DE3314587A1 - Vorrichtung zur regelung der kapazitaet und inneren kompression in schraubenkompressoren - Google Patents

Vorrichtung zur regelung der kapazitaet und inneren kompression in schraubenkompressoren

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DE3314587A1 DE19833314587 DE3314587A DE3314587A1 DE 3314587 A1 DE3314587 A1 DE 3314587A1 DE 19833314587 DE19833314587 DE 19833314587 DE 3314587 A DE3314587 A DE 3314587A DE 3314587 A1 DE3314587 A1 DE 3314587A1
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Description

Patentanwälte Dip^-J^g, MI^eisckmaWN^IDipl^Phys. Dr. K. Fincese
Dipl.-Ing. F. A.WeickmanNs Dipl-Chem. B. Hubei Dr.-Ing. H. Liska, Dipl.-Phys. Dr. J. Prechtel
8000 MÜNCHEN 86 2 2 !©ff! ffi POSTFACH 860 820 ' ^ ^
MDHLSTUASSE 22
TEiEPON (089) 98 03 32
TELEX 5 22 SII
TELEGRAMM PATENTWEICKMANN MÖNCHEN
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Rosenlundsgatan 54
S-116 53 Stockholm
Schweden
Vorrichtung zur Regelung der Kapazität und inneren Kompression in Schraubenkompressoren
Vorrichtung aur Regelung der Kapazität und inneren Kompression in Schraubenkompressoren
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Konstruktion für Schraubenkompressoren, bei der voneinander unabhängige Regelungen sowohl der Kapazität a^.s auch der inneren Kompression des Kompressors erhalten werden.
S Die vorbekannten Konstruktions'lösungen' zur Regelung von Schraubenkompressoren waren alle insofern begrenzt, als entweder eine aneinander gebundene Regelung von Kapazität uric! innerer Kompression, in den meisten Fällen auf eine wirkungsgradmäßig ungünstige Weise, wie z.B. in der PS US-A-3 311) 597 gezeigt, oder eine Regelung erhalten wurde, bei der die Kapazität und die innere Kompression swar ungebunden voneinander waren, wo aber die Kapazität stufenweise geregelt wird, wie in der Patentanmeldung SE,8202734-3 beschrieben. . ; ■
IS Die vorliegende Erfindung dagegen bietet die Möglichkeit einer Regelung, wo die Kapazität und die innere Kompression einzeln kontinuierlich und unabhängig voneinander variiert werden können, und die. letztere Möglichkeit, nämlich das kontinuierliche Regeln der inneren Kompression zu einem für jeden Betriebsfall optimalen Wert,bedeutet,daß unabhängig von der Kapazität oder dem Druck, mit der bzw. dem der Kompressor arbeitet, der bestmögliche Wirkungsgrad im Kompressor erhalten werden kann. Dies ist ein großer Vorwärtsschritt für Schraubenkompressoren,
2i> kommerziell zur Anwendung kommen zu können, vor allem auf neuen Anwendungsgebieten, da eine effektive und kontinuierliche Regelung der inneren Kompression bei■ wechselnden Betriebsverhältnissen, nämlich verschiedenen Einlaß- und Auslaßdrücken, sowie verschiedenen Kapazi-
3»0 täten in höchstem Grade wünschenswert ist, um die
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33U587
Konkurrenzmöglichkeiten vom Standpunkt des Wirkungsgrades mit vor allem Schraubenkompressoren zu verbessern. Insbesondere in Anwendungen Tür Kühlzwecke, z.B. für .Wärmepumpen, variieren während des Betriebes die Arbeits-S Verhältnisse beträchlichs und die Forderungen optimalen Wirkungsgrades bei allen herrschenden Ein- und Auslaß= drücken sowie innerhalb des ganzen Teillastbereiches sind sehr hoch.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf ein in Fig. 1 und 2 gezeigtes Ausführungsbeispiel näher beschrieben von denen
Fig'. 1 ein Längsschnitt durch einen Schraubenkompressor mit öleinspritzung, und
Fig. 2 ein Querschnitt durch den Kompressor in Fig. ist.
Fig. 1 und 2 zeigen somit einen öleingespritz.ten Schraubenkompressor im Längs- bzw. Querschnitts mit einem Kompressorgehäuse 10 und zwei rotierbaren ineinandergreifenden Rotoren 11 und 12. „
Oben in den Figuren ist der Einlaßanschluß 13 des Kompressors angeordnet. Der Anschluß geht in den Einlaßkanal über, der an die axiale Einlaßöffnung (nicht gezeigt) zur Kompressionskammer 15 angeschlossen ist. An das Kompressorgehäuse 10 sind eine .Einlaßstirnwand 16 und eine 5 Auslaßstirnwand 17 angeflanscht, in der das Auslaßgas von der Kompressionskammer 15 in einem Auslaßkanal 19 über die Auslaßöffnung 18 zu einem Auslaßanschluß (nicht . gezeigt) ausströmt.
Im Kompressor befinden sich .zwei axial verschiebbare •>0 Schieberventile 20 und 21, von denen das Ventil 20 gleitbar . im Ventil 21 montiert ist. Das Ventil 20 hat die Funktion, die innere Kompression im Kompressor kontinuierlich so zu regeln, daß die radiale Öffnungskante 22 in der Auslaßöffnung 18 des Kompressors axial verschoben wird,
- : ·..-■-. 33Ubb7
wodurch die Größe des Volumens geändert wird, das in dem von den Ein- und Auslaßöffnungen des Kompressors abgegrenzten Gewindepaar eingeschlossen ist, das gerade zu der radialen Kante 22 zu öffnen sich anschickt.
Auf das Ventil 20 wirkt eine Regelkraft von einem mit Drucköl betätigten Kolben 23 mit einer Dichtung 24. Der Kolben läuft dichtend längs einer in der Einlaßstirnwand l6 angeordneten Zylinderfläche 25· Das Drucköl wird durch einen Anschluß 26 zugeführt. Eine Druckfeder 27' ist angeordnet, um beim Start des Kompressors das Ventil 20 zu seiner äußersten Stellung, nach rechts in Fig. 1, verschoben zu haben.
Das Schieberventil 21 hat die Punktion, die Kapazität des Kompressors, d.h. das in den^Kompressor durch den
1S Einlaßanschluß 13 angesaugte Gasvolumen, kontinuierlich zu regeln. Die in Fig. 1 gezeigte axiale Stellung dieses Schieberventiles 21 ist die Stellung, in der der Kompressor seine maximale Kapazität hat. Bei Verschiebung des Ventiles 21 nach rechts in Fig,·1 werden Abzapfkanäle 28,29 von der Kompressionskammer.15 gebildet, so daß ein Teil des durch den Einlaßkanal I^ in die genannte Kompressionskammer angesaugten Gases über öffnungen 30,31 zum Einlaßkanal 1*1 zurückgeleitet wird, wodurch sich die Kapazität vermindert. Die Regelungskraft· auf das Ventil 21 wird durch Zuführung von Drucköl
. zum Hydraulikzylinder 32 über einen Anschluß 33 erhalten, wobei das 01 einen Kolben 31J mit einer Dichtung 35 betätigt. Zur Entlastung des Ventiles 21 vor dem Start des Kompressors ist eine Druckfeder 36 angeordnet, die im Zusammenwirken mit der Druckfeder 27 die Aufgabe hat, dieses Ventil 21 nach rechts in Fig. 1 zu seiner äußersten Stellung zu verschieben. Durch die Druckfeder 27 wird auch das Ventil 20 vor dem Start des Kompressors zu seiner äußersten Stellung nach rechts in Fip5. 1 geführt.
m m m * ·
• Aus dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel -. zur Beschreibung der Erfindung geht somit hervor, daß eine kontinuierliche Regelung sowohl der inneren Kompression als auch der Kapazität des Kompressors erhalten wurde, wobei die Einstellung jeder dieser Regelungsfunktionen unabhängig voneinander geschieht. Die Einstellung des Ventiles 20 wird hierbei von Impulsen von dem Druck . gesteuert, der im Einlaß bzw. Auslaß des Kompressors herrscht, oder auf die Weise, die im Prinzip in der Patentanmeldung SE 820273^-3 angegeben ist. Es gibt mehrere Möglichkeiten für die Ausbildung verschiedener Steuerungssysteme, die auch in diesem Fall angewendet werden können.
Die Einstellung des Ventiles 21 kann auf verschiedene
Weise gesteuert werden, je nach dem Anwendungssystem,
in dem der Kompressor arbeitet. Es kann der Kühlleistungs bedarf in einer Kühlanlage, der Auslaßdruck in einer Druckluftanlage, usw. sein.
Zur Verriegelung des Ventiles 21 gegen Drehen sind in 20' der Auslaßstirnwand 17 Nasen (nicht gezeigt) angeordnet, während das Ventil 20 gegen Drehen mit Hilfe eines · Stiftes 37 mit dem Ventil 21 verriegelt ist. Der Stift läuft in einer Nut 38 im Ventil 20. Er hat auch die Aufgabe, eine gewisse Mindesteingriffsstrecke zwischen den Ventilen zu gewährleisten, so daß eine genügende Steuerlänge des inneren Ventiles 20 im äußeren Ventil 21 jederzeit erhalten wird. ■ '

Claims (9)

  1. : -ι·:· ·:":.': 33U587
    Patentansprüche
    \1.) Vorrichtung zur Regelung eines Schraubenkompressors«, in de.m ein Rotorgehäuse (10) eine Kompres si ons kammer (15) mit zwei ineinandergreifenden Rotoren (11,12) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß prallel mit den Rotoren (11,12) längs der Auslaßseite des Rotorgehäuses zwei axial verschiebbare Schieberventile (20,21), ein inneres Schieberventil (20) und ein äußeres Schieberventil (21),angeordnet sind, von denen das innere Schien berventil (20) verschiebbar im äußeren (21) angeordnet ist,.und das. eine Schieberventil zur Regelung der inneren Kompression in der Kompressionskammer (15), und das zweite Schieberventil zur Regelung der Kompressorkapazität angeordnet ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Schieberventil (20) zur Regelung der inneren Kompression in der Kompressionskammer (15) angeordnet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Schieber-
    ' ventil (20) sich mit einem Ende in die Einlaßstirnwand (16) des Kompressors erstreckt, wo es mit einem Steuerglied (23) zur Ermöglichung axialer Einstellung des inneren Schieberventiles (20) versehen ist. ...
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h gekennzei chnet, daß das Steuerglied als ein zylindrischer Kolben (23) ausgebildet ist, der in einem Zylindergehäuse (25) in der Einlaßstirnwand läuft, gegen das der Kolben abgedichtet ist, und der Kolben (23). auf seiner der Kompressionskammer (15) abgewandten Seite von einem Druckmedium betätigbar ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadu.rch gekennzeichnet, daß das Druckmedium Ql ist, das durch einen Anschluß (26) in der Einlaßstirn- · wand (l6) zugeführt wird.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Schieberventil (21) zur Regelung der Kompressorkapazität angeordnet ist und sich mit· einem Ende in die Auslaßstirnwand (17) und Endstirhwand (39) des Kompressors erstreckt, wo es mit einem Steuerglied·(3Ό zur Ermöglichung der axialen Einstellung des äußeren Schieberventxles (21) versehen ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch · gekennzeichnet, daß das Steuerglied als ein zylindrischer Kolben (31O ausgebildet ist, der in einem Zylindergehäuse (32) in der Endstirnwand (39) läuft, · gegen das der Kolben (31O abgedichtet ist, und der Kolben auf seiner der Kompressionskammer (15) abgewandten Seite von einem Druckmedium betätigbar ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmedium öl ist,' das durch einen Anschluß (33) in der·Endstirnwand (39) zugeführt wird.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Schieberventil (21) von Druckfedern (27,3.6) betätigt wird, um bei stillstehendem Kompressor das äußere Schieberventil (21) zu seiner völlig entlasteten Stellung zu. verschieben. .
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