DE726777C

DE726777C - Device for cooling the compressor room of air and gas compressors

Info

Publication number: DE726777C
Application number: DEF88060D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Elze
Original assignee: DEMAG DRUCKLUFTTECH; Frankfurter Maschinenbau AG
Current assignee: DEMAG DRUCKLUFTTECH; Frankfurter Maschinenbau AG
Priority date: 1940-03-12
Filing date: 1940-03-12
Publication date: 1942-10-20

Description

Einrichtung zur Kühlung des Verdichterraumes von Luft= und Gasverdichtern Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kühlung des Verdichterraumes von Luft- und Gasverdichtern mit im Ventilkopf angeordnetem Saug- und Druckventil nach Art der bekannten Turmventile mit übereinander angeordneten Lufteintritts-bzw. -austrittsstellen.Device for cooling the compressor room of air and gas compressors The invention relates to a device for cooling the compressor chamber of air and gas compressors with suction and pressure valves arranged in the valve head according to Art the known tower valves with one above the other air inlet or. - exit points.

Um bei Verdichtern der angegebenen Art einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erzielen, sieht man möglichst große Lufteinlaß-und -auslaßquerschnitte vor. Aus diesem Grunde finden bei den bekannten Verdichtern sogenannte Schlitz- oder Ringplattenventile Anwendung, welche die notwendigen großen Durchgangsquerschnitte aufweisen. Diese Ventile haben aber den großen Nachteil, =daß sie häufig die ganze, zum mindesten aber fast die ganze dem Zylinder zugewandte Fläche der unteren Ventilkopfseite beanspruchen. Der Zylinderboden fällt daher für die notwendige Kühlung des Verdichtungsraumes gänzlich aus. Die Erfindung bringt in dieser Beziehung den entscheidenden Vorteil, -daß der von der Luft durchströmte freie Innenraum der Ventile durch in ihn hineinragende, eine Kühlflüssigkeit, z. B. Wasser, enthaltende Einsätze gekühlt ist. Dadurch wird ein großer Teil der Zylinderböden unmittelbar für die Kühlun des Verdichtungsraumes nutzbar gemacht und der Wirkungsgrad des Verdichters dementsprechend wesentlich verbessert. Die Maßnahme nach der Erfindung bewirkt bei der hier getroffenen Ventilanordnung auch eine starke Schalldämpfung, was hauptsächlich auf den Kühlmittelkern im Innern der Ventile einerseits und durch die Aufteilung der Luft durch die übereinanderliegenden Ventilplatten der Turmventile in mehrere Luftströme andererseits zurückzuführen ist. Die Einrichtung nach der Erfindung ist zweckmäßig so ausgebildet, daß die Einsätze durch die hohl gestalteten Träger der Turmventile gebildet «erden und diese von der Kühlflüssigkeit durchströmt sind. Dadurch ist der Träger eines jeden Ventils bestens für die Kühlung ausgenutzt, und. andere besondere Leitungen für die Kühlflüssigkeit sind entbehrlich.In order to achieve the highest possible efficiency with compressors of the specified type To achieve the greatest possible air inlet and outlet cross-sections are provided. the end For this reason, so-called slit or ring plate valves are found in the known compressors Application that have the necessary large passage cross-sections. These But valves have the big disadvantage = that they often do the whole thing, at least but take up almost the entire area facing the cylinder on the lower side of the valve head. The cylinder bottom therefore falls for the necessary cooling of the compression chamber completely off. In this respect, the invention has the decisive advantage -that the free interior of the valves through which the air flows through protruding into it, a cooling liquid, e.g. B. water containing inserts is cooled. This will a large part of the cylinder bottoms directly for cooling the compression chamber made usable and the efficiency of the compressor is accordingly essential improved. The measure according to the invention is effective in the valve arrangement made here also a strong sound absorption, which is mainly due to the coolant core inside the valves on the one hand and through the division of the air through the superimposed On the other hand, valve plates of the tower valves are attributed to several air streams is. The device according to the invention is expediently designed so that the inserts through the hollow shaped support of the tower valves formed «earth and these are traversed by the coolant. This makes the wearer one every valve is optimally used for cooling, and. other special lines for the coolant are unnecessary.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfahren die Einsätze dadurch eine besonders geschickte Gestaltung, daß sie kegelstumpfartig auslaufen und dieser lcegelstumpfartige Teil bis zur Unterseite des Zylinderkopfes geführt ist. Diese Maßnahme bringt es finit sich, daß der den Turmventilen an sich anhaftende Mangel der Vergrößerung de schädlichen Raumes so gut wie völlig ausgeglichen ist.In a further embodiment of the invention, the inserts experience this a particularly clever design that they taper off like a truncated cone and this lcegel frustum-like part is guided to the underside of the cylinder head. These Measure brings it finitely that the deficiency adhering to the tower valves the enlargement of the harmful space is almost completely balanced.

Um die Wirksamkeit der Kühlflüssigkeit noch zu steigern, ist bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der in die Ventile hineinragende Teil der Einsätze außen mit vorzugsweise in Richtung des strömenden Mittels.beispielsweise Luft,verlaufendei, Kühlrippen versehen. Da diese Rippen in der Bahn des strömenden Mittels (Luft) liegen, werden sie von der Luft intensiv bestrichen, so daß diese sich ganz erheblich abkühlt, ehe sie beispielsweise saugseitig in den Zylinder gelangt bzw. druckseitig denselben verläßt. Es liegt je#loch im Bereiche der Erfindung, die Kühlrippen auch in einer bestimmten Neigung zur Richtung des strömenden Mittels zu verlegen.In order to increase the effectiveness of the cooling liquid, one of the Another embodiment of the invention, the protruding into the valves part of Inserts on the outside with preferably in the direction of the flowing medium, for example Air, running, cooling fins provided. Because these ribs are in the path of the flowing By means of (air) lying, the air brushes them intensely, so that these cools down considerably before it reaches the cylinder on the suction side, for example or leaves the same on the pressure side. It is always within the scope of the invention, the cooling fins also at a certain inclination to the direction of the flowing medium relocate.

Eine weitere Verbesserung ist gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß die dein Kolben zugewandte wirksame Kühlfläche der Einsätze größer ist. als die Kolbenbodenfläche bzw. die dem Kolben zugewandte Kühlfläche der Einsätze die Kolbenbodenfläche nach außen hin überragt. Dadurch wird die Kühlfläche um ein Vielfaches vergrößert. Dies kann so weit getrieben werden, daß die Kühlfläche größer wird als die Kolbenbodenfläche. so daß sich der Verdichtun gsvargang nicht wie bei den bisher bekannten Bauarten nach der Adiabate hin, sondern nach der Isotliernte hin verschiebt.A further improvement is achieved according to the invention by that the effective cooling surface of the inserts facing your piston is larger. as the piston crown surface or the cooling surface of the inserts facing the piston The piston crown surface protrudes towards the outside. This increases the cooling surface many times over enlarged. This can be carried out so far that the cooling surface is larger than the piston crown area. so that the Verdichtun gsvargang not as with the hitherto known designs towards the adiabatic, but shifts towards the Isotli harvest.

Die Kühlwirkung kann ferner noch dadurch erhöht werden, daß in die Ventileinsätze Fallrohre hineinragen. -die die Kühlflüssigkeit bis nahe an den Boden der Einsätze leiten. Damit ist die Gewähr gegeben. daß die Kühlflüssigkeit sicher an der wirksamen Kühlwand der Einsätze vorbeifließt. Dabei ist zweckmäßig die Führung der Kühlflüssigkeit so gewählt, daß sie zuerst den Saugventileinsatz .und hernach den Druckventileinsatz durchfließt.The cooling effect can also be increased by the fact that in the Valve inserts protrude downpipes. -that the coolant is close to the bottom of operations. This is the guarantee. that the coolant is safe flows past the effective cooling wall of the inserts. The leadership is useful the coolant is chosen so that it starts with the suction valve insert and then afterwards flows through the pressure valve insert.

Auf der Zeichnung ist eine A.usführungsform der Erfindung als Beispiel dargestellt. Fig. i veranschaulicht einen Querschnitt eines finit der neuen Kühleinrichtung ausgestatteten Ventilkopfes. Fig. 2 zeigt in ihrer linken Hälfte einen Schnitt nach der Linie A-.-1 und in ihren rechten Teil eine Draufsicht auf den Ventilkopf.The drawing shows an embodiment of the invention as an example shown. Fig. I illustrates a cross section of a finite of the new cooling device equipped valve head. Fig. 2 shows in its left half a section according to the line A -.- 1 and in its right part a plan view of the valve head.

In Fig. i ist der Kolben des Verdichter finit i bezeichnet. Der auf den Zylindern aufgesetzte Ventilkopf 2 ist mit hohl ausgebildeten Einsätzen 3, d. versehen. Der Einsatz 3 dient als Träger für das Sauggentil 5, während der ebenfalls hohl ausgebildete Einsatz A-als Träger für das Druckventil 6 dient. Beile Ventile sind nach Art der bekannten Turmventile ausgebildet. Die Lufteinlaß- hzw. -auslaßstellen dieser Ventile liegen übereinander. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei solcher Eintritts- bzw. Austrittsstellen vorgesehen. Gehalten werden die Turinventile an den Einsätzen 3 und 4. durch Schrauben 7.In Fig. I the piston of the compressor is denoted finite i. The on The valve head 2 placed on the cylinders is provided with hollow inserts 3, i. Mistake. The insert 3 serves as a carrier for the Sauggentil 5, during which also hollow insert A-serves as a carrier for the pressure valve 6. Hatchets valves are designed in the manner of the known tower valves. The air inlet hzw. outlet points these valves are one above the other. In the illustrated embodiment are three such entry and exit points are provided. The Turin valves are held on inserts 3 and 4 with screws 7.

Die Einsätze 3 und .I laufen nach unten hin kegelstumpfartig aus. Die untere Seite der Einsätze liegt in der Ebene der dein Zylinder zugewandten Ventilkopfseite. Sowohl der Einsatz 3 als auch der Einsatz. sind an ihren kegelstumpfförmigen Teilen mit Rippen 8 ausgerüstet, die sich von der kegelstumpfförinigen Wand der Einsätze zu den Ventilen hin erstrecken. Ihre Längsflächen liegen in Richtung der strömenden Luft. Die Rippen 8 sind auf dem ganzen Umfang der Ventileinsätze in der nötigen Zahl verteilt.The inserts 3 and .I run downward like a truncated cone. The lower side of the inserts lies in the plane of the valve head side facing your cylinder. Both bet 3 and bet. are at their frustoconical parts equipped with ribs 8 extending from the frustoconical wall of the inserts extend towards the valves. Their longitudinal surfaces lie in the direction of the flowing Air. The ribs 8 are on the entire circumference of the valve inserts in the necessary Number distributed.

Der Ventileinsatz 3 ist durch einen Ventildeckel 9 und der @Tentileinsatz .4 durch einen Ventildeckel io verschlossen. In den Deckel o ist ein Fallrohr i i und in den Deckel io ein Fallrohr i2 eingesetzt. BeideFallrohre reichen bei verschraubten Deckeln bis in die unmittelbare Nähe der Einsatzböden. lin Deckel 9 ist ein Kanal 13 vorgesehen, der einerseits finit einer Zuleitung 1.1. für die Kühlflüssigkeit und anderseits mit dem Fallrohr i i in @Terbindung steht. Der Deckel 9 ist ferner finit einem weiteren Kanal 15 versehen, der an den Innenraum des Einsatzes 3 angeschlossen ist.The valve insert 3 is through a valve cover 9 and the valve insert .4 closed by a valve cover ok. In the lid o is a downpipe i i and a downpipe i2 inserted into the lid io. Both downpipes are sufficient with screwed Lids up to the immediate vicinity of the insert shelves. lin cover 9 is a channel 13 provided, which on the one hand finite a feed line 1.1. for the coolant and on the other hand with the downpipe i i is connected. The lid 9 is also finitely provided a further channel 15 which is connected to the interior of the insert 3 is.

Der Deckel io ist ebenfalls mit zwei Kanälen versehen, die mit 16 und 17 bezeichnet sind. Der Kanal 16 steht mit dem Fallrohr 1 2 in Verbindung. Der Kanal 17 ist an den Innenraum des Einsatzes d. angeschlossen und in Verbindung mit einer Abflußstelle. Die Kanäle 15 und 16 sind durch ein Rohrstück i8 miteinander verbunden.The lid io is also provided with two channels with 16 and 17 are designated. The channel 16 is connected to the downpipe 1 2. Of the Channel 17 is to the interior of the insert d. connected and in conjunction with a drainage point. The channels 15 and 16 are connected to one another by a piece of pipe i8 tied together.

Die Flüssigkeit strömt nun in der durch Pfeile angezeigten Weise von dein Einlaß 14 durch den Kanal 13, das Fallrohr i r, den Innenraum des Einsatzes 3, den Kanal i 5. Glas Verbindungsrohr 18, den Kanal 16, das Fallrohr 12, den Innenraum des Einsatzes.4 und den Kanal 17 zur Abflußstelle. Da einerseits die Luft- bzw. Gasgeschwindigkeit an der Stelle der kegelstumpfförmigen Teile der Ventileinsätze infolge der Bauart der Turmventile eine sehr große ist und anderseits auch die Wassergeschwindigkeit in den Ventileinsätzen infolge der Anordnung der Fallrohre 11, 12 ebenfalls eine große ist, ist auch die Wärmeübergangszahl eine bedeutende; sie ist gegenüber der bei den bekannten Kühlvorrichtungen erzielten Wärmeübergangszahl erheblich gesteigert. Das bringt es mit sich, daß an den durch die Ventileinsätze gewonnenen Kühlflächen ein so großer Wärmeübergang stattfindet, daß er sich auf die Endtemperatur der Druckluft in .erheblichem Maße bemerkbar macht.The liquid will now flow off in the manner indicated by the arrows your inlet 14 through the channel 13, the downcomer i r, the interior of the insert 3, the channel i 5. Glass connecting pipe 18, the channel 16, the downpipe 12, the interior des Einsatz.4 and the channel 17 to the drainage point. Since on the one hand the air resp. Gas velocity at the point of the frustoconical parts of the Valve inserts due to the design of the tower valves is a very large one and, on the other hand, also the water speed in the valve inserts due to the arrangement of the downpipes 11, 12 also a is large, the heat transfer coefficient is also a significant one; she is opposite the The heat transfer coefficient achieved in the known cooling devices is considerably increased. This means that on the cooling surfaces obtained by the valve inserts so great a heat transfer takes place that it affects the final temperature of the compressed air makes noticeable to a considerable extent.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device _ for cooling the compressor room of air and gas compressors with suction and pressure valves arranged in the valve head in the manner of the known tower valves with air inlet valves arranged one above the other or exit points, characterized in that the air flowed through free interior space of the valves by protruding into it, containing a cooling liquid Inserts (3, 4) is cooled.

2. Device according to claim i, characterized in that that the inserts (3, 4) formed by the hollow support of the valves (5, 6) and are traversed by the coolant.

3. Device according to the claims i and 2, characterized in that the end protruding into the valves (5, 6) of the inserts (3, 4) truncated cone, g is formed and extends to the bottom of the valve head (2) extends.

4. Device according to claims i to 3, characterized in that the part of the inserts (3, 4) protruding into the valves (5, 6) is provided on the outside with cooling fins (8) preferably extending in the direction of the flowing medium.

5. Device according to claims i to 4., characterized characterized in that the effective cooling surface of the inserts facing the piston (i) (3, 4) is larger than the piston crown area.

6. Device according to the claims i to 5, characterized in that the effective cooling surface facing the piston (i) of the inserts (3, .4) protrudes outwardly beyond the piston crown surface.

7. Establishment according to claims i and 6, characterized in that the inserts (3, 4) Downpipes (i 1, 12) protrude, which the cooling liquid to close to the bottom of the Manage operations. B. Device according to claims i to 7, characterized in that that the coolant first enters the suction valve insert (3) and then the pressure valve insert (4) flows through.