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Die
Erfindung betrifft einen Zentrifugalverdichter.
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Genauer
betrifft die Erfindung einen Zentrifugalverdichter vom integrierten
Typ, d.h., bei dem der Verdichter und ein Antriebsmittel des Verdichters
in ein gemeinsames Gehäuse
montiert sind, das gegenüber
dem vom Verdichter behandelten Gas dicht ist.
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In 1 weist
ein üblicher
integrierter Verdichtersatz ein Antriebsmittel, das im Allgemeinen aus
einem elektrischen Antriebsmotor besteht, der allgemein das Bezugszeichen 10 trägt, und
einen Zentrifugalverdichter 12 auf, der zum Beispiel mehrere
Verdichtungsstufen enthält,
wobei die Einheit in ein für
das vom Verdichter behandelte Gas dichtes gemeinsames Gehäuse montiert
ist.
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Wie
man in dieser 1 sieht, versetzt der Motor 10 einen
Rotor 16 in Drehung, der selbst eine Abtriebswelle 18 in
Drehung versetzt, die einen Satz von Verdichtungs-Schaufelrädern 20, 22, 24 und 26 trägt.
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Im
in 1 gezeigten Beispiel eines Verdichtersatzes weist
der Verdichter vier Verdichtungsstufen auf, die zusammen die Verdichtung
eines von einer Zufuhrleitung 28 angesaugten Gases gewährleisten,
um es am Ausgang 30 über
eine Schnecke 32 zu liefern.
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Der
Rotor 16 und die Abtriebswelle 18 sind über eine
flexible Kopplung 34 verbunden. In diesem Fall werden der
Rotor 16 und die Abtriebswelle 18 je von radialen
Lagern 36, 38, 40 und 42 getragen.
Eine Öffnung 44 im
Gehäuse 14,
die von einem Verschlussmittel 46 verschlossen wird, ermöglicht den Zugang
zur flexiblen Kopplung 34 für die Montage des Verdichters.
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Man
sieht schließlich
in 1, dass ein axialer Anschlag 48 die axiale
Verschiebung der Abtriebswelle 18 begrenzt, während ein
Ausgleichskolben 49 es ermöglicht, den axialen Druck auszugleichen,
der auf die Abtriebswelle während
des Betriebs des Verdichtersatzes ausgeübt wird.
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Die
Herstellung eines Verdichtersatzes in Form eines Motors und eines
Verdichters, die in einem gemeinsamen druckdichten Gehäuse angeordnet
sind, ermöglicht
es, die Dichtungen des Verdichters wegzulassen, die Elemente sind,
die die Zuverlässigkeit
des Verdichtersatzes beeinträchtigen
und die Quelle von Abgasen in die Atmosphäre sein können. In diesem Fall ist der
Motor innerhalb des Gases angeordnet, das vom Verdichter behandelt
wird. Um einen zu starken Anstieg der mechanischen Verluste des
Motors durch Ventilation zu verhindern, ist der Motor so ausgelegt,
dass er sich auf dem Ansaugdruck des Verdichters befindet. Daher
ist es notwendig, eine Gasströmung
im Motor vorzusehen, um die Verluste abzuführen, d.h. im Stator, um die
Verluste durch Joule-Effekt in den Wicklungen abzuführen, und
im Magnetspalt zwischen Rotor und Stator, um die Verluste durch
Ventilation und die Verluste durch Foucaultströme im Rotor abzuführen.
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Daher
sind die Zentrifugalverdichtersätze
im Allgemeinen mit Kühlmitteln
des Antriebsmittels und der Führungslager
durch Entnahme von Gas am Ausgang der ersten Verdichtungsstufe ausgestattet, um
den Motor und die Lager zu kühlen.
In diesem Zusammenhang wird auf die Druckschriften EP-A-1 069 313
und
US 6,390,789 verwiesen,
die verschiedene Typen von Motorverdichtern beschreiben, bei denen der
Motor und die Lager durch Entnahme von Kühlgas am Ausgang der ersten
Verdichtungsstufe gekühlt
werden.
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Diese
Art der Kühltechnik
hat aber eine gewisse Anzahl von schwerwiegenden Nachteilen, insbesondere
aufgrund der Tatsache, dass sie keine optimale Kühlung des Motors und der Lager
erlaubt.
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Der
vom Rad der ersten Verdichtungsstufe erzeugte Differentialdruck
kann nämlich
bei einem Erdgasverdichter mit 50 Bar Ansaugdruck in der Größenordnung
von 15 Bar liegen, während
der bei der Strömung
des Kühlgases
in den verschiedenen Elementen des Verdichters erzeugte Druckverlust
nur etwa 1 bis 2 Bar beträgt.
Unter diesen Bedingungen verbraucht man etwa 10 mal mehr Energie
als notwendig, um den Kühlgasstrom
zu erzeugen, und der Temperaturanstieg des Gases aufgrund des Druckanstiegs
in der ersten Verdichtungsstufe ist ebenfalls 10 mal höher als
notwendig. Dadurch wird der Wirkungsgrad des Motorverdichters verschlechtert
und die Wirksamkeit der Kühlung
reduziert.
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Es
ist das Ziel der Erfindung, diesen Nachteil zu beheben und einen
Motorverdichter anzugeben, der verbesserte und insbesondere mit
Kühlunterstützungsmitteln
versehene Kühlmittel
aufweist.
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Die
Erfindung hat also einen Zentrifugalverdichter von der Art mit einem
einen Rotor in Drehung versetzenden Antriebsmittel und mit mindestens
einem Verdichter zum Gegenstand, der einen Statorkörper und
eine Einheit von Schaufelrädern
aufweist, die auf eine Abtriebswelle montiert sind, die vom Rotor
im Statorkörper
in Drehung versetzt wird, wobei die aus dem Motor und dem oder jedem
Verdichter gebildete Einheit in ein gemeinsames Gehäuse montiert
ist bzw. sind, das gegenüber
dem vom Verdichter behandelten Gas dicht ist, wobei der Verdichter
außerdem
eine Einheit von aktiven Lagern zur axialen und radialen Führung des
Rotors und der Abtriebswelle und Kühlmittel für das Antriebsmittel und die Führungslager
aufweist.
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Gemäß einem
allgemeinen Merkmal dieses Zentrifugalverdichters weisen die Kühlmittel
Gasentnahmemittel vor dem Verdichter, eine Einheit von Kanälen zur
Speisung der Lager und des Antriebsmittels mit entnommenem Gas,
in die die Gasentnahmemittel münden,
und einen Zirkulator auf, der ausgelegt ist, um das Gas in die Kanäle zu treiben.
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Gemäß einer
Ausführungsform
ist der Zirkulator ein zusätzlicher
unabhängiger
Verdichter, der von einem getrennten Motor angetrieben wird.
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In
einer Variante ist der Zirkulator ein zusätzlicher Verdichter, der vom
Rotor des Antriebsmittels in Drehung versetzt wird. In diesem Fall
kann der zusätzliche
Verdichter auf den Rotor des Motors oder auf die Abtriebswelle montiert
sein.
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Vorzugsweise
wird vorgesehen, den Zirkulator mit Mitteln zum Filtern des entnommenen
Gases zu versehen.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung weisen die Kühlmittel eine Einheit von inneren Kanälen und
eine Einheit von äußeren Rohrleitungen auf,
die das Gas stromaufwärts
vor der ersten Verdichtungsstufe auffangen und die inneren Kanäle parallel
speisen.
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Zum
Beispiel ist der Zirkulator außen
in Reihe auf die äußeren Rohrleitungen
montiert. Er kann auch innen in Reihe auf die inneren Kanäle montiert sein.
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Gemäß einer
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verdichtersatzes
sind der Rotor und die Abtriebswelle über ein Koppelmittel miteinander verbunden,
das in einem von außerhalb
des Verdichters zugänglichen
Hohlraum angeordnet ist, wobei der Zirkulator in diesen Hohlraum
montiert ist.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung bilden der Kühlgasstrom im Antriebsmittel
und der Kühlgasstrom
in den Lagern getrennte Ströme, die
vor der ersten Verdichtungsstufe konvergieren.
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Zum
Beispiel werden die inneren Kanäle
zur Speisung des Antriebsmittels parallel zu den inneren Kanälen zur
Speisung der Lager mit Kühlgas
gespeist.
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Gemäß noch einem
anderen Merkmal der Erfindung weisen, da die Abtriebswelle des Verdichters
von zwei radialen Endlagern getragen wird, die Kühlmittel einen axialen Kanal
auf, der sich von einem Lager zum anderen erstreckt und an einem
seiner Enden von den äußeren Rohrleitungen
gespeist wird, wobei der axiale Kanal sich global in Längsrichtung
radial außen
im Verdichter erstreckt.
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Zum
Beispiel weisen die inneren Speisekanäle der Lager eine Einheit von
Kanälen
auf, die im Verdichter radial außen ausgerichtet sind und je
ein Lager speisen.
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Weitere
Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung hervor, die nur als nicht einschränkend zu verstehendes Beispiel
zu verstehen ist und sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht.
Es zeigen:
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1,
die bereits erwähnt
wurde, den allgemeinen Aufbau eines üblichen integrierten Motorverdichters;
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2 ein
Funktionsschaltbild eines erfindungsgemäßen Zentrifugalverdichtersatzes;
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3 eine
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Zentrifugalverdichtersatzes;
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4 eine
Ausführungsform
eines gemäß der Lehre
der Erfindung hergestellten Verdichtersatzes;
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5 eine
andere Ausführungsform
eines gemäß der Lehre
der Erfindung hergestellten Verdichtersatzes; und
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6 noch
ein anderes Ausführungsbeispiel eines
gemäß der Lehre
der Erfindung hergestellten Verdichtersatzes.
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Unter
Bezugnahme auf 2 wird nun das allgemeine Herstellungsprinzip
eines erfindungsgemäßen Verdichtersatzes
beschrieben. In dieser 2 ist aus Gründen der Klarheit nur eine
Verdichtungsstufe dargestellt, die anderen Verdichtungsstufen sind
nicht dargestellt. Man versteht aber, dass er mit einer beliebigen
Anzahl von Verdichtungsstufen versehen sein kann, wie dies nachfolgend
unter Bezugnahme auf die 3 bis 6 erläutert wird.
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Der
in dieser 2 dargestellte Verdichtersatz
besitzt ein Antriebsmittel 50, das zum Beispiel aus einem
Elektromotor mit variabler Hochgeschwindigkeit besteht, der einen
Rotor 52 in Drehung versetzt, der selbst mit der gleichen
Geschwindigkeit eine Abtriebswelle 54 antreibt, auf die
ein Schaufelrad 56 montiert ist. Der Rotor 52 und
die Abtriebswelle 54 sind durch eine flexible Kopplung 58 verbunden. Infolgedessen
werden der Rotor 52 und die Abtriebswelle 54 je
von zwei radialen Endlagern 60, 62 bzw. 64, 66 getragen.
Ein Anschlag 67 begrenzt die axiale Verschiebung des Rotors 54 beim
Betrieb des Verdichters, die durch das Auftreten von radialen Kräften erzeugt wird,
die durch das Auftreten eines Differentialdrucks zu beiden Seiten
des Schaufelrads 56 verursacht werden.
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Das
Schaufelrad 56 saugt ein Druckgas an, das ausgehend von
einer Zufuhrleitung 68 geliefert wird, um einen Anstieg
seines statischen Drucks sowie eine Erhöhung seiner kinetischen Energie
zu bewirken. Ein Diffusor 70 (3) verlangsamt
das vom Schaufelrad 56 stammende Gas, um seinen Druck zu erhöhen. Stromabwärts leitet
ein Rücklaufkanal 72 das
Gas zu stromabwärts
angeordneten Verdichtungsstufen 74, ... 76.
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Wie
man in den 2 und 3 sieht,
wird zur Kühlung
des Motors 50 sowie der Lager 60, 62, 64 und 66 und
des Begrenzungsanschlags 67 der axialen Verschiebung des
Rotors 50 ein Teil des Gases vor der ersten Verdichtungsstufe 56 entnommen und
als Kühlgas
verwendet. Dieses Kühlgas
wird direkt ausgehend von der Zufuhrleitung 68 entnommen.
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Die
verschiedenen zu kühlenden
Elemente des Verdichtersatzes, nämlich
der Motor, die Lager und der Anschlag, werden unter Verwendung unterschiedlicher,
d.h. paralleler Kühlgasströme gekühlt, die
von Kanälen 80-1, 80-2,
..., 80-6 geliefert werden, die Teil einer Einheit von äußeren Rohrleitungen
sind, die das Gas vor der ersten Verdichtungsstufe 56 nach
dem Durchgang durch eine Einheit von optionalen Filterpatronen wie 82 sammeln.
Es ist klar, dass diese Anordnung, gemäß der der Motor einerseits und
die Lager andererseits parallel gemäß getrennten Kühlströmen gespeist
werden, es ermöglicht, sich
von den Zwängen
zu befreien, die mit der Größe des Magnetspalt
der magnetischen Lager einerseits und des Motors andererseits verbunden
sind.
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Um
das von der Zufuhrleitung 68 entnommene Kühlgas durch
die äußeren Leitungen 80-1,
..., 80-6 zu zwingen, ist ein Zirkulator 83 auf
der Strecke des Kühlgases
angeordnet. Wie im dargestellten Beispiel ist der Zirkulator zum
Beispiel zwischen der Zufuhrleitung 68 und den Filterpatronen 82 angeordnet.
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Wie
nachfolgend ausführlicher
beschrieben, kann dieser Zirkulator aus einem unabhängigen zusätzlichen
Verdichter bestehen, der von einem getrennten Motor angetrieben
wird. In diesem Fall kann zum Beispiel ein solcher zusätzlicher
Verdichter freitragend auf einem Wellenende eines getrennten Motors
angeordnet sein, der selbst zum Beispiel direkt in der Hülle des
Verdichters angeordnet ist. Ein solcher Verdichter kann aus einem
Verdichter vom Typ Axialventilator bestehen. Es können aber
auch andere Typen von Verdichtern verwendet werden. Es ist aber anzumerken,
dass die Kapazität
dieses Verdichters ausreichend sein muss, um den Druckverlust zu kompensieren,
der durch die Strömung
des Kühlgases
im Verdichtersatz erzeugt wird.
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Es
ist ebenfalls anzumerken, dass in einer Variante der Verdichter
direkt auf dem Rotor 52 des Motors, oder in einer Variante
auf der Abtriebswelle 54 des Hauptverdichters, angeordnet
sein kann.
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In 3 weist
der Motorverdichter gemäß einem
Ausführungsbeispiel
für die
eigentliche Kühlung des
Motors und der Lager eine Einheit von inneren Speisekanälen auf,
die ausgehend von äußeren Leitungen 80-1,
..., 80-6 gespeist werden. Nach dem Durchgang durch den
Motor und die Lager wird das Kühlgas
von einem global länglichen
zentralen Kanal 88 aufgefangen, der in die Zufuhrleitung 68 vor
der ersten Verdichtungsstufe 56 mündet.
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Zur
Kühlung
des Motors 50 und der Endlager 60 und 62,
die den Rotor 52 tragen, ist der entsprechende Enddeckel 90,
der die Hülle 86 umschließt, mit
einer Öffnung 92 versehen,
die mit der entsprechenden äußeren Leitung 80-1 verbunden
ist. Ein Teil dieses Kühlstroms
wird zur Kühlung
des Lagers 60 verwendet. Dieser Strom wird anschließend zur
Kühlung
des Motors durch Durchgang durch den Magnetspalt des Motors aufgefangen.
Ein anderer Teil dieses Stroms wird direkt zur Kühlung des Motors verwendet.
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Ein
zweiter innerer Kanal 94 wird ausgehend von äußeren Rohrleitungen
zur Kühlung
des zweiten Lagers 62 des Motors gespeist.
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Stromabwärts wird
der Kühlgasstrom,
der zur Kühlung
der Lager 60 und 62 und des Motors 50 dient,
in einem Hohlraum 95 gesammelt, in dem die flexible Kopplung 58 angeordnet
ist und der von einem dichten Verschlussmittel 96 verschlossen
wird.
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Wie
durch die Pfeile F dargestellt, wird das Gas stromabwärts vom
inneren Kanal 88 aufgefangen, um stromaufwärts vor
der ersten Verdichtungsstufe 56 wieder eingespeist zu werden.
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Außerdem werden
die Lager und der Anschlag 67 ausgehend von einem Kühlgasstrom
gekühlt,
der durch einen Enddeckel 98 hindurch geliefert wird, der
das entsprechende Ende der Hülle 86 verschließt. Man
sieht tatsächlich
in dieser Figur, dass dieser Deckel 98 mit einer Öffnung 100 versehen
ist, die mit einer entsprechenden äußeren Leitung 80-6 in
Verbindung steht. Dieser Kühlgasstrom kühlt einerseits
das Endlager 66, das sich auf der Seite dieses Deckels 98 befindet,
und das entgegengesetzte Endlager 64 über eine axiale Leitung 104, die
sich in Längsrichtung
radial außen
zwischen diesen Lagern 64 und 66 durch die Statorelemente
des Verdichters erstreckt. Diese axiale Leitung ist ebenfalls so
ausgebildet, dass sie auch den An schlag 78 kühlt. Der
Gasstrom wird dann wieder in den Kanal 88 eingespeist.
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Wie
man in 3 sieht, und wie oben angegeben, sind der Rotor 52 und
die Abtriebswelle 54 durch eine flexible Kopplung 58 verbunden,
die von außen über eine
Zugangsklappe zugänglich
ist, die den Zugang zum Hohlraum 95 ermöglicht und die von einem Verschlussdeckel 96 verschlossen
wird.
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Wenn
man einen Zirkulator 83 verwendet, der aus einem unabhängigen zusätzlichen
Verdichter besteht, der von einem getrennten Motor angetrieben wird,
kann dieser Zirkulator direkt an der Stelle des Verschlussdeckels 96 installiert
werden. In diesem Fall erfolgt die Abzweigung des Kühlgases
ausgehend von der Zufuhrleitung 68 mittels der axialen
Leitung 104.
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Es
ist anzumerken, dass das Abzweigen des Kühlgases vor der ersten Verdichtungsstufe
es ermöglicht,
ein weniger heißes
Gas zu entnehmen, als wenn es am Ausgang der ersten Verdichtungsstufe oder
in Höhe
des Ausgangs des Verdichters entnommen würde, was die Kühlung wirksamer
macht.
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Die
Verwendung eines Zirkulators 83 zur Erzeugung des Kühlgasstroms
ermöglicht
es, jeden unnötigen
Anstieg des Drucks des Kühlgases
zu vermeiden.
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Außerdem ermöglicht die
Verwendung eines unabhängigen
Zirkulators während
der Wartungsphasen der Maschine, den Rotor und die Abtriebswelle
auf ihren jeweiligen Lagern zu halten und gleichzeitig von einer
Kühlquelle
zu profitieren, die die Betriebszeit keineswegs begrenzt.
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Man
stellt ebenfalls fest, dass währende
der Wartungsphasen, in deren Verlauf eine außerhalb der Maschine liegende
Zone ein Erdgas aufweisen kann, der Zirkulator es ermöglicht,
einen inneren Überdruck
im Motor und im Lager zu erzeugen, was ihnen einen Explosionsschutz
für eine
gefahrlose Arbeit verleiht, und dies, ohne eine externe Quelle von nicht
explosionsfähigem
Druckgas zu erfordern.
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Bei
einem Neustart des Verdichtersatzes ermöglicht es der Zirkulator ebenfalls,
im Verlauf von Inertierungs- und Erdgasladephasen, das Inertierungsfluid
im ganzen Verdichter strömen
zu lassen und somit die Gefahren zu verringern, dass eine explosionsfähige Mischung
in einem Totarm gebildet wird, in dem Restluft vorhanden sein könnte.
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Die
Entnahme des Kühlgases
direkt ausgehend von der Zufuhrleitung ermöglicht eine große Vielfalt
an aerodynamischen Dimensionierungen des Rads des Zirkulators im
Vergleich mit dem Stand der Technik, in dem das Kühlgas am
Ausgang der ersten Verdichtungsstufe entnommen wird.
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In
dem Fall, in dem man einen in den Hauptrotor des Verdichtersatzes
integrierten Zirkulator verwendet, ist es außerdem möglich, die Zuverlässigkeit des
Zirkulators aufgrund eines direkten Antriebs dieses Zirkulators
zu verbessern, da man keine zusätzliche
Antriebsvorrichtung oder Leistungsquelle verwendet.
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In
dieser Ausführungsform
ist es möglich, den
Kühlmitteldurchsatz
natürlich
an die Betriebsbedingungen der Maschine anzupassen. Wenn die Geschwindigkeit
abnimmt, nehmen nämlich
die Verluste durch Ventilation ab, und der verdichtete Durchsatz nimmt
ebenfalls ab.
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Außerdem stellt
diese Entnahme eine autonome Speisequelle dar, sobald der Motor
gestartet wird, wobei Mittel 105 zur Regelung des Kühlmitteldurchsatzes
für den
Motor einerseits und für
jedes der Lager andererseits vorgesehen sind, um adäquate und
kontrollierte Druckverluste in den äußeren Rohrleitungen zu erzeugen.
Diese Regelmittel können
aktiv, vom Typ Regelventil, oder passiv sein, vom Typ feststehende Öffnung.
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Man
stellt fest, dass im in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
die Saugseite des Gases in den Verdichter auf der Seite des Elektromotors
angeordnet ist. Das oben beschriebene Kühlprinzip kann ebenfalls bei
einer Anordnung angewendet werden, bei der die Druckseite des Verdichters
auf der Seite des Motors angeordnet ist. In diesem Fall ist es der vom
Motor oder allgemein von Organen, die sich auf der Seite des Ausgleichskolbens 107 befinden,
stammende Kühlgasstrom,
der mit dem von diesem Ausgleichskolben 107 stammenden
Gasstrom vermischt wird, um anschließend über eine Ausgleichsrohrleitung 108 in
die Zufuhrleitung 68 eingespeist zu werden.
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Für die Wartung
ermöglicht
das dichte Verschlussmittel 96 den Zugang zur flexiblen
Kopplung 58. Die Entnahme des Rotors aus dem Motor erfolgt ihrerseits
durch Ausbau des Enddeckels 90, der zum Beispiel auf der
Hülle verschraubt
ist. Der Ausbau des inneren Teils des Verdichters erfolgt seinerseits durch
Entnahme des entsprechenden Deckels 98, der zum Beispiel
auf der Hülle
durch einen Abscherring 110 befestigt ist. Vorzugsweise
ist die Einheit so ausgelegt, dass der Zusammenbau von Rotor und Membranen,
d.h. der Gesamtheit des Verdichters, gleichzeitig mit dem Deckel 98 aus
der Hülle
entnommen werden kann, ohne dass die Hülle von ihrem Sockel und den
Verfahrensgasrohrleitungen und den Kühlrohrleitungen gelöst werden
müsste.
Man stellt fest, dass während
dieser Phasen des Einbaus und Ausbaus die Rotoren auf ihrem Lager
aufliegen, was die Vorgänge
des An- und Abkoppelns vereinfacht, ohne die Gefahr der Beschädigung der
drehenden Bauteile und der Stator-Bauteile, die sonst während dieser
Vorgänge
mit den Rotoren in Kontakt kommen könnten.
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Es
ist schließlich
anzumerken, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt
ist.
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Während in
den 2 und 3 ein Zentrifugalverdichtersatz
mit einem integrierten mehrstufigen Verdichter in Reihe mit einem
einzigen mehrstufigen Verdichtungsabschnitt dargestellt ist, betrifft
die Erfindung nämlich
auch andere Arten von Verdichtersätzen, zum Beispiel mit zwei
Abschnitten S1 und S2 in Reihe, zum Beispiel je mit zwei Stufen,
die je die Verdichtung eines Verfahrensgases gewährleisten, wie in den 4 und 5 gezeigt
ist.
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In
diesem Fall sieht man in einem in 4 dargestellten
Beispiel in der Hülle
zwei Eingänge
E'1 und E'2 und zwei Ausgänge S'1 und S'2 derart vor, dass
der Eingang E'2
des zweiten Abschnitts sich in der Nähe des Ausgangs S'1 des ersten Abschnitts befindet.
In diesem Fall ist dann, wie in 4 zu sehen,
die erste Verdichtungsstufe eines der Abschnitte S2 vor der zweiten
Verdichtungsstufe des anderen Abschnitts S1 angeordnet.
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Dagegen
können,
wie in 5 zu sehen, für eine
unter der Bezeichnung "Back
to Back" bekannte Konfiguration
die ersten Verdichtungsstufen jedes der Abschnitte S1 und S2 nebeneinander
angeordnet sein. In diesem Fall sind die Ausgänge S'1 und S'2 dieser Verdichtungsstufen nebeneinander
und die Eingänge
E'1 und E'2 einander entgegengesetzt
angeordnet.
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Schließlich stellt
man fest, wie in 6 zu sehen ist, dass die Erfindung
sich auch auf eine Anordnung bezieht, bei der in einer gemeinsamen
Hülle angeordnet
ein Motor 50 und zwei Verdichtersätze G1 und G2 verwendet werden,
die mit Verdichtungsstufen S3, S4, S5 und S6 bzw. S'3, S'4, S'5 und S'6 versehen sind,
die auf eine Abtriebswelle 54 bzw. 54' montiert sind,
wobei diese Wellen an zwei einander entgegengesetzten Enden des
Rotors 52 unter Verwendung der flexiblen Kopplungen 58 und 58' befestigt sind.
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Natürlich kann
diese Anordnung mit zwei Verdichtersätzen die eine oder die andere
oben unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschriebene Anordnung
verwenden.
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Bei
diesen verschiedenen Ausführungsformen
werden Kühlmittel
für den
Motor und die Lager verwendet, die parallele Kühlgasströme verwenden.
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Man
stellt schließlich
fest, dass es möglich ist,
wie oben angegeben, den Zirkulator am Ende des Motors anzuordnen.
In diesem Fall erfolgt die Ankunft der Abzweigung von der Zufuhrleitung 68 in
Höhe des
Endes des Motors, da dieser der größte Verbraucher an Kühlmitteldurchsatz
ist.
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Die
soeben beschriebene Erfindung, die einen unabhängigen Zirkulator verwendet,
um einen Kühlgasstrom
für den
Motor und die Lager eines Zentrifugalverdichtersatzes zu erzeugen,
hat abgesehen von den bereits erwähnten Vorteilen, die folgenden Vorteile:
- – keine
Notwendigkeit eines getrennten Kühlfluids;
- – Minimierung
der verdichteten Energie, um die Strömung des Kühlfluids zu erzeugen, und Maximierung
der Wirksamkeit der Kühlung
durch Verringerung der Eingangstemperatur;
- – Minimierung
der Größe der Maschine
und Vereinfachung der Installation;
- – kein
Gasleck nach außen
(Umweltschutz);
- – Verbesserung
der Zuverlässigkeit
einerseits aufgrund einer Kühlung
der Lager während
der Wartungsphasen mit Erzeugung eines inneren Überdrucks, wodurch jede Explosionsgefahr
verhindert werden kann, und andererseits einer Minimierung der äußeren Kühlrohrleitungen
und eines Zeitgewinns beim Ein- und Ausbau;
- – Möglichkeit
der Filterung des Kühlgases;
- – Verbesserung
der mit der Gestaltung der Maschine verbundenen Zuverlässigkeit
aufgrund des Weglassens der Dichtungen und ihrer Hilfsüberwachungssysteme,
aufgrund des vereinfachten Ein- und Ausbaus der verschiedenen Elemente der
Maschine durch die Verwendung von zwei Lagern pro Rotor, aufgrund
einer Vereinfachung der fluchtenden Anordnung des Rotors und der
Abtriebswelle, und aufgrund der Möglichkeit, mit Hilfe der zwei
Ausgleichsebenen, die von jeder Seite der Kopplung zugänglich sind,
vor Ort einen dynamischen Ausgleich herzustellen.