-
Flügelradverdichter mit abdichtendem kreisendem Flüssigkeitsring Die
Erfindung -betrifft Flügelradverdichtermit abdichtendem kreisendem Flüssigkeitsting,
insbesondere solche für die Ansaugung von Gas-Flüssigkeits-Gemischen. Derartige
Verdichter sind bekannt und bestehen im wesentlichen aus einem Flügelrad, das in
einem unrunden, mit einer oder mehreren Ausbauchungen versehenen Gehäuse umläuft.
Infolge der Fliehkraft legt sich die kreisende Flüssigkeit gegen die Wandungen des
Gehäuses an, indem sie sich bei jeder Umdrehung entsprechend der Zahl der Ausbauchungen
vom Mittelpunkt des Gehäuses entfernt und demselben wieder nähert. Das Gas wird
dabei in den Zeilen des Flügelrades von-der Flüssigkeit angesaugt und verdichtet:
An. den dem stärksten Verdichtungsdruck entsprechenden. .Stellen ,sind im: Gehäuse,
Drucköffnungen vorgesehen, die mit Förderstutzen in Verbindung stehen.
-
Zur Erzielung eines hohen Wirkungsgrades ist es von Bedeutung, daß
an der Stelle des stärksten Verdichtungsdruckes die Ringflüssigkeit bis an die Drucköffnungen
heranreicht.
-
Wenn in dem Gas-Flüssigkeits-Gemisch der Anteil an Flüssigkeit sehr
klein ist, so wird diese Bedingung dadurch erfüllt, daß der Flüssigkeitsüberschuß
gleichzeitig mit dem geförderten Gas durch die Drucköffnungen ausgestoßen wird.
Dies genügt, um eine selbsttätige Regelung der Leistung zu gewähr leisten.
-
Nimmt aber der Flüssigkeitsanteil im Gas-Flüssigkeits-Gemisch zu,
so können zwar die verdichtbaren . Gase durch die Drucköffnun=
gen
fast augenblickf-ch entweichen; das Ausstoßen der überschüssigen Flüss-gkeit durch
die immer verhäl n'smäßig engen- Druzköffnungen dauert aber zu lange Zeit. Dadurchentstellt
im Verdichtergehäuse eine erhebliche Drucksteigerung, die einen zu großen Leistungsverbrauch
des Verdichters zur Fo',ge hat.
-
Dieser Nachteil tritt beispielsweise beim Ansaugen der Luft-Flüss`gkeits-Gemische
auf, die sich in einer Papiermaschine beim Ansangen des in der Papiermasse befindlichen
Wassers bilden und bei denen der Anteil der Flüss'gkeit io bis 150;o des Gesamtvolumens
erreichen kann.
-
Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei derärtigen Flügelradverdichtern
zum Zweck der Regelung der Leistung während des Betriebes Flüssigkeit aus dem kreisenden
Flüssigkeitsring durch einen mit einem Durchflußregelorgan versehenen Auslaß zu
entnehmen. Bei den Verdichtern dieser b°kannten Art wird das Durchflußregelorgan
durch den in einem Druckkessel herrschenden Druck gesteuert, der seinerseits von
dem Druck im Verdichter abhängt, und es öffnet sich erst, wenn im Druckkessel der
Höchstdruck erreicht worden ist. Außerdem liegt der FlüssigkeitsausIaß im Gehäuse
dieser Verdichter nicht an der Stelle des stärksten Verdichtungsdruckes auf dem
Umfang des Arbeitsraumes. Dies hat zur Folge, daß sich das Durchflußregelorgan erst
mit einer Verzögerung öffnet und die Dicke des Flüssigkeitsringes so lange. bis
dieses Öffnen erfolgt, zunimmt, so daß die Leitung, die zum Antrieb des Verdichters
notwendig ist, ansteigt, während zugleich die Menge des angesaugten Luft-W asser-Gem'_sches
abnimmt. Ferner kann bei der bekannten Einrichtung dieser Art das Druckluftregelorgan
nur zwei Stellungen einnehmen, und zwar entweder die der vollständigen Öffnung oder
die der vollständigen Schließung. Dadurch kann der Flüss'-gkeitsauslaß nicht for:schreitend
entsprechend dem veränderlichen Flüssigkeitsanteil in dem Gas-Flüssigkeits-Gemisch
geregelt werden.
-
Diese Nachteile werden bei dem Flügelradverdichter gemäß der Erfindung
dadurch behoben, daß der Flüssigkeitsauslaß innerhalb des durch die Drucköffnung
bestimmten Sektors des Verdichtergehäuses liegt. In diesem Sektor entsteht der stärkste
Verdichtungsdruck auf dem Gehäuseumfang. Zweckmäßig wird die Lage dieses Flüssigkeitsauslasses
innerhalb dieses Sektors veränderbar und einstel.bar ausgebildet.
-
Um zum Zwecke der Regelung der Leistung entsprechend der Änderung
des Flüssigkeitsanteils in dem geförderten Gas-Flüssigkeits-Gemisch während des
Betriebes Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsring entnehmen zu können, besteht ferner
erfindungsgemäß das Durchflußregelorgan für den Auslaß aus einer Ven:ilgruppe mit
zwei parallel zueinander angeordneten Gliedern, von denen das eine Ventil eine Durchflußöffnung
hat, die bei der Ingangsetzung des Verdichters von Hand eingestellt wird, während
das andere Ventil eine Durchflußöffnung hat, die sich selbsttä.ig in Abhängigkeit
von dem in der Auslaßleitung vor dem Regelorgan herrschenden Druck ändert. Dabei
öffnet sich das letztere Ventil nur, wenn die Durchlaßöffnung des ersten Ventils
infolge zu großen Flüssigkeitsgehaltes des Gas-Flüssigkeits-Gemisches zum Auslaß
der Flüss_'gkeit unzureichend wird.
-
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar
Fig. i eine Gesamtansicht, Fig.2 einen eins:ellbaren und veränderbaren Au-,laß für
den Flüss:gke:tsüberschuß. Der Verdichter besteht aus einem Flügel rad i im Innern
eines Gehäuses 2, welches zwei Ausbauchungen aufweist. Das angesaugte Gemisch tritt
durch die mit dem Saugstutzen q. in Verberdung stehenden Saugöffnungen 5 ein und
wird durch die mit dem Drucks.utzen 6 in Verbindung stehenden Drucköffnungen ,3
ausgestoßen. Erfindungsgemäß hat das Verdichtergehäuse zwei Auslässe 7 und 8, die
am Umfang ein wenig vor den Zonen des s:ärksten Verdichtungsdruckes innerhalb der
durch die Drucköffnungen 3 bestimmten Sektoren vorgesehen sind. Die Auslässe 7 und
8 nehmen entweder, wie in Fig. i dargestellt, eine feste Lage eln, oder ihre Winkellage
ist, wie in Fig.2 geze_gt, einstellbar. In letzterem Falle sitzt der Auslaß auf
einem beweglichen Schuh 12, der mit Schraubenbolzen 14 in Schlitzen 13 befestigt
ist. Die beiden Auslässe 7 und 8 sind mit einem Rohr 9 verbunden, das ein einstellbares
Ventil i o trägt.
-
Die Einrichtung wird in folgender Weise verwendet: Wenn der Flügelradverdichter
ein Gas-Flüssigkeits-Gemisch mit starkem Flüssi&keitsgehalt fördert, stellt
man das Ventil io derart ein, daß die gesamte überschüssige, für das Arbeiten des
Verdichters nicht erforderliche Flüssigkeit durch die Auslässe 7 und 8 abgeführt
wird, während durch die Drucköffnungen 3 lediglich einige Tropfen abfließen.
-
Bei wechselnder Fördermenge besteht die Gefahr, daß die Regelung durch
das Ventil io unvollkommen, wenn nicht überhaupt unwirksam wird. Daher ist für diesen
Fall ein zusätzliches, selbsttätig arbeitendes Durchflußregelorgan, wie be:sp:elswe:se
ein ausgewogenes Ventil i 1, vorgesehen, das in einer Abzweigung der Leitung 9 angeordnet.
ist. .
Dieses Ventil a i arbeitet in folgender Weise: Wenn der Wassergehalt
des geförderten Gemisches zunimmt, so steigt der Verdich:ungsdruck abhängig von
diesem Wassergehalt. Man kann also das Ventil i i auf einen Druck einstellen, der
ein wenig über dem gewünschten Verdichtungsdruck liegt. Das überschüssige Wasser
wird zunächst durch das immer geöffnete und für normalen Betrieb eingestellte Ventil
io in einer Menge abfließen, die um so größer wird, je höher der Druck ansteigt.
Sobald das Ventil i o zur Abführung des Wassers nicht mehr ausreicht und der Druck
infolgedessen über den eingestellten Öffnungsdruck des Ventils i i ansteigt, so
wird sich dieses Ventil selbsttätig öffnen und das Wasser auch durch dieses Ventil
abfließen. Dadurch wird die Dicke des Flüss'gkeitsringes annähernd auch dann konstant
gehalten, wenn der Anteil des Wassers im angesaugten Gemisch sich ändert; daher
wird auch die Leistung, die zum Antrieb des Fiügelradverdichters notwendig ist;
annähernd kons.ant bleiben.
-
Das Ventil i i kann in beliebiger anderer Weise ausgebildet sein,
z. B. kann zur Regelung statt eines Gewichtes, einer Feder o. dgl. ein Vorratsbehälter
mit konstantem und einstellbarem Fläss'gkeitsstand oder -druck h'n:er dem Ventil
angeordnet werden.
-
Bei Verdichtergehäüsen mit mehreren parallelen Stufen ist in jeder
einzelnen Stufe ein Auslaß angeordnet.
-
Mittels der Einrichtung gemäß der Erfindung wird der Energieverbrauch
selbst dann verhältnismäßig niedrig gehalten, wenn ein erheb:iches Flüss'gkeitsvolumen
abgeführt wird. Der Leistungsverbrauch 'ist bei sonst gleichen Bedingungen kleiner
als bei Flügelradverdichtern, bei denen die Flüssigkeit durch Auslässe austritt,
die nicht innerhalb der dem höchsten Druck entsprechenden Zone des Verdichtergehäuses
liegen.