DE2302046A1 - COMPRESSOR SYSTEM - Google Patents
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- F04C29/0007—Injection of a fluid in the working chamber for sealing, cooling and lubricating
Description
DEfIAG Drucklufttechnik GmbH 10. Januar 1973DEfIAG Compressed Air Technology GmbH January 10, 1973
6 Prankfurt (Main) C/il6 Prankfurt (Main) C / il
Solmsstraße 2-26 ' FMA 28Solmsstrasse 2-26 'FMA 28
VerdichteranlageCompressor system
Die Erfindung betrifft eine Verdichteranlage, bestehend aus einem durch eine Flüssigkeit gekühlten, geschmierten und abgedichteten Schraubenverdichter sowie Einrichtungen zum Reinigen und Regeln des gasförmigen Druckmittels, zum Kühlen der Flüssigkeit und zum Abscheiden der Flüssigkeit aus verdichtetem Arbeitsmittel.The invention relates to a compressor system, consisting of a liquid-cooled, lubricated and sealed Screw compressors and devices for cleaning and regulating the gaseous pressure medium, for cooling the liquid and for separating the liquid from the compressed working medium.
Bei den Verdichteranlagen ist man bestrebt, bei wirtschaftlicher Herstellung der einzelnen Anlagenteile einen möglichst raumsparenden, kompakten Aufbau der Anlage zu erreichen.In the case of the compressor systems, efforts are made to produce the individual system parts as economically as possible to achieve a space-saving, compact design of the system.
Es sind Schraubenverdichteranlagen bereits bekannt, bei denen das eigentliche Verdichtergehäuse mit dem FlÜssigkeits-Abscheidesystem verflanscht ist. Das Kühlsystem, die Luftfilterung sowie die Ansaugdrosselung sind außerhalb des Gehäuses angeordnet.Screw compressor systems are already known in which the actual compressor housing with the liquid separation system is flanged. The cooling system, the air filtering and the intake throttling are outside the housing arranged.
Durch den gegliederten Aufbau der Anlage bedingt, ist die Montage schwierig und aufwendig. Das FlUssigkeits-Kühlsystem muß bei der Aufstellung der Anlage getrennt installiert und an den Verdichter angeschlossen werden. Die Bearbeitung des Gehäuses wird dadurch erschwert, daß die Paßflächen-Paare in Jeweils verschiedenen Ebenen liegen.Due to the structured structure of the system, assembly is difficult and time-consuming. The liquid cooling system must be installed separately when the system is set up and connected to the compressor. The editing of the The housing is made more difficult by the fact that the pairs of mating surfaces are each in different planes.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine SchraubenverdichteranlageThe object of the invention is to provide a screw compressor system
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dahingehend zu verbessern, daß eine raumsparende, kompakte Einheit entsteht, die mit möglichst geringem Arbeitsaufwand transportiert und installiert werden kann.to the effect that a space-saving, compact A unit is created that can be transported and installed with as little effort as possible.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß sämtliche Baugruppen der Anlage in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, welches in mindestens einer senkrecht zur Achse der Läufer des Schraubenverdichters verlaufenden Ebene geteilt ist. Das gemeinsame Gehäuse besteht aus mehreren Gehäuseteilen, deren Berührungsflächen ausschließlich in senkrecht zur Rotorachse verlaufenden Ebenen liegen. Auf diese Weise ist es möglich, alle für den Betrieb eines Verdichters mit Flüssigkeitseinspritzung notwendigen Teile innerhalb eines kompakten Gehäuses anzuordnen. Durch den kompakten Aufbau der Anlage wird die Montage vereinfacht, weil keine Anlagenteile getrennt installiert und an die Anlage angeschlossen werden müssen.According to the invention, the object is achieved in that all the subassemblies of the system are arranged in a common housing are divided into at least one plane perpendicular to the axis of the rotor of the screw compressor is. The common housing consists of several housing parts, the contact surfaces of which are exclusively perpendicular to the Laying planes running along the rotor axis. In this way it is possible all for the operation of a compressor with liquid injection to arrange necessary parts within a compact housing. Due to the compact design of the system the assembly is simplified because no system parts have to be installed separately and connected to the system.
Außerdem wird durch die Teilung des Gehäuses in senkrecht zur Achse der Läufer verlaufenden Ebenen die Bearbeitung der Paßflächen-Paare vereinfacht.In addition, by dividing the housing in planes perpendicular to the axis of the rotor, the machining of the Mating surface pairs simplified.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist das Verdichtergehäuse Bestandteil eines der Gehäuseteile.According to another feature of the invention is the compressor housing Part of one of the housing parts.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es zweckmäßig, das Verdichtergehäuse an einem der Gehäuseteile lösbar zu befestigen.According to an advantageous development of the invention, it is expedient to attach the compressor housing to one of the housing parts to be releasably attached.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Behälter für die Flüssigkeit Bestandteil eines der Gehäuseteile ist. Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die Lagerung· der Antriebswelle des Schraubenverdichters Bestandteil eines der Gehäuseteile ist.It has proven to be advantageous if the container for the liquid is part of one of the housing parts. Likewise is it is expedient if the bearing of the drive shaft of the screw compressor is part of one of the housing parts.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die Regelorgane (Stromventile, Druckventile) in in den Wänden der Gehäuseteile· angeordneten Aussparungen angebracht.According to a further development of the invention, the control elements (flow control valves, pressure valves) are in the walls of the housing parts arranged recesses attached.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Organe zur Regelung der EinspritzflUssigkeit in einer, durch Wände eines Cehäuseteiles gebildeten Kammer, angeordnet.According to a further feature of the invention are the organs to regulate the injection fluid in one, through walls a Cehäuseteiles formed chamber arranged.
Der Flüssigkeitskühler kann ringförmig ausgebildet sein und bildet das aritriebsseitiff Endteil des gemeinsamen Gehäuses.The liquid cooler can be designed and formed ring-shaped the aritriebsseitiff end part of the common housing.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die das angesaugte gasförmige Arbeitsmittel reinigenden Filter im gleichen Gehäuseteil wie das Verdichtergehäuse angeordnet sind.It has proven to be advantageous if the filters which clean the sucked in gaseous working medium are in the same housing part how the compressor housing are arranged.
Die Anordnung der Filter parallel zu.einander und parallel zur Achse der Läufer des Verdichters stellt eine raumsparende Maßnahme dar.The arrangement of the filters parallel to each other and parallel to the The axis of the compressor rotor is a space-saving measure.
Vorteilhafterweise kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Antriebswelle des Verdichters von dem ringförmigen Kühler umgeben sein.Advantageously, according to a further feature of the invention, the drive shaft of the compressor from the annular Be surrounded cooler.
Schließlich hat sich nach dem weiteren Merkmal der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, wenn das gemeinsame Gehäuse eine im wesentlichen glatte, zylindrische Form aufweist.Finally, according to the further feature of the invention Proven to be advantageous if the common housing has a substantially smooth, cylindrical shape.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail with reference to the drawings. It shows:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Verdichteranlage im Axialschnitt,1 shows a compressor system according to the invention in axial section,
Fig. 2 eine abgewandelte Ausführung derFig. 2 shows a modified embodiment of the
erfindungsgemäßen Verdichteranlage im Axialschnitt,compressor system according to the invention in axial section,
Fig. > einen Flüssigkeitskühler in Vorderansicht undFig.> A liquid cooler in front view and
Fig. 4 einen teilweisen Längsschnitt durch Fig. 3·Fig. 4 is a partial longitudinal section through Fig. 3
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Wie 'Fig. 1 zeigt, umschließt das Gehäuse 37, das aus vier Gehäuseteilen 37a, 37b> 37c, 37d besteht, die ganze Schraubenverdichteranlage. Die Gehäuseteile 37a, 37b, 37c und 37d liegen mit Planflächen aufeinander und sind miteinander mit Sehrauben verspannt, die parallel zur Drehachse des Rotors 6 angeordnet sind. Trennebenen zwischen den einzelnen Gehäuseteilen verlaufen jeweils senkrecht zur Rotorachse.Like 'Fig. 1 shows, encloses the housing 37, which consists of four housing parts 37a, 37b> 37c, 37d consists of the whole screw compressor system. The housing parts 37a, 37b, 37c and 37d lie on top of one another with flat surfaces and are braced with one another with visual screws that are parallel to the axis of rotation of the rotor 6 are arranged. Parting planes between the individual housing parts each run perpendicular to the rotor axis.
In der in Fig. 1 links befindlichen Stirnwand des 'Jehäuseteils 37a ist ein Auge ausgebildet, in dem ein Mindestdruckventil 14 dichtend eingesetzt ist. Das Gehäuseteil 37a enthält weiterhin einen Teil der Druckleitung 13, an die eine Abgabeleitung 15 angeschlossen ist, und einen Teil der Druckleitung 10, in welcher ein Rückschlagventil 9 angeordnet ist. Die beiden Druckleitungsteile sind durch die äußeren und inneren Wände des Gehäuseteils 37a gebildet. In einer an der Außenwand des Gehäuseτ teils 37a befindlichen Nabe 33 sind in Wälzlagern 31 die Rotoren 6 mit ihren Wellenzapfen gelagert. Die inneren Wände des Gehäuseteils 37b bilden ein Verdichtergehäuse J, das zwei sich durchdringende zylindrische Arbeitsräume enthält, in welchen die Rotoren 6 und 6' arbeiten.In the end wall of the housing part 37a located on the left in FIG. 1, an eye is formed in which a minimum pressure valve 14 is inserted in a sealing manner. The housing part 37a also contains part of the pressure line 13, to which a discharge line 15 is connected, and part of the pressure line 10, in which a check valve 9 is arranged. The two pressure line parts are formed by the outer and inner walls of the housing part 37a. In a hub 33 located on the outer wall of the housing part 37a, the rotors 6 are mounted with their shaft journals in roller bearings 31. The inner walls of the housing part 37b form a compressor housing J which contains two penetrating cylindrical working spaces in which the rotors 6 and 6 'work.
An das Gehäuse 37 ist ein mit einer im Gehäuseteil 37c vorgesehenen Eintrittsleitung 5 verbundener Saugstutzen 32 sowie ein mit der Druckleitung Io verbundener Druckstutzen 8 angeschlossen.On the housing 37 is provided with a one in the housing part 37c Inlet line 5 connected suction nozzle 32 and a Pressure nozzle 8 connected to the pressure line Io is connected.
Innerhalb des Gehäuseteiles 37t) ist eine Kammer 34 angeordnet, an welche eine Leitung 21 für die Einspritzflüssigkeit angeschlossen ist. In der Kammer 34 sind das· Thermostat-Ventil 20 sowie ein Öl-Druckhalteventil 22 vorgesehen. Die Kammer 34 ist durch die Innenwände des Gehäuseteils 37b gebildet. In der Kammf;-wand sind Bohrungen23 für das Einspritzöl vorgesehen. In der Ölleitung 22 ist weiterhin ein Flüssigkeitsfilter 17 angeordnet.A chamber 34 is arranged within the housing part 37t), to which a line 21 for the injection liquid is connected is. The thermostatic valve 20 is located in the chamber 34 and an oil pressure holding valve 22 is provided. The chamber 34 is formed by the inner walls of the housing part 37b. In the crest wall holes23 are provided for the injection oil. A liquid filter 17 is also arranged in the oil line 22.
In der Wand des Gehäuseteils 37b ist eine Eintrittsöffnung 1 fti das gasförmige Arbeitsmittel vorgesehen.In the wall of the housing part 37b is an inlet opening 1 fti the gaseous working medium provided.
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FMA 28 - C/il - 5 - 10. 1.FMA 28 - C / il - 5 - 10.1.
über den Innenraun des Gehäuses 37 > im Bereich der Gehäuseteile 37a und 37b, erstreckt sich in der Nähe der Eintrittsöffnung 1 ein Filter 3t das von einem Vorabscheider 2 umgeben iPt. Im dargestellten Beispiel ist das Filter 3 ein Mehretufenfilter mit Zentrifugal-Vorabscheidung.over the interior of the housing 37> In the area of the housing parts 37a and 37b, a filter 3t which is surrounded by a pre-separator 2 extends in the vicinity of the inlet opening 1 iPt. In the example shown, the filter 3 is a multi-stage filter with centrifugal pre-separation.
Innerhalb des Gehäuses 37 ist noch ein Feinabscheider 12 angeordnet. Ein Teil der parallel zur Rotorachse verlaufenden Innenwand des Gehäus-eteils 37t> bildet einen Flüssigkeits-Vorabscheider 11. In einer durch die Innenwand des Gehäuseteils 37c gebildete Nabe ist die Welle des Rotors, 6, auf welche ein Ritzel 36 befestigt ist, in Walzlage*'1^^ gelagert. Im Gehäuseteil 37c ist ferner koaxial zum Filter 3 ein Ansaugdrosselventil 4 angeordnet. Teile der äußeren sowie inneren Wände des Gehäuseteils 37c bilden weiterhin einen Flüssigkeitsbehälter 16, in dessen Wand eine öffnung 19 vorgesehen ist. ler in Fig. 1 rechts gezeichnete Gehäuseteil 37d bildet den Deckel der Verdichteranlage. Die Gehäusewand ist im mittleren Teil als Nabe 35 ausgebildet, in der eine Antriebswelle 25 in Wälzlagern29 gelagert ist. Die Antriebswelle 25 trägt ein Antriebsrad 27, einen Lüfter 28 sowie einen Kupplungsteil 26.A fine separator 12 is also arranged inside the housing 37. Part of the inner wall of the housing part 37t running parallel to the rotor axis forms a liquid pre-separator 11. In a hub formed by the inner wall of the housing part 37c, the rotor shaft 6, on which a pinion 36 is attached, is in the rolling position * ' 1 ^^ stored. In the housing part 37c, a suction throttle valve 4 is also arranged coaxially to the filter 3. Parts of the outer and inner walls of the housing part 37c also form a liquid container 16, in the wall of which an opening 19 is provided. Housing part 37d drawn on the right in FIG. 1 forms the cover of the compressor system. The housing wall is designed in the middle part as a hub 35 in which a drive shaft 25 is mounted in roller bearings29. The drive shaft 25 carries a drive wheel 27, a fan 28 and a coupling part 26.
Am äußeren Umfang des gemeinsamen Gehäuses ist arn Gehäuseteil 37d ein ölkühler 18 befestigt.On the outer periphery of the common housing is a housing part 37d rn an oil cooler 18 is attached.
Ler Kühler 18 kann radial, d. h. entweder von innen nach außen oder von außen nach innen, oder axial von Kühlluft durchströmt werden.The cooler 18 can be radial, i. H. either from the inside to the outside or from the outside to the inside, or axially from cooling air are flowed through.
Die etwas abgewandelte Ausführung der Schraabenverdichteranlage gemäß Big. 2 unterscheidet sich von der-Ausführung gemäß Fig. 1 im wesentlichen nur darin, daß das Verdichtergehsuse 24" eine selbstständige, innerhalb des gemeinsamen Gehäuses 40 lösbar befestigte Einheit darstellt. Das Verdichtergehäuse 24 ist mit Schrauben 39 an der Stiatnwand des Gehäuseteiles 40b befestigt. 409830/0074 The slightly modified version of the Schraaben compressor system according to Big. 2 differs from the embodiment according to FIG. 1 essentially only in that the compressor housing 24 ″ represents an independent unit which is detachably fastened within the common housing 40. The compressor housing 24 is fastened with screws 39 to the support wall of the housing part 40b. 409830 / 0074
FMA 28 - C/vB - 6 - 10. 1. 1973FMA 28 - C / vB - 6 - January 10, 1973
Innerhalb des- Verdichtergehäuses 24 sind außer den Rotoren 6 und 61 noch das Rückschlagventil 9 und der Druckstutzen 8-sowie die Clleitung 21 und das die-cer Leitung zugeordnete Thermostat-Ventil 24 und.(^druckhalteventil. 24 angeordnet.Within DES compressor housing 24 (^ are out of the rotors 6 and 6 1 nor the check valve 9 and the discharge nozzle 8 and the Clleitung 21 and the cerium line associated thermostatic valve 24 and. Pressure holding valve. 24.
Das gemeinsame Gehäuse besteht aus drei Gehäuseteilen 40a, 40b und 40c, die miteinander mit Schrauben 38 verspannt sind. Im übrigen ist die Anordnung analog derjenigen gemäß Fig. 1.The common housing consists of three housing parts 40a, 40b and 40c, which are clamped together with screws 38 are. Otherwise, the arrangement is analogous to that according to FIG. 1.
Der in Fig. 3 und 4 dargestellte Ölkühler weist einen ringförmigen Querschnitt auf. Durch den mittleren freien Bauin wird mit"Hilfe des Lüfters 28 Luft angesaugt. Der Lüfter 28 kann vorteilhafterweiae aus Aluminium ausgeführt 3ein.The oil cooler shown in Fig. 3 and 4 has an annular Cross-section on. Air is sucked in through the middle free building with the aid of the fan 28. The fan 28 can advantageously be made of aluminum.
Die Arbeitsweise der Schraubenverdichteranlage ist wie folgt:The screw compressor system works as follows:
Die angesaugte Luft strömt durch die Öffnung 1, den Vorabscheider 2, des Mehrstufenfilter 3 und das Saugdrosselventil 4 durch die Eintriebsleitung 5 in die Echrauben.-gänge der Rotoren 6 und 6' ein.The sucked in air flows through opening 1, the pre-separator 2, the multi-stage filter 3 and the suction throttle valve 4 through the input line 5 into the echo screws of rotors 6 and 6 '.
Gleichzeitig gelangt aus dem Flüssigkeitsbehälter 1G die Einspritzflüssigkeit zum Filter 17· Bei einer Temperatur, die unterhalb einer durch die Bauart bzw. Einstellung des Thermostats 20 vorgegebenen Solltemperatur liegt, strömt die Flüssigkeit durch die Leitung 21 und das druckgesteuerte Absperrventil, gegebenenfalls Öl-Druckhalteventil 22,und tritt durch die Bohrungen 23 in die Verdichtungsknrreem der Rotoren 6 und <?' ein. .At the same time, the injection liquid flows from the liquid container 1G to the filter 17 · At a temperature which is below a setpoint temperature predetermined by the design or setting of the thermostat 20 flows the liquid through the line 21 and the pressure-controlled shut-off valve, optionally oil pressure control valve 22, and occurs through the holes 23 in the Verdichtungknrreem Rotors 6 and <? ' a. .
Bein Erreichen der eingestellten Temperatur der Einspritzflüssigkeit öffnet das Thermostatventil 26;die FlüssigkeitWhen the set temperature of the injection liquid is reached opens the thermostatic valve 26; the liquid
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PKA 28 - C/vB - 7 - 10. 1. 1973PKA 28 - C / vB - 7 - January 10, 1973
gelangt durch eine nicht dargestellte Leitung in den Flüssigkeitskühler 18-, wo sie abgekühlt wird, sowie über· die Cffnung 19 in die Leitung 21 und über die Bohrung 25 in die Schraubengänge der Rotoren 6 und 6*. Die Temperatur'der Flüssigkeit wird durch die Größe der Cffrung dpi? Thermostats reguliert.passes through a line not shown in the Liquid cooler 18- where it is cooled as well via the opening 19 into the line 21 and via the Hole 25 in the screw threads of rotors 6 and 6 *. The temperature of the liquid is determined by the size of the Cffrung dpi? Thermostat regulated.
Das Flüssigkeits-Luftgemisch sbrümt aus dem Druckstutzen über das Rückschlagventil 9 und die Druckleitung 10 in der. J?lüsr.igkeitsvorabscheider 11 und weiter über eine Leistung zum Feinabscheider 12.The liquid-air mixture flows out of the pressure port via the check valve 9 and the pressure line 10 in the. Liquid pre-separator 11 and further via a Performance to fine separator 12.
Nach Abscheidung der Flüssigkeit strömt die verdichtete Luft über die Druckleitung 13 und das Mindestdruckventil 14 zur Abgabeleitung 15·After the liquid has been separated, the compressed one flows Air via the pressure line 13 and the minimum pressure valve 14 to delivery line 15
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Claims (1)
dadurch gekennzeichnet,Compressor system, consisting of a liquid-cooled, lubricated and sealed visual compressor, as well as devices for cleaning and regulating the gaseous pressure medium, for cooling the liquid and for separating the liquid from high-pressure working medium,
characterized,
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