DE7831658U1

DE7831658U1 - Rotations- bzw. drehkolbenverdichteranlage mit einem oel-vorabscheider

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Publication number: DE7831658U1
Application number: DE787831658U
Authority: DE
Original assignee: BAUER HEINZ 8000 MUENCHEN
Current assignee: BAUER HEINZ 8000 MUENCHEN
Priority date: 1978-10-24
Filing date: 1978-10-24
Publication date: 1979-03-01

Description

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Patentanwälte

RÖSTER & SOCHA

8 München 40 - Leopoldstr. 77
Telefon: (089) 34 61 20

Heinz Bauer
Eungestr. 17, D-8000 München 71

Roations- bzw. Drehkolbenverdichteranlage mit einem öl— Vorabscheider

Die Neuerung bezieht sich auf eine Rotations- bzw. Drehkolbenverdichteranlage mit einem Öl-Vorabscheider und einem diesem nachgeschalteten Öl-Feinabscheider, wobei der Öl-Vorabscheider■ als, insbesondere zylindrisches, liegendes Gefäß ausgebildet ist, welches von dem aus dem Verdichter austretenden komprimierten Gas-Öl-Gemisch im wesentlichen in Längsrichtung durchströmt wird.

Zur Kompression von gasförmigen Medien werden in vielen Fällen

beispielsweise S_chraubenkompressoren verwendet. Sie sind betriebssicher und ruhig im Lauf. Das zu komprimierende gasförmige Medium wird durch einen Saugstutzen angesaugt und im Arbeitsraum des Verdichters auf bekannte Weise dadurch komprimiert, daß es fortlaufend durch jeweils zwei ineinandergreifende Schraubengänge zweier in einem Gehäuse angeordneter Rotoren von der Saugseite bis zur Druckseite des Kompressores geschoben wird, wobei sich das Volumen der das Gas oder die Luft enthaltenden Verdichtungsgänge jeweils verringert. Das komprimierte gasförmige Medium wird nach Austritt aus der Druckseite des Kompressors durch eine Druckleitung dem Verbraucher zugeführt.

Bei der Kompression wird zur Kühlung, Schmierung und Abdichtung, abgesehen von den Trockenlaufkompressoren, immer eine Flüssigkeit, in der Regel Öl verwendet. Das öl wird dabei üblicherweise zu Beginn der Verdichtung in den Arbeitsraum des Kompressors eingeführt. Nach Beendigung der Verdichtung ist dafür zu sorgen, daß das öl wieder, von dem komprimierten Gas getrennt wird. Hierzu sind in der Druckleitung zwischen Verdichter und Verbraucher entsprechende ölabscheideeinrichtungen angeordnet. i

Diese Ölabscheidereinrichtungen sind bei kleineren Verdichter- f anlagen einfach durch einen ölabscheiderkessel gebildet, in welchem in der Regel eine ölabscheiderpatrone entsprechend großer Abmessungen angeordnet ist. Beim Durchtritt des Gas-Öl-Gemischs durch die Wandungen der Ölabscheiderpatrone wird das Öl abgeschieden, und das abgeschiedene Öl sammelt sich in einem im unteren Bereich des ölabscheiders befindlichen Ölraum. Somit muß bei dieser Ölabscheidereinrichtung der Ölabscheider, welcher zumeist in stehender zylindrischer Ausführung verwendet wird,

eine relativ große Gesamthöhe aufweisen. ·

Insbesondere bei größeren Verdichteranlagen werden jedoch die erforderlichen ölabscheidereinrichtungen in einen Öl-Vorabscheider|

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und einen diesem nachgeschalteten Öl-Feinabscheider aufgeteilt. Da bei dieser Ausführung im Öl-Vorabscheider bei entsprechend langer Ausgasstrecke bereits der größte Teil des Öls aus dem komprimierten Gas-Öl-Gemisch abgeschieden wird, kann der Öl-Feinabscheider, welcher in seinem grundsätzlichen Aufbau zumeist dem vorstehend beschriebenen einzigen Ölabscheider entspricht, kleiner als der bisherige Ölabscheider ausgeführt werden, wobei insbesondere der bisher vorgesehene Ölraum praktisch vollkommen entfällt.

Der Öl-Vorabscheider ist als normalerweise zylindrisches, liegendes Gefäß ausgebildet, welches von dem aus dem Verdichter austretenden komprimierten Gas-Öl-Gemisch im wesentlichen in Längsrichtung durchströmt wird. Innerhalb des Öl-Vorabscheidergefässes befindet sich vorabgeschiedenes Öl, wobei sich der Ölspiegel beispielsweise in halber Höhe des Öl-Vorabscheidergefässes befindet. Das ankommende komprimierte Gas-Öl-Gemisch strömt am vorderen Ende des Öl-Vorabscheidergefässes in das darin befindliche vorabgeschiedene Öl ein und durchströmt dieses in Längsrichtung des Öl-Vorabscheiders. Während des Hindurchströmens des § Gemische durch das vorabgeschiedene Öl sondert sich das Gas in Form von Blasen ab, welche nach oben in den Gasraum des Öl-Vorabscheiders strömen. Das im Gasraum des Öl-Vorabscheiders befindliche Gas, welches noch kleinere Ölpartikelchen enthält, strömt anschließend in den Öl-Peinabscheider, wo das Gas praktisch vollkommen von diesem Restöl befreit wird. Andererseits fließt das vorabgeschiedene Öl laufend nach unten aus dem Öl-Vorabscheider aus und wird gemeinsam mit dem im Öl-Feinabscheider abgeschiedenen Öl zur Saugseite des Verdichters zurückgeführt. Im hinteren Bereich des Öl-Vorabscheiders ist hierzu beispielsweise ein oben offenes Rohr vorgesehen, dessen Öffnung sich in Hohe des gewünschten Ölspiegels befindet.

Bei den bekannten Öl-Vorabscheidern tritt jedoch, wie leicht einzusehen, an der Oberfläche des vorabgeschiedenen Öls eine be-

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trächtliche Schaumbildung auf. Diese Schaumbildung erschwert nicht nur die Öl-Vorabscheidung, sondern es strömt laufend 01-schaum auch in den nachgeschalteten Öl-Feinabscheider und beansprucht dort die Filterpatrone in merklichem Umfang, sodaß diese immer noch entsprechend große Abmessungen aufweisen muß.

Der vorliegenden Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde eine einfache Rotations- bzw. Drehkolbenverdichteranlage der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Anlagen vermeidet und bei welcher insbesondere die Schaumbildung im Öl-Vorabscheider und die sich daraus ergebenden nachteiligen Folgen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß im Öl-Vorabscheider dicht oberhalb des ölspiegels und parallel zu diesem

fich. .... _w ...„_ , über die gesamte Querschnitt sflache des Öl-Vorabscheiders erstreckt.

Das neuerungsgemäß angebrachte Maschengitter ermöglicht einerseits ein gutes Hindurchströmen des vom Öl vorbefreiten komprimierten Gases, bildet jedoch andererseits bei entsprechender Ausbildung im Vergleich zu dem im Gasraum des Öl-Vorabscheiders befindlichen Gas einen derart vergrößerten, über die gesamte öloberflache verteilten Widerstand, daß eine Ölschaumbildung v-ollkommen verhindert wird» Somit entweichen die Gasblasen durch die Maschen des Maschengitters in den Luftraum des Öl-Vorabscheiders und können von dort ohne Widerstand zum Öl-Feinabscheider abströmen. Somit ergeben sich bei der neuerungsgemäßen Verdichteranlage besonders wesentliche Vorteile. Zum einen wird infolge fehlender Schaumbildung die Öl-Vorabscheidung beträchtlich verbessert. Der Öl-Vorabscheider ermöglicht somit bei gegebenen Abmessungen einen verbesserten Vorabscheidungsgrad oder der Öl-Vorabscheider kartnbsi gegebenem Vorabscheidungsgrad geringere Abmessungen aufweisen. Andererseits wird neuerungsgemäß eine

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Beanspruchung der Filterpatrone des Öl-Feinabscheiders durch Ölschaum vermieden, sodaß diese noch weiter verringerte Abmessungen aufweisen kann. Dieser Vorteil ergibt insbesondere bei stehenden Öl-Feinabscheider-Ausführungen den gerade in der Praxis wichtigen Vorzug einer verringerten Bauhöhe des Öl-Feinabscheiders. Sämtliche Vorteile werden durch die Neuerung mit besonders einfachen Mitteln erreicht, nämlich lediglich einem in bestimmter Weise innerhalb des Öl-Vorabscheiders angeordneten Maschengitter.

Eine weitere Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der neuerungsgemäßen Verdichteranlage ergibt sich, wenn/in den Öl-Vorabscheider einmündende Gemisch-Druckleitung sowie die aus dem Öl-Vorabecheider austretende Gas-Druckleitung zumindest nahezu parallel zueinander und zur Längsrichtung des Öl-Vorabscheiders angeordnet sind. Hierdurch werden Umlenkungen des komprimierten Gas-Öl-Gemisches beim Eintritt in den Öl-Vorabscheider sowie des vorentölten Druckgases beim Austritt aus diesem und damit verbundene Umlenkverluste vermieden.

Die Neuerung wird nachstehend anhand von einem in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine neuerungsgemäße Schraubenverdichteranlage im schematischen Längsschnitt und
Eigur 2 einen Schnitt II-II aus Figur 1.

Die dargestellte Schraubenverdichteranlage dient beispielsweise zum Verdichten von Luft. Die zu verdichtende Luft wird durch einen Ansaugfilter 1 und eine Ansaugleitung 2 in den Arbeitsraum des Schraubenverdichters 3 eingesaugt, in welchem je ein weiblicher und männlicher Rotor angeordnet sind, die miteinander kämmmen. Die beiden Rotoren werden mittels einer (nicht dargestellten Antriebseinrichtung angetrieben. Im Arbeitsraum des Verdichters 3 wird die Luft auf die bereits eingangs beschriebene Weise komprimiert und verläßt anschließend den Verdichter durch eine Druckleitung 4 in Richtung auf den Verbraucher.

Zu Beginn der Kompression wird zur Kühlung, Schmierung und Ab-

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dichtung öl in den Arbeitsraum des Verdichters 3 eingeführt, welches nach Beendigung der Kompression aus der komprimierten Luft wieder entfernt werden muß. Hierzu mündet die Druckleitung 4 zunächst in einen Öl-Vorabscheider 5 ein, in welchem eine Vorabscheidung von öl aus dem komprimierten Luft-Öl-Gemisch auf die nachstehend noch näher su beschreibende Weise erfolgt. Die von dem größten Teil des Öls befreite Luft strömt anschließend durch eine Leitung 6 in einen Öl-Feinabscheider 7 ■> in welchem das restliche Öl aus der Druckluft herausgefiltert wird. Die vom Öl praktisch vollkommen befreite Druckluft strömt schlie lieh durch eine Leitung 8 zum Verbraucher.

Der Öl-Vorabscheider 5 ist als relativ langes liegendes zylindrisches Druckgefäß ausgebildet, an dessen vorderem Ende die Druckleitung Ψ im (unteren) Ölbereich 9 einmündet. Im Ölbereich 9 befindet sich das im Öl-Vorabscheider 5 aus dem komprimierten Luft-Öl-Gemisch bereits vorabgeschiedene Öl, wobei der ülspiegel sich beispielsweise in halber· Höhe des Öl-Vorabscheiders 5 beiindet.

Neuerungsgemäß ist im Öl-Vorabscheider 5 dicht oberhalb des Ölspiegels und parallel zu diesem ein Maschengitter 11 angeordne welches sich über die gesamte Querschnittsfläche des Öl-Vorabscheiders 5 erstreckt (vgl. Figuren 1 und 2).

Das durch die Druckleitung 4 ankommende verdichtete Luft-Öl-Gemisch durchströmt den Ölraum 9 des Öl-Vorabscheiders im wesentlichen in dessen Längsrichtung. Während dieses Weges steigen, wie durch entsprechende Pfeile zeichnerisch angedeutet, laufend Luftblasen an die Öloberflache, v/o sie durch das Maschengitter 11 hindurch in den darüber befindlichen Luftraum 12 des Öl-Vorabscheiders 5 gelangen. Hingegen bleibt der größte Teil des Öls im Ölraum 9» aus welchem es laufend durch eine Öl-Abflußleitung 1o abfließt.

Beim Entweichen der komprimierten Luft aus dem Ölraum 9 durch das Maschengitter 11 wird eine Öl schaumbildung, wie sie bei den bisherigen Öl-Vorabscheidern auftrat, praktisch vollkommen ver-

mieden. Im übrigen arbeitet der öl-\forabscheider 5 im Gleichstrom und es erfolgt in ihm keinerlei Aufprall mit daraus resultierendem D_ruckverlust des verdichteten Luft-Öl-Gemischs. Bei ausreichender Länge des Öl-Vorabscheiders 5> d.h. entsprechend la-nger Ausgasstrecke, wird das in der verdichteten Luft enthaltene öl soweit wie nur möglich im Öl-Vorabscheider 5 vorabgeschieden. Somit ist in der im Luftraum 12 des Öl-Vorabscheiders 5 befindlichen Druckluft nur noch ein sehr geringer unvermeidlicher Ölanteil enthalten, welcher schließlich im nachfolgenden Öl-Feinabscheider 7 abgeschieden wird.

Der Öl-Feinabscheider 7 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als stehendes zylindrisches Druckgefäß ausgebildet, in welchem auf bekannte Weise eine auswechselbare Ölabscheiderpatrone 13 angeordnet ist. Beim Durchtritt der das Eestöl enthaltenden Druckluft durch die porösen Wandungen der Ölabscheiderpatrone 15 koagulieren an diesen die restlichen Ölpartikel, welche laufend zum Boden des Öl-Feinabscheiders 7 strömen, von wo aus dieses abgeschiedene Restöl durch eine Öl-Abflußleitung 14 wegbefö&ert wird. Hingegen strömt die vom Öl vollständig befreite Druckluft durch die Leitung 8 zum Verbraucher.

Das durch die Öl-Abflußleitungen 1o und 14 abfließende öl wird durch eine gemeinsame Ölleitung 15 zur Saugseite des V_erdichters 3 zurückgeführt, wo es in dessen Arbeitsraum zur erneuten Verwendung wieder eingesaugt wird. In der Ölleitung 15 befinden sich ein ölfilter 16 und ein Ölkühler 17.

Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß sich in der Ansaugleitung 2 eine Ventileinrichtung 18 befindet, welche ins^ besondere bei Leerlauf oder Stillstand des Verdichters 3 geschlossen ist und bei dessen Lastlauf entsprechend geöffnet wird. Ferner befinden sich in der Ölleitung 15 und der Druckleitung

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beim Verdichter 3 jeweils eine Ventileinrichtung 19 bzw. 2o, welche insbesondere beim Leerlauf oder Stillstand des Verdichters 3 automatisch geschlossen sind, um zu vermeiden, daß dann Drucköl bzw. komprimiertes Luft-Öl-Gemisch in unerwünschter Weise zum Arbeitsraum des Verdichters 3 zurückströmt. Schließlich ist auch in der Leitung 8 eine Ventileinrichtung 21 angeordnet, welche beim Leerlauf oder Stillstand des Verdichters 3 automatisch geschlossen ist, sodaß 'verdichtete und vom Öl befreite Druckluft dann an einem Zurückströmen in die Verdichteranlage gehindert wird. Selbstverständlich öffnen die Ventileinrichtungen 19, 2o und 21 automatisch, wenn beim Anfahren des Verdichters 3 eine bestimmte Druckhöhe erreicht ist.

j Neuerungsgemäß sind ferner die in den ϋΙ-Vorabscheider 5 einmünden de Gemisch-Druckleitung 4 sowie die aus dem Öl-Vorabscheider 5 austretende Gas-Druckleitung 6 zumindest nahezu parallel zueinander und zur Längsrichtung des Öl-Vorabscheiders 5 angeordnet. Hierdurch werden Strömungsumlenkungen und damit verbundene Umlenkverluste vermieden.

Es soll noch besonders darauf hingewiesen werden, daß die Vorzüge des neuerungsgemäß angeordneten MascLengitters 11 bei den zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen von Öl-Vorabscheider 5 und Öl-Feinabscheider 7 zwar in besonderem Ausmaß zu Geltung kommen. Die Anwendung der Neuerung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können das Öl-Vorabscheidergefäß und das Öl-Feinabscheidergefäß grundsätzlich auch beispielsweise mit anderen Querschnittsformen ausgebildet sein. Im übrigen kann der Öl-Feinabscheider grundsätzlich auch in anderer, beispielsweise liegender Bauweise ausgebildet sein, oder es kann die im dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehene Ölabscheiderpatrone durch einb andere Öl-Feinabscheideeinrichtung ersetzt sein.

Claims

Schut zansprüche

1. Rotations- bzw. Drehkolbenverdichteranlage mit einem Öl-Vorabscheider und einem diesem nachgeschalteten Öl-Feinabscheider, wobei der Öl-Vorabscheider als, insbesondere zylindrisches, liegendes Gefäß ausgebildet ist, welches von dem aus dem Verdichter austretenden komprimierten Gas-Öl-Gemisch im wesentlichen in Längsrichtung durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Öl-Vorabscheider (5) dicht oberhalb des Ölspiegels und parallel zu diesem ein Maschengitter (11) angeordnet ist, welches sich über die gesamte Querschnittsfläche des Öl-Vorabscheiders (5) erstreckt.

2. Verdichteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine in den Öl-Vorabscheider (5) einmündende Gemisch-Druckleitung (4·) sowie eine aus dem Öl-Vorabscneider (5) austretende Gas-Druckleitung (6) zumindest nahezu parallel zueinander und zur Längsrichtung des Öl-Vorabscheiders (5) angeordnet sind.