DE48629C - Neuerungen an Apparaten zum Comprimiren von mit einer Flüssigkeit gemischten gasförmigen Fluiden - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Fluiden.

Vorliegende Erfindung behandelt die Construction eines Apparates zum Comprimiren von Gas, Luft oder einem anderen gasförmigen Fluidum, wenn mit demselben in dem Compressor OeI, Wasser oder eine Flüssigkeit gemischt ist, und bezweckt speciell, das überflüssige OeI, Wasser etc. aus dem Compressor zu entfernen und die Flüssigkeit zu kühlen, ehe sie nach dem Compressor zurückgeleitet wird.

Der Apparat dient vorzugsweise zum Comprimiren von Ammoniakgas, und als Flüssigkeit kommt zweckmäfsig ein aus Petroleum gewonnenes OeI zur Anwendung, auf welche Fluida in der nachstehenden Beschreibung Bezug genommen werden soll. Der Apparat kann aber auch zum Comprimiren von Luft oder irgend einem anderen Gas benutzt werden, und als Flüssigkeit zur Ausfüllung der schädlichen Räume des Compressors kann Wasser, Glycerin oder eine andere passende Flüssigkeit dienen, so dafs eine Schmierung der Theile des Apparates und aufserdem ein Flüssigkeitsverschlufs der Ventile und Packungen erzielt wird. Es ist gebräuchlich, die schädlichen Räume in Gascompressionsmaschinen mit OeI anzufüllen, so dafs der Kolben, obgleich er am Ende seines jedesmaligen Hubes nicht die Cylinderdeckel berührt, doch das comprimirte Gas austreibt. Um dies in wirksamer Weise auszuführen, mufs OeI an jedem Cylinderende zugeführt werden; bei doppelt wirkender Maschine mufs die Zuführung in der Zeit stattfinden, welche der Kolben zur Ausführung des Doppelhubes gebraucht, d.h. kurz nach dem Verlassen des einen Cylinders und vor dem Zurückkehren zu demselben Ende; da in dem Cylinder ein wenig mehr OeI vorhanden ist, als zur Ausfüllung der schädlichen Räume unbedingt erforderlich ist, so wird bei jedem Hub OeI ausgetrieben. Wenn der Kolben gegen das OeI anschlagen würde, nachdem die Auslafskanäle geschlossen sind, oder nachdem der Kolben über die Auslafskanäle hinübergetreten ist und diese geschlossen sind, wüVde entweder der Kolben oder der Cylinderdeckel nachgeben müssen, wenn die.Maschine und die lebendige Kraft des Schwungrades stark genug sind, um den Kolben in Bewegung zu erhalten, und gewöhnlich sind die Maschinen so kräftig gebaut, dafs das letztere eintritt.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Vorrichtung soll nun diesem Uebelstande abhelfen; sie wird zweckmäfsig an dem unteren Ende eines verticalen, doppelt wirkenden Compressors angebracht, obgleich sie ebenso zweckmäfsig in Verbindung mit den Enden eines einfach oder doppelt wirkenden horizontalen Compressors oder an dem unteren Ende eines verticalen, einfach wirkenden. Compressors vorgesehen werden kann, welcher Gas beim Niedergang des Kolbens comprimirt.

Fig. ι der beiliegenden Zeichnung zeigt in Ansicht als Beispiel eine Eismaschine mit der den Compressor H bethätigenden Dampfmaschine x, dem Condensator W und OeI-kühler /.

Fig. 2 zeigt in fheüweisem Schnitt und theilweiser Ansicht den Oelkühler und die OeI- und Gaskanäle im vergrößerten Mafsstabe.

Fig. 3 zeigt ebenfalls in vergröfsertem Mafsstabe einen Schnitt durch einen doppelt wirkenden verticalen Compressor mit seinen Verbindungen und Ventilen.

Dieser Compressor ist an seinem oberen Ende mit einem oder mehreren Auslafsventilen C und aufserdem mit wenigstens zwei Einlafsventilen A und B, Fig. 3, versehen, von denen eines an jedem Ende liegt. Das grofse Auslafsventil C ruht auf einem Sitz unten in einem domartigen Aufsatz, der mit dem Auslafsrohr EH¹, Fig. i, in Verbindung steht, das nach dem unteren Ende des Compressors geht und mit Auslafsventilen D¹ und D², Fig. 3, versehen ist. Es müssen wenigstens zwei solcher Ventile vorhanden sein, obgleich auch mehrere derselben in Reihen so angeordnet werden können, dafs die Kanäle der einen Reihe über diejenigen der anderen Reihe in den Cylinder führen. Die Kanäle dieser Auslafsventile können an den Stellen, wo sie in den Cylinder eintreten, mit spiralförmigen Flügeln versehen sein, welche mit der Cylinderbohrung bündig liegen, so dafs eine Beschädigung der Dichtungsringe des Kolbens nicht stattfinden kann. Von dem Auslafsrohr wird das OeI und comprimirte Gas durch ein Rohr H* weiter fortgeleitet. Die bis jetzt beschriebene Einrichtung weicht von den gebräuchlichen Maschinen dieser Art nur durch die Anordnung doppelter Exhaustventile am unteren Ende des Compressors ab. Der Kolben G besteht aus zwei durch die Kolbenstange getrennt gehaltenen Theilen, welche eine Kammer einschliefsen und mit Dichtungsringen oder gewöhnlicher Packung versehen sind. Die Kammer ist nach den Wandungen des Cylinders hin offen. In dem unteren Theil des Kolbens sind ein oder mehrere Ventilsitze angeordnet, von denen jeder mit einem sich nach oben öffnenden Ventil M und vortheilhaft mit einer schwachen, das Ventil herabdrückenden Feder versehen ist. Die geöffneten Ventile verbinden den Raum unter dem Kolben mit der von den beiden Theilen desselben gebildeten Kammer.

Das Ventil Z)² liegt ein wenig über dem unteren Ende des Compressors, und die Dicke des unteren Kolbentheiles ist gegen die Entfernung zwischen den beiden Kanälen der Ventile D ^x und D ² so bemessen, dafs die obere Kanalöffnung freigegeben wird, ehe der untere Kanal ganz geschlossen ist. Der unter dem unteren Exhaustvenfil gelegene Theil des Cylinders wird während des Betriebes der Maschine mit OeI angefüllt, wobei die aufwärts gerichtete Krümmung des Einlafsrohres verhindert, dafs dieses OeI beim Hochgehen des Kolbens ausfliefst. Wenn der Kolben bei seinem Niedergange das Gas in dem Cylinder so stark comprimirt hat, dafs sich die Auslafsventile öffnen, so strömt comprimirtes Gas durch beide Ventilöffnungen aus, bis der untere Theil des Kolbens den oberen Ventilkanal ab ■ schliefst, so dafs nur Gas durch den unteren Kanal geht. Beim Weitergange des Kolbens wird der obere Kanal wieder frei und Gas, sowie etwas OeI kann durch beide Kanäle austreten. Wenn der untere Kanal durch den Kolben ganz oder auch nur theilweise abgeschlossen wird und der Kolben auf das OeI drückt, so wird OeI und Gas oder auch nur das OeI allein das Ventil oder die Ventile in dem Kolben hochheben, so dafs es in die Kammer zwischen den beiden Theilen des Kolbens und von hier durch das vom Kolben freigegebene Auslafsventil in das Auslafsrohr treten kann. Der obere Theil des Kolbens ist so weit von dem unteren Theil desselben entfernt, dafs der obere Auslafskanal erst bei Beendigung des Hubes von dem oberen Kolbentheil ganz oder theilweise gedeckt wird. Wenn danach der Kolben auf das OeI drückt, so ist stets ein offener Auslafs für den Ueberschufs an OeI vorhanden, so dafs alle Gefahr des Durchschlagene des Cylinderdeckels vermieden ist, und aufserdem ist die Construction eine solche, dafs immer genügend OeI unter dem Kolben bleibt, um den schädlichen Raum auszufüllen. Bei den doppelt wirkenden Maschinen mufs OeI bei jedem Kolbenhube an den Enden des Cylinders durch die Bohrungen h¹ h² zugeführt werden, was auf die einfachste und bequemste W^Teise unter Druck von einem Behälter aus durch einen Hahn oder Mefsapparat bewirkt werden kann.

Die Kühlung des aus dem Compressor ausgetretenen Oeles etc. vor dem Zurückkehren zum Compressor geschieht in folgender Weise:

Das Gemisch von OeI und Gas wird von dem Auslafsrohr nach dem Gefäfs I geführt, wo das heifse OeI sich von dem comprimirten Gas mechanisch trennt; das OeI sinkt nach unten und das comprimirte Gas geht nach oben und fliefst durch das Rohr I¹, Fig. 1, nach den Condensator W ab, wo es gekühlt wird und in flüssigen Zustand übergeht. Die Flüssigkeit wird dann nach den Expansionsschlangen übergeführt, wo sie unter Wärmeabsorption wieder gasförmig wird. Das Gas nimmt gewöhnlich nicht alle Wärme auf, welche es in den Expansionsschlangen hätte aufnehmen können. Dieser Umstand wird dadurch nutzbar gemacht, dafs das expandirte Gas, anstatt es zwecks wiederholter Verdichtung, wie üblich, direct dem Compressor zuzuführen, ganz oder theilweise durch Röhren i i i geleitet wird, welche in dem Gefäfs I angeordnet sind. Durch das Rohr P, Fig. 2, wird das Gas von der

Expansionsschlange fortgeleitet, geht ganz oder theilweise durch das Ventil /², dann aufwärts durch die Röhren i i i und durch das Ventil J³ in das Rohr P¹ und hierauf zu den Einlafsvenfilen des Compressors. Werden die Ventile J² J³ ganz oder theilweise oder auch nur einzeln geschlossen und wird das Ventil J¹ geöffnet, so geht das ganze oder auch nur ein Theil des expandirten Gases durch das Rohr J in das Rohr P¹ und hierauf zu der Pumpe oder dem Compressor.

Das expandirte Gas nimmt beim Durchfliefsen durch die Röhren die überschüssige Wärme des Oeles auf und kühlt dasselbe ab, wobei der Abkühlungsgrad in gewissen Grenzen dadurch regulirt werden kann, dafs ein gröfserer oder kleinerer Theil der ganzen Gasmenge durch die Röhren i i i, wie oben beschrieben, geschickt wird.

Es kann jeder andere zweckmäfsige Behälter zum Abscheiden des Oeles und Gases Verwendung finden, aufserdem kann auch das expandirte Gas in einem Mantel um das OeI herumgeführt werden, anstatt dasselbe durch die Röhren i zu leiten.

Es hat sich durch praktische Erfahrungen herausgestellt, dafs es zweckmäfsig ist, wenn das OeI nach dem Verlassen und vor dem Zurückkehren in den Compressor abgekühlt wird.

Die Abkühlung des Oeles in der vorbeschriebenen Weise macht Kühlwasser entbehrlich.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:
   An einem Apparat zum Comprimiren von

   mit Flüssigkeit gemischten gasförmigen Fluiden folgende Einrichtungen:

   ι. Die Anordnung eines mit einer geschlossenen Kammer, sowie mit sich nach letzterer hin öffnenden Ventilen M versehenen Kolbens G, Fig. 3, in der Weise, dafs beim Niedergange des Kolbens und bei event. Abschlufs des unteren der beiden über einander liegenden Ventile £)² bezw. D¹, Fig. 3, das obere Ventil durch die mittelst des Ueberdruckes gehobenen Kolbenventile mit der sich unter dem Kolben befindenden Flüssigkeit in Verbindung gebracht wird, zum Zweck, einen ungehinderten Abschlufs der geprefsten Flüssigkeit möglich zu machen.
2. 2. In Verbindung mit der Einrichtung gemäfs Anspruch 1. die Vorrichtung zum Kühlen des in dem Oelkühler enthaltenen OeI-gemisches, darin bestehend, dafs das expandirte, zu dem Compressor zurückkehrende Gas nach Mafsgabe des zu erzielenden Kühleffectes ganz oder theilweise durch die in dem Oelkühler angebrachten Kühlrohre i i i, Fig. 2, bezw. durch Ventil J¹ und Rohr /, Fig. 2, zu dem Compressor geleitet wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.