sequence is arbitrary.

Bei dem Ausführungsbeispiel ist als Kühlflüssigkeit Öl verwendet worden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist aber auch auf andere Kühlflüssig'keiten als Öl anwendbar.In the exemplary embodiment, oil has been used as the cooling liquid. However, the device according to the invention is also applicable to other cooling liquids than Oil applicable.

Claims

Patent claims:

X Device for achieving an approximately constant flow rate for the liquid separation that takes place by means of wire mesh and cyclone separators for volume-adjustable screw compressors with liquid injection, where the delivery rate is regulated between 10 and 100%, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that in the distance in front of the liquid separator (8, 9) - a fluid injection in the tubular run-up section (12) (11) is arranged.

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the liquid injection (11.) in the run-up section (12) is in the shape of a ring is arranged on the outer wall.

3. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the liquid nozzle (11) in the center of the run-up section cross-section (12) is arranged so as to nozzle radially outwards.

4. Device according to claims 1 to 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the liquid injection (11) in the form of a ring-shaped and a central injection is provided, the order of the successive arranged injections is arbitrary.