DE2455470A1 - System zur gaskompression - Google Patents
System zur gaskompressionInfo
- Publication number
- DE2455470A1 DE2455470A1 DE19742455470 DE2455470A DE2455470A1 DE 2455470 A1 DE2455470 A1 DE 2455470A1 DE 19742455470 DE19742455470 DE 19742455470 DE 2455470 A DE2455470 A DE 2455470A DE 2455470 A1 DE2455470 A1 DE 2455470A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- liquid
- compressor
- compression machine
- pressure
- compressed gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B31/00—Compressor arrangements
- F25B31/02—Compressor arrangements of motor-compressor units
- F25B31/026—Compressor arrangements of motor-compressor units with compressor of rotary type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0007—Injection of a fluid in the working chamber for sealing, cooling and lubricating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Rotary-Type Compressors (AREA)
Description
Hall-Thermotank Products Limited 240/605
System zur Gaskompression
Die Erfindung betrifft ein System zur Gaskompression,
bei dem die Kompressionsmaschine aus einem rotierenden ■Verdrängungskompressor besteht.
bei dem die Kompressionsmaschine aus einem rotierenden ■Verdrängungskompressor besteht.
Der !Temperaturanstieg eines Gases oder Dampfes bei der
Kompression ist ein Phänomen, das bei der Entwicklung von Kompressoren,
und insbesondere von Kühlkompressoren berücksichtigt werden muß. Üblicherweise werden Umhüllungen verwendet,
durch die Kühlwasser umläuft, um die !Temperaturen herabzusetzen
und die mit der Maschine erreichbare Kompression zu erhöben. Bei umlaufenden Verdrängungskompressoren, die mit verhältnismäßig
hohen Geschwindigkeiten umlaufen, wird es schwierig, Umhüllungen zu entwickeln, die die Wärme in ausreichendem. Maße
abführen können. Zu solchen Terdrängungskompressoren gehören beispielsweise Schraubenkompressoren.
Die auftretenden hohen !Temperaturen erfordern wege» der
unterschiedlichen thermischen Ausdehnung ein großes Arbeits-
509821/0364
spiel zwischen den zusammenwirkenden Seilen. Die dadurch bedingten
Leckverluste können durch Erhöhung der Kompressorgeschwindigkeit zwar vermindert werden, jedoch ist die maximale
Arbeitsgeschwindigkeit durch aerodynamische Verluste.bestimmt, die bei sehr hohen Geschwindigkeiten eine beachtliche Größe
annehmen. Auch werden durch zur Erhöhung der Geschwindigkeit verwendete Übersetzungsgetriebe die Installationskosten und
der Geräuschpegel erhöht.
Eine lösung dieser Probleme besteht darin, eine Flüssigkeit
in die Kompressionskammer der Maschine einzuspritzen, die, da sie verhältnismäßig kühl ist und eine große Wärmekapazität
pro Volumeneinheit im Vergleich zum komprimierten Gas oder Dampf besitzt, den größten leil der bei der Kompression entstehenden
Hitze absorbiert. Die Flüssigkeit kann dann vom komprimierten Gas oder Dampf nach Verlassen des Kompressors
abgetrennt werden. Meistens bestehen die für diesen Zweck verwendeten
Flüssigkeiten aus Öl oder Wasser. Der Kompressor läuft mit einer in ausreichender Menge injizierten Flüssigkeit kühler, so daß geringere Arbeitsspiele zugelassen werden
können. Ferner neigt die Flüssigkeit dazu, die als Spiel erforderlichen Zwischenräume abzudichten. Aufgrund der dadurch
erzielbaren Verringerung der Leckverluste kann der Kompressor mit geringeren Geschwindigkeiten und gutem Wirkungsgrad betrieben
werden, so daß eine direkte Kupplung mit einem elektrischen Synchronmotor möglich ist.
Die Verwendung einer zweiten Flüssigkeit erfordert jedoch den Einsatz von Abseheidungsvorrichtungen in der Abflußleitung.
Wenn die Verunreinigung des komprimierten Mediums gering
gehalten werden muß, können solche Vorrichtungen aufwen-
509821/0364
dig und dadurch teuer werden. Wenn es sich bei der Kühlflüssigkeit
um Öl oder um eine andere., sich innerhalb eines Kreislaufes bewegende flüssigkeit handelt, wird oft auch noch ein
gesonderter Kühler für diese Flüssigkeit benötigt. Ein Beispiel für ein solches System ist ein Kühlsystem, bei dem Öl
als Kühlflüssigkeit für einen Schraubenkompressor verwendet wird» Durch einen Abscheider wird zwar etwa 100 $ des Öles
zurückgewonnen, jedoch muß auch noch dafür gesorgt werden, daß Öl von entfernten Teilen des Systems zurückgewonnen wird,
wo es sich allmählich und sehr langsam ansammeln kann. Eerner können sich Probleme ergeben, wenn in dem System plötzliche
aerodynamische Änderungen auftreten, beispielsweise beim Anlauf infolge der druckabhängigen Löslichkeit des Gefriermittels in Öl. Wenn der Druck verringert wird, kann ein Aufschäumen
auftreten, das einen raschen Ölverlust zu entfernten Teilen des Systems zur Folge haben kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile
zu vermeiden und eine wirksame Kompression bei gemäßigten Arbeitsgeschwindigkeiten zu erzielen.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch
gelöst, daß die flüssige Phase des komprimierten Gases oder Dampfes in die Kompressionsmaschine injiziert wird,.und daß
die Temperatur der Kompressionsmaschine auf einem nahe bei der Sattigungstemperatur des komprimierten Gases oder Dampfes
liegenden Wert gehalten wird.
Anstelle der Verwendung eines zweiten Mediums als Kühl-
und/oder Dichtungsmittel wird also das zu komprimierende Medium selbst für diese Zwecke ausgenutzt«,
'509821/0364
Die flüssige Phase des komprimierten Gases oder Dampfes wird nachfolgend der Einfachheit halber als "Flüssigkeit" bezeichnet.
Wenn die Drücke im Kompressor unterhalb des kritischen Druckes für das Gas oder den Dampf liegen, ist die
in den Kompressor injizierte Flüssigkeit zunächst bestrebt, das Gas oder den Dampf darin durch "Verdampfung zu kühlen. Dies
dauert so lange, bis die . Sättigungsbedingungen erreicht werden, worauf weitere Flüssigkeit im Kompressionsraum stabil
bleibt und zur Abdichtung der Arbeitsspielräume zur Verfügung steht.
Die Menge der indizierten Flüssigkeit kann hoch sein, da
in einem ölfreien System das Mitreißen der Flüssigkeit im Gegensatz
zur Ölinjektion zulässig ist. Dies bedeutet, daß die
Überhitzung annähernd auf ITuIl heruntergebracht werden kann, so daß die !Temperaturen geringer werden und Leistung eingespart
wird. Eine geeignete Flüssigkeit kann daher zur Abdichtung der Arbeitszwischenräume, insbesondere der Zwischenräume zwischen
einer und der darauf folgenden Kompressionskammer dienen. Die Flüssigkeit sorgt ferner für eine Kühlung und Schmierung an
der Berührungssteile zwischen dem Rotor und dem Ausgang.bzw.
den damit zusammenwirkenden Steuermitteln.
Flüssigkeit wandert zur Niederdruckseite und bewirkt beim
gesamten Kompressionsprozess eine Kühlung, während bei bekannten Kompressionsmaschinen, bei denen eine Fremdflüssigkeit eingespeist
wird, nicht genügend Flüssigkeit eingeleitet werden kann, um eine solche Wanderung zu erlauben.
Die Verwendung der Kühlflüssigkeit zur Kühlung und Abdichtung
ist insbesondere bei Kompressoren von Vorteil, bei denen geringe Lagerbelastungen auftreten, so daß ölfreie Lager
eingesetzt werden können. Für diese Lager kann dann die Kühlflüssigkeit
509 8 21/0364
zur Kühlung urö Lastaufnahme verwendet werden, so daß die Zuführung
von Schmieröl und damit zusammenhängende Zusatzeinrichtungen entfallen können.
Wenn "bei einer solchen Maschine die Lager ohne Öl "betrieben
werden, ergibt sich die Schwierigkeit, eine wirksame Stoffbuchsenabdichtung für die Antriebswelle herzustellen,
wenn Öl vollständig vom Kompressor eliminiert werden soll. Aus diesem Grunde·ist es von Vorteil, eine Anordnung zu verwenden,
bei der die Wicklungen des Antriebsmotors sich in demselben Gehäuse wieder Kompressac (oder in einer Verlängerung
dieses Gehäuses) in der Atmosphäre des komprimierten Mediums befinden, so daß eine Stoffbuchsenabdichtung am Eingang der
Antriebswelle in das Kompressorgehäuse entfällt. Die umlaufenden Teile des Kompressors und des Motors können dann zu
einem Rotor zusammengefaßt werden.
Bekannte, ölgesehmierte Kompressoren mit dieser Anordnung verwenden das Mederdruckgas zur Kühlung der Motorwicklungen,
weil das komprimierte Gas meist eine für diesen Zweck zu hohe ^temperatur aufweist. Die Wärmeübergangsmenge wird jedoch
bei geringen Drücken aufgrund der abnehmenden Gasdichte zunehmend schlechter, und dies kann bei geringen Drücken selbst
bei niedrigen Gastemperatüren zu höheren Wicklung3temperaturen
führen.
Ein anderer bekannter Kompressor mit Ölinjektion verwendet
das Austrittsgas zum Kühlen der Motorwicklungen. Dies wird dadurch ermöglicht, daß infolge der Injektion von kaltem
Öl die Auatrittstemperatur niedriger liegt und -durch das Vorhandensein
des Öls auch die Wärmeüberga.ngsrate "begünstigt
wird. Dieses System hat den Vorteil, daß di© Wärme vob den
Motorwieklungen nicht die Durchflußmenge des Gases durch den Kompressor "beeinträchtigt, was der Fall ist, wenn die Kühlung
mittels des Mederdr uckgas es durchgeführt wird.
In Weiterbildung der Erfindung v/erden die Motorwicklungen mit Hilfe des komprimierten Mediums in der flüssigen Phase gekühlt,
wobei Kompressor und Motor in demselben Gehäuse untergebacht sind.
Die Rate des Wärmeübergangs von den Motorwicklungen ist bei Kühlung mit Flüssigkeit größer als bei Kühlung durch Gas,
insbesondere wenn die Flüssigkeit verdampft. Wird die Kühlung bei niedrigem Druck durchgeführt, können die Wicklungen durch
Verdampfung der Flüssigkeit auf niedriger lemperatur gehalten werden?wobei die Wärmeübergangsrate hoch bleibt, weil die
Dichte der Flüssigkeit sich nur wenig mit dem Druck ändert.
Dichte der Flüssigkeit sich nur wenig mit dem Druck ändert.
Wird die Kühlung durch Flüssigkeit mit dem Austrittsdruck bewirkt, dann kann diese Flüssigkeit der Überschuß von
der Menge sein, die zur Dichtung und Kühlung des Kompressors
injiziert wird und vom austretenden Gas mitgeführt wird. In
diesem Fall befindet sich die Flüssigkeit auf der Sättigungstemperatur, und die Kühlung wird durch Verdampfung dieser
Flüssigkeit bewirkt.
der Menge sein, die zur Dichtung und Kühlung des Kompressors
injiziert wird und vom austretenden Gas mitgeführt wird. In
diesem Fall befindet sich die Flüssigkeit auf der Sättigungstemperatur, und die Kühlung wird durch Verdampfung dieser
Flüssigkeit bewirkt.
Eine alternative Anordnung besteht darin, die Windungen
vollständig in die unter dem Austrittsdruck stehende Flüssigkeit einzutauchen. Die Flüssigkeit kann gesättigt oder unterkühlt
sein und mittels einer kleinen Pumpe oder eines Flügelrades
auf der Motorwelle in Umlauf gehalten werden.
Bei Kompressoren+ in denen die den Motor umgebende
609821/0364
Hochdruckflüssigkeit einen Axialdruck bewirkt, wird das Lager
zwischen dem Kompressor und dem Motor vorzugsweise durch die Trennwand gebildet, die sich zwischen dem Hochdruck- und Nieder
druckber eich des Gehäuses befindet, so daß die Notwendigkeit
für eine gesonderte Abdichtung zwischen diesen Bereichen entfällt. Der Axialdruck wird dann auf den Druck reduziert,
der durch die auf den Achsdurchmesser wirkende Druckdifferenz erzeugt wird.
Es ist möglich zur Kühlung der Motorwicklungen mit einem Druck der Flüssigkeit zu arbeiten, der irgendwo zwischen dem
Druck am Kompressoreingang und Kompressorausgang liegt, indem die Maschine so bemessen wird, daß sie laufen kann, wenn die
Motorwicklungen dem benötigten Druck ausgesetzt werden. Dies kann dann von Vorteil sein, wenn die -Verwendung des Austrittsdruckes der Flüssigkeit zu einer zu hohen Wicklungstemperatur
führt. Die Verwendung eines niedrigeren Druckes vermindert die
entsprechende Sattigungstemperatur für die Flüssigkeit, so
daß auch die Wicklung einer geringeren Eemperatur ausgesetzt ist* Das durch Verdampfung der Kühlflüssigkeit gebildete Gas
kann dem Kompressor in einer Zwischenstufe zugeführt werden, und dies kann wirksamer sein als die Verwendung von Mederdruckflüssigkeit,
wo das gebildete Gas die wirksame Kompressorkapazität vermindert.
Falls die Gefahr besteht, daß die Motorwicklungen durch
Kontakt mit der Flüssigkeit beschädigt werden können, kann eine Konstruktion verwendet werden, bei der die Wicklungen eingekapselt
sind, oder bei der Durchlässe vorgesehen sind, durch die der Flüssigkeit Wärme entzogen werden kann, ohne daß diese in
unmittelbaren Kontakt mit der Wicklung kommt.
509821/0364
2455Λ70
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung
näher erläutert. In der Zeichnung "bedeuten:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Kompressionssystems und
Pig. 2 den erfindungsgemäßen Kompressor im Längsschnitt
Gemäß Pig. 1 tritt Mederdruckgas oder -dampf "bei A in
einen Kompressor 10 ein und verläßt diesen nach Kompression "bei B. Dieser Dampf wird ganz oder teilweise in einem Wärmeaustauscher
11 kondensiert, und die dabei gebildete Plüssigkeit wird bei D mittels einer Pumpe C in den Kompressor injiziert.
Bei einem umlaufenden Verdrängungskompressor wird eine Tasche mit Hiederdruckgas in einer Kompressionskammer eingeschlossen
und deren Tolumen um einen bestimmten Prozentsatz verringert, bis ein Auslaß freigegeben wird. Ggfs. wird das
Volumen der Tasche bis auf Hull verringert, so daß das gesamte Gas in die Austrittsleitung hineingezwungen wird. Bei
Preigabe der Austrittsöffnung ist der Druck in der Tasche
gleich oder annähernd gleich dem Druck in der Hocbdruckseite des Systems.
Is ist zweckmäßig, zur Injektion Flüssigkeit zu verwenden,
die unter Austrittsdruck steht. Es kann jedoch auch eine unter mittlerem Druck stehende Plüssigkeit verwendet werden,
wenn eine entsprechende Druckwelle verfügbar ist. Es ist erwünscht,
den Druckabfall der Plüssigkeit bei der Injektion so klein wie möglich zu halten, weil ein solcher Druckabfall
509821/0364
irreversibel ist und zur Bildung von zusätzlichem Dampf in
der Kompressionskammer führt, die zusätzliche leistung zur
erneuten Kompression dieses Dampfes auf Austrittsdruck erfordert. Aus diesem Grunde werden die Injektionsstelle oder
mehrere dieser Stellen D am besten so angeordnet, daß die Injektion in Kammern erfolgt, in denen genau oder annähernd
der Austrittsdruck herrscht. Bei einigen Kompressoren steht irgendeine Injektionsstelle mit einer einzelnen Kompressionskammer
über einen beträchtlichen Kompressionsbereich in Verbindung. In diesem Falle kann es von "Vorteil sein, wenn die Pumpe C
intermittierend arbeitet und mit der Drehzahl des Kompressormotors synchronisiert ist, so daß ein Flüssigkeitsimpuls in
den Kompressor injiziert wird, wenn der Druck in der Kammer, in die die Flüssigkeit eingeführt wird, sich etwa auf seinem
Maximum befindet.
Wenn genügend Flüssigkeit in den Kompressor 10 eintritt und die Rotorsρielraume wenigestens teilweise mit der Flüssigkeit
gefüllt sind, setzt eine Wanderung der Flüssigkeit in Richtung auf Kompressorkammern mit geringeren Drücken ein, weil
über den Rotorspielräumen ein Druckabfall vorhanden ist.
Die Injektionsstelle D kann aus-einem einzelnen Loch
oder aus zahlreichen Löchern bestehen,die so angeordnet sind, daß die Flüssigkeit auf günstigste Weise in die einzelnen
Spielräume verteilt wird. Ein gewisses Maß an Unterkühlung kann für die bei D eintretende Flüssigkeit erwünscht sein.
Die Flüssigkeit kann vom Hoehdruckbereich eines den Kompressor
enthaltenden Kühlkreisläufes entnommen werden, der - wenn
der Bereich, von dem die Flüssigkeit entnommen wird, höber
liegt als der Kompressor - die Pumpe C überflüssig macht.
Es kann auch zweckmäßig sein, ein Ventil in die Flussigkelts-
509821/0364
leitung 12 einzufügen, das automatisch in Phase mit der Frequenz
der Austrittsimpulse in der Kompressoraustrittsleitung
13 geöffnet wird.
Die Spielräume, die die Kompressionskammer mit dem Saugteil
der Haschine verbinden, d.h. die Spielräume, an-denen
eine leckströmung der Flüssigkeit einen volumetrischen Verlust
bewirkt sind sehr wichtig. Die Druckdifferenz; an diesen
Spielräumen ist ausnahmslos größer als die Druckdifferenz
über Spielräumen zwischen einer Kompressionskammer und der
folgenden Kammer. Die Leckflüssigkeit verursacht daher nicht
nur einen volumetrischen Verlust, sondern erfährt einen großen irreversiblen Druckabfall. Wenn in diesen Spielräumen Flüssigkeit
anstelle von Dampf vorhanden ist, neigt diese dasu, in der gleichen Weise wie der Dampf infolge der Druckdifferenz
in den Bereich niedrigeren Druckes zu strömen. Die Verminderung des Druckes der Flüssigkeit bewirkt, daß ein gewisser Prozentsatz
verdampftsinsbesondere durch Entspannung· Das so gebildete
entspannte Gas stellt einen volumetrischen Verlust dar. Es ist -daher wichtig, solche Spielräume so klein wie
möglich zu halten, wenn von der Flussigkeitsinjektion Gebrauch
gemacht wird. Es ist eine Besonderheit dieser Erfindung, daß die Semperaturen in der Maschine 10 niedrig liegen, nämlich
nahe der Sattigungstemperatur des komprimierten Gases oder
Dampfes, so daß die kritischen Toleranzen so klein wie möglich gehalten werden können»
Ob die Verluste bei mit Flüssigkeit gefüllten Spielräumen kleiner sind oder nicht, hängt von einer Anzahl von Faktoren ab, beispielsweise vom Kompressionsverhältnis, der Viskosität
der Flüssigkeit und der Form der Sattdampfkurve des verwendeten Mediums. In jedem Falle müssen Jedoch bei einer
Maschine ohne Flüssigkeitsinjektion die Spielräume wegen der
dann auftretenden höheren Temperaturen größer sein· Versuche
509821/0364
mit einem Schraubenkompressor vom Lysholm-iCyp haben eine Verbesserung
des volume tr ischen Wirkungsgrades von 5 $> ergeben, wenn die Menge der injizierten -Flüssigkeit von einem geringen
¥ert, der gerade ausreichte um eine Kühlung durch Verdampfung zu erzielen, auf eine so große Menge erhöht wurde, daß die
Flüssigkeit die Spielräume durchdringen konnte. Dieses Ergebnis wurde bei einem Kompressordruckverhältnis von 2,3:1 mit Kühlmittel
R 12 als Arbeitsmedium erzielt.
Bei Vergleich der Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen
Maschine mit einer gleichen, mit Qlinjektion arbeitenden Maschine ist der volumetrische Wirkungsgrad der Maschine mit Ölinjektion
wegen der hohen Viskosität des Öls im Vergleich zum Kühlmedium schwierig zu bewerten. Vergleicht man jedoch die
leistung pro komprimierter Gasmenge, so erhält man bei einer mit Kühlf lüs s igke it s in 3 ekt ion arbeitenden Maschin bei Kcmpr essioosver hältnissen
im Bereich von 2 :"1 bis 4 : 1 sehr ähnliche Zahlen, wie bei einem Kompressor mit Ölinsektion, und es ist zu erwarten, daß die
Arbeitsweise der Maschine mit Injektion des flüssigen Gefriermittels
durch konstruktive Maßnahmen weiter verbessert werden kann. Diese verbesserte Arbeitsweise kann der größeren Wirksamkeit
des Kompressionsprozesses bei niedrigeren Temperaturen zugeschrieben werden.
Fig. 2 zeigt einen für das in Fig. 1 dargestellte System
geeigneten Kompressor, Der Kompressor 10 und sein Antriebsmotor 3 sind hintereinander in einem gemeinsamen Gehäuse 4 untergebracht.
Eine Welle trägt den Kompressorrotor 1 (Steuerrotor nicht dargestellt) und den Motorrotor 2 zwischen ölfreien
Endlagerungen 8. Zwischen dem Kompressorrotor und dem Motorrotor
verläuft die Welle 7 durch eine Trennwand 9. die das Ge-
509821/0364
häuse in einen Kompressorraum und einen Motorraum unterteilt·
Der Einlaß A für den Mederdruckdampf und der Auslaß B befinden
sich an den gegenüberliegenden Enden des Gehäuses 4, und der Motorraum 14, der sich am Hochdruckende des Kompressorrotors
befindet, bildet einen Entladungsraum für den Kompressor, wobei der komprimierte Dampf in den Motorraum 14 vom Hochdruckende
des Kompressorraums über Durchlässe 5 in der Trennwand 9 geführt wird.
Da die flüssige Phase des komprimierten Dampfes in den Kompressorraum bei D injiziert wird, besteht das, was in den
Motorraum bei β abgegeben wird, aus einer Mischung aus Sattdampf und Flüssigkeit. Die von dieser Mischung umspülten Motorwicklungen
werden somit durch Verdampfung der flüssigkeit gekühlt, bevor schließlich der Austritt am Auslaß B hinter dem
Motor erfolgt.
Die Erfindung zeigt also einen Kompressor und ein System
zur Gaskompression, indem eine wirksame Haßkompression erreicht und die Maschine auf verhältnismäßig niedrigen Cemperaturen
gehalten wird. Die bekannten Kompressoren mit Ölinjektion
arbeiten bei Eemperaturen, die xveit über der Sättigungstemperatur des komprimierten Gases liegen, was zu den beschriebenen
Nachteilen führt.
-Patentansprüche-
509821/036A
Claims (14)
- PatentansprücheΛ J System zur Gaskompression, "bei dem die Kompressionsmaschine aus einem rotierenden Verdrängungskompressor "besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Phase des komprimierten Gases oder Dampfes in die Kompressionsmaschine injiziert wird, und daß die !Temperatur der KompressioBsmaschine auf einem nahe "bei der Sattigungstemperatur des komprimierten Gases oder Dampfes liegenden Wert gehalten wird·
- 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionsmaschine ein Sehraubenkompressor (10) ist.
- 3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das komprimierte Gas oder der komprimierte Dampf, das "bzw. der von der Kompressionsmaschine (10) geliefert wird, wenigstens teilweise in einem Wärmeaustauscher (11) kondensiert wird und vom Wärmeaustauscher abgezogene Flüssigkeit in die Kompressionsmaschine (10) injiziert wird.
- 4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die !flüssigkeit vom Wärmeaustauscher (11) durch die Schwerkraft oder mit deren Unterstützung einer oder mehreren Injektionsstellen (D) im Kompressorgehäuse (4) zugeführt wird.
- 5. System nach Anspruch 3 oder 4> dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (12), durch die die Flüssigkeit vom Wärmeaustauseher (11) zur Kompressionsmaschine (10) geleitet wird, eine Pumpe (0) vorgesehen ist.509821/0364
- 6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die injizierte Flüssigkeit etwa auf dem Kompressoraustrittsdruck befindet und die Injektion an einer oder mehreren Stellen erfolgt, an denen der Druck innerhalb des Kompressorgehäuses gleich oder annähernd gleich cem Austrittsdruck ist.
- 7. System;.nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulieferung von Flüssigkeit zu der bzw. den Injektionsstellen intermittierend erfolgt und mit der Drehzahl des Kompressorrotors (1) synchronisiert ist.
- 8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß so viel Flüssigkeit in die Kompressionsmaschine (10) injiziert wird, daß die Rotorsarbeitsspielräume wenigstens teilweise ausgefüllt werden.
- 9. System nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Wärmeaustauscher kommende Flüssigkeit vor der Injektion in die Kompressionsmaschine unterkühlt wird.
- 10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet« daß die Kompressionsmaschine ölfreie Lager (8) besitzt oder ihre Lager mit Flüssigkeit versorgt werden, die die flüssige Phase des komprimierten Gases oder Dampfes darstellt.
- 11· System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Kompressionsmaschine ein Elektromotor dient, der innerhalb desselben Gehäuses angeordnet ist, und dessen Wicklungen wenigstens509821/0364teilweise von der flüssigen Phase des komprimierten Gases oder Dampfes gekühlt werden.
- 12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwicklungen vollständig von der unter dem Kompressoraustrittsdruck stehenden Flüssigkeit umströmt werden.
- 13. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwicklungen sich in einem Raum befinden, durch den das aus dem Kompressor austretende Medium hindurch verläuft.
- 14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompressor und sein Antriebsmotor hintereinander in einem gemeinsamen Gehäuse (4) angeordnet sind, wobei der Kompreasorrotor (1) und der Motorrotor (2) auf einer Welle (7) sitzen, die durch eine den Kompressorraum und den Motorraum (Η) unterteilende Trennwand verläuft, daß sich der niederdrückeinlaß und der Hochdruckeinlaß für das komprimierte Gas bzw. den komprimierten Dampf an gegenüberliegenden Endes des Gehäuses (4) befinden, und daß das unter Hochdruck stehende Medium vom Kompressorraum in den Motorraum (14) durch Durchlässe (5) in der Irennwand (9) verläuft.Bs / dmBO 9 821-/0364L e e r s e i t e
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB5366673A GB1495252A (en) | 1973-11-19 | 1973-11-19 | Processes of compression |
GB1244174 | 1974-03-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2455470A1 true DE2455470A1 (de) | 1975-05-22 |
Family
ID=26249025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742455470 Withdrawn DE2455470A1 (de) | 1973-11-19 | 1974-11-19 | System zur gaskompression |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4020642A (de) |
JP (1) | JPS59719B2 (de) |
CS (1) | CS189674B2 (de) |
DE (1) | DE2455470A1 (de) |
FI (1) | FI332574A (de) |
FR (1) | FR2251734B1 (de) |
NL (1) | NL7414993A (de) |
SE (1) | SE7414436L (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4538968A (en) * | 1982-03-01 | 1985-09-03 | Nippondenso Co., Ltd. | Motor driven fuel pump |
US4556363A (en) * | 1982-06-21 | 1985-12-03 | Nippondenso Co., Ltd. | Pumping apparatus |
US4746277A (en) * | 1986-01-31 | 1988-05-24 | Stal Refrigeration Ab | Rotary compressor with pressure pulse suppression |
DE102012102346A1 (de) * | 2012-03-20 | 2013-09-26 | Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh | Kältemittelverdichter |
DE102012102405A1 (de) * | 2012-03-21 | 2013-09-26 | Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh | Kältemittelverdichter |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4238700A (en) * | 1977-11-28 | 1980-12-09 | Filippov Iosif F | Electrical machine having an improved cooling system for a rotary superconductive winding |
US4375757A (en) * | 1981-07-17 | 1983-03-08 | William A. Stoll | Inlet water temperature control for ice making machine |
DE3314651C2 (de) * | 1982-04-15 | 1986-11-27 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | Vakuumpumpe |
JPS6117191U (ja) * | 1984-07-04 | 1986-01-31 | 株式会社神戸製鋼所 | スクリユ圧縮機 |
JPS62243974A (ja) * | 1986-04-15 | 1987-10-24 | Seiko Seiki Co Ltd | ヘリウム圧縮機 |
JPH06100082B2 (ja) * | 1986-10-24 | 1994-12-12 | 株式会社日立製作所 | スクリユ流体機械 |
US4974427A (en) * | 1989-10-17 | 1990-12-04 | Copeland Corporation | Compressor system with demand cooling |
US5050389A (en) * | 1990-07-10 | 1991-09-24 | Sundstrand Corporation | Refrigeration system with oiless compressor supported by hydrodynamic bearings with multiple operation modes and method of operation |
JP3254671B2 (ja) * | 1996-12-27 | 2002-02-12 | 石川島播磨重工業株式会社 | リショルムコンプレッサを用いた燃料電池発電装置 |
US6176092B1 (en) | 1998-10-09 | 2001-01-23 | American Standard Inc. | Oil-free liquid chiller |
US6244844B1 (en) * | 1999-03-31 | 2001-06-12 | Emerson Electric Co. | Fluid displacement apparatus with improved helical rotor structure |
EP1440221B1 (de) * | 2001-10-11 | 2005-12-07 | Weatherford/Lamb, Inc. | Kombinierte bohrlochstimulations- und gasliftverstärkereinheit |
US7178592B2 (en) * | 2002-07-10 | 2007-02-20 | Weatherford/Lamb, Inc. | Closed loop multiphase underbalanced drilling process |
US7063161B2 (en) * | 2003-08-26 | 2006-06-20 | Weatherford/Lamb, Inc. | Artificial lift with additional gas assist |
US20060245961A1 (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-02 | Tecumseh Products Company | Rotary compressor with permanent magnet motor |
JP4183021B1 (ja) * | 2007-06-11 | 2008-11-19 | ダイキン工業株式会社 | 圧縮機および冷凍装置 |
GB201122142D0 (en) * | 2011-12-21 | 2012-02-01 | Venus Systems Ltd | Centrifugal compressors |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2986905A (en) * | 1960-04-15 | 1961-06-06 | Vilter Mfg Co | Refrigerating system |
US3105633A (en) * | 1961-09-20 | 1963-10-01 | Gen Electric | Rotary compressor injection cooling arrangement |
US3155312A (en) * | 1961-12-27 | 1964-11-03 | Westinghouse Electric Corp | Refrigeration apparatus |
US3250460A (en) * | 1964-06-04 | 1966-05-10 | Borg Warner | Compressor with liquid refrigerant injection means |
GB1171291A (en) * | 1965-10-12 | 1969-11-19 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Screw Rotor Machines |
US3422635A (en) * | 1967-03-21 | 1969-01-21 | Bbc Brown Boveri & Cie | Lubricating and cooling system for electric motors |
GB1384397A (en) * | 1971-12-28 | 1975-02-19 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Refrigeration plants |
US3795117A (en) * | 1972-09-01 | 1974-03-05 | Dunham Bush Inc | Injection cooling of screw compressors |
US3885402A (en) * | 1974-01-14 | 1975-05-27 | Dunham Bush Inc | Optimized point of injection of liquid refrigerant in a helical screw rotary compressor for refrigeration use |
-
1974
- 1974-11-16 CS CS747830A patent/CS189674B2/cs unknown
- 1974-11-18 FR FR7437991A patent/FR2251734B1/fr not_active Expired
- 1974-11-18 FI FI3325/74A patent/FI332574A/fi unknown
- 1974-11-18 SE SE7414436A patent/SE7414436L/xx unknown
- 1974-11-18 NL NL7414993A patent/NL7414993A/xx not_active Application Discontinuation
- 1974-11-19 JP JP49133476A patent/JPS59719B2/ja not_active Expired
- 1974-11-19 DE DE19742455470 patent/DE2455470A1/de not_active Withdrawn
- 1974-11-25 US US05/527,104 patent/US4020642A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4538968A (en) * | 1982-03-01 | 1985-09-03 | Nippondenso Co., Ltd. | Motor driven fuel pump |
US4556363A (en) * | 1982-06-21 | 1985-12-03 | Nippondenso Co., Ltd. | Pumping apparatus |
US4746277A (en) * | 1986-01-31 | 1988-05-24 | Stal Refrigeration Ab | Rotary compressor with pressure pulse suppression |
DE102012102346A1 (de) * | 2012-03-20 | 2013-09-26 | Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh | Kältemittelverdichter |
DE102012102405A1 (de) * | 2012-03-21 | 2013-09-26 | Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh | Kältemittelverdichter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4020642A (en) | 1977-05-03 |
JPS59719B2 (ja) | 1984-01-07 |
CS189674B2 (en) | 1979-04-30 |
FR2251734A1 (de) | 1975-06-13 |
SE7414436L (de) | 1975-05-20 |
FR2251734B1 (de) | 1982-02-19 |
FI332574A (de) | 1975-05-20 |
NL7414993A (nl) | 1975-05-21 |
JPS5083806A (de) | 1975-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2455470A1 (de) | System zur gaskompression | |
DE2508417C2 (de) | Kälteerzeugungssystem | |
DE3606067C2 (de) | Klimagerät | |
DE19922511B4 (de) | Ölumlaufstruktur für einen linearen Kompressor | |
DE60034089T2 (de) | Entspanner-Verdichter als Ersatz eines Drosselventils einer zwei-phasigen Strömung | |
DE2628088A1 (de) | Kuehlvorrichtung | |
DE2343334A1 (de) | Kuehlanlage | |
DE3127323A1 (de) | Schraubenkompressor mit geschlossenem druckgassystem mit oelnebelschmierung | |
EP1021653A1 (de) | Gekühlte schraubenvakuumpumpe | |
EP0789820A1 (de) | Dichtungssystem für eine vertikal angeordnete welle | |
EP0758054B1 (de) | Schmiersystem für Schraubenverdichtern | |
EP0025910B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Entgasung der Druckflüssigkeit eines Hydrauliksystems | |
DE2450169A1 (de) | Kaeltemaschine mit einer kuehleinrichtung fuer den motor | |
DE1426940A1 (de) | Kuehlmaschine | |
DE1503507A1 (de) | Schmiervorrichtung fuer Verdichter,insbesondere fuer rotierenden Verdichter mit Gleitschiebern | |
DE2119558A1 (de) | Kühlkompressor | |
DE1628266A1 (de) | Rotierender Verdichter | |
DE10213244A1 (de) | Spiralverdichter mit Schmierversorgung | |
DE2261091A1 (de) | Anordnung zur oelkuehlung bei kuehlkompressoren des rotationstyps | |
DE69924374T2 (de) | Zweistufenkompressor und methode zur kühlung eines solchen kompressors | |
DE2621303A1 (de) | Vorrichtung zur kompression und expansion von gas | |
DE2303964A1 (de) | Kaelteanlage | |
DE1751041A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Druckluft | |
DE112009000419T5 (de) | Spiralkompressor vom Invertertyp | |
DE2318400A1 (de) | Verfahren zum betreiben einer kuehlanlage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OGA | New person/name/address of the applicant | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8130 | Withdrawal |