DE4221494A1 - Förderstromänderung an einem Schraubenverdichter - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet

Das Anwendungsgebiet betrifft ein Verfahren zur Förderstrom­ änderung an einem Schraubenverdichter und Antrieb durch einen Elektro-Motor mit Polumschaltung.

Derartige Schraubenverdichter sind außenachsige Drehkolbenma­ schinen mit innerer Verdichtung, deren Rotoren in zwei achspa­ rallel einander durchdringenden Bohrungen in einer Arbeits­ kammer laufen und von einer Niederdruck- und einer Hochdruck­ stirnwand begrenzt sind, wobei zur Förderstromänderung ein Ventilglied an den Arbeitsraum angrenzend angeordnet ist.

Stand der Technik

Bekannte Schraubenverdichter mit Vorrichtungen zur Förderstrom­ änderung sind mit einem Regelschieber versehen, wie sie in der Auslegeschrift DE 12 93 384 bekannt wurden. Diese Regelschieber können mechanisch, elektrisch, pneumatisch oder von Hand ver­ stellt werden.

Die Förderstromänderung solcher Vorrichtungen beruht auf dem Prinzip der effektiven Hubverkürzung der an der Verdichtung beteiligten Rotorlänge mit innerem Bypaß durch Verschiebung des Regelschiebers. Die Vollastposition des Regelschiebers liegt vor, wenn die Rotoren radial über die gesamte Länge mit Ausnahme des im Regelschieber angeordneten Auslaßfensters durch den Regelschieber und daran angrenzende Teile abge­ deckt werden. Nachteilig ist, daß derartige Antriebe im unteren Teillast­ bereich energetisch ungünstig arbeiten.

Eine andere bekannte Lösung für diese Einsatzfälle ist die Änderung des Förderstromes durch Drosselung des Ansaugvolu­ menstromes oder Drehzahländerung. Die eine Lösung hat den Nachteil, daß es energetisch unrentabel ist, und die andere Lösung führt zu relativ teuren Aggregaten. Eine Regelung, bei der die bekannte Polumschaltung ausge­ führt ist, hat den Nachteil, daß nur eine grobe Regelung in den Stufen ausführbar ist.

Aufgabe der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei Anwendung ver­ schiedener Varianten ein Verfahren zur stufenlosen Förder­ stromänderung auszuführen, das zu einer Energieeinsparung führt und somit eine kostengünstige Ausführung erlaubt.

Merkmale der Erfindung

Nach den Merkmalen der Erfindung wird in einem Verfahren zur Förderstromänderung nacheinander die Regelschieberregelung bis in den mittleren Teillastbereich mit anschließender Regelung einer Polumschaltung ausgeführt, indem die Förder­ stromänderung durch Regelschieberverschiebung bei zwei ver­ schiedenen Drehzahlen erfolgt.

In einem oberen Förderstrombereich von 100% bis etwa 45% erfolgt die Förderstromänderung mittels Regelschieber bei einer Drehzahl von etwa 2950 ¹/min und 2-poliger Betriebs­ weise des Elektro-Motors. In einem unteren Förderstrombereich erfolgt die Förderstrom­ änderung mittels Regelschieber von etwa 45% bis etwa 10% bei einer Drehzahl von etwa 1450 ¹/min und 4-poliger Betriebs­ weise des Elektro-Motors durch Polumschaltung. Die Polumschaltung des Elektro-Motors erfolgt in Abhängigkeit von der Stellung des Regelschiebers und in Abhängigkeit von Prozeßgrößen, wie Saugdruck, Verdichtungsenddruck, Druckver­ hältnis, Regelabweichung einer Prozeßgröße vom Sollwert.

Ausführungsbeispiel

Im oberen Förderstrombereich 1 erfolgt die stufenlose Lei­ stungsregelung durch Regelschieberverschiebung zwischen den Positionen 3 und 4 bei einer Motordrehzahl von n = 2950 ¹/min in 2-poliger Betriebsweise. Position 3 entspricht der Voll­ laststellung des Regelschiebers bei n = 2950 ¹/min. Bei einem Förderstrom von etwa 45% erfolgt die Polumschaltung und Rückpositionierung des Regelschiebers in seine Vollast­ stellung. Position 4 entspricht der Vollaststellung des Regel­ schiebers bei n = 1450 ¹/min. Durch Regelschieberverschiebung zwischen den Positionen 4 und 5 erfolgt im unteren Förder­ strombereich 2 bei einer Motordrehzahl von n = 1450 ¹/min in 4-poliger Betriebsweise die stufenlose Leistungsregelung.

1 Oberer Förderstrombereich
2 Unterer Förderstrombereich
3 Vollaststellung des Regelschiebers bei n = 2950 ¹/min
4 Vollaststellung des Regelschiebers bei n = 1450 ¹/min
5 Minimale Teillaststellung des Regelschiebers bei n = 1450 ¹/min
6 Energieeinsparung im unteren Teillastbereich.

Claims (2)

1. Verfahren zur Förderstromänderung an einem Schraubenver­ dichter mit Antrieb durch einen Elektro-Motor mit Polum­ schaltung, der Schraubenverdichter ist eine außenachsige Drehkolbenmaschine mit innerer Verdichtung, zwei achspa­ rallel angeordneten Rotoren, die in einer Arbeitskammer laufen und von einer Niederdruck- und einer Hochdruck­ stirnwand begrenzt sind, wobei zur Förderstromänderung ein Ventilglied als Regelschieber am Arbeitsraum ange­ ordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß der Schraubenverdichter mit Regelschieber alternativ in Verbindung mit einem polum­ schaltbaren Elektro-Motor bei zwei verschiedenen Dreh­ zahlen betrieben wird und die Förderstromänderung bei jeder Drehzahl durch Regelschieberverschiebung von seiner Vollastposition bis etwa zur Hälfte der effektiven Hub­ länge der Rotoren gefahren wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in einem oberen Förderstrom­ bereich von 100% bis etwa 45% die Förderstromänderung mittels Regelschieber bei einer Drehzahl von etwa 2950 ¹/min und 2-poliger Betriebsweise des Elektro-Motors gefahren wird und in einem unteren Förderstrombereich wird die Förderstromänderung mittels Regelschieber von etwa 45% bis etwa 10% bei einer Drehzahl von etwa 1450 ¹/min und 4-poliger Betriebsweise des Elektro-Motors durch Polumschaltung gefahren.