DE7204207U - Zwischenkuehler fuer eine anordnung zum komprimieren eines gases - Google Patents

Description

Zwischenkühler für eine Anordnung zum Komprimieren eines Gases

Die Erfindung betrifft einen Zwischenkühler für eine aus wenigstens zwei Kompressoren bestehende Anordnung zum mehrstufigen Komprimieren eines Gases, bei der der Zwischenkühler zum Kühlen und teilv/eisen Kondensieren des komprimierten Gases dient und aus einem Behälter mit einem Einlaufrohr und einem Ablaufrohr für das Gas und einem im Behälter angeordneten Kühlelement besteht, das von einem Kühlmittel durchströmt wird.

Durch Anwendung eines Zwischenkühlers bei mehrstufiger Komprimierung eines Gases kann das Hubvolumen eines dem Kühler nachgeschelteten Kompressors aufgrund der Volumenverminderung des Gases durch die Abkühlung vermindert werden. Hat man einen kontinuierlichen Gasverbrauch bei einem gewissen Druck und einen mehr oder weniger intermittierenden Verbrauch von kondensiertem Gas, kann der Kühler sowohl als Kühler als auch als Kondensator ausgenutzt v/erden.

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Ein Kühler gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaufrohr im Behälter des Zwischenkühlers bis zum Boden des Behälters geführt ist, das Ablaufrohr von dem oberen Teil des Behälters ausgeht und daß sich die kühlende Fläch" des Kühlelements des Zwischenkühlers hauptsächlich in der unteren Hälfte des Behälters befindet. Eir> solcher Kühler ist innerhalb gewisser Grenzen selbstregelnd, er kann aber darüber hinaus mit verschiedenen zusätzlichen Regelorganen ergänzt werden, um die Regelung bei größeren Abweichungen im Betrieb zu sichern.

Ein Ausführungsbeispzsi der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben, in dieser zeigen :

Fig. 1 eine mehrstufige Kompressoranlage mit einem

Zwischenkühler gemäß der Erfindung und Fig. 2 die Ausführung des Kühlers im einzelnen.

Fig. 1 zeigt zwei Kompressoren 1 und 2, zwischen denen ein Zwischenkühler 3 gemäß der Erfindung angeordnet ist. Wie Fig. 2 zeigt, besteht der Kühler aus einem Behälter 4 mit einem Einlaufrohr 5, das im Behälter 4 bis zum Boden des Behälters geführt ist, und einem Ablaufrohr 6, das von dem oberen Teil des Behälters ausgeht. In dem Behälter ist ein Kühlelement 7 angeordnet, das hier als eine Kühlschlange gezeigt ist, aber auch die Form eines Kühlmantels an der Behälterwand oder eine andere Form haben kann.

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Der Kühler gemäß der Erfindung arbeitet folgend :

Das warme Gas strömt durch das Einlaufrohr 5 hinunter zum Boden des Behälters 4 und steigt dann nach oben, wobei es auf dem Weg nach oben das Kühlelement 7 passiert. Hierbei wird ein Teil des Gases kondensiert und fließt zum Boden des Behälters. Bei niedriger Durchströmung wird das meiste Gas kondensieren, wobei der Behälter ziemlich hoch mit kondensiertem Gas gefüllt wird. Dabei wird ein Teil des Kühlelements mit fließendem Gas bedeckt. Bei größerer Durchströmung wird ein Teil des flüssigen Gases verdampfen, wobei ein größerer Teil der Kühlschlange freigelegt wird.

Die Anwendung des Kühlers gemäß der Erfindung ist auf einen Arbeitsdruck begrenzt, der über dem niedrigsten zum Kondensieren des Gases notwendigen Druck liegt, d.h. dem Druck, bei dem man eine partielle Kondensierung erhält. Unter dem genannten Druck kann das Gas Eis auf dem Kühlelement bilden, wobei auch (^ eine reduzierte Wärmeübertragung erreicht wird, aber dieses führt kaum zu einem stabilen Betrieb.

Aus der Art des Gases und dem aktuellen Druck kann man herleiten, welches Kühlmittel infragekommen kann, z.B. Wasser oder eine Salzlösung oder ein verdampfendes Kühlmittel wie Freon.

Die Temperatur in der Kühlschlange kann konstant gehalten werden, indem man z.B. ein Regelventil 8 am Einlauf der Kühlschlange

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anordnet, das von einem Servoorgan 9 in Abhängigkeit von der Abgangstemperatur des Kühlmittels gesteuert wird. Diese Temperatur wird zweckmäßigerweise mit einem Termistor 10 oder einem anderen temperaturempfindlichen Element ander Ablaufseite der Kühlschlange gemessen, das an der Eingangsseite des Jervoorgans 9 angeschlossen ist. Auf diese Weise wird das Ventil 8 geöffnet, wenn die Temperatur des Kühlmittels steigt, d.h. eine kräftigere Kühlung notwendig wird, während das Ventil gedrosselt wird, wenn die Temperatur bei 10 fällt, was bedeutet, daß die Kühlung zu stark ist.

Eine weitere zusätzliche Regelung zur Unterstützung der Selbstregelung des Kühlers kann darin bestehen, daß das Flüssigkeitsniveau im Kühler kontrolliert wird. Ein ständig zunehmendes Flüssigkeitsniveau bedeutet, daj die Kühlung zu stark ist, und um zu vermeiden, daß Flüssigkeit mit durch das Ablaufrohr 6 gesaugt wird und einen Flüssigkeitsschlag in dem Kompressor 2 verursacht, Luß die Kühlung reduziert werden. Zu diesem Zweck kann im Kühler eine Elektrode 11 angeordnet werden, die zusammen mit dem Behälter einen Kondensator bildet, der an einen anderen Eingang des Servoorgans 9 angeschlossen wird. Mit zunehmender Flüssigkeitsmenge im Behälter wird die Kapazitanz des Kondensators aufgrund eines massiveren Dielektrikums zunehmen, was also dazu führt, daß das Servoorgan das Ventil 3 drosselt.

Anstelle des gezeigten kapazitiven Niveaugebers kann das Ventil 8 von einem Schwimmer im Behälter 4 gesteuert werden,

z.B. über einen elektrischen Kreis, der von einem Schwimmerkontakt gesteuert wird.

Bei manchen Anlagen hat man sowohl Bedarf für komprimiertes wie für kondensiertes Gas. In diesem Fall ist der Kühler arn Boden mit einem Ablaufventil 12 versehen. Die hier abgelassene Flüssigkeit wird schnell ersetzt.

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Claims (4)

Sohutzansprüche;

1. Zwischenkühler für eine aus wenigstens zwei Kompressoren bestehende Anordnung zum arstufigen Komprimieren eines Gases, bei der der Zwischenkühler sum Kühlen und teilweisen Kondensieren des komprimierten Gases dient und aus einem Behälter mit einem Einlaufrohr und einem Ablaufrohr für das Gas und einem im Behälter angeordneten Kühlelement besteht, das von einem Kühlmittel durchströmt w±xl, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaufrohr (5) im Behälter (4) des Zwischenkühlers bis zum Boden des Behälters geführt ist, das Ablaufrohr (6) von dem oberen Teil des Behälters (4) ausgeht und daß sich die kühlende Fläche des Kühlelements (7) des Zwischenkühlers hauptsächlich in der unteren Hälfte des Behälters befindet.

2. Zwischenkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter (4) ein Niveauwächter (11) angeordnet ist, der bei einer gewissen Höhe des Plüssxgkeitsniveaus im Behälter die Zuführung des Kühlmittels zum Kühlelement (7) unterbricht.

3. Zwischenkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (4) mit einem zusätzlichen Ablauf (12) zum Ablassen von kondensiertem Gas versehen ist.

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4. Zwischenkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlelement (7) mit einem Regelventil (8) für das Kühlmittel versehen ist und daß an der Abiaulaeite des Kühlelementes ein zur Steuerung des Regelventils dienender Tempe raturfühler (10) angeordnet ist.