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Regeleinrichtung für Kreiselverdichter Es ist bekannt, daß man die
Leistung von Kreiselverdichtern dem Verbrauch nicht in genügender Weise anpassen
kann und daß daher, sobald die Belastnng auf der Druckseite auf das sogenannte kritische
Minimum sinkt, störende Erscheinungen eintreten, die unter dem Namen »Pumpen« bekannt
sind.
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Während früher diesem Übelstande durch Abblasen der überschüssigen
Förderleistung in die Atmosphäre oder durch Drosseln der Förderquerschnitte begegnet
wurde, versucht man neuerdings die sogenannte Aussetzerregelung, mittels derer dieFörderung
in das Druckleitungsrohr bei oder kurz vor Eintritt des Pumpens periodisch wiederkehrend
so lange ausgesetzt wird, bis der Netzdruck auf einen bestimmten Wert unter den
normalen Druck gesunken ist und dann bei kleinstmöglicher Fördermenge so lange ein
Aufpumpen des Netzes auf den normalen- Druck erfolgen kann, bis das kritische Minimum
wieder erreicht ist und. die Förderung ins Netz wieder aussetzt.
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Aussetzerregelungen haben den grundsätzlichen Nachteil, daß der Netzdruck
während der Aussetzperiode stark schwankt und daß bei gewissen Arten von Verbrauchern
die Häufigkeit der Aussetzzeiten so groß wird, daß der Gang des Verdichters nur
noch in einem dauernden Hinundherpendeln besteht und von einer geordnetenRegelung
nicht mehr gesprochen werden kann. Außerdem ist während der Aussetzzeit der Wirkungsgrad
der Antriebsmaschine schlecht, insbesondere bei Antrieben, die aus Dampfkesseln
gespeist werden. Auch hat die Häufigkeit des Inbetriebnehmens und Wiederabschaltens
der Kessel Gefahren im Gefolge.
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Der Erfindung liegt nun die (statistische) Feststellung zugrunde,
daß ein aus zahlreichen Rohrleitungen und Zapfstellen bestehendes Druckluftnetz
stets Undichtheiten hat, die zu einer ständigen Druclduftförderung im Mindestbetrage
von etwa 30°o der normalen zwingen. Demnach würde eine Regelung des Verdichters
auf etwa 25% der normalen Fördermenge genügen.
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Eine solche Herabsetzung der Förderleistung an einem Kreiselverdichter
wird erfindungsgemäß unter Überwindung aller genannter Schwierigkeiten durch eine
Umschaltvorrichtung erreicht, mittels derer die Förderungen zunächst über eine Gruppe
von Verdichterstufen für höheren Druck und hierauf über eine solche niederen Druckes
geführt sind, wobei ein Teil des Querschnittes der letzteren abgesperrt ist.
Eine
Ausführung, bei der das in der Druckleitung zum Netz angeordnete Rückschlagventil
die Umschaltevorrichtung steuert und gleichzeitig die Querschnitte der Niederdruckstufen
selbsttätig verringert, zeigen die Abb, i und 2.
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Abb. i stellt hier ein perspektivisches Bild dar und Abb. 2 einen
Längsschnitt durch den Verdichter.
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Bei Normalbetrieb saugt der Verdichter durch Saugrohr a an und drückt
die Luft im Zuge der ausgezogenen Linie durch die einzelnen Niederdruckstufen N,
dann über den mittleren Austrittsstutzen b, die Umführungsleitung den mittleren
Eintrittsstutzen d, die anschließenden HochdruckstufenHin den Druckstutzen e und
weiter über ein Wechselventil o und das übliche Rückschlagorgan f in das Druckleitungsnetz
g.
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Sinkt die Entnahme von Fördermitteln auf derVerbraucherseite g auf
daskritischeMinimum, bei dem das Pumpen beginnt, dann reißt die Fördersäule ab,
und der verdichtete Inhalt entspannt sich nach der Saugleitung zu. Diese Rückbewegung
wird nun dazu benutzt, um das Rückschlagorgan f (Abb. i) selbsttätig zu schließen.
Die Bewegung des Rückschlagorgans wird durch ein Gestänge q (Abb. _) auf eine Anzahl
von Umschaltorganen, die im die Rohrleitungen eingebaut sind, übertragen. Nach der
Umschaltung dieser Organe saugt der Verdichter durch den Saugraum a, das Zuleitungsrohr
s und den Stutzen d an und drückt die Luft im Zuge der gestrichelt gezeichneten
Linie zunächst durch die Hochdruckstufen H, hierauf in den Druckstutzen e, sodann
in die Umfühmngsleitung 1, m und von hier aus durch ein besonderes Zuführungsrohr
t in die Niederdruckstufen N, endlich durch den Stutzen b in Leitung k und von hier
durch das Rückschlagventil i in das Druckleitungsnetz g. Auf diesem Wege sind vor
die Niederdruckstufen Blenden geschaltet, die einen Teil des Querschnittes dieser
Stufen absperren.
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In Abb. 2 ist ein Schnitt durch den Verdichter und durch die Rohrleitungen
gezeichnet, der die Stellung und Wirkung der Umschaltorgane sowie die Blenden vor
den Niederdruckstufen deutlich erkennen läßt. Die Stellung der Umschaltorgane und
der Blenden ist hier für Betrieb mit Teillast nach erfolgter Umschaltung eingezeichnet.
Das aus Abb. i ersichtliche Gestänge q wirkt auf eine Schaltstange y, an
deren Enden die Ventile o und n in die Rohrleitung 1, na eingebaut sind, ferner
auf die Stellung von Blenden u, welche in der gezeichneten Lage den größeren Teil
des Querschnittes der Niederdruckstufen abdecken, sowie auf ein Wechselventil w,
das in die Umführungsleitung c der Abb. i eingebaut ist.
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In der gezeichneten Stellung sperrt das Ven-±;1 n den oberen Teil
t des Saugraumes a ab, so daß die angesaugte Luft ihren Weg durch
das Rohr s und den bereits aus Abb. x ersichtlichen Weg (Zug der gestrichelten Linie)
nimmt. Nach dem Austritt aus der letzten Hochdruckverdichterstufe v gelangt die
Luft durch den Stutzen ein die Umführungsleitung 1, in, weil das Ventil
o den Austritt zum Druckleitungsnetz g sperrt. Aus dem Umführungsrohr
1, in
tritt die Luft in das Rohr t ein, das durch eine Wand w von dem Hauptansaugerohr
a abgeschlossen ist. Aus dem Rohr t tritt das Fördermittel in den Raum y und gelangt
von fier aus in die durch die Blenden et nicht abgedeckten Öffnungen der Niederdruckstufen
N. Aus der letzten Niederdruckstufe x gelangt die Luft durch eine entsprechende
Überströmöffnung des Umschaltventils w in die Leitung k und von hier aus
durch das Rückschlagventil i in das Druckleitungsnetz g.
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Die Stellung des Umschaltventils w für normalen Betrieb ist in Abb.
3 nebst den zugehörigen Anschlußleitungen noch einmal herausgezeichnet. Für diesen
Betrieb sind die Ventile o und n geöffnet. Man erkennt, daß die Luft nach ihrem
Austritt aus der letzten Niederdruckstufe z unmittelbar in die erste Hochdruckstufe
in Richtung des eingezeichneten Pfeiles umgeleitet wird, wobei die Rohre k und s
abgesperrt sind.
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Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die verhältnismäßig schmalen
Laufräder der Hochdruckstufen H als gewöhnliche Einkammerräder ausgeführt werden,
während die Zweikammerteilung auf die Laufräder der Niederdruckstufen N, die sich
infolge ihrer Breite leichter bearbeiten lassen, beschränkt ist. Der Betrieb mit
dem auf diese Weise verkleinerten Förderquerschnitt ergibt eine tatsächliche Förderleistung
von 25 bis 2o00, so daß diese Regelung ausreicht.
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Das Zurückschalten auf normalen Förderquerschnitt erfolgt auch selbsttätig,
und zwar unter Einfluß eines Mengenreglers, der in Tätigkeit tritt, wenn der Verbrauch
derart steigt, daß die mit dem kleinen Förderquerschnitt erreichbare Höchstmenge
nicht mehr genügt.