DE2832525A1 - GAS COMPRESSOR - Google Patents
GAS COMPRESSORInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Gaskompressorkonstruktion mit einem ümwäl ζ system, das den Auslaß des Kompressors mit dem Einlaß verbindet und einen ¥ärmeaustauscher enthält.The invention relates to an improved gas compressor design with a umwäl ζ system that connects the outlet of the compressor connects to the inlet and a heat exchanger contains.
Infolge der kürzlich eingetretenen Naturgasverknappung sind in vielen Teilen des Landes die Lieferungen an industrielle und kommerzielle Unternehmen gekürzt worden, so daß eine ¥echselbrennstoffzufuhr erfosäerlich ist. Es sind bereits LPG-, d»h· Propansysteme als Ersatzeinheiten verwendet worden, und da Naturgas und Propan sich in ihrer Zusammensetzung unterscheiden, muß das Propangas vor Einleitung in den Brenner mit Luft vermischt werden. Durch richtige Einstellung des Propan-Luftverhältnisses kann das Gasgemisch ohne Abwandlung des Brenners in einem Naturgasbrenner verbrannt werden« In einer Vergaseranlage werden Propan und Luft in dem Vergaser gemischt und das Gasgemisch in die Ansaugseite eines Kompressors eingesogen, der ununterbrochen zur Zuftihr des Gases zum Brenner bei dem gewünschten Druck arbeitet. Kompressoren, wie sie in Vex'gaseranlagen verwendet werden, sind normalerweise mit einem Umwälzkanal versehen, so daß während Betriebsseiten geringen Bedarfs das Gasgemisch von dem Auslaß des Kompressors zum Einlaß umgewälzt wird. Umwälzkompressoren werden auch zur Druckverstärkung in Fernrohrleitungen benutzt, in denen ein erheblicher Druckabfall vorhanden ist, sowie zur Druckbeaufschlagung in Fällen, wo der Druck der Gaszufuhr nicht ausreichend ist, um dia Druckanforderungesi der Verfahrens-As a result of the recent shortage of natural gas, in many parts of the country supplies to industrial and commercial businesses have been cut so that fuel supply is not necessary. There are already LPG, d »h · propane systems have been used as replacement units, and since natural gas and propane differ in their composition, the propane gas must be mixed with air before it is fed into the burner. Correct setting of the Propane-air ratio, the gas mixture can be burned in a natural gas burner without modifying the burner «In In a carburetor system, propane and air are mixed in the carburetor and the gas mixture is fed into the suction side of a compressor sucked in, continuously supplying the gas to the burner works at the desired pressure. Compressors such as those used in Vex 'gas systems are usually provided with a circulation channel, so that the gas mixture from the outlet of the low demand during operation Compressor is circulated to the inlet. Circulation compressors are also used to boost pressure in telescopic pipelines, in which there is a significant pressure drop, as well as for pressurization in cases where the pressure of the gas supply is not sufficient to meet the pressure requirements of the process
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anlage zu befriedigen, Boi Druckverstärkungsanlagen wird ein Teil des Gases während der Botriebszeiten mit geringer Anforderung umgewälzt.system to satisfy, boi pressure booster equipment becomes a Part of the gas during the operating times with low demand circulated.
Die Umwälzung des gesamten oder eines erheblichen Teils des Gases verursacht einen ¥ärmeaufbau in dem Kompressor, der einen Bruch der Lagerdichtungen herbeiführen kann, was dann zu Leckagen führt oder eine Verformung der Schaufeln verursachen kann.The circulation of all or a substantial part of the gas causes a build-up of heat in the compressor, the can cause the bearing seals to break, which then Leakage or deformation of the blades.
Bei der verbesserten Gaskompressorkonstruktion gemäß der Erfindung mit einer Umwälzanlagej, die den Auslaß des Kompressors mit dem Einlaß verbindet, und die einen ¥ärmeaus~. tauscher enthält, wird der Durchfluß durch die Umwälzanlage durch ein druckempfindliches Ventil gesteuerts und wenn der Bedarf vermindert ist, wird ein Teil des Gases umgewälzt und bei seinem Durchgang durch den Wärmeaustauscher gekühlt, um dadurch einen Temperaturaufbau in dem Kompressor während der BetriebszQiten zu vermeiden, wenn im wesentlichen das gesamte Gas umgewälzt wird.In the improved gas compressor construction according to the invention with a circulation system which connects the outlet of the compressor with the inlet, and which has one "heat exhaust". contains exchangers, the flow is through the circulation system by a pressure sensitive valve s controlled and when the demand is reduced, a part is recirculated the gas and cooled by the heat exchanger during its passage, to thereby prevent temperature build-up in the compressor during the BetriebszQiten, when substantially all of the gas is circulated.
Der Kompressor gemäß der Erfindung schafft eine konstante Gaszufuhr bei dem gewünschten Druck und erhält bei Verkör» perung in einer Gasmischanlago das richtige Gas-Luftverhältnis selbst bei extrem geringen Durchflußgesclxwindigkeiten. aufrecht.The compressor according to the invention creates a constant gas supply at the desired pressure and permeation in a gas mixing system, the correct gas-air ratio even at extremely low flow rates. upright.
Da das umgewälzte Gas durch einen Wärmeaustauscher hindurch-Since the circulated gas passes through a heat exchanger
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geführt wird, wird ein Wärmaaufbau in dem Kompressor selbst während soldier Betriebszeiten ausgeschaltet, in denen kein Bedarf besteht, so daß der gesamte Gasfluß durch die ümwälzanlage hindurchführt. Durch Ausschaltung des ¥ärmeaufbaus in dem Kompressor wird die Lebensdauer des Kompressors im Betrieb verbessert, denn ein Bruch, der Lagerdichtungan sowie Verformung der Schaufeln bei hohen Temperaturen sind ausgeschaltet. ¥eitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.is performed, there is a build-up of heat in the compressor itself switched off during operating times when there is no demand, so that the entire gas flow through the circulation system leads through. By switching off the heat build-up in the compressor, the service life of the compressor is improved in operation, because a break, the bearing seal on as well Deformation of the blades at high temperatures is eliminated. Further advantages and features of the invention emerge from the following description.
Die Zeichnungen zeigen die gegenwärtig für die beste gehaltene Ausführungsform der Erfindung. Es zeigen;The drawings show the best mode presently contemplated for carrying out the invention. Show it;
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung,Fig. 1 is a perspective view of the device according to the invention,
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch den Kompressor, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig, 2, und Fig. k einen Schnitt nach der Linie k-k der Fig. 2.2 shows a vertical section through the compressor, FIG. 3 shows a section along line 3-3 in FIG. 2, and FIG. K shows a section along line kk in FIG. 2.
Die Zeichnungen zeigen den Gaskompressor gemäß der Erfindung bei Verkörperung in einer Anlage zum Mischen von zwei Gasen, wie beispielsweise Propan und Luft. Die Anlage enthält einen Vergaser 1 mit einer Gaseinlaßleitung 2 und einer Lufteinlassleitung 3« Das Gas und die Luft werden in dem Vergaser miteinander vermischt, allgemein in einem Verhältnis vonThe drawings show the gas compressor according to the invention when embodied in a system for mixing two gases, such as propane and air. The plant contains a Carburetor 1 with a gas inlet line 2 and an air inlet line 3 «The gas and the air are in the carburetor mixed together, generally in a ratio of
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etwa 55$ Propan und 45$ Lufto Das entstehende Gasgemisch wird aus dem Vergaser durch ein© Auslaßleitung h abgegeben,, welche mit dom Einlaß oder der Ansaugseite eines Kompressors 5 ver= bunden ista about 55 $ propane and 45 $ air o The gas mixture produced is discharged from the carburettor through an outlet line h , which is connected to the inlet or the suction side of a compressor 5 a
Wie am besten aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich^ enthält der Kompressor 5 eine äußere Verschalung oder ein Gehäuse mit einen Gaseinlaß 7» 'welcher mit der Leitung k verbunden istj und mit einem Auslaß 8^ der durch eine Leitung oder ein Rohr (nicht gezeigt) mit einem Brenner oder einer anderen. Yerarbeitungseinrichtung verbunden werdenAs best seen in Figures 2 and 3, the compressor 5 includes an outer casing or housing with a gas inlet 7 'which is connected to the conduit k and an outlet 8' which is passed through a conduit or pipe (not shown ) with a burner or another. Processing device are connected
Das Gehäuse 6 begrenzt eine mittlere Kammer 9? und in der Kammer 9 ist ein Rotor 10 exzentrisch zum Umlauf in der Kammer angeordnete Eine Reihe Schaufeln 11 ist sum Ausführung einer Gleitbewegung in Schlitzen 12 in dem Rotor gelagert., ■und die äußeren Spitzen dor Schaufeln sind in der Lage3 sich in Berührung mit der Innenwand des Gehäuses zu bewegen,, während sich der Rotor drehts um dadurch das Gasgemisch innerhalb der Kammer zu komprimieren,.The housing 6 delimits a central chamber 9? and in the chamber 9 a rotor 10 is arranged eccentrically to the circulation in the chamber. A row of blades 11 is mounted for sliding movement in slots 12 in the rotor., ■ and the outer tips of the blades are in position 3 in contact with to move the inner wall of the housing ,, while the rotor rotates s thereby the gas mixture within the chamber to compress ,.
Der Rotor 10 ist an einer Well© 13 verkeilt, die innerhalb der Lagereinbauten Ik und 15 gelagert ist, die wiederum in Ausnehmungen in dsn gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 6 gelagert sind«, Auf die Ivella 13 sind Verriegalungsmuttorn 16 aufgeschraubt^ um die Lagersinbauten an ihrem Fiats %n The rotor 10 is wedged on a shaft © 13, which is mounted within the bearing fixtures Ik and 15, which in turn are mounted in recesses in the opposite sides of the housing 6, on the Ivella 13 locking nuts 16 are screwed around the bearing fixtures Fiats % n
Zwischen dem Lagereinbau 15 und dem Rotor ist sine Abstandshülse 17 angeordnet, die in der Form -wirksam ist, daß sie den inneren Zwischenraum zwischen der Seite des Rotors und der Innenwand des Gehäuses 6 !festlegt.There is a spacer sleeve between the bearing assembly 15 and the rotor 17 arranged, which is effective in the form that it the inner space between the side of the rotor and the inner wall of the housing 6!
Der Lagereinbau 14 ist von einer Kappe 18 eingeschlossen, während an der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses sich die "Welle'13 durch eine Öffnung in der Kappe 19 hindurcherstreckt und durch Dichtungen 20 an der Kappe abgedichtet ist.The bearing assembly 14 is enclosed by a cap 18, while on the opposite side of the housing the 'shaft'13 extends through an opening in the cap 19 and is sealed by gaskets 20 on the cap.
Zum Antrieb des Rotors 10 ist eine Riemenscheibe 21 an dem äußeren Ende einer Welle 13 befestigt und über einen Riemen 22 mit der Antriebswelle 23 des Motors 24 verbunden,dar unterhalb des Gehäuses 6 gelagert ist. Bei dieser Konstruktion dient der Betrieb des Motors 2k dazu, den Kompressor 5 anzutreiben und dadurch das Propan-Luftgemisch innerhalb der Kammer 9 zu komprimieren«To drive the rotor 10, a belt pulley 21 is attached to the outer end of a shaft 13 and connected via a belt 22 to the drive shaft 23 of the motor 24, which is mounted below the housing 6. In this construction, the operation of the motor 2k serves to drive the compressor 5 and thereby compress the propane-air mixture within the chamber 9 «
Das Leitblech 25 ist an dem Auslaßende der Kammer 9 angeordnet und dient dazu, das komprimierte Gasgemisch ohne Pulsierung in Richtung auf den Auslaß 8 zu lenken.The baffle 25 is arranged at the outlet end of the chamber 9 and serves to direct the compressed gas mixture in the direction of the outlet 8 without pulsation.
Der Kompressor 5 ist in der Lage, ununterbrochen zu arbeiten, und wenn der Bedarf an Brennstoffgemisch vermindert wird9 dann wird ein Teil des Brexmstoffgemisches von dem Auslaß zum Einlaß 7 zurück umgewälzt. Um diese Umwälzung zu ermöglichen, bildet das Gehäuse 6 eine Kammer 25, welche mit demThe compressor 5 is able to work continuously, and when the demand for fuel mixture is reduced 9 then part of the pulp mixture is recirculated from the outlet to the inlet 7. To enable this circulation, the housing 6 forms a chamber 25, which with the
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Auslaß 8 in Verbindtuig steht, und in der Innenwand des Gehäuses ist die Öffnung 27 ausgebildet, welche mit der Kammer Z6 in Vorbindung stehte ¥ie am besten aus Figo 2 ersichtlich^ ist in der Öffnung 27 ein Kolbenventil 28 zur AusfUhrung einer Gleitbewegung angeordnet, und das untere Ende des Kolbens ist mit einer mittleren Bohrung 29 sowie einer Reihe radialer Kanäle 30 versehen,, die mit der mittleren Bohrung verbunden sind»Outlet 8 is in communication, and the opening 27 is formed in the inner wall of the housing, which is in pre- connection with the chamber Z6 e ¥ ie best seen in Fig. 2, a piston valve 28 is arranged in the opening 27 for performing a sliding movement, and the lower end of the piston is provided with a central bore 29 and a series of radial channels 30, which are connected to the central bore »
Mit der Öffnung 27 steht ein Kanal 31 in Verbindung, und das Kolbenventil 28 dient dazu, den Strom des Gasgemisches zwischen der Kammer 26 und dem Kanal 31 zxl steuernoWith the opening 27, a channel 31 is in communication, and the spool valve 28 serves to direct the flow of the gas mixture between the chamber 26 and the channel 31 ZXL steuerno
Das Ventil 28 wird über eine Membranvorrichtung betätigt 9 wie in Figo 2 gezeigt«, Das Kolbenventil 28 ist ebenso zur Aus« führung einer Gleitbewegung in der Öffnung 32 angeordnet,, welche in der Außenwand des Gehäuses gebildet und mit der Öffnung 27 ausgerichtet ist0 In einer Nut des Ventils 28 ist ein Haltering oder ein Anschlag 33 gelagert„ und die Zusammen=» wirkung des Ringes 33 mit der Außenseite des Gehäuses bildet einen Anschlag zur Begrenzung der Abwärtsbewegung des Ventils 28 βThe valve 28 is actuated by a diaphragm device 9, "as shown in Figo 2, the piston valve 28 is also the Off" guiding a sliding movement in the opening 32 arranged ,, which is formed in the outer wall of the housing and aligned with the aperture 27 0 In A retaining ring or a stop 33 is mounted in a groove of the valve 28 and the interaction of the ring 33 with the outside of the housing forms a stop to limit the downward movement of the valve 28
Die Bewegung des Ventils 28 wird gesteuert durch eine Membran Jk, die mit dam oberen Ende des Ventils durch die Schraub© 35 verbunden isto ¥1© in Figo 2 gezeigt;, ist die äußer© Kant© der Membran 3^ an dem ringförmigen Flansch 3^ das Gehäuses 2 durch einen Ring 37 und Schrauben 38 abgedichtete In der Mitte überMovement of the valve 28 is controlled by a diaphragm Jk, which is connected to dam the upper end of the valve by the screw 35 shown © o ¥ © in Fig 1 o 2 ;, is the outer edge © © ^ of the diaphragm 3 to the annular Flange 3 ^ the housing 2 sealed by a ring 37 and screws 38 in the middle over
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der Membran 3^ ist ein Gewicht 39 angeordnet, welches daau dient, die Membran 34 und das Ventil in die unterste Stellung zu drücken. Die Oberseite der Membran 34 ist dem atmosphärischen Druck ausgesetzt, während die Unterseite der Membran durch den Kanal 40 und die eingeschnürte Öffnung 4i dem Druck innerhalb der Kammer 2.6 ausgesetzt isto Bei dieser Konstruktion hat ein Druckunterschied auf den gegenüber« liegenden Seiten der Membran die Neigung, die Membran nach oben in eine Stellung durchzubiegen, wo die Öffnungen 30 indem Ventil 28 mit dem Umwälzkanal 31 in Verbindung stehen, so daß das Gasgemisch dann von der Kammer 26 durch das Ventil 28 zum Umwälzkanal 31 strömt und dann sum Einlaß 7j "wie im Anschluß hieran zu beschreiben ist. Bei Betriebszeiten mit hohem Bedarf nimmt der Druckunterschied ab und veranlaßt das Ventil 28, sich abzusenken und zu schließen, so daß das Gasgemisch ohne Umwälzung unmittelbar durch den Auslaß 8 abgegeben wird,the membrane 3 ^ a weight 39 is arranged, which is used to push the membrane 34 and the valve into the lowest position. The upper side of diaphragm 34 is exposed to atmospheric pressure, while the underside of the membrane through the channel 40 and the constricted opening 4i the print is exposed within the chamber 2.6 o In this construction, a pressure differential has on the side opposite to "sides of the membrane, the inclination to bend the diaphragm upward to a position where the openings 30 in the valve 28 communicate with the circulation channel 31, so that the gas mixture then flows from the chamber 26 through the valve 28 to the circulation channel 31 and then to the inlet 7j "as in FIG Connection to this is to be described. During periods of operation with high demand, the pressure difference decreases and causes the valve 28 to lower and close so that the gas mixture is discharged directly through the outlet 8 without circulation,
MLt dem Ring 37 steht eine Schutzkappe 42 in Zusamraenwirkung und dient dazu, die Membran 3h und das Gewicht 39 unterzubringen. A protective cap 42 interacts with the ring 37 and serves to accommodate the membrane 3h and the weight 39.
Gemäß der Erfindung ist ©ine allgemein halbkreisförmige Leitplatt© hj quer über den Umwälzkanal 31 ±n Stellung gebracht s ■w&d das obere End© der Leitplatt© 43 steht in ©ine Öffatmg der G©MiiäB<awaa.d h.±n®±n voro Xu ύ®τ &££nwag 44 ist eine Leitung 4 xrle ±n PsIg0 1 ges®igi0 üb©r ein© L©ittmgAccording to the invention, a generally semicircular guide plate is brought across the circulation channel 31 ± n position s ■ w & d the upper end © of the guide plate © 43 is in the opening of the G © MiiäB <awaa.d h. ± n® ± n before o Xu ύ®τ & ££ nwag 44 is a line 4 xrle ± n PsIg 0 1 ges®igi 0 over a © L © ittmg
mit olner Sammelleitung 47 des Wärmeaustauschers 48 verbunden. Der Wärmoaustauseher 48 enthält eine Reihe allgemein paralleler Rohre 49 mit Wärmeübertragungsrippen 50· Ein Ende jedes Rohres 49 ist an die Sammelleitung 47 angeschlossen, während die gegenüberliegenden Enden der Rohre an die Sammelleitung 51 angeschlossen sind, die über die Leitung 52 mit dem Einlaß 7 verbunden ist. Bei dieser Konstruktion biegt bei einem Anstieg des Druckes in der Kammer 26 der Druckunterschied die Membran 34 durch, um das Ventil 28 zu öffnen^ und das Gasgemisch strömt in die Leitung 31 ein, wo das Gasgemisch durch die Leitplatte 44 in die Leitung 45 hinein abgelenkt wird. Das Gasgemisch strömt dann durch den Wärmeaustauscher, um dadurch das Gasgemisch vor seiner erneuten Einführung in dan Einlaß 7 zu kühlen.connected to the olner manifold 47 of the heat exchanger 48. The heat exchanger 48 includes a number of generally parallel ones Tubes 49 with heat transfer fins 50 · One end of each tube 49 is connected to the manifold 47, while the opposite ends of the tubes are connected to the manifold 51, which via the line 52 to the inlet 7 is connected. With this construction, when the pressure in the chamber 26 increases, the pressure difference bends the membrane 34 through to open the valve 28 ^ and that Gas mixture flows into line 31, where the gas mixture is deflected by the baffle 44 into the line 45 into it. The gas mixture then flows through the heat exchanger, in order to thereby cool the gas mixture before it is reintroduced into the inlet 7.
Zur Erhöhung der Geschwindigkeit der Wärmeübertragung ist suit der Antriebswelle 23 des Motors 24 ein Ventilator 53 verbunden und unmittelbar hinter den Wärmeaustauscherrohren 49 angeordnet. Der Ventilator ist in der Form wirksam, daß er Lui't über die Wärmeaustauscherrippen 50 herüberleitet, um dadurch die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung von dem Gasgemisch auf die Atmosphäre zu erhöhen.To increase the rate of heat transfer it is A fan 53 is connected to the drive shaft 23 of the motor 24 and immediately behind the heat exchanger tubes 49 arranged. The fan is effective in the form that it directs Lui't over the heat exchanger fins 50 to thereby increasing the rate of heat transfer from the gas mixture to the atmosphere.
Wie in Fig. 2 gezeigt9 kann das Gehäuse auch mit einem Schmiermittelkanal 54 versehen sein, und auf der Außenseite des Gehäuses ist ein Schmiermittelreservoir 55 gelagert und durch eine Leitung $6 mit dem Kanal 54 verbundene Das Schmiermittel kann in hinreichend bekannter Weise automatisch abge- As shown in FIG. 2 9 , the housing can also be provided with a lubricant channel 54, and a lubricant reservoir 55 is mounted on the outside of the housing and is connected to the channel 54 by a line 6.
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geben werden, um dadurch, die Schaufeln des Kompressors zu schmieren· Bei der Konipress orkons truktion gemäß der Erfindung kann das gesamte Volumen des Propan-Luftgemisches während ausgedehnter Zeitspannen ohne Wärmeaufbau in dem Kompressor umgewälzt werden, und hierdurch wird die Lebensdauer des Kompressors im Betrieb erheblich vergrößert,will give to thereby, the blades of the compressor to Lubricate · In the Konipressorkonstruction according to the invention, the entire volume of the propane-air mixture are circulated in the compressor for extended periods of time without heat build-up, and this increases the life of the compressor is considerably enlarged during operation,
Die Erfindung ist insbesondere gut verwendbar als LPG-. Reserveanlage,in welcher der Bedarf zu bestimmten Zeiten minimal oder gleich Null sein kann. Es kann beispielsweise in bestimmten industriellen oder kommerziellen Anlagen während der Nacht oder an Wochenenden, wenn die Verfahrensanlage nicht in Betrieb ist, der Bedarf für das Gasgemisch während dieser Zeiten sehr gering, beispielsweise lediglich eine Versorgung der Sparbrenner erforderlich sein, so daß im wesentlichen das gesamte Gasgemisch durch den Kompressor umgewälzt wird. In ähnlicher Weise kann in anderen Installationen, welche eine Verfahrensanlage mit einem "Ein-Aus"-Takt verwenden, der Bedarf stark schwanken. In jedem Fall ist die Anlage gemäß der Erfindung in der Lage, die Schwankungen durch Umwälzung erheblicher Teile oder des gesamten Anteils des Gases ohne übermäßige Erwärmung des Kompressors zu bewältigen.The invention is particularly useful as LPG. Reserve system, in which the demand at certain times can be minimal or equal to zero. For example, it can be used in certain industrial or commercial facilities the demand for the gas mixture during the night or on weekends when the process plant is not in operation very little during these times, for example only a supply of the economy burner may be required, so that essentially the entire gas mixture is circulated through the compressor. Similarly, in other installations, which is a process plant with an "on-off" cycle use, the need can vary greatly. In any case, the system according to the invention is able to handle the fluctuations by circulating substantial parts or all of the gas without excessive heating of the compressor deal with.
Während der Kompressor in den Zeichnungen In Verbindung mit einer Gasmischanlage gezeigt ist, wird auch in Betracht gezogen, daß der Kompressor in anderen Anlagen verwendet werden kann, wo eine Umwälzung des Gases bei vermindertem Bedarf erfor- **"<**·*·. 909808/07*0 While the compressor is shown in the drawings in connection with a gas mixing system, it is contemplated that the compressor could be used in other systems where recirculation of the gas is required with reduced demand . 909808/07 * 0
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |