DE582215C - Gaszylinder fuer Grosskompressoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Neugestaltung von Gaszylindern für Großkompressoren mit hin und her gehenden Kolben, wie sie in der luft- und gasverarbeitenden Großindustrie, z. B. für Bergwerk- und Hüttenbetriebe, Gasfernversorgung, Ammoniaksyntheseprozesse usw., erforderlich "sind. Der Erfindungsgegenstand beruht auf der Erkenntnis, daß die in ihm zu verdichtenden Gase bzw. Gasgemische meistens eine geringere Dichte als die Luft besitzen, häufig in Verbindung mit Luft, bzw. Sauerstoff über explosive Eigenschaften.verfügen und teilweise schädigende Einflüsse auf die Atmungsorgane haben.' Somit erstrebt die Neugestaltung erstens

15, eine "Verminderung außenliegender Abdichtungen, bei gleichzeitiger Vereinfachung der spanlosen und spanabhebenden Formung verbunden rp.it einer Herabsetzung der Ausschußgefahr während des Fertigungsprozesses, an. Die Verminderung außenliegender Abdichtungen ist

''" gleichbedeutend mit einer Erhöhung der Betriebssicherheit, auf die in allen"/gaserz;eugenden Betrieben großer Wert gelegt wird. Zweitens wird eine Verbesserung des isothermischen Wir-

2£ kuhgsgrades durch Vervollkommnung der Zylindermantelkühlung angestrebt, d. h. die indizierte Kompressorarbeit mehr an die isothermische Kompressorarbeit angeglichen und somit, unter Berücksichtigung der großen Ma-

.30 schinenleistungen im Dauerbetrieb, größte Wirt-"" schaftlichkeit gewährleistet.

Nach dem heutigen Stande der Technik ergibt sich, daß ζ. B. bei einem doppeltwirkenden Gaszylinder für große Liefermengen am Zylindermantel vorn und hinten auf der Saugseite die Saugventile, auf der Druckseite die Druckventile, in Form von Gruppenventilen, wie sie im Prinzip bei Kolbenpumpen Verwendung finden, jedoch nicht wie dort liegend, sondern hängend arbeitend angeordnet sind. Diese Ventilanordnung vermindert erheblich die wärmeabführende Fläche des eigentlichen Zylinder- .· laufes und vergrößert die wärmestauende Fläche desselben; letztere, z. B. sind alle ungekühlten Wände, welche die Ventiltaschen bilden. Jeder einzelne Ventilraum ist durch einen besonderen Abschlußdeckel gasdicht verschlossen. Sind die .vorderen und hinteren Venfilräume mit dem Saug- bzw. Druckstutzen durch einen eingegossenen Kanal verbunden, so beträgt die durch dieVentüanordnunghervorgerufene Anzahl außenliegender Abdichtungen sechs. Fällt der eingegossene Saug- bzw. Druckkanal mit Rücksicht auf ein einfacheres Gußstück fort, dann erhält jeder einzelne Ventilraum einen entsprechenden Stutzen und die durch die Ventilanordnung hervorgerufene Anzahl außenliegender Abdichtungen erhöht sich von sechs auf acht. Hieraus folgt^ daß eine Vereinfachung der spanlosen Formung bei Gaszylindern dieser Bauart nur unter Vermehrung der. Anzahl außenliegender Abdichtungen möglich ist. Das Saugventil ist in der Weise angeordnet, daß während der Kompressions- bzw. Ausschubperiode der volle Gasüberdruck den Saugventilkörper von seinem Zylindersitz zu lösen versucht. - Um dies zu vermeiden, sind zur Befestigung des Saugventils mehrere Druck-

schrauben erforderlich, welche im Abschlußdeckel gelagert sind und um ein Durchschleichen des Gases durch die Gewindegänge zu verhüten mittels Kapselmuttern abgedichtet werden. Das Druckventil erhält zu seiner Befestigung die gleiche Schraubenanzahl, um ein Austauschen der Abschlußdeckel zu ermöglichen. Somit ergibt sich weiter eine größere Anzahl kleinerer außenliegender Abdichtungen. ίο Bei Kompressorzylindern für kleine Liefermengen, wie sie nach dem heutigen Stande der Technik bei stehenden, schnellauf enden Kolbenkompressoren vorkommen, ist das Saug- und Druckventil in einem gemeinsamen, seitlich am Zylinder vorhandenen Gehäuse angeordnet. Das Saug- und Druckventil ist entweder nebeneinander- oder unmittelbar übereinanderliegend arbeitend vorgesehen. Alle Zylinderkonstruktionen dieser Maschinenart weisen besondere so Abschlußdeckel für das Ventilgehäuse auf. Bei sehr kleinen Ventilabmessungen ist der Abschlußdeckel als Verschraubung ausgebildet. Hinzu kommen eingegossene Saug- bzw. Druckkanäle, die infolge der geringen Zylinderabmessungen unscheinbare Ausmaße annehmen. Die gute Zylindermantelkühlung ist die zwangsläufige Folge der kleinen Ventile, welche ihre geringen Abmessungen der kleinen Leistung dieser Maschinenart verdanken. Bei der Neugestaltung des Gaszylinders für Großkompressoren ist durch die seitliche Anordnung des gemeinsamen Saug- und Druckventilgehäuses α unter Fortfall des Saug- und Druckkanals ein einfacher Mantelkern als Kühlwasserraum c geschaffen, der den eigentlichen Zylinderlauf b vollkommen und die Wand des gemeinsamen Ventilgehäuses α teilweise umschließt, somit also die wärmeabführende Fläche des Zylinderlaufes vergrößert und die wärmestauende Fläche desselben vermieden wird, demnach die Zylindermantelkühlung ge-' rade in der Zone vervollkommnet wird, in welcher die Kompressionsendtemperatur und damit das größte Temperaturgefälle auftritt, so daß eine Verbesserung des isothermischen Wirkungsgrades erzielt wird. Die gleichachsige Anordnung des Saug- und Druckventils e, f mit dem Saug- und Druckstutzen d, g gestattet den Fortfall aller Abschlußdeckel des gemeinsamen Ventilgehäuses a, und es verringert sich die durch diese Ventilanordnung hervorgerufene Anzahl außenliegender Abdichtungen von acht auf vier. Die Zugänglichkeit zu den Ventilen und der Ein- und Ausbau derselben ist durch die unmittelbar übereinanderliegende Ventilanordnung verbessert. Die Baulänge des Gaszylinders ist nicht mehr vom größten Ventilgehäusedurchmesser (s. Abb. 3, strichpunktierten Kreis), sondern vom Strömungskanal abhängig, und es tritt neben einer Raumersparnis eine wesentliehe Gewichtsverminderung ein. Die Vereinfachung der spanlosen Formung liegt in der Vermeidung von doppelten Kernen sowie in der Verwendung des Saug- und Druckstutzens d, g als natürliche Lagerung des Ventilgehäusekernes, so daß keine weitere Abstützung desselben, also keine künstliche Kernlagerung notwendig ist, und somit besondere Kernlochverschlüsse für den Gasraum vermieden werden. Die Vereinfachung der spanabhebenden Formung wird durch das Bearbeiten aller erforderlichen Flächen des gemeinsamen Ventilgehäuses α innerhalb einer Aufspannoperation erzielt, und somit verringert sich die erforderliche Anzahl Aufspannoperationen auf die Hälfte.

Die Ventilanordnung nach Abb. 4 ist so gewählt, daß der Dichtungsdruck bzw. die Befestigungskraft für das Saug- und Druckventil e, f zum größten Teil durch den inneren Gasüberdruck oberhalb des jeweils betrachteten Ventils erfolgt. Neben dem Eigengewicht ist eine den Ventilwiderständen entsprechende Zusatzkraft erforderlich. Da die Ventilwiderstände gering sind, ergeben sich zwangsläufig kleine Zusatzkräfte. Die Ventilbefestigung braucht nicht durch Druckschrauben zu erfolgen, sondern kann z. B. durch Druckfedernh,i ausgeübt werden und somit keine weiteren außenliegende Abdichtungen (Kapselmuttern) nötig sind. 'O"

Die Wirkungsweise des Gaszylinders ist nach Abb. 5 folgendermaßen: Aus dem Netz k saugt der Kompressor unter zweckmäßiger Zwischenschaltung des Saugwindkessels I durch die Saugstutzen (Abb. 4, d) bei geöffnetem Saugventil e Gas an, verdichtet dasselbe und drückt es bei geöffnetem Druckventil f in die Druckleitung g und von dort in den Kühler m. Die Erfindung hat also auf den eigentlichen inneren Vorgang des Kompressorzylinders keinen Einnuß. Bei Gaszylindern für Kompressoren mit Einzelventilen hat vorstehende Erfindung auch Gültigkeit. Die Erfindung, die sich auf alle Gas- und Luftpumpenzylinder übertragen läßt, hat auch daselbst Gültigkeit.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   _ Gaszylinder für Großkompressoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Saug- und Druckleitung (d, g) unmittelbar an das seit- tto lieh am Gaszylinder (δ) angeordnete "gemeinsame Saug- und Druckventilgehäuse (a) unter Fortfall der Abschlußdeckel des Ventilgehäuses gleichachsig angeschlossen ist, wobei unmittelbar über dem Saugventil (e) das Druckventil (f) liegt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen