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Verfahren zur Regelung von Kreiselgebläsen oder -verdichtern Kreiselgebläse
und -verdichten, die mit unveränderlicher Drehzahl arbeiten, erhalten in der Regel
eine Vorrichtung, welche durch Einstellung der Förderung den Enddruck der Luft gleichbleibend
erhält. Dies geschieht gewöhnlich dadurch, daß in die Saugleitung des Gebläses bzw.
Verdichters eine Drosselklappe eingebaut wird, welche geschlossen wird, wenn der
Enddruck des Verdichters gemäß seiner Charakteristik (Druckvolumenkurve) bei abnehmender
Luftmenge ansteigt. Die Betätigung der Drosselklappe erfolgt hierbei selbsttätig
oder mittels Hand. Der Verlauf des Luftdruckes bei einem nach diesem bekannten Regelverfahren
arbeitenden Verdichter ist aus der Abb. i ersichtlich, wobei der Luftdruck durch
eine mit steigender Luftmenge etwas abfallende Gerade A-B dargestellt ist, da ja
die auf gleichbleibenden Enddruck wirkende Regelung einen gewissen Druckungleichförmi.gkeitsgrad
haben muß. Die in dieser Abbildung eingetragenen Druckv olumenkurven oder Charakteristiken
entsprechen den verschiedenen Stellungen der Drosselklappe.
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Um nun bei geringen Fördermengen eine Pumpwirkung durch Zurückfluten
des geförderten Mittels zu vermeiden, ist es üblich, in die Gasdruckleitung hinter
den Verdichter ein selbsttätiges Rückschlagventil einzubauen und eine Einrichtung
zu treffen, welche einen Teil des geförderten Mittels in das Freie abblasen läßt
oder aber in den Verdichter zurückführt.
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Findet nun ein Abblasen eines Teils des geförderten Mittels bzw. ein
Zurückströmen desselben aus der Druckleitung in den Verdichter statt-, so ergibt
sich eine Drucksenkung im Netz, welche zur Folge hat, daß die Vorrichtung zur Gleichhaltung
des Druckes sofort anspricht und die Drosselklappe öffnet. Hierdurch ergibt sich
jedoch ein zu rasches Wiederauffüllen des Netzes, so daß die Vorrichtung zur Verhütung
des Pumpens unnötig oft anspricht.
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Um diesen Übelstand zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
bei Kreiselverdichtern und Gebläsen mit gleichbleibender Drehzahl die Regelung derart
vorzunehmen, daß von der größtmöglichen bis zu einer in der Nähe der Pumpgrenze
liegenden Luftmenge herab der Luftdruck in bekannter Weise gleichbleibend gehalten,
bei weiterer Verminderung -der Luftmenge bis zum Betrage Null jedoch eine Änderung
des Luftdruckes eingestellt wird. Bei Anwendung dieses Regelungsverfahrens wird,
wie aus der Abb. a ersichtlich, der Enddruck der Luft mit einem kleinen Druckabfall
z nur auf einem nicht ganz bis auf die Pumpgrenze heranreichenden Bereich D-E gleichbleibend
erhalten, während der Verdichter in der
Nähe der Pumpgrenze auf
einer durch den Punkt D gehenden Charakteristik C-D arbeitet.
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In der Abb. 3 ist die Anwendung der Erfindung an einem Kreiselverdichter
veranschaulicht, welcher mit einer Vorrichtung zur Verhütung des Pumpens nach Patent
386 q.23 ausgestattet ist. Hierin bezeichnet d einen mit unveränderlicher Drehzahl,
also etwa von einem Synchronmotor angetriebenen Kreiselverdichter, dessen Saugleitung
b mit einer Drosselklappe c versehen ist. Die an den Druckstutzen d sich anschließende
Druckleitung e enthält ein Rückschlagventil f. Durch eine mit Düse la versehene
Umführungsleitung g wird bei geschlossenem Rückschlagventil f ein Teil des geförderten
Mittels zwecks Verhütung des Pumpens aus der Druckleitung in den Verdichter zurückgeführt.
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Von irgendeinem Punkt des Netzes, der zweckmäßig in der Nähe der Rückschlagklappe
liegt, ist die Leitung i zu einem Membrandruckregler k geführt, der unter Vermittlung
des Steuerschiebers 1 und des Öldruckmotors m die Drosselklappe c öffnet oder schließt.
Bei abnehmender Luftmenge, d. b. bei steigendem Luft-lruck (Strecke D-E in Abb.
2) steigt auch der Druck unter der Membran k; diese hebt sich unter Überwindung
der Spannung der Feder n und schließt mit Hilfe des Öldruckmotors 1, m die Drosselklappe
c. Letztere kann jedoch nur so lange eine Schließbewegung ausführen, bis die Membran
k sich gegen den mittels des Handrades o einstellbaren Anschlag p legt; von hier
ab kann .der Luftdruck im Netz, also auch in der Leitung i, weiter steigen, ohne
daß die Drosselklappe eine weitere Schließbewegung ausführt. Sie bleibt daher bei
weiter steigendem Luftdruck in derselben Stellung stehen, und der Verdichter arbeitet
auf der dieser Stellung der Drosselklappe entsprechenden Druckvolumenkurve 3, (Abb.
2).
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Sinkt der Luftbedarf im Netz weiter, so steigt jetzt der Luftdruck
gemäß dem Stück D-C der Charakteristik y an bis zum Punkt C, in welchem die Pumpgrenze
erreicht wird. Jetzt spricht in bekannter Weise die Vorrichtung nach Patent 386
423 an; die Förderung der Luft reißt ab, die Rückschlagklappe schlägt zu und es
setzt ein Rückströmen der Luft aus dem Netz durch die Umführungsleitung g und die
Düse lz sowie durch den Verdichter in den Saugstutzen b ein, wobei der Verdichter
leer weiter läuft. Infolge des Aufhörens der Förderung, des Rückströmens aus dem
Netz und des weiter andauernden Luftverbrauches im Netz sinkt jetzt der Netzdruck
zunächst so weit, bis ein Druck im Netz entsprechend dem Punkt D (Abb. a) wieder
erreicht ist. Von jetzt ab beginnt sich bei weiter sinkendem Luftdruck die Drosselklappe
zu öffnen, da der Membrandruckregler anspricht; die Membran k entfernt sich von
dem einstellbaren Anschlag p, weil die Spannung der Feder n überwiegt, und die Drosselklappe
c wird vom Öldruckmotor 1, in ein wenig geöffnet. Jetzt muß der Verdichter
alsbald seine Förderung wieder aufnehmen, da er eine reichlichere Luftzufuhr durch
den Saugstutzen erhält, welche den schwachen, durch die Düse h klein gehaltenen
Rückstrom überwindet. Das Rückströmen hört also auf und der Verdichter fördert wieder
ins Netz. Der Netzdruck beginnt sofort wieder zu steigen, und der Luftdruck nimmt
gemäß der Kurve D-C wieder zu, wobei sich beim Erreichen des Punktes C das Spiel
wiederholt.
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Durch die beschriebene Einrichtung wird erreicht, daß die Druckschwankungen
im Netz, welche bei Anwendung der Regelvorrichtung nach Patent 386 423 auftreten,
beliebig klein gehalten werden können. Sie entsprechen der Proj ektion F des Bogens
C-D auf die Senkrechte, also z. B. ,dem Betrag .x in Abb. 2. Die Strecke x kann
aber dadurch klein gehalten werden, daß der Anschlag p mittels- des Handrades o
so verändert wird, daß die Membran k sich erst, wenn der Verdichter sich :der Pumpgrenze
nähert, den Anschlag p berührt.
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Wäre der Anschlag p nicht vorhanden, so würde das mit dem Rückströmen
der Luft gemäß Patent 386 423 verbundene Sinken des Netzdruckes sich erfahrungsgemäß
noch längere Zeit fortsetzen, da der Verdichter z. B. bei einem normalen Enddruck
von 7 kg/cm' Überdruck während des Rückströmens nur einen Enddruck von etwa
5 kgfcrn' erzeugen kann. Es würden also Druckschwankungen von mehreren Kilogramm/Quadratzentimetern
in das Netz .hineinkommen, was natürlich urzulässig ist. Die vorliegende Erfindung
vermeidet diesen Übelstand, indem sie das Sinken des Netzdruckes durch selbsttätiges
rechtzeitiges Öffnen .der Drosselklappe abschneidet, so daß die Druckschwankungen
x-beliebig klein einstellbar sind.
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Außerdem wird durch die beschriebene Erfindung erreicht, daß bei andauernd
kleinem Luftbedarf im Netz trotz des mit dem Rückströmen nach Patent 386 423 verbundenen
Sinkens des Druckes die Drosselklappe im Saugstutzen des Kompressors nur so weit
geöffnet wird, daß das Wiederaufpumpen des Netzes möglichst langsam vor sich geht.
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Der Membrandruckregler ist ferner mit einem Handrad q versehen, durch
welches die Spannung der Feder n auch während des Betriebes verändert werden kann,
so daß es möglich ist, die Strecke D-E in Abb. 2 parallel
zu sich
selbst nach oben oder unten zu verschieben und demnach die Höhe des gleichbleibenden
Luftdruckes beliebig zu verstellen.