DE2329800A1 - Verfahren und vorrichtung zum verdichten von gasfoermigen medien in schraubenkompressoren - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Verdichten von gasförmigen Medien in Schraubenkompressoren Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verdichten von gasförmigen Medien in Schraubenkompressoren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
• Zur Kompression von gasförmigen Medien werden in vielen Fällen Schraubenkompressoren bevorzugt verwendet. Sie sind relativ wirtschaftlich und betriebssicher. Bei ihnen wird das zu komprimierende gasförmige Medium durch eine Ansaugleitung in den Arbeitsraum des Kompressors angesaugt. Ist das zu komprimierende gasförmige Medium Luft, so wird diese in der Regel aus der Umgebung angesaugt, wobei in der Ansaugleitung ein Ansaugfilter vorgesehen ist. Im Arbeitsraum des Schraubenkompressors wird das angesaugte gasförmige Medium auf bekannte Weise dadurch komprimiert, daß es fortlaufend durch jeweils zwei ineinandergreifende Schraubengänge zweier im Kompressorgehäuse angeordneter Rotoren von der Saugseite bis zur Druckseite des Kompressors geschoben wird, wobei sich das Volumen der das Gas oder die Luft enthaltenden Verdichtungsgänge jeweils verringert. Das auf seinen Enddruck komprimierte gasförmige Medium wird abschließend durch eine Hochdruck-Auslaßleitung aus dem Arbeitsraum des Schraubenkompressors zum Verbraucher hin ausgeschoben.
• Bei den bekannten Schraubenkompressoren weisen die an der Mantelfläche der Rotoren angeordneten Schraubengänge über die gesamte Riórlänge eine konstante Schraubensteigung in der Regel mittlerer Größe auf. Daraus ergibt sich eine entsprechende Verdichtungsgeschwindigkeit mittlerer Größe, welche von Kompressionsbeginn bis zum Kompressionsende konstant bleibt.
• Unter Verdichtungsgeschwindigkeit wird dabei die zeitliche Verminderung des Kammervolumens verstanden. Eine konstante Verdichtungsgeschwindigkeit über die gesamte Rotorlänge hat jedoch verschiedene Nachteile.
• Einerseits wirkt sich eine derartige konstante Verdichtungsgeschwindigkeit insbesondere im Himblick auf die Erwärmung des komprimierten Gases nachteilig aus. Infolge der konstanten Verdichtungsgeschwindigkeit ergibt sich grundsätzlich eine besonders starke Erwärmung des gasförmigen Mediums beim Durchgang durch den Schraubenkompressor, was weiter unten noch näher erläutert werden soll. Die starke Erwärmung des Gases muß für verschiedene Verwendungszwecke des Gases durch Nachkühlung beseitigt werden. Ein wesentlicher Mangel dieser Erwärmung des gasförmigen Mediums ist es jedoch, daß die aufzubringende Verdichtungsarbeit relativ hoch ist, wodurch der Wirkungsgrad der bekannten Schraubenkompressoren herabgesetzt wird. Ferner ist es ohne aufwendige Maßnahmen zur Kühlung nicht möglich, höhere Druckverhältnisse mit einer einzigen Kompressorstufe zu erreichen. Andererseits bedingen Kompressoranlagen mit mehreren Stufen und Zwischenkühlung einen beträchtlichen apparativen Aufwand.
• Zum anderen besteht bei Schraubenkompressoren das Problem der Rückströmverluste. Diese sind, und zwar ganz besonders im druckseitigen Stirnspalt, bei den bekannten Schraubenkompressoren beträchtlich groß - was weiter unten noch näher erläutert werden soll - und bewirken ihrerseits, daß bei ihnen die aufzubringende Verdichtungsarbeit groß ist und somit der Wirkungsgrad sowie auch die Wirtschaftlichkeit herabgesetzt ist.
• Ein weiteres sich aus der konstanten Schraubensteigung ergebendes Problem wird nachfolgend erläutert. Schraubenkompressoren weisen in der Regel zwar keine oszillierenden Massen we beispielsweise die Hubkolbenkompressoren auf. Dennoch ist die Laufruhe der bekannten Schraubenkompressoren unbefriedigend.
• Dies ist vor allem durch die beim Betrieb der Schraubenkompressoren auftretenden nicht unbeträchtlichen, in ihrer Entstehung noch weiter unten zu erläuternden Ansaug- und Ausströmgeräusche bedingt. Dabei weisen insbesondere die Ansauggeräusche eine beträchtliche Größe auf, was zu einer erheblichen Lärmbelästigung führt. Ferner können noch, was nicht unerwähnt bleiben soll, infolge der Gasschwingungen grundsätzlich auch Schwingungen in Teilen des Kompressors selbst bzw. in seinen Zu- und Ableitungen entstehen, welche zu Ermüdungen des Materials führen können. Schließlich haben die entstehenden Gasschwingungen grundsätzlich auch einen Energieverlust zur Folge.
• Man hat zwar versucht, insbesondere die Ansauggeräusche der bekannten Schraubenkompressoren dadurch zu dämpfen, daß man in der Ansaugleitung besonders große Ansaugfilter anordnete.
• Abgesehen davon, daß derartige große Ansaugfilter eine Uergrößerung des Bauaufwands des Schraubenkompressors bedingen, war auch die Wirkung dieser Maßnahme nicht befriedigend.
• Je nach Aufbau und Konstruktion des Schraubenkompressors und der zu lösenden Verdichtungsaufgabe steht bei den bekannten Schraubenkompressoren jeweils das eine oder das andere vorstehend genannte Problem im Vordergrund.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und wirksames Verfahren zum Verdichten von gasförmigen Medien in Schraubenkompressoren zu schaffen, das nicht die Nachteile des Verfahrens aufweist, nach dem die bekannten Schraubenkompressoren arbeiten.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verdichtungsgeschwindigkeit über der Rotorlänge einen nicht konstanten Verlauf aufweist.
• Ein entsprechender erfindungsgemäßer Schraubenkompressor zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Rotoren und Gehäuse ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der einzelnen Schraubengänge der Rotoren über der Rotorlänge einen nicht konstanten Wert aufweist.
• Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung nimmt die Verdichtungsgeschwindigkeit in Richtung auf das Ende der Verdichtung ab. Insbesondere nimmt die Verdichtungsgeschwindigkeit von e inem relativ hohen Wert zu Beginn der Verdichtung in Richtung auf das Ende der Verdichtung derart bis auf einen relativ niedrigen Wert ab, daß sich eine geringe Erwärmung des zu komprimierenden gasförmigen Mediums ergibt.
• Die Abnahme der Verdichtungsgeschwindigkeit hat dabei mit Vorteil einen derartigen Verlauf, daß das gasförmige Medium in einem Anfangsbereich der Verdichtung eine geringe Wärmemenge vom Kompressor aufnimmt und in einem sich daran anschließenden Endbereich der Verdichtung eine große Wärmemenge an den Kompressor abgibt.
• Bei einem entsprechenden erfindungsgemäßen Schraubenkompressor mit Rotoren und Gehäuse zur Durchführung des so ausgebildeten Verfahrens nimmt die Steigung der einzelnen Schraubengänge der Rotoren entsprechend dem Verlauf der gewollten Verdichtungsgeschwindigkeit ab. Insbesondere nimmt dabei die Steigung der einzelnen Schraubengänge der Rotoren jeweils von einem relativ großen Wert am Rotoranfang in Richtung auf das Rotorende bis auf einen relativ niedrigen Wert ab.
• Bekanntlich ist beim Wärmeübergang die Größe der übertragenen Wärmemenge außer von der Temperaturdifferenz und anderen Größen auch abhängig von der für den Wärmeübergang zur Verfügung stehenden Zeitdauer. Der vorstehenden Ausbildung der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß bei den bekannten Schraubenkompressoren mit ihrer konstanten Schraubensteigung und somit gleichbleibenden Verdichtngsgeschwindigkeit in der Regel mittlerer Größe eine besonders starke Erwärmung des gasförmigen Mediums vorliegt, die folgendermaßen begründet ist: Zu Beginn der Verdichtung hat das ankommende kalte Gas ausreichend Zeit, außer der bei der Verdichtung selbst entstehenden noch eine große Wärmemenge vom relativ hoch erwärmten Kompressor aufzunehmen. Bei weiter fortgeschrittener Verdichtung steht dem über die Kompressortemperatur hinaus erwärmten Gas im Hinblick auf die konstant bleibende Verdichtungsgeschwindigkeit mittlerer Größe keine ausreichend lange Zeit zur Verfügung, um einen merklichen Anteil seiner Wärmemenge an den Kompressor abzugeben.
• Diese Nachteile werden durch die weiter oben bereits beschriebene Ausbildung der Erfindung beseitigt. Wenn nämlich erfindungsgemäß die Steigung der einzelnen Schraubengänge der Rotoren des Schraubenkompressors und damit die Verdichtungsgeschwindigkeit insbesondere von einem relativ hohen Wert zu Beginn der Verdichtung in Richtung auf das Ende der Verdichtung bis auf einen relativ niedrigen Wert abnimmt, ergibt sich insgesamt eine minimale Erwärmung des komprimierten gasförmigen Mediums. Dies wird nachstehend näher erläutert: Zu Beginn der Kompression ist die Gastemperatur niedrig, die Temperatur des Schraubenkompressors dagegen hoch. Wird nun zu Beginn der Verdichtung eine relativ große Schraubensteigung gewählt, was mit einer relativ hohen Verdichtungsgeschwindigkeit in diesem Bereich gleichbedeutend ist, so nimmt infolge der kurzen Verdichtungszeit das Gas nur eine minimale Wärme menge vom Kompressor auf. Die Temperatur des Gases erhöht sich im wesentlichen nur durch die durch seine Kompression entstehende Wärme. Wenn die Verdichtung weiter fortgeschritten ist, überschreitet die Temperatur des Gases an einer bestimmten Stelle die Temperatur des Kompressors und nimmt von da an bis zum Ende des Kompressors durch die entstehende Kompressionswärme noch weiter zu. In diesem - hinteren - Bereich der Kompression ist die Steigung der Schraubengänge der Rotoren jedoch bereits kleiner und nimmt von da an in Richtung auf das Ende der Verdichtung bis auf einen relativ niedrigen Wert ab.
• Da mit der Schraubensteigung auch die Verdichtungsgeschwindigkeit entsprechend stark abfällt, hat also das in diesem Bereich befindliche Gas ausreichend Zeit, die durch seine Verdichtung entstehende Wärme weitgehend an den Kompressor abzugeben. Daraus ergibt sich insgesamt, daß infolge des erfindungsgemäßen abfallenden Schraubensteigungs- bzw. Verdichtungsgeschwindigkeitsverlaufs das den Kompressor verlassende komprimierte Gas eine minimale Erwärmung erfahren hat. Ferner liegt insbesondere im hinteren Bereich des erfindungsgemäßen Schraubenkompressors, in welchem das Gas laufend seine neu entstehende Kompressionswärme an den Kompressor abgeben kann, eine gute Annäherung an eine isotherme Verdichtung vor, die bekanntlich den besten thermischen Wirkungsgrad hat.
• Ein derartiger erfindungsgemäßer Schraubenkompressor hat somit im Hinblick auf die Reduzierung der Wärmebildung einen niedrigen Aufwand an Verdichtungsarbeit und damit einen hohen Wirkungsgrad. Er ermöglicht es, ein hohes Druckverhältnis mit einer einzigen Kampressorstufe zu erreichen und ist somit auch besonders wirtschaftlich. Dies wird noch dadurch begünstigt, daß der Aufwand für eine gegebenenfalls erforderliche Nachkühlung des fertig komprimierten Gases infolge der minimalen Gasaustrittstemperatur reduziert wird.
• Gemäß einer anderen ebenfalls vorteilhaften Ausbildung der Erfindung, bei welcher möglicherweise zu erwartende Nachteile bezüglich der Verhältnisse bei der Wärmebildung in Kauf genommen werden, nimmt die Verdichtungsgeschwindigkeit von einem relativ niedrigen Wert zu Beginn der Verdichtung in Richtung auf das Ende der Verdichtung derart bis auf einen relativ großen Wert zu,. daß sich geringe Rückströmverluste, insbesondere im druckseitigen Stirnspalt, ergeben.
• Bei einem entsprechenden erfindungsgemäßen Schraubenkompressor mit Rotoren und Gehäuse zur Durchführung des so ausgebildeten erfindungsgemäßen Verfahrens nimmt die Steigung der einzelnen Schraubengänge der Rotoren entsprechend dem Verlauf der gewollten Verdichtungsgeschwindigkeit zu. Mit Vorteil nimmt dabei insbesondere die Steigung der einzelnen Schraubengänge der Rotoren jeweils von einem relativ niedrigen Wert am Rotoranfang in Richtung auf das Rotorende bis auf einen relativ großen Wert zu.
• Bekanntlich münden sämtliche Schraubengänge der Rotoren von Schraubenkompressoren im drucksitigen Stirnspalt. Der vorstehenden Ausbildung der Erfindung liegen zunächst die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Infolge des Einmündens sämtlicher Schraubenganglücken in den druckseitigen Stirnspalt herrscht auch dort in den von der Hochdruck-Auslaßöffnung entgegen der Drehrichtung der Rotoren am weitesten entfernten Schraubenganglücken Ansaugdruck, d.h. insbesondere bei Luftverdichtern in der Regel Atmosphärendruck. Der Druck in den einzelnen Verdichtungsgängen nimmt dann in Drehrichtung jeweils zu bis auf den Kompressions-Enddruck, welcher in der gerade vor der Hochdruck-Auslaßöffnung befindlichen Schraubenganglücke herrscht. Infolge der endlichen Spaltweite entweicht also insbesondere durch den Stirnspalt laufend komprimiertes Gas aus den einzelnen dort endenden offenen Schraubenganglücken zurück, d.h. hinüber, zu der Schraubenganglücke, in welcher gerade erst Atmosphärendruck herrscht.
• Bekanntlich steigt die Leckgasmenge mit der für das Entweichen des ickgases zur Verfügung stehenden Zeit direkt sowie ferner mit der Wurzel aus dem Druckverhältnis der durch den Leckgasstrom verbundenen Bereiche. Bei den bekannten Schraubenkompressoren, bei denen wie bereits gesagt die Schraubengangsteigung und damit die Verdichtungsgeschwindigkeit über der Rotorlänge konstant ist und in der Regel eine mittlere Größe aufweist, ergeben sich nun aus folgenden Gründen besonders hohe Leckgasverluste insbesondere im druckseitigen Stirnspalt: Infolge der konstanten Verdichtungsgeschuindigkeit mittlerer Größe herrscht in den Schraubenganglücken der Rotoren bei deren Drehung bereits nach einem relativ kleinen Drehwinkel ein merklicher Gasdruck. Bei weiterer Drehung erfolgt die weitere Druckerhöhung bis auf den Enddruck über einen relativ großen Drehwinkel mit der gleichen Geschuindugkeit, so daß dann bei bereits großem und noch weiter ansteigendem Druckverhältnis bis zum Ausschieben des fertig komprimierten Gases eine relativ lange Zeit auch für den Leckgasstrom im Stirnspalt zur Verfügung steht, wodurch sich dessen beträchtliche Größe erklärt.
• Diese nachteiligen Umstände werden durch die vorstehende, weiter oben bereits beschriebene Ausbildung der Erfindung beseitigt. Wenn nämlich erfindungsgemäß die Steigung der einzelnen Schraubengänge der Rotoren des Schraubenkompressors und damit die Verdichtungsgeschwindigkeit insbesondere von einem relativ niedrigen Wert am Rotoranfang in Richtung auf das Rotorende bis auf einen relativ großen Wert zunimmt, ergeben sich insgesamt minimale Leckgasverluste im druckseitigen Stirnspalt. Dies wird nachstehend näher erläutert: Zu Beginn der Verdichtung ist infolge der relativ kleinen Schraubensteigung die Verdichtungsgeschwindigkeit relativ gering. Es ist somit ein relativ großer Drehuinkel der Rotoren erforderlich, um eine merkliche Druckerhöhung zu erreichen.
• Trotz der dabei verstrichenen relativ langen Verdichtungszeit ist die Leckgasmenge im druckseitigen Stirnspalt über diesem Anfangsdrehwinkel jedoch infolge des in diesem Bereich bestehenden kleinen Druckverhältnisses klein. Auch bei weiterer Drehung der Rotoren und damit bei weiterer Druckerhöhung bis zum Erreichen des Enddrucks bleiben die Leckgasverluste im Stirnspalt gering. Denn erfindungsgemäß steigt die Schraubensteigung und damit die Verdichtungsgeschwindigkeit in Richtung auf das Ende der Verdichtung an. Daraus folgt wiederum für den druckseitigen Stirnspalt, daß bei immer größer werdendem Druckverhältnis auch die Verdichtungsgeschwindigkeit immer größer, also der Drehwinkel bzw. die Zeitdauer, die zur Erhöhung des Drucks pro Druckeinheit erforderlich ist, immer kleiner wird.
• Bei kleiner Zeitdauer bleiben jedoch die Leckgasverluste gering, zumal die Größe der Leckgasverluste wie bereits oben erwähnt der Zeitdauer direkt proportional ist. Darüberhinaus ergeben sich bei diesem erfindungsgemäßen Schraubenkompressor insbesondere im hinteren Bereich mit größerer Schraubensteigung auch geringe Rückströmverluste an der Mantelfläche zwischen Rotoren und Gehäuse. Infolge der in diesem Kompressionsabschnitt bestehenden relativ großen Schraubenst£igung ist einerseits die Länge der Schraubengänge relativ klein sowie ferner infolge dar relativ großen Vardichtungsgeschwindigkeit die Verdichtungszeit kurz. Dies wirkt sich mindernd auf die jeweiligen Leckgasströme durch den mantelseitigen Spalt zwischen den einen in Durchströmungsrichtung aufeinanderfolgenden und laufend weiterwandernden Verdichtungsgängen aus.
• Ein derartiger erfindungsgemäßer Schraubenkompressor weist somit insgesamt uesentlich geringere Rückströmverluste als die bekannten Schraubenkompressoren auf. Dies wirkt sich erhöhend auf seinen Wirkungsgrad sowie auch seine Wirtschaftlichkeit aus.
• Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung hat die Verdichtungsgeschuindigkeit und entsprechend die Ansaug- und Ausströmgeschwindigkeit in den einzelnen Schraubenganglücken über der Rotorlänge einen derartigen Verlauf, daß die Gasgeschwindigkeit im Einlaß bzw. Auslaß des Schraubenkompressors über dem Drehwinkel der Rotoren oberwellenarm ist und einen geringen Höchstwert aufweist.
• Ein Schraubenkompressor zur Durchführung dieser Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Rotoren und Gehäust ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der einzelnen Schraubengänge der Rotoren entsprechend dem gewollten Verlauf der Ansaug- und Ausströmgeschwindigkeit in den einzelnen Schraubenganglücken in einem saugseitigen Anfangs- und einem druckseitigen Endbereich der Rotoren jeweils einen niedrigeren Wert aufweist als in derem mittlerem Bereich. Von besonderem Vorteil ist es, wenn dabei die Steigung der Schraubengänge im Anfangsbereich der Rotoren von einem relativ niedrigen Wert bis auf einen Wert im mittleren Bereich der Rotoren ansteigt und im Endbereich der Rotoren von einem,Wert im mittleren Bereich der Rotoren wieder bis auf einen relativ niedrigen Wert abfällt.
• Dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform liegen zunächst die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Die Größe der Ansaug- bzw. Ausströmgeräusche von Schraubenkompressoren ist in erster Näherung proportional der Geschwindigkeit des den Einlaß bzw. Auslaß des Schraubenkompressors durchströmenden Gases. Bei den bekannten Schraubenkompressoren weisen die an der Mantelfläche der Rotoren angeordneten Schraubengänge über die gesamte Rotorlänge eine konstante Steigung auf, welche bei den bekannten Schraubenkompressoren dabei so groß wie möglich gewählt wird. Daraus ergibt sich für eine gegebene Verdichtungsaufgabe, daß das Ansaugen des zu verdichtenden Gases in eine Schraubenganglücke über deren gesamte Länge jeweils innerhalb eines relativ kleinen Rotoren-Drehwinkels, d.h. innerhalb einer relativ kurzen Zeit und damit mit einer entsprechend großen, sehr schnell auf ihren Höchstwert ansteigenden bzw. von diesem abfallenden Ansauggeschwindigkeit erfolgt. Entsprechendes gilt grundsätzlich für das Ausströmen des fertig komprimierten Gases aus dem Kompressor. Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß sich der beschriebene Ansaug-bzw. Ausströmvorgang bei den einzelnen bei Drehung der Rotoren aufeinanderfolgenden Schraubenganglücken jeweils wiederholt, ergibt sich schließlich in den bekannten Schraubenkompressoren, beispielsweise Luftverdichtern, daß laufend Strömungsimpulse relativ kurzer Zeitdauer und großer Amplitude mit hoher Frequenz in die Saugleitung vom Ansaugstutzen zurück bis ins Freie sowie auch entsprechend in die Druckleitun g vom Druckstutzen bis hin zum Verbraucher gegeben werden. Die so beschaffenen Impulse von den einzelnen bei Drehung der Rotoren aufeinanderfolgenden Schraubenganglücken überlagern sich dort noch in nachteiliger Weise.
• Daraus ergibt sich insgesamt im Einlaß sowie auch im Auslaß der bekannten Schraubenkompressoren jeweils eine entsprechende stark pulsierende Strömung, welche Schwingungen in der im Einlaß bzw. Auslaß befindlichen Gassäule hervorrufen, die die bereits oben erwähnten nachteiligen Ansaug- sowie auch Ausströmgeräusche bei den bekannten Schraubenkompressoren verursachen.
• In Erkenntnis dieser nachteiligen Umstände bei den bekannten Schraubenkompressoren variiert man erfindungsgemäß die Verdichtungsgeschwindigkeit und entsprechend die Ansaug- und Ausströmgeschwindigkeit in den einzelnen Schraubenganglücken über der Rotorlänge jeweils derart, daß die im Einlaß bzw. Auslaß des Schraubenkompressors entstehenden Pulsationen in der Gasströmung weitestgehend geglättet werden. Dies wird bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schraubenkompressors in optimaler Weise dadurch erreicht, daß, wie bereits oben angedeutet, die Steigung der Schraubengänge im Anfangsbereich der Rotoren von einem relativ niedrigen Wert bis auf einen Wert im mittleren Bereich der Rotoren ansteigt und im End-bereich der Rotoren von einem Wert im mittleren Bereich der Rotoren wieder bis auf einen relativ niedrigen Wert abfällt.
• Dabei ist es nicht zwingend erforderlichr daß die größere Steigung im mittleren Bereich der Rotoren konstant ist. Sie kann dort grundsätzlich auch einen von einem konstanten Wert abweichenden Verlauf aufweisen.
• Die durch den erfindungsgemäßen Steigungsverlauf der Rotorenschraubengänge herbeigeführte Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Schraubenkompressors wird nachstehend im einzelnen näher erläutert: Hierzu ist zunächst insbesondere wieder das Ansaugen des zu komprimierenden Gases in eine einzelne Schraubenganglücke über deren gesamte Länge zu betrachten und mit dem entsprechenden Vorgang bei den bekannten Schraubenkompressoren zu vergleichen.
• Allgemein ist zunächst zu sagen, daß infolge der geringeren Steigung des Schraubengangs am Rotoranfang sowie am Rotorende der Gesamtdrehwinkel der Rotoren zur Füllung der Schraubenganglücke größer, die zur Verfügung stehende Zeit zur Füllung der Schraubenganglücke bei gleicher Drehzahl also länger is t als bei dem bekannten Schraubenkompressor. Berücksichtigt man andererseits, daß bei gleicher Rotorlänge eine Schraubenganglücke des erfindungsgemäßen Schraubenkompressors den gleichen Rauminhalt hat wie eine Schraubenganglücke des bekannten Schraubenkompressors und damit die in sie einzusaugende Gasmenge gleich groß ist wie bei diesem, so ergibt sich durch das Ansaugen des Gases zur Füllung einer Schraubenganglücke eines erfindungsgemäßen Schraubenkompressors jeweils ein Strömungsimpuls längerer Zeitdauer und geringerer Amplitude. Wird ferner berücksichtigt, daß bei den Rotoren des erfindungsgemäß bevorzugten Schraubenkompressors die Steigung der Schraubengänge im Anfangs- und Endbereich der Rotoren nicht konstant kleiner ist als im mittleren Bereich, sondern daß die Schraubensteigung im Anfangsbereich der Rotoren von einem relativ niedrigen Wert bis auf einen Wert im mittleren Bereich der Rotoren ansteigt und im Endbereich der Rotoren von einem Wert im mittleren Bereich der Rotoren wieder bis auf einen relativ niedrigen Wert abfällt, so ist leicht eieusehen, daß sich der Verlauf der Ansaug-Strömungsgeschwindigkeit, also der Impulsverlauf optimal verhält, nämlich bei Beginn des Ansaugvorgangs langsam ansteigend bis auf einen relativ niedrigen mittleren Höchstwert und anschließend von diesem wieder langsam abfallend bis zum Ende des Ansaugvorgangs. Die Gasgeschwindigkeit bei Füllung einer einzelnen erfindungsgemäßen Schraubenganglücke hat also für sich jeweils einen weitestgehend sanften, flachen Verlauf über dem Rotordrehwinkel.
• Betrachtet man nun den Ansaugvorgang der Rotoren insgesamt, der ja durch die Resultierende aus den Ansaugvorgängen in den einzelnen bei Drehung der Rotoren aufeinanderfolgenden Schraubenganglücken gegeben ist, so ist folgendes erkennbar: Infolge der längeren Impulsdauer bei der bzw. größeren Zeitdauer zur Füllung einer einzelnen Schraubenganglücke des erfindungsgemäßen Schraubenkompressors überlappen sich die von den einzelnen bei Drehung der Rotoren aufeinanderfolgenden Schraubenganglücken herrührenden Strömungsimpulse mit ihren flachen Randbereichen derart, daß sich im Ergebnis eine noch weitere Glättung des Gesamt-Impulsverlaufs über dem Rotorendrehwinkel ergibt. Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich somit insgesamt, daß der Verlauf der Gasgesciindigkeit im Einlaß des erfindungsgemäßen Schraubenkompressors über dem Drehwinkel der Rotoren in erwünschter Weise oberwellenarm ist und einen minimalen Höchstwert aufweist. Da nun aber die Größe der Ansauggeräusche von Schraubenkompressoren im wesentlichen proportional des den Einlaß des Schraubenkompressors durchströmenden Gases ist, folgt daraus, daß die Ansauggeräusche beim erfindungsgemäßen Schraubenkompressor weitostgehend beseitigt sind.
• Entsprechendes gilt grundsätzlich für die Ausströmgeräusche beim erfindungsgemäßen Schraubenkompressor. Dort wirkt sich nämlich insbesondere die geringe, vorzugsweise abfallende, Schraubengangsteigung am Rotorende dahingehend aus, daß durch diese erfindungsgemäße Maßnahme entsprechend wie beim Ansaugvorgang auch der für das Ausströmen des fertig komprimierten Gases zur Verfügung stehende Rotordrehwinkel und damit bei gleicher Drehzahl die verfügbare Zeitdauer bei gleicher Gasmenge größer ist als bei den bekannten Schraubenkompressoren. Dadurch ergibt sich für die einzelne Schraubenganglücke sowie schließlich im Ergebnis für den gesamten Rotordrehuinkel ein optimaler Verlauf der Ausströmgeschwindigkeit im Auslaß des erfindungsgemäßen Schraubenkompressors, wodurch ebenfalls die Ausströmgeräusche beim erfindungsgemäßen Schraubenkompressor weitestgehend beseitigt werden.
• Die von einem erfindungsgemäßen Schraubenkompressor ausgehende Lärmbelästigung ist also minimal. Ein erfindungsgemäßer Schraubenkompressor entspricht damit in vorbildlicher Weise den besonders heute stark erhobenen Forderungen eines Umweltschutzes. Ferner weist der erfindungsgemäße Schraubenkompressor weitere aus der Beseitigung der Gasschwingungen resultierende Vorteile auf.
• Ein erfindungsgemäßer Schraubenkompressor ist grundsätzlich auf verschiedene Arten herstellbar. Dies gilt insbesondere auch für seite Rotoren. Diese lassen sich grundsätzlich aus einem Stück fertigen.
• Eine besonders einfache Herstellung der Rotoren des erfindungsgemäßen Schraubenkompressors ergibt sich jedoch, wenn die Rotoren jeweils aus einzelnen, auf einer Mittelachse angeordneten lamellenartigen Scheiben zusammengesetzt sind, welche entsprechend dem gewollten Verlauf der Steigung der Schraubengänge der Rotoren um die Mittelachse gegeneinander verdreht angeordnet sind. Die Herstellung von Rotoren für Schraubenkompressoren aus einzelnen lamellenartigen Scheiben ist an sich für Rotoren mit konstanter Schraubensteigung bekannt. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ermöglicht diese Herstellmethode, praktisch jeden gewünschten Verlauf der Steigung der Schraubengänge der Rotoren auf einfache Weise durch eine entsprechend verlaufende Verdrehung der lamellenartigen Scheiben gegeneinander zu erhalten.
• Eine weitere erfindungsgemäße Methode zur Herstellung der Rotoren des erfindungsgemäßen Schraubenkompressors ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren jeweils aus mehreren, beispielsweise drei bis fünf, auf einer Mittelachse hintereinander angeordneten Rotorabschnitten mit jeweils konstanter Schraubensteigung bestehen, wobei die Steigung des in Durchströmungsrichtung jeweils nachfolgenden Rotorabschnitts kleiner bzw.
• größer ist als die des vorhergehenden. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung lassen sich auf einfache Weise übliche Rotorenabschnitte mit konstanter Schraubensteigung verwenden, indem sie einfach zu einem erfindungsgemäßen Rotor zusammengesetzt werden. Hier verläuft also die Abwicklung eines Schraubengangs insbesondere nicht kontinuierlich, sondern beispielsweise in polygonartiger Annäherung an eine mögliche gedachte, optimale kontinuierliche Kurve, was ebenfalls in den Rahmen der Erfindung fällt.
• Insbesondere wird die Herstellung der Rotoren eines erfindungsgemäßen Schraubenkompressors, bei welchem die Schraubensteigung mit dem Ziel einer Geräuschdämfpung variiert ist, erleichtert, wenn die Rotoren jeweils aus mehreren, vorzugsweise drei, auf einer Mittelachse angeordneten Rotorabschnitten bestehen, wobei die beiden äußeren Rotorabschnitte als saugseitiger Anfangs- bzw. druckseitiger Endbereich und die mittlere Rotorscheibe als mittlerer Bereich der Rotoren ausgebildet sind.
• Die Vorteile dieser Fertigungsmethode kommen insbesondere bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schraubenkompressors zur Geltung, bei welcher die Steigung im Anfangs- und Endbereich der Rotoren konstant kleiner ist als in deren mittlerem Bereich, in welchem die Steigung der einzelnen Schraubenoänge ebenfalls konstant ist.
• Für die bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schraubenkompressors, bei welchem die Steigung der Schraubengänge im Anfangsbereich der Rotoren von e inem relativ niedrigen Wert bis auf einen Wert im mittleren Bereich der Rotoren ansteigt und im Endbereich der Rotoren von einem Wert im mittleren Bereich der Rotoren wieder bis auf einen relativ niedrigen Wert abfällt, ist es jedoch von besonderem Vorteil, wenn erfindungsgemäß die Rotoren, zumindest teilweise, jeweils aus einzelnen, auf einer Mittelachse angeordneten lamellenartigen Scheiben zusammengesetzt sind, welche entsprechend dem gewollten Verlauf der Steigung der Schraubengänge der Rotoren um die Mittelachse gegeneinander verdreht angeordnet sind. Wie bereits weiter oben gesagt, umfaßt der Rahmen der vorliegenden Erfindung sämtliche Schraubenkompressoren, bei denen die Verdichtungsgeschwindigkeit bzw. entsprechend die Schraubensteigung über der Rotorlänge einen nicht konstanten Verlauf aufweist.
• Es fallen daher grundsätzlich auch sämtliche Schraubenkompressoren, bei denen die Verdichtungsgeschwindigkeit bzw. entsprechend die Schraubensteigung über der Rotorlänge einen sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen unterschidenden nicht konstanten Verlauf hat, in den Schutzbereich der Erfindung.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Gegenüberstellung eines bekannten und mehrerer Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Schraubenkompressors veranschaulicht. Es zeigen: Figur 1 im Aufriß einen Rotor eines bekannten Schraubenkompressors, Figur 2 im Aufriß einen Rotor eines erfindungsgemäßen Schraubenkompressors mit in Kompressordurchströmungsrichtung abnehmender Schraubensteigung, Figur 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Steigung eines Schraubengangs eines Rotors des bekannten Schraubenkompressors, Figur 4 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Steigung eines Schraubengangs des erfindungsgemäßen Schraubenkompressors gemäß Figur 2, Figur 5 im Aufriß einen Rotor eines erfindungsgemäßen Schraubenkompressors mit in Durchströmungsrichtung zunehmender Schraubensteigung, Figur 6 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Steigung eines Schraubengangs eines Rotors des erfindungsgemäßen Schraubenkompressors gemäß Figur 5, Figur 7 im Aufriß nochmals einen Rotor eines bekannten Schraubenkompressors, Figur 8 im Aufriß einen Rotor eines erfindungsgemäßen Schraubenkompressors mit in seinen Endbereichen zu- bzw. abnehmender Schraubensteigung, Figur 9 nochmals ein Diagramm zur Veranschaulichung der Steigung eines Schraubengangs eines Rotors des bekannten Schraubenkompressors, Figur 10 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Steigung eines Schraubengangs eines Rotors eines erfindungsgemäßen Schraubenkompressors gemäß Figur 8 und Figur 11 schematisch einen Querschnitt beispielsweise durch einen erfindungsgemäßen Schraubenkompressor gemäß Figur 2 oder Figur 8 (Schnittlinie V-V) In den Figuren 1 und 2 sind jeweils ein Rotor eines bekannten und eines erfindungsgemäßen Schraubenkompressors einander gegenübergestellt. Die Rotoren sind jeweils, gemeinsam mit einem weiteren Rotor im kämmenden Eingriff, in üblicher Weise in einem nicht dargestellten Kompressorgehäuse angeordnet. Das zu komprimierende Gas wird bei Drehung der Rotoren jeweils in Richtung der Pfeile 1 und 1' durch den Arbeitsraum des Kompressors geschoben und dabei auf die eingangs beschriebene Weise komprimiert.
• Wie in Figur 1 angedeutet, ist bei dem bekannten Schraubenkompressor die Steigung der einzelnen Schraubengänge 2 von Rotoranfang bis Rotorende konstant und hat eine mittlere Größe.
• Daraus ergibt sich für den bekannten Schraubenkompressor eine konstante Verdichtungsgeschwindigkeit mittlerer Größe.
• Demgegenüber weisen bei dem erfindungsgemäßen Schraubenkompressor gemäß Figur 2 die einzelnen Schraubengänge 3 der Rotoren über der Rotorlänge eine veränderliche Steigung auf. Am Rotoranfang ist die Steigung der Schraubengänge 3 relativ groß, insbesondere größer als die Steigung der Schraubengänge 2 der Rotoren der bekannten Schraubenkompressoren. Die Steigung der Schraubengänge 3 nimmt dann in Richtung des Pfeils 1' auf das Rotorende hin bis auf einen relativ niedrigen Wert ab, welcher insbesondere niedriger als die Steigung der Schraubengänge 2 der Rotoren der bekannten Schraubenkompressoren ist. Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verlauf der Steigung der Schraubengänge 3 nimmt auch die Verdichtungsgeschwindigkeit beim erfindungsgemäßen Schraubenkompressor von einem relativ hohen Anfangsuert bis auf einen relativ niedrigen Endwert ab.
• Zur weiteren VeranschaulichUng der Steigung eines Schraubengangs 2 bzw. 3 eines Rotors des bekannten bzw. erfindungsgemäßen Schraubenkompressors gemäß Figur 2 dienen die Diagramme in den Figuren 3 bzw. 4. Diese zeigen jeweils die Abwicklung ein und desselben beliebigen Schraubengangs 2 bzw. 3, wobei 1 die Rotorlänge und g der Verdrillungswinkel des Schraubengangs bedeuten. Die Schraubengänge 2 bzw. 3 sind der Einfachheit halber jeweils durch eine Linie angedeutet.
• Wie aus Figur 3 zu ersehen, ist die Abwicklung des Schraubengangs 2 des Rotors des bekannten Schraubenkompressors eine Gerade, d.h. die Steigung des Schraubengangs 2 ist konstant. Der Steigungswinkel p1 des Schraubengangs 2, gemessen gegen eine Querschnittsebene durch den Rotor, hat eine mittlere Größe.
• Gemäß Figur 4 ist die Abwicklung des Schraubengangs 3 des Rotors des erfindungsgemäßen Schraubenkompressors eine Kurve mit veränderlicher Steigung. Der Anfangs-Steigungswinkel ß1' des Schraubengangs 3 hat einen relativ großen Wert. Der Steigungswinkel ' fällt dann in Richtung auf das Rotorende entsprechend dem gewollten Verlauf der Verdichtungsgeschwindigkeit bis auf einen relativ niedrigen Wert Ins2' ab. Die Steigungswinkel p1' bzw. p2' sind größer bzw. kleiner als der Steigungswinkel pm' in einem mittleren Bereich, welcher dem Steigungswinkel p.1 (Figur 3) entspricht.
• Figur 5 veranschaulicht eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schraubenkompressors. Bei dieser weisen die einzelnen Schraubengänge 3a der Rotoren über der Rotorlänge eine veränderliche Steigung der Art auf, daß am Rotoranfang die Steigung relativ klein ist und dann in Richtung des Pfeils 1' auf das Rotorende hin bis auf einen relativ hohen Wert zunimmt.
• Entsprechend verhält sich auch die Verdichtungsgeschwindigkeit über der Rotorlänge bei diesem erfindungsgemäßen Schraubenkompressor.
• Gemäß Figur 6 ist die Abwicklung eines Schraubengangs 3a des Rotors des in Figur 5 dargestellten erfindungsgemäßen Schraubenkompressors ebenfalls eine Kurve mit verändevlicher Steigung. Der Anfangs-Steigungswinkel Pi" des Schraubengangs 3a hat einen relativ kleinen Wert. Der Steigungswinkel Ißl' nimmt dann in Richtung auf das Rotorende entsprechend dem Verlauf der gewollten Verdichtungsgeschuindigkeit bis auf einen relativ großen Wert p2" am Ende des Schraubengangs 3a zu.
• In den Figuren 7 und 8 sind jeweils ein Rotor eines bekannten und eines weiteren erfindungsgemäßen Schraubenkompressors einander gegenübergestellt. Die Rotoren sind jeweils, gemeinsam mit einem weiteren Rotor in kämmendem Eingriff, in üblicher Weise in einem nicht dargestellten Kompressorgehäuse angeordnet. Das zu kompripierende Gas wird bei Drehung der Rotoren jeweils in Richtung der Pfeile 1 und 1' durch den Arbeitsraum des Kompressors geschoben und dabei auf die eingangs beschriebenen Weise komprimiert.
• Wie in Figur 7 angedeutet, ist bei dem bekannten Schraubenkompressor die Steigung der einzelnen Schraubengänge 2 von Rotoranfang bis Rotoren konstant und ist so groß wie dabei möglich. Daraus ergibt sich für den bekannten Schraubenkompressor jeweils eine konstante, entsprechend große Ansaug- bzw.
• Ausströmgeschwindigkeit bei idealisierter Betrachtung einer Schraubenganglücke über der Rotorlänge.
• Demgegenüber weisen bei dem erfindungsgemäßen Schraubenkompressor gemäß Figur 8 die einzelnen Schraubengänge 3b der Rotoren über die Rotorlänge eine veränderliche Steigung auf, Im saugseitigen Anfangsbersch a sowie im druckseitigen Endbereich c der Rotoren ist die Steigung der Schraubengänge 3b kleiner als im mittleren Bereich b. Daraus folgt, daß bei Betrachtung einer Schraubenganglücke die Ansauggeschwindigkeit in deR äußeren BereichS srelner ist als im mittleren Bereich b. Entsprechend ist auch die Ausströmgeschwindigkeit infolge der kleineren Schraubensteigung im Endbereich c der Rotoren relativ klein.
• Zur weiteren Veranschaulichung der Steigung eines Schraubengangs 2 bzw. 3b eines Rotors des bekannten bzw. eines erfindungsgemäßen Schraubenkompressors gemäß Figur 8 dienen die Diagramme in den Figuren 9 und 10. Diese zeigen jeweils die Abwicklung ein und desselben beliebigen Schraubengangs 2 bzw.
• 3b, wobei 1 die Rotorlänge und 4 bzw. ,' der Verdrillungswinkel des jeweiligen Schraubengangs bedeuten. Die Schraubengänge 2 bzw, 3b sind der Einfachheit halber jeweils durch eine Linie angedeutet.
• Wie aus Figur 9 zu ersehen ist, ist die Abwicklung des Schraubengangs 2 des Rotors des bekannten Schraubenkompressors eine Gerade, d.h, die Steigung des Schraubengangs 2, gemessen gegen eine Querschnittsebene durch den Rotor, hat eine konstante Größe über die gesamte Rotorlänge 1. Das gleiche gilt entsprechend jeweils für die Ansaug- bzw. Ausströmgeschwindigkeit bei idealisierter Betrachtung einer Schraubenganglücke über der Rotorlänge 1.
• Gemäß Figur 10 ist die Abwicklung des Schraubengangs 3b eines Rotors eines erfindungsgemäßen Schraubenkompressors eine Kurve mit veränderlicher Steigung. Insbesondere steigt der Steigungswinkel des Schraubengangs 3b entsprechend dem gewollten Verlauf der Ansaug- sowie auch der Ausströmgeschwindigkeit im Anfangsbereich a des Rotors von einem relativ niedrigen Wert P1 bis auf einen Wert pm" im mittleren Bereich b an, wo der Steigungswinkei pm" im dargestellten Ausführungsbeispiel dem Steigungswinkel P1 (Figur 9) des Schraubengangs 2 des Rotors des bekannten Schraubenkompressors entspricht und konstant bleibt (dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich), und fällt im Endbereich c des Rotors vom mittleren Wert pm" wieder bis auf einen relativ kleinen End-Steigungswinkel 2"'ab. Aus dem beschriebenen Schraubengang-Steigungsuerlauf ergibt sich eine entspre end über die Rotorlänge variierte Ansaug- bzw. Ausströmgeschwindigkeit bei Betrachtung einer Schraubenganglücke.
• Schließlich ist noch aus dem Diagramm gemäß Figur 10 deutlich erkennbar, daß der Gesamtverdrillungswinkel ' und damit auch entsprechend der Rotordrehwinkel bis zur Füllung einer Schraubenganglücke größer ist als der Gesamtverdrillungswinkel g (Figur 9) des Schraubengangs 2 eines Rotors eines bekannten Schraubenkompressors.
• Dergpnue Verlauf einer optimalen Steigung der Schraubengänge 3 bzw. 3a bzw. 3b eines Rotors eines erfindungsgemäßen Schraubenkompressors läßt sich im Hinblick auf den jeweiligen durch die Erfindung angestrebten, weiter oben bereits eingehend erläuterten Verlauf der Verdichtungsgeschwindigkeit experimentell und rechnerisch ermitteln.
• Figur 10 zeigt am Beispiel der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Schraubenkompressoren gemäß den Figuren 2 bzw.
• 8 (Schnittlinie V-V) in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch diese. Diese Zeichnungsfigur dient vornehmlich zur Veranschaulichung der möglichen Herstellung der Rotoren eines erfindungsgemäßen Schraubenkompressors aus einzelnen lamellenartigen Scheiben. Je ein männlicher 4 und ein weiblicher 5 Rotor sind in entsprechenden Bohrungen des Kompressorgehäuses miteinander kämmend angeordnet. Die Rotoren 4 bzw. 5 sind - wie am Beispiel jeweils eines Schraubengangs zeichnerisch übertrieben angedeutet - jeweils aus einzelnen auf einer Mittelachse 6 bzw. 7 angeordneten lamellenartigen Scheiben 4a, 4b, 4c, 4d, 4e ... bzw. 5a, 5b, 5c, 5d, 5e ... geringer Dicke zusammengesetzt, welche erfindungsgemäß entsprechend dem gewollten Verlauf der Steigung der Schraubengänge der Rotoren 4 bzw. 5 um die Mittelechse 6 bzw. 7 gegeneinander verdreht angeordnet sind. Für eine abnehmende Schraubensteigung wie bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ergibt sich die Forderung, daß vom Rotoranfang bis zum Rotorende der Verdrehungswinkel der einzelnen Scheiben 4a, 4b, 4c, 4d, 4e ... bzw.
• 5a, 5b, 5c, 5d, 5e ... gegeneinander entsprechend zunimmt, was mittels einer geeigneten Schabloneneinrichtung realisierbar ist. Die Zunahme des Verdrehungswinkels ist im Rahmen der zeichnerischen Möglichkeiten in figur 11 ebenfalls angedeutet. (Andererseits müßte wie leicht einzusehen bei einer zunehmenden Schraubensteigung wie beispielsweise bei den Rotoren gemäß den Figuren 5 bzw. 8 (im Anfangsbereich a) der Verdrehungswinkel der einzelnen Scheiben gegeneinander entsprechend abnehmen.) Im übrigen könnendiMotorEn 4 bzw. 5, wenn ihre Schraubengänge, beispielsweise im mittleren Bereich b (Figuren 8 und lo), eine konstante Steigung aufweisen, in diesem mittleren Bereich insbesondere aus einem kompakten Rotorabschnitt bestehen. Dies ist jedoch der besseren Übersichtlichkeit halber zeichnerisch nicht dargestellt. Das gleiche gilt für Rotoren von Schraubenkompressoren, welche vollständig aus einzelnen kompakten Rotorabschnitten mit jeweils konstanter Schraubensteigung hergestellt und ebenfalls für den Fachmann leicht vorstellbar sind.
• Es wird noch besonders darauf hingewiesen, daß essich bei den anhand der Zeichnung beschriebenen Schraubenkompressoren lediglxh um mögliche Ausführungsbeispiele handelt, deren Besonderheiten den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken sollen.

Claims (17)

Ansprüche

1. Verfahren zum Verdichten von gasförmigen Medien in Schraubenkompressoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungsgeschwindigkeit (zeitliche Verminderung des Kammervolumens) über der Rotorlänge einen nicht konstanten Verlauf aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungsgeschwindigkeit in Richtung auf das Ende der Verdichtung abnimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,'dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungsgeschwindigkeit von einem relativ hohen Wert zu Beginn der Verdichtung in Richtung auf das Ende der Verdichtung derart bis auf einen relativ niedrigen Wert abnimmt, daß sich eine geringe Erwärmung des komprimierten gasförmigen Mediums ergibt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme der Verdichtungsgeschwindigkeit einen derartigen Verlauf hat, daß das gasförmige medium in einem Anfangsbereich der Verdichtung eine geringe Wärmemenge vom Kompressor aufnimmt und in einem sich daran anschlieBenden Endbereich der Verdichtung eine große Wärmemenge an den Kompressor abgibt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungsgeschuindigkeit in Richtung af das Ende der Verdichtung zunimmt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungsgeschwindigkeit von einem relativ niedrigen Wert zu Beginn der Verdichtung in Richtung auf das Ende der Verdichtung derart bis auf einen relativ großen Wert zunimmt, daß sich geringe Rückströmverluste, insbesondere im druckseitigen Stirnspalt, ergeben.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungsgeschwindigkeit und entsprechend die Ansaug- und Ausströmgeschwindigkeit in den einzelnen Schraubenganglücken über der Rotorlänge einen derartigen Verlauf hat, daß die Gasgeschwindigkeit im Einlaß bzw. Auslaß des Schraubenkompressors über dem Drehwinkel der Rotoren oberwellenarm ist und einen geringen Höchstwert aufweist.

8. Schraubenkompressor zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit Rotoren und Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der einzelnen Schraubengänge (3, 3a) der Rotoren (4, 5) über der Rotorlänge (1) einen nicht konstanten Wert (# "') aufweist.

9. Schraubenkompressor zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 mit Rotoren und Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung (p') der einzelnen Schraubengänge (3) der Rotoren (4, 5) entsprechend dem gewollten Verlauf der Verdichtungsgeschwindigkeit abnimmt.

10. Schraubenkompressor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung (p') der einzelnen Schraubengänge (3) der Rotoren (4, 5) jeweils von einem relativ großen Wert (01') am Rotoranfang in Richtung auf das Rotorende bis auf einen relativ niedrigen Wert (p21) abnimmt.

11. Schraubenkompressor zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5 mit Rotoren und Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung (p") der'einzelnen Schraubengänge (3a) der Rotoren entsprechend dem gewollten Verlauf der Verdichtungsgeschwindigkeit zunimmt.

12. Schraubenkompressor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung (p") der einzelnen Schraubengänge (3a) der Rotoren jeweils von einem relativ niedrigen Wert am am Rotoranfang in Richtung auf das Rotorende bis auf einen relativ großen Wert (p2")

13. Schraubenkompressor zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7 mit Rotoren und Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der einzelnen Schraubengänge (3b) der Rotoren (4, 5) entsprechend dem gewollten Verlauf der Ansaug- und Ausströmgeschwindigkeit in den einzelnen Schraubenganglücken in einem saugseitigen Anfangs- (a) und einem druckseitigen Endbereich (c) der Rotoren (4, 5) jeweils einen niedrigeren Wert aufweist als in deren mittlerem Bereich (b).

14. Schraubenkompressor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Schraubengänge (3b) im Anfangsbereich (a) der Rotoren (4, 5) von einem relativ niedrigen Wert (p1111) bis auf einen Wert (po") im mittleren Bereich (b) der Rotoren (4, S) ansteigt und im Endbereich (c) der Rotoren (4, 5) von einem Wert (po") im mittleren Bereich (b) der Rotoren (4, 5) wieder bis auf einen relativ niedrigen Wert (p2"') abfällt.

15. Schraubenkompressor nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren (4, 5) jeweils aus einzelnen, auf einer Mittelachse (5, 7) angeordneten lamellenartigen Scheiben (4a, 4b, 4c, 4d, 4e ... bzw. 5a, 5b, 5c, 5d, 5e ...) zusammengesetzt sind, welche entsprechend dem gewollten Verlauf der Steigung (p', p", p"') der Schraubengänge (3, 3a, 3b) der Hotoren (4, 5) um die Mittelachse (G, 7) gegeneinander verdreht angeordnet sind.

16. Schraubenkompressor nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren jeweils aus mehreren, beispielsweise drei bis fünf, auf einer P1ittelachse hintereinander angeordneten Rotorabschnitten mit jeweils konstanter Schraubensteigung bestehen, wobei die Steigung des in Durchströmungsrichtung jeweils nach-folgenden Rotorabschnitts kleiner bzw. größer ist als die des vorhergehenden.

17. Schraubenkompressor nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren jeweils aus mehreren, vorzugsweise drei, auf einer Mittelachse (6, 7) angeordneten Rotorabschnitten bestehen3 wobei die beiden äußeren Rotorabschnitte als saugseitiger Anfangs- (a) bzw. druckseitiger Endbereich (c) und der mittlere Aotorabschnitt als mittlerer Bereich (b) der Rotoren ausgebildet sind.

L e e r s e i t e