DE312137C

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Publication number: DE312137C
Application number: DENDAT312137D
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Description

AUSGEGEBEN AM 15. MAI 1919

Nach den bisher üblichen Verfahren für die Regelung von Kreiselverdichtern .wird das Regelorgan unter dem Einfluß von Druck oder Volumen des geförderten Mediums oder auch von beiden verstellt.. Das Verfahren, welches " den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet, _/ beruht darauf, daß das Regelorgan gleichzeitig unter dem Einfluß des 'vom Verdichter geförderten Volun^ens bzw. seines Enddruckes und der Leistungsaufnahme der den. Verdichter antreibenden Maschine eingestellt wird. Für die Einstellung des Regeiorgans, entsprechend der Leistungsaufnahme der Antriebsmaschine, kann bei Maschinen mit Druckölsteuerung der Öldruck der Steuerung der Antriebsmaschine herangezogen werden. Handelt, es sich darum, bei Verdichtern mit Antrieb durch eine Dampfkraftmaschine trotz veränderlichem Dampfdruck, die Leistung

ao konstant zu halten, so wird das Regelorgan des Verdichters gleichzeitig dem Einfluß des Dampfdruckes der antreibenden Maschine und einer der Größe nach gleichen, dem .Sinne nach, aber entgegengesetzten Einwirkung des Öldruckes der Steuerung dieser Maschine unterworfen.

^Zur Erläuterung der Wirkungsweise des neuen Verfahrens sei auf folgendes hingewiesen: Im Laufe der Entwicklung der Theorie der Kreiselverdichter hat sich herausgestellt, daß die Grenzkurve eines Druckvolumendiagrammes, oberhalb welcher unruhiges Fördern, sogenanntes Pumpen des Verdichters eintritt, eine Parabel ist (Kurve 0-A, Fig. 1). Zeichnet man ebenfalls in Funktion der angesaugten Luftmenge Q^a die vom Ver-.dichter aufgenommene Leistung in kW, so ergibt ,sich, daß die kW-Punkte 1' 2' 3', die den Druckvolumenpunkten 1, '2, 3 längs der Pompagegrenze O-A entsprechen, auf einer kubischen Parabel liegen. Längs dieser Kurve wachsen djie aufgenommenen kW mit der dritten Potenz der angesaugten. Luftmenge.

Nach dem vorliegenden Verfahren werden nun zur Regelung des Verdichters auf Stabilitat der Förderung die der Kurve BK (Fig. 1) entsprechenden Betriebsfaktoren, nämlich Menge Q^a (bzw. Druck des geförderten Mediums) und aufgenommene Leistung (kW) der Antriebsmaschine benutzt.

Fig. 2 zeigt als Beispiel eine Einrichtung, welche zur Ausübung des Verfahrens dienen kann. 1 bezeichnet das Einlaßventil der An,-triebsturbine, 2 den Kraftkolben dazu, 3 ist die Steuerungsöldruckleitung, in welcher der Druck proportional mit der Öffnung des Ein- .; laßventiles 1 steigt und also auch angenähert proportional mit der kW-Aufnahme der Turbine. 4 ist der Ölkraftkolben zum Steuerorgan des· Auspuffventils to, der direkt oder in-

direkt, wie in Fig: 2, über ein Relais 8. und einen Hilfskraftkolben 9 betätigt werden ". kann. 5 ist ein Zusatzkolben, der unter dem Einfluß des. Dampfdruckes der Zuflußleitung steht, so daß die Einflüsse der Variationen des Dampfdruckes, die sich im Druck des Steuerungsöles bemerkbar machen, auf die Auspuffregulierung kompensiert werden, denn für geringere Dampfdrücke muß das Einlaßventil mehr öffnen, damit die Maschine trotz dieser Änderung die gleiche Leistung abgibt. Größeres Öffnen des Ventils 1 bedingt höhern Druck unter Kolben 2, also gleichzeitig auch unter Kolben 4. Diese Erhöhung muß durch Kolben 5 kompensiert werden. 7 ist der Volumenkolben, der unter dem Einfluß des geförderten ■Volumens steht und eine gleich große und entgegengesetzte Kraft ausübt wie Kolben 4.

Feder F gibt die nötige Stabilität.

Die Vorrichtung 4, welche die Einwirkung des Öldruckes vermittelt, kann bei Motorenantrieb durch einen, elektrischen Magnet ersetzt werden.

Das Steuerorgan ist- annähernd für jeden Punkt der Parabel O-A im Gleichgewicht bis auf eine kleine Ungleichförmigkeit, die durch die Feder F hereingebracht ist. Arbeitet der Kreiselverdichter im Punkte 2 z. B., so ist . 30 das Auspuffventil gerade noch zu. Verkleinert sich .die Luftmenge, bei gleichbleibender Tourenzahl, so. wird die Kraft auf den Volumenkolben abnehmen bei sonst gleichbleibender Kraft auf Kolben 4, die Regulierspindel bewegt sich dann nach oben und das Auspuffventil öffnet sich; umgekehrt möchte die Spindel bei Vergrößerung der Luftmenge noch weiter abwärts steuern und das Auspuffventil bleibt zu. Das gleiche läßt sich sagen für alle Punkte der Kurve 0-A₁ so daß links davon das Auspuffventil öffnet, rechts davon es geschlossen bleibt.

Fig. 3 zeigt eine andere Anwendungsmöglichkeit des vorliegenden Verfahrens, ebenfalls zur Betätigung von Auspuffventil. Es wäre aber auch möglich, dasselbe Steuerungsorgan zur Betätigung einer Drosselklappe zu verwenden. ^{N Λ}

Hier muß das Auspuffventil in längs der Kurve A-F öffnen, wenn gleichzeitig mit Saugdrosselung längs der Kurve b gearbeitet wird.

Die Einstellung des Steuerungsorganes in Fig. 2 hängt ab von der aufgenommenen Leistung (Kurve K-C'), die linear mit dem Ansaugevolumen Q^a abnimmt, und vom Fördervolumen, dessen Wirkungquadratischabnimmt.

Fügt man noch eine konstante Kraft K, die z. B. durch eine weiche Feder F oder durch ein Gewicht erzeugt werden kann, hinzu, so' ist es möglich, das Auspuffventil längs der Kurve A-F zu öffnen. ...

Im Punkt F muß die Kraft auf Kolben 4 (Fig. 2) mit der Federkraft F konstant im Gleichgewicht sein, so daß das Auspuffventil noch geschlossen bleibt. In Punkt A muß die Wirkung vom .Volumenkolben 7 so groß sein, daß sie der unter Einfluß der Drucksteuerung größer gewordenen Kraft unter Kolben 4 das Gleichgewicht hält. Im übrigen gelten genau die gleichen Betrachtungen wie oben schon angegeben.

Durch Erwähnung dieser an sich bereits bekannten Vorgänge sollen lediglich einige Anwendungsmöglichkeiten des vorliegenden Verfahrens gezeigt werden'.

Claims

Patent-An Sprüche:

1.. Regelungsvorrichtung von Kreisel-Verdichtern, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan gleichzeitig unter dem Einfluß der Leistungsaufnahme der den A^erdichter antreibenden Maschine und des " vom Verdichter geförderten Volumens bzw. seines Enddruckes eingestellt wird.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Regelorganes vom Öldruck der Steuerung der Antriebsmaschine bewirkt wird.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Regelorganes unter dem Einfluß des Dampfdruckes der antreibenden Maschine und gleichzeitig einer der Größe nach gleichen, dem Sinne nach aber entgegengesetzten Einwirkung des Öl- ' druckes der Steuerung dieser Maschine erfolgt, zum Zweck, die Leistung des Verdichters trotz Änderung des ■ Dampfdruckes der antreibenden Maschine konstant zu halten. 1

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 · bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein in seiner Wirkung der vom antreibenden Elektromotor aufgenommenen elektrischen Energie entsprechender Elektromagnet zur Einstellung des Regelorganes benutzt wird.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Regelorganes unter.dem gleichzeitigen Einfluß einer konstanten Kraft erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.