DE4207189A1 - Oelfreier schneckenkompressor mit fluessigkeitseinspritzung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen ölfreien Schneckenkompressor mit Flüssigkeitseinspritzung, der einen Durchlaß zum Einspritzen von Flüssigkeit an einer Einlaßöffnung eines Kompressor- Hauptkörpers aufweist, wobei der Flüssigkeitsdurchfluß mit Hilfe eines Durchfluß-Steuerventils gesteuert wird.

Es ist ein ölfreier Schneckenkompressor gemaß Fig. 2 bekannt, in dem ein Durchlaß 4 zum Einspritzen von Flüssigkeit an einer Ein­ laßöffnung 3 eines Kompressor-Hauptkörpers 2 vorgesehen ist, wobei der Flüssigkeitsdurchfluß mit Hilfe eines Durchfluß-Steuerventils 1 gesteuert wird. Weiterhin ist ein Temperaturregler 6 vorgesehen, der die Gastemperatur in einem Auslaß 5 des Kompressor- Hauptkörpers 2 erfassen und den Öffnungsgrad des Durchfluß- Steuerventils 1 steuern und die eingespritzte Flüssigkeitsmenge an der Einlaßöffnung 3 regeln kann, um die vorstehend beschriebene Temperatur auf der Gassättigungstemperatur zu halten.

In manchen Gasen, die mit einem Kompressor verarbeitet werden, wie beispielsweise Abgase oder Entlüftungsgase für Styrol-Monomer, entstehen Feststoffe wie Polymer aufgrund der Veränderung der Ge­ gebenheiten durch die Kompression. Die Erzeugung von Polymer wird besonders häufig durch die Temperaturerhöhung infolge der Kompres­ sion hervorgerufen. Um die Temperatur des komprimierten Gases so zu steuern, daß sie unter der Temperatur liegt, bei der Polymer entstehen kann, wird an der Einlaßöffnung 3 eine Flüssigkeit ein­ gespritzt, um die Temperatur eines komprimierten Gases auf einem bestimmten Wert zu halten, indem die gebundene Wärme der Flüssig­ keit genutzt wird. Genauer gesagt wird die Gastemperatur an dem Auslaß annähernd auf der Gassättigungstemperatur gehalten.

Wie vorstehend beschrieben, wird bei der herkömmlichen Vorrichtung die eingespritzte Flüssigkeitsmenge so bestimmt, daß die Gastemperatur an dem Auslaß 5 annähernd auf der Gassättigungs­ temperatur gehalten wird. In einigen Teilen des Kompressor-Haupt­ körpers 2 wird jedoch beobachtet, daß die Gastemperatur höher ist als die Gassättigungstemperatur, und dadurch war es unmöglich, die Entstehung von Polymer als Feststoff zu verhindern. Folglich neigt dieses Polymer dazu, an den (nicht gezeigten) Schneckenschaufeln im Kompressor-Hauptkörper zu haften und dabei zu Störungen zu führen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen ölfreien Schneckenkompressor zu schaffen, der es ermöglicht, die Erzeugung von Polymer in jedem beliebigen inneren Teil des Kompressor-Haupt­ körpers zu verhindern. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Schneckenkompressor mit den im Patentanspruch aufgeführten Merkmalen gelöst.

Mit dieser Konstruktion wird die Temperatur in jedem Teil im Inneren des Kompressor-Hauptkörpers unter der Temperatur gehalten, bei der Polymer erzeugt wird, und Verunreinigungen werden von einem die Sättigungsmenge überschreitenden Teil der Flüssigkeit entfernt, so daß die Erzeugung von an den Schneckenschaufeln haftenden Fremdbestandteilen ausgeschaltet ist, wodurch mechanisch der Betrieb des Kompressors in einem Übergangszustand, wie bei­ spielsweise im Start- und Stop-Betrieb, stabilisiert wird. Weiter­ hin ist der Betrieb während einer Schaltperiode von einem Über­ gangszustand in einen normalen Betriebs zustand und umgekehrt durch allmähliches Vergrößern oder Verkleinern der Menge der Einspritzflüssigkeit, das heißt durch Steuern der Änderungsrate der einge­ spritzten Flüssigkeitsmenge stabilisiert und auch die Dichtungs­ funktion zwischen den Schneckenschaufeln verbessert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Blockdarstellung eines erfindungsgemäßen ölfreien Schneckenkompressors.

Fig. 2 ist eine Blockdarstellung eines herkömmlichen ölfreien Schneckenkompressors.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen ölfreien Schneckenkompres­ sor, der im wesentlichen dem in Fig. 2 gezeigten Kompressor gleicht, außer, daß zusätzlich ein Durchflußregler 11 und ein Wählschalter 12 vorgesehen sind, wobei dieselben Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet sind und deren Erklärung weggelassen ist.

Der Durchflußregler 11 reguliert den Öffnungsgrad des Durchfluß- Steuerventils, um allmählich den Flüssigkeitsdurchfluß von der an der Einlaßöffnung 3 eingespritzten Flüssigkeitsmenge zum Halten der Gastemperatur an der Auslaßstelle 5 auf der Gas­ sättigungstemperatur auf die Flüssigkeitsmenge zu vergrößern, bei der die Konzentration der Flüssigkeitskomponente an der Einlaßöffnung 3 einen vorbestimmten Wert, vorzugsweise 300 ppm, erreicht, oder umgekehrt, um den Flüssigkeitsdurchfluß von dem vorstehend genannten, vorbestimmten Wert allmählich auf die vor­ stehend genannte eingespritzte Flüssigkeitsmenge zu senken. Der Wählschalter 12 schaltet die Steuerfunktion zur Steuerung des Öffnungsgrades des Durchfluß-Steuerventils 1 vom oder auf den Tem­ peraturregler 6, der in einem Übergangszustand arbeitet wie bei­ spielsweise im Start- und Stop-Betrieb des Kompressor-Hauptkörpers 2, auf den oder vom Durchflußregler 11, der im normalen Betriebszustand außerhalb dieses Übergangszustandes arbeitet.

Im Einzelnen wird das Durchfluß-Steuerventil 1 in einem Über­ gangszustand, bei dem die Ansaugleistung klein ist, durch den Temperaturregler 6 zum Halten der Gastemperatur in dem Auslaß unter der Gassättigungstemperatur so gesteuert, daß kein Flüssig­ keitsdruck im Kompressor-Hauptkörper 2 entsteht. Wenn andererseits der Zustand des Kompressors auf normalen Betriebszustand geschal­ tet wird, tritt keine Flüssigkeitskompression auf, obwohl die Flüssigkeitsmenge etwas mehr wird als die Menge, die man zum Halten der Gastemperatur bei Gassättigungstemperatur innerhalb der Auslaßstelle 5 benötigt und die Steuerung wird auf die Steuerung durch den Durchflußregler 11 geschaltet, der die Flüssigkeits­ menge so regelt, daß sie ein wenig mehr ist als die vorstehend ge­ nannte eingespritzte Flüssigkeitsmenge.

Das Umstellen vom Übergangszustand auf den Normalbetriebszustand und umgekehrt kann aus der Drehzahl des rotierenden Bauteils des Kompressor-Hauptkörpers 2 oder aus der Druckveränderung oder der­ gleichen, des Gases in dem Auslaß 5 ermittelt werden.

In der vorstehend beschriebenen Schaltperiode kann durch das allmähliche Vergrößern oder Verringern der eingespritzten Flüssig­ keitsmenge, das heißt durch Steuern der Änderungsrate der einge­ spritzten Flüssigkeitsmenge, das Auftreten einer abnormalen Vibration des Kompressor-Hauptkörpers 2 verhindert werden und der Betrieb des Kompressors ist mechanisch stabilisiert.

Mit Hilfe dieser Anordnung wird die Temperatur in jedem Teil innerhalb des Kompressor-Hauptkörpers unter der Temperatur gehalten, bei der Polymer erzeugt wird, und Fremdkörper, die an den Schneckenschaufeln haften, werden durch Flüssigkeit beseitigt, die über die Sättigungsmenge hinausgeht. Dadurch werden Störungen an der Vorrichtung verhindert, die durch Anhaften von Fremdkörpern hervorgerufen werden.

In einer Schaltperiode von einem Übergangs- in einen Normalbetriebs Zustand und umgekehrt ist mechanische Stabilität durch allmähliches Vergrößern oder Verkleinern der Flüssigkeits­ menge, das heißt durch Steuern der Änderungsrate der eingespritzten Flüssigkeitsmenge, gewährleistet. Darüberhinaus entsteht ein anderer Effekt, insofern als die Dichtung zwischen den Schaufeln verbessert ist.

Es wird ein ölfreier Schneckenkompressor beschrieben, der dazu ge­ eignet ist, die Erzeugung von Polymer in jedem beliebigen innen­ liegenden Teil eines Kompressor-Hauptkörpers zu verhindern, und der einen Temperaturregler, der die Gastemperatur an einem Auslaß des Kompressor-Hauptkörpers erfaßt und den Öffnungsgrad eines Durchfluß-Steuerventils so reguliert, daß die eingespritzte Flüssigkeitsmenge an einem Einlaß, die die Gastemperatur auf der Sättigungstemperatur hält, gesteuert wird, einen Durchflußregler, der den Öffnungsgrad des Durchfluß-Steuerventils steuert, um allmählich den Flüssigkeitsdurchfluß der von der eingespritzten Flüssigkeitsmenge bis zu der Flüssigkeitsmenge zu vergrößern, bei der die Konzentration der Flüssigkeitskomponente an der Einlaßöffnung einen vorbestimmten Wert erreicht, oder um allmählich die Flüssigkeitsmenge von dem vorbestimmten Wert auf die eingespritzte Flüssigkeitsmenge zu verringern, und einen Wählschalter zum Umschalten der Steuerfunktion zur Regulierung des Öffnungsgrades des Durchfluß-Steuerventils von dem Temperaturregler, der in einem Übergangszustand wie beispielsweise im Start- und Stop-Betrieb des Kompressor-Hauptkörpers arbeitet, auf den Durchflußregler, der in einem normalen Betriebszustand, außer im Übergangszustand des Kompressor-Hauptkörpers, arbeitet, oder vom Durchflußregler auf den Temperaturregler, aufweist.

Claims (1)

1. Ölfreier Schneckenkompressor, der einen Durchlaß zum Einspritzen von Flüssigkeit an dem Einlaß des Kompressor- Hauptkörpers unter Regelung des Flüssigkeitsdurchflusses durch ein Durchfluß-Steuerventil und
   einen Temperaturregler aufweist, der die Gastemperatur an dem Auslaß des Kompressor-Hauptkörpers erfaßt und den Öffnungsgrad des Durchfluß-Steuerventils so steuert, daß die eingespritzte Flüssig­ keitsmenge an der Einlaßöffnung die genannte Gastemperatur auf einer Sättigungstemperatur hält, durch
   einen Durchflußregler (11), der den Öffnungsgrad des Durchfluß- Steuerventils (1) so steuert, daß der Flüssigkeitsdurchfluß allmählich von der eingespritzten Flüssigkeitsmenge auf eine Flüssigkeitsmenge vergrößert wird, bei der die Konzentration der Flüssigkeitskomponente an dem Einlaß (3) einen vorbestimmten Wert erreicht, oder von dem vorbestimmten Wert auf die eingespritzte Flüssigkeitsmenge verringert wird, und
   einen Wählschalter (12), der die Steuerfunktion des Öffnungsgrades des Durchfluß-Steuerventils von dem Temperaturregler (6), der in einem Übergangszustand wie dem Start- und Stop-Betrieb des Kompressor-Hauptkörpers (2) arbeitet, auf den Durchflußregler, der im normalen Betriebszustand außer in dem Übergangszustand des Kompressor-Hauptkörpers arbeitet, oder von dem Durchflußregler auf den Temperaturregler umschaltet.