DE2747709A1

DE2747709A1 - Kolbenverdichter

Info

Publication number: DE2747709A1
Application number: DE19772747709
Authority: DE
Inventors: Franz Ing Grad Hillingrathner
Original assignee: Balcke Duerr AG
Current assignee: Balcke Duerr AG
Priority date: 1977-10-25
Filing date: 1977-10-25
Publication date: 1979-04-26
Also published as: ATA765678A; GB2007309B; BE871479A; AT357660B; GB2007309A

Description

Anmelder: Balcke-Dürr AG., Hornberger Str. 2, 4030 Ratingen

Kolbenverdichter

Die Erfindung bezieht sich auf einen zweistufigen Kolbenverdichter für Luft und technische Gase mit V-förmiger Anordnung der beiden Verdichterzylinder an einen gemeinsamen Triebwerksgehäuse, bei Luft mit einem eingangsseitigen Filter, bei technischen Gasen mit einem eingangsseitigen Puffer, im weiteren Strömungsverlauf mit Kühlern, Abscheidern und Puffern. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Abwandlung der Anordnung auf einen einstufigen Kolbenverdichter.

Zweistufige, ölgeschmiert- oder trockenverdichtende Kolbenverdichter V-förmiger Bauart oder zwei parallel in einer Verdichtungsstufe arbeitende Kolbenverdichter können beispielsweise in chemischen Anlagen eingesetzt werden.

Bei den allgemein bekannten zweistufigen Kolbenverdichtern sind Filter, Kühler, Abscheider und Puffer, auf die Antriebsachse des Triebwerkes bezogen, vor und hinter der Maschine angeordnet. Dabei bilden Kühler, Abscheider und Puffer jeweils separate Bauteile, sind meist in Schweißkonstruktion ausgeführt und sowohl mit den Verdichterzylindern als auch untereinander mittels Rohrleitungen verbunden.

Der Erfindung liegt, ausgehend von der vorbeschriebenen Anordnung eines zweistufigen Kolbenverdichters, die Aufgabe zugrunde, den Raumbedarf zu vermindern und dabei gleichzeitig betriebstechnische Eigenschaften, insbesondere die Gasströmung, zu verbessern.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß erfindungsgemäß der Filter bzw. der eingangsseitige Puffer, der erste Verdichter-

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ein weiterer zylinder, der Kühler, der Abscheider und /Puffer, die strömungsmäßig hinter dem ersten Verdichterzylinder angeordnet sind, der zweite Verdichterzylinder sowie der Kühler,

und ein anderer weiterer
der Abscheider /Puffer, die strömungsmäßig hinter dem zweiten Verdichterzylinder angeordnet sind, in einer Ebene liegen bzw. fächerförmig zum Triebwerksgehäuse orientiert sind und daß je ein Kühler, ein Abscheider und einer der weiteren^ / eine erste und eine zweite Baueinheit bilden.

Die genannten Bauelemente besitzen also eine gemeinsame geometrische Ebene, - welche natürlich nicht die Mittelebene des Triebwerksgehäuses zu sein braucht, weil die Zylinder abhängig von der Pleuelverbindung zur Kurbelwelle hinsichtlich dieser etwas axial versetzt angeordnet sein können. Die Bauelemente werden insgesamt fächerförmig vom Triebwerksgehäuse getragen.

Vorzugsweise sind die Baueinheiten aus Kühler, Abscheider und Puffer als Gußteile ausgebildet und direkt an die am Triebswerksgehäuse befestigten Zylinder angeflanscht, wobei der eingangsseitige Filter bzw. der eingangsseitige Puffer vertikal angeordnet ist, die erste Baueinheit waagerecht zwischen den beiden Zylindern liegt und die zweite Baueinheit sich vertikal nach unten erstreckt.

Es ist ein Verdichter mit zwei Zylindern und zwischen beide geschaltetem Kühler als solcher bekannt (DT-PS 1 189 673). Abgesehen davon, daß im bekannten Fall keine V-förmige Anordnung der beiden Zylinder in bezug auf ein gemeinsames Triebwerksgehäuse vorliegt, sondern eine L-Form mit einem waagerecht und einem senkrecht angeordneten Zylinder, ist der dortige Kühler bzw. Wasserkasten über einen Deckel über einen rohrartigen Fortsatz mit einem Flansch an den ersten Zylinder angeschlossen, wogegen zum Anschluß des zweiten

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Zylinders ein spezieller Aufnehmer mit einem Rohrstutzen vorgesehen ist. Dabei ist der Rohrstutzen dem Wasserkasten und dem zweiten Zylinder gegenüber axial beweglich angeordnet und durch je eine Dichtung sowohl dem Wasserkasten als auch dem zweiten Zylinder gegenüber abgedichtet.

Durch die erfindungsgemäße Gesamtanordnung und die Zusammenfassung von Kühlern, Abscheidern und Puffern zu jeweils in Gußkonstruktion ausgeführten Baueinheiten, welche direkt an die Zylinder angeflanscht werden, entfallen Luft- bzw. Gasrohrleitungen; denn/cu.re£t in das Gehäuse· integriert. Dadurch ergibt sich weiterhin ein kurzer, umlenkungsarmer, halbkreisbogenförmiger Strömungsweg mit großen Querschnitten und folglich niedrigen Druckverlusten sowie geringen Pulsationen. Aus diesen Vorteilen folgen ein kleinerer spezifischer Leistungsbedarf, höhere Ventilstandzeiten und eine geringere Geräuschentwicklung. Durch die Zusammenfassung in Guß-Baueinheiten werden eine Verbilligung der Anordnung, die Ausschaltung von zusätzlichen Vibrationen und Geräuschquellen, verminderte Korrosionsanfälligkeit und ein gefälligeres Aussehen erreicht.

Die Gesamtanordnung läßt sich abwandeln auf einen einstufigen Kolbenverdichter für Luft und technische Gase mit V-förmiger

, zweier parallel arbeitender , . _ Anordnung /verdicnterzylinder an einem gemeinsamen Triebwerksgehäuse, bei Luft mit mindestens einem eingangsseitigen Filter, bei Gas mit mindestens einem eingangsseitigen Puffer und mit mindestens einem Kühler, Abscheider und Puffer, bei welchem Verdichter erfindungsgemäß die Zylinder und alle vorgenannten Zusatzbauteile fächerförmig vom Triebwerksgehäuse getragen werden und wobei je ein Kühler, ein Abscheider und ein Puffer eine gegossene, direkt an die Zylinder anflanschbare Baueinheit bilden. Bevorzugt wird jedoch die Anordnung für

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den zweistufigen Kolbenverdichter.

Durch die fächerförmige Anordnung der Zylinder und der Zusatzteile wird in beiden Fällen der Verdichter bei Wartungs- und Reparaturarbeiten, z.B. dem Austausch von Ventilen und Kolbenringen, axial von der Vorder- und Hinterseite her, ungehindert zugänglich. Aufgrund der fächerförmigen Halterung am Triebwerksgehäuse werden Kompensatoren, Kühlerpodeste und Grundrahmen eingespart. Außerdem vereinfachen sich die Form und die Anordnung einer in manchen Fällen notwendigen Schallschluckhaube.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht der Gesamtanordnung für einen zweistufigen Kolbenverdichter von der Vorderseite aus und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Gesamtanordnung gemäß Fig. 1.

Als tragender Teil für die Anordnung dient ein Triebwerksgehäuse 10, in dem sich ein Triebwerk üblichen Aufbaus mit Kurbelwelle, Pleuelstangen usw. befindet. An die Antriebswelle 12 des Triebwerkes ist ein Elektromotor 14 angeschlossen (Fig. 2). Das Triebwerksgehäuse 10 ist in seinem oberen Teil V-förmig gestaltet, wobei entsprechende V-förmig zueinander ausgerichtete, zum Anschluß der Zylinder 16, 18 dienende Gehäusehälse 20, 22 den gleichen Winkel Alpha, vorzugsweise 90 , einschließen wie die entsprechenden geometrischen Zylinderachsen 24 und 26.

Das Triebwerksgehäuse 10 ist in seinem mittleren Teil konkav eingezogen und erweitert sich schließlich zu seinem Fundamentteil hin.

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Zwischen den Verdichterzylindern 16 und 18 befindet sich eine mit diesen verflanschte erste Baueinheit 28 aus einem Kühler 30, einem Abscheider 32 und einem Puffer bzw. Pulsationsdämpfer An die freie Seite des ersten Zylinders 16 ist ein Filter bzw. ein Puffer angeschlossen, an die freie Seite des zweiten Zylinders 18 eine zweite Baueinheit 38, die wiederum aus einem Kühler 4O, einem Abscheider 42 und einem Puffer bzw. Pulsationsdämpfer 44 mit Luft- bzw. Gasaustrittsstutzen 43 besteht.

Für Montage-, Reparatur- und Reinigungszwecke können die einzelnen Bauteileeinheiten 28, 38 Über mit Deckeln 35, 45 verschließbare Offnungen verfügen. Die Deckel 35, 45 enthalten wie üblich Ausnehmungen,um die Strömungsumlenkung des Kühlwassers auf seinem mehrfach umgelenkten Weg durch die Kühlersektionen zu ermöglichen. Durch Pfeile 37, 47; 39, 49 (39\ 49') sind der Kühlwassereintritt bzw. -austritt angedeutet. Wie die Baueinheiten 28, 38 besitzt auch das Triebwerksgehäuse 10 eine entsprechende Montageöffnung. Diese Details beeinflussen jedoch nicht die Gesamtanordnung und sind daher nicht gezeigt.

Die Wirkungsweise der Anordnung ergibt sich im Prinzip bereits aus den vorstehenden Erläuterungen. Die zu verdichtende Luft wird über den Filter 36 angesaugt und dabei gereinigt bzw. das zu verdichtende Gas wird über einen Puffer ähnlicher äußerer Kontur angesaugt. Das entsprechende Medium wird in der ersten Zylinderstufe 16 verdichtet und im Kühler 30 gekühlt. Im Abscheider 32 werden Kondensate abgefangen und aus dem unteren Teil des Abscheiders 32 abgeführt. Die Abscheidung kann auf verschiedene Weise erfolgen, am einfachsten durch Raumerweiterung und/oder -umlenkung, wodurch sich die Geschwindigkeit der Luft bzw. des Gases verringert und die Flüssigkeitströpfchen ausfallen. Die Dämpfung von

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Pulsationen im Luft- bzw. Gasstrom im Puffer 34 erfolgt im wesentlichen durch ein genügend großes Volumenangebot.

In der zweiten Zylinderstufe 18 erfolgt eine weitere Verdichtung des Mediums, darauf wieder Kühlung im Kühler 40, Reinigung von Kondensatoren im Abscheider 42 und Dämpfung von Pulsationen im Puffer 44, schließlich Abführung durch den Stutzen 43.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können der Filter (bzw. ein entsprechender Puffer) und die Baueinheit 38 durch Stützen 50 bzw. 52 zum Triebwerksgehause 10 hin horizontal abgestützt sein.

Die Form des Triebwerksgehäuses 10 läßt, wie bereits erwähnt, die Möglichkeit einer einstufigen Verdichtung zu, bei der zwei in der Regel gleich große Zylinder parallel zueinander verdichten. Bei einem solchen System kann, z.B. auf Luft bezogen, der Filter zwischen den Zylindern sitzen und die parallel geschalteten Nachkühler können an den Außenseiten der Zylinder nach unten angeschlossen sein. Alternativ dazu können Filter an den Außenseiten der Zylinder angeschlossen sein und ein gemeinsamer Kühler zwischen den Zylindern.

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Claims

Ansprüche

f 1.'/ Zweistufiger Kolbenverdichter für Luft und technische Gase mit V-förmiger Anordnung der beiden Verdichterzylinder an einem gemeinsamen Triebwerksgehäuse, bei Luft mit einem eingangsseitigen Filter, bei technischen Gasen mit einem eingangsseitigen Puffer, im weiteren mit Kühlern, Abscheidern und Puffern, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (36) bzw. der eingangsseitige Puffer, der erste Verdichterzylinder (16), der Kühler (30), der Abscheider (32) und ein weiterer Puffer (34) , hinter dem ersten Verdichter^zylinder (16) angeordnet sind, der zweite Verdichterzylinder (18) und der Kühler (40), der Abscheider (42) und ein anderer weiterer Puffer (44) , die strömungsmäßig hinter dem zweiten Verdichterzylinder (18) angeordnet sind, in einer Ebene liegen bzw. fächerförmig zum Triebwerksgehäuse (10) orientiert sind und daß je ein Kühler (30 bzw. 40), ein Abscheider (32 bzw. 42) und ein weiterer Puffer (34 bzw. 44) eine erste und eine zweite Baueinheit (30 bzw. 40) bilden.
2. Zweistufiger Kolbenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheiten (30, 40) als Gußteile ausgebildet und direkt an die am Triebwerksgehäuse (10) befestigten Zylinder (16, 18) angeflanscht sind, wobei der eingangsseitige Filter (36) bzw. der eingangsseitige Puffer vertikal angeordnet ist, die erste Baueinheit (30) waagerecht zwischen den beiden Zylindern (16, 18) liegt und die zweite Baueinheit (40) sich vertikal nach unten erstreckt.
3. Einstufiger Kolbenverdichter für Luft und technische Gase mit V-förmiger Anordnung zweier parallel arbeitender Verdichterzylinder an einem gemeinsamen Triebwerksgehäuse, bei Luft mit

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mindestens einem eingangsseitigen Filter, bei Gas mit mindestens einem eingangsseitigen Puffer und mit mindestens einem Kühler, Abscheider und Puffer, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder und alle vorgenannten Zusatzbauteile fächerförmig vom Triebwerksgehäuse (10) getragen werden und daß je ein Kühler, ein Abscheider und ein Puffer eine gegossene, direkt an die Zylinder anflanschbare Baueinheit bilden.

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