DE8601519U1 - Luftgekühlter, insbesondere fahrbarer Kompressor - Google Patents
Luftgekühlter, insbesondere fahrbarer KompressorInfo
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Description
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Beschreibung:
Die Erfindung bezieht sich auf einen luftgekühlten, insbesondere
fahrbaren Kompressor mit integrierter Druckluftaufbereitung, mit einem verdienter, insbesondere einem Schrauben- ,·
verdichter , und mit einem Antriebsaggregat, insbesondere einem j Dieselmotor, für den Verdichter. '
Bei derartigen, beispielsweise im Baugewerbe eingesetzten | luftgekühlten Kompressoren ist die Druckluftqualität hinsichtlich
des Feuchtigkeitsgehaltes als zu naß zu bezeichnen. Infolgedessen können sich beim Betrieb von Druckluftwerkzeugen
durch das anfallende Kondensat bedingte Funktionsstörungen ergeben. So fallen beispielsweise bei einer 1O-cbm-Schraubenverdichteranlage
pro Tag, je nach herrschender Luftfeuchtigkeit,
rund 30 1 Wasser an. Bereits ab 10° C Ansaugtemperatur kann es durch den Temperaturabfall der sich entspannenden Luft
zu einer Vereisung der Werkzeuge kommen. Das Wasser behindert .·.■
in den Werkzeugen auch die notwendige Schmierung. Erhöhter Verschleiß und Materialdefekte sind die Folge. ;
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen luftgekühlten
Kompressor der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Druckluft hinsichtlich des Feuchtigkeitsgehaltes verbessert
ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein
luftgekühlter, mit einem Kondensatabscheider versehener Nachkühler
im Druckluftstrom angeordnet ist, um die verdichtete Luft von der Verdichtungstemperatur am Nachkühlereintritt auf
eine Temperatur von etwa 10° C über Ansaugtemperatur abzukühlen, und daß im Nachkühler ein Wärmetauscher zum Nachwärmen
der Druckluft vorgesehen ist, der auf der Ablauftseite im Abgasbereich
des Antriebsaggregats angeordnet ist.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird also ein luftgekühlter,
insbesondere fahrbarer Kompressor mit integrierter Druckluftaufbereitung vorgeschlagen, bei dem die durch die Komprimierung
erwärmte Luft, bei einem modernen Schraubenverdichter auf etwa 60° C über Ansaugtemperatur, mit einem überdimensionierten
Nachkühler auf eine Temperatur abgekühlt wird, die etwa 10° C über der Ansaugtemperatur liegt. Hierbei konden-
B siert ein erheblicher Teil des in der Luft vorhandenen Wasser- Sf
dampfes aus und kann durch den Kondensatabscheider ausgeschieden werden. Mit dieser Maßnahme erfolgt eine Kondensatausscheidung
von etwa 80 %; noch 20 % Wasserdampf befinden sich in der Druckluft, die bei weiterer Reduzierung der Druckluft- |
temperatur kondensieren und zu Betriebsstörungen führen könnten. Um dies zu vermeiden sieht die Erfindung die weitere
Maßnahme vor, wonach dem Nachkühler ein Wärmetauscher zum Nachwärmen der Druckluft nachgeordnet ist, der auf der Abluftseite
im Abgaskanal des Antriebsaggregates liegt. Hierdurch wird der Wärmeinhalt des Abgases des Antriebsaggregates un-
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mittelbar ausgenutzt. Die Druckluft wird dabei in dem Wärmetauscher
wieder auf etwa 60° C über Ansaugtemperatur erwärmt und folglich die relative Luftfeuchtigkeit erheblich, beispielsweise
von etwa 70 % auf etwa 10 %, reduziert, Berücksichtigt
man beispielsweise, daß ein 3/4 Zoll-Schlauch ein burchsatzvermögen von 3 m3/minr einen Tempersturverlust von
0,5° C/min, bezogen auf 20° C Außentemperatur, aufgrund von
Abstrahlungswäre besitzt, so fallt bei einer Schlauchlänge von etwa 60 m kein Kondensat aus, so daß auch über diese Länge von
dem erfindungsgemäßen Baukompressor "trockene" Luft geliefert werden kann. Mit dieser weiteren erfindungsgemäßen Maßnahme
wird also vermieden, daß die in der Druckluft zunächst verbleibende Restluftfeuchte von 20 bis 25 % durch weiteren
Wärmeverlust (wie er in Schlauchleitungen bzw. Druckbehältern auftreten kann) kondensiert. Durch das erfindungsgemäße Nachwärmen
der Druckluft unter Ausnutzung de· Wärme des Abgases des Antriebsgases ist es möglich, auf äußerst wirtschaftliche
Weise relativ trockene Luft (abhängig vom Schlauchdurchmesser und der Schlauchlänge) zu erzeugen und Schäden innerhalb der
Verbraucher zu vermeiden. Außerdem eignet sich ein erfindungsgemäßer Kompressor dadurch auch auf hervorragende Weise für
den Winterbetrieb.
Kompressoren der erfindungsgemäßen Art verfügen, bedingt durch
die notwendigen Schalldämpfungsmaßnahmen, insbesondere wenn
sie dieselgetrieben sind, über relativ große Kühlluftmengen,
die den jeweiligen Maschinenteilen, insbesondere dem Antriebsaggregat, z.B. dem Dieselmotor, und/oder dem Verdichter zugeführt
werden. Dieser Kompressor ist. daher ausreichend mit Zuluft- und Abluftschächten versehen. Bei einem erfindungsgemäßen
luftgekühlten Kompressor mit einer Kühlluftführung für
das Antriebsaggregat und/oder den Verdichter, welcher eine
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Zuluft- und eine Abluftseite aufweist, besteht daher ein
weiteres Erfindungsmerkmal darin, daß der luftgekühlte Nachkühler in einem Kühlluftschacht der Zuluftseite angeordnet
ist. Hierdurch wird die Wirtschaftlichkeit des Kompressors
noch weiter wesentlich erhöht. Durch leichte Veränderung der Verkleidung des Kompressors gegenüber herkömmlichen Kofflpres-
soren kann der lüftgekühlte Nachkühler samt Konndensatabscheider
in dem ohnehin vorhandenen Kühlluftschacht untergebracht werden.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kondensatabscheider Luftleitbleche
(, aufweist, die insbesondere in einem Kopfteil angebracht sind,
um den Druckluftstrom in eine rotierende Bewegung zu versetzen. Aufgrund der verschiedenen spezifischen Gewichte
sammeln sich die Wasser- bzw. Kondensattropfen an der Innenwand
des Abscheiders und fließen von dort nach unten in einen Kondensatsammler, der zweckmäßig mit einer automatischen
Schwimmerschaltung versehen ist, die, je nach Kondensatstand, öffnet und über eine Schlauchleitung das Kondensat nach außen
abführt.
Ferner kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung ein zusätzliches, insbesondere federbelastetes Ventil vorgesehen sein, das bei jedem Regelvorgang des Verdichters
öffnet, um anstehendes Kondensat im Kühler- bzw. Rohrleitungssystem auszublasen. Hierdurch wird ein Einfrieren
verhindert.
Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, daß direkt nach
- dem Nachkühler bzw. dem Kondensatabscheider ein Anschlußhahn ·■ für einen Atemluftschlauch angeordnet ist. Diese Maßnahme ist
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insbesondere von Bedeutung, wenn der Kompressor für das Sandstrahlen
od. dgl. staubbildende Arbeiten eingesetzt wird, wobei der Arbeiter eine Atemschutzmaske trägt. Durch diese
erfindungsgemäße Maßnahme erhält der Arbeiter saubere und
gekühlte Luft. Ein Aktivkohlefilter kann leicht angebracht
werden, um die ohnehin geringen Ölspuren, maximal 10 mg/m3 ,
gänzliche auszufiltern.
Der Wärmetauscher ist bei der Erfindung vorteilhafterweise als
Rohrbündelwärmetauscher ausgeführt.
Um die Staubanteile in der angesaugten Luft möglichst gering zu halten, wird zweckmäßig die Verdichtungs- und Verbrennungsluft
der Atmosphäre entnommen und nicht dem Innenraum der Kompressoranlage. Dazu ist es vorteilhaft, den Ansaugfilter
vom Innenraum der Anlage möglichst weit nach oben zu verlegen.
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegendpn Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines ausführungsbeispieles anhand der beiliegenden
Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller
Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen
oder deren Rückbeziehung.
Es zeigt:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen luftgekühlten fahrbaren
Kompressor in Schrägansi :., und
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Fig. 2 schematisch den Aufbau eines die Erfindung aufweisenden Kompressors.
Fig. 1 zeigt einen luftgekühlten, fahrbaren, superr.challgedämpften
Schraubenkompressor, welcher von einem Dieselmotor als Antriebsaggregat angetrieben wird. Der fahrbare Kompressor
ist auf einem einachsigen Fahrgestell 32 angeordnet. Auf dem Fahrgestell 32 befindet sich ein kastenförmiger Aufbau 34,
welcher einen luftgekühlten Dieselmotor und einen ölgekühlten Schraubenverdichter aufnimmt. Der vordere Teil des Aufbaus 34
bildet einen Zuluftschacht, in welchem ein luftgekühlter Nachkühler
24 samt Kondensatabscheider und automatischem Kondensatablaß angeordnet ist. Gleichfalls im vorderen Bereich des
Aufbaus 34 ist soweit wie möglich oben außerhalb des Aufbaus 34 ein Ansaugfilter 36 angeordnet. Durch diese spezielle Anordnung
außerhalb des Innenraums der Anlage wird die Verdichtungs- und Verbrennungsluft der Atmosphäre entnommen und nicht
dem Innenraum. Die Verdichtungs- und Verbrennungstemperaturen sind dadurch um etwa 5° C niedriger und der Kühlluftstrom ist
größer. Auch ergeben sich geringere Staubanteile der atmosphärischen Luft, weil der Ansaugort nach oben verlegt ist. Der
Druckluftstrom wird durch Luftleitbleche, die im Kopfteil des
Kondensatabscheiders angebracht sind, in eine rotierende Bewegung gebracht. Aufgrund der unterschiedlichen spezifischen
Gewichte sammeln sich die Kondensattropfen an der Innenwand
des Kondensatabscheiders und fließen von dort nach unten in eiiien Kondensatsammler, der je nach Kondensatstand durch eine
automatische Schwimmerschaltung öffnet und über eine Schlauchleitung das Kondensat nach außen abführt. Ein zusätzliches
federbelastetes Auslaßventil öffnet bei jedem Regelvorgang des
Verdichters, um anstehendes Kondensat im Kühler bzw. Rohrleitungssystem
auszulassen. Direkt nach dem Nachkühler- und
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Ausscheidesystem ist ein Anschlußhahn für einen Atemluftschlauch vorgesehen, mit welchem einem Arbeiter, z.B. beim
Sandstrahlen, saubere und gekühlte Atemluft zugeführt werden kann.. Die Druckluft wird dann ".ber einen Wärmetauscher geführt,
der im Abgasbereich des Antriebsaggregats, insbesondere eines Dieselmotors, angeordnet ist. Die Druckluft wird in dem
beispielsweise als Rohrbündelwärmetauscher ausgebildeten Wärmetauscher z.B. auf etwa 60° C über Ausgangstemperatur
erwärmt. Die relative Luftfeuchtigkeit wird damit von etwa 70 % auf etwa 10 % reduziert. Es ergeben sich dadurch folgender
Zustandsgrößen der Luft:
Vor dem Ansaugfilter:
Außentemperatur + 20° C
Barometerrtand 760 mmHg
relative Luftfeuchtigkeit 70 %
absolute Feuchte 17 g/m3
Außentemperatur + 20° C
Barometerrtand 760 mmHg
relative Luftfeuchtigkeit 70 %
absolute Feuchte 17 g/m3
am Entnahmehahn
Drucklufttemperatur + 80° C,
Betriebsdruck 7 bar
relative Luftfeuchtigkeit 10,3 %
absolute Feuchte 3,4 g/m3 .
Drucklufttemperatur + 80° C,
Betriebsdruck 7 bar
relative Luftfeuchtigkeit 10,3 %
absolute Feuchte 3,4 g/m3 .
Aus dem Schema der Fig. 2 in Verbindung mit der nachfolgenden
Bezugszeichenliste ergibt sich dei konkrete Aufbau eines erfindungsgemäßen
luftgekühlten Kompressors. Die Luft wird über ej&eegr; Luftfilter 1 angesaugt und dem Verdichter 3 zugeführt. In
der Verbindungsleitung zwischen Luftfilter 1 und Verdichter 3 befindet sich emc Drosselklappe 2 mit Stellzylinder 13. In
der ÖlLuft-Leitung 21 zwischen Verdichter 3 und Ölbehälter 5 mit ölfeinabscheider 6 befindet sich ein Rückschlagventil 44
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Die Luftleitung 19, an welche ein Druckbegrenzungsventil 8 angeschlossen ist, führt von dem Ölfeinabscheider 6 über ein
Rückschlag- und Druckhalteventil 7 zu dem Nachkühler 24. Dem Nachkühler 24 folgt der Kondensatabscheider 29. An der untersten
Stelle der Verbindungsleitung beider Aggregate 74, 29 ist ein Regel-Auslaßventil 25 und ein Aussetz-Abblaseventil 26
angeordnet, die jeweils bei Regelung des Verdichte ■ .5 3 bzw. beim Aussetzen öffnen und für ein Ablassen des Kondensats
sorgen, um Einfrierungen zu vermeiden. Das sich aufgrund des Kondensatabscheiders 29 sammelnde kondensat wird nach unten
über einen automatischen Kondensatablaß 27 abgelassen. Unmittelbar nach dem Kondensatabscheider 29 ist an die Druckluftleitung
ein Atemluft-Anschlußhahn 28 angeschlossen. Die Druckluftleitung selbst führt durch einen Wärmetauscher 30 zu dem
Anschlußhahn 31 für den Anschluß des druckluftbetriebenen Werkzeugs od. dgl. An den Ölbehälter 5 ist ein Sicherheitsventil
9 angeschlossen. Das für die Kühlung des Verdichters 3 bestimmte Öl des Ölbehälters 5 wird über die Ölleitung 20 und
einen Ölfilter 14 durch einen Ölkühler 16 geführt, welcher von einem Lüfter 18 beaufschlagt wird. In einem Bypass zum Ölkühler
16 liegt ein von einem Thermostat 15 gesteuertes Regelventil. In der Ölleitung 20 zwischen Ölkühler 16 und Verdichter
3 liegt ein Öldruckhalteventil 17, welches über eine Steuerleitung 23 angesteuert wird, welche von der Verbindungsleitung zwischen Verdichter 3 und Rückschlagventil 4 abzweigt.
Die Steuerleitung 23 führt auch zu einem Abblaseventil 10 in
der Luftleitung 19 unmittelbar nach dem Ölfeinabscheider 6.
Von dem Ölfeinabscheider 6 führt ferner eine Stcuerleitung 23 über einen Filter und Wasserabscheider 11 und ein Regelventil
12 zu dem Stelizy1inder 13. Der öifeinabscheider 6 ist ferner
über eine Ölabsaugieitung 22 mit dem Verdichter 3 Verbunden»
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Bezugszeichenliste:
1 | Luftfilter |
2 | Drosselklappe |
3 | Verdichter |
A &tgr; |
RÜckschl äyv&ij ti i |
5 | Ölbehälter |
6 | Ölfeinabscheider |
7 | Rückschlag- und Druckhalteventil |
8 | Druckbegrenzungsventil |
9 | Sicherheitsventil |
10 | Abblaseventil |
&Idigr;1 | Filter und Wasserabscheider |
12 | Regelventil |
13 | Stellzylinder |
14 | Ölfilter |
15 | Thermostat |
16 | Ölkühler |
1 7 | Ölrückhalteventil |
18 | Lüfter |
19 | Luftleitung |
20 | Ölleitung |
21 | Öl-Luft-Leitung |
22 | Ölabsaugleitung |
23 | Steuerleitung |
24 | Nachkühler |
25 | Regel-Auslaßventil |
26 | Aussetz-Abblaseventil |
27 | automatischer Kondensatablaß |
28 | Atemluft-Anschlußhahn |
29 | Kondensatabscheider |
30 | Wärmetauscher |
31 | Anschlußhahn |
32 | Fahrgestell |
34 | Aufbau |
36 | Ansaugfilter ·,,■ ;,, · ': ; " &iacgr; : |
; ;; ; ; &iacgr; \ &iacgr; "&idigr; |
Claims (1)
- • ·• tiKEIL&SCHAAFHAUSENPATENTANWÄLTEF 60 PG 1I Pressluft-Frantz GmbH
I Flinschstraße 45&Idigr; 6000 Frankfurt am Main 60I Luftgekühlter, insbesondere fahrbarer KompressorSch'utzansprüche:I 1. Luftgekühlter, insbesondere fahrbarer Kompressor mit inte-I grierter Druckluftaufbereitung, mit einem Verdichter (3),I insbesondere einem Schraubenverdichter, und mit einem An-1 triebsaggregat , insbesondere einem Dieselmotor, für den Ver-I dichter (3), dadurch gekennzeichnet, daß ein luftgekühlter,I mit einem Kondensatabscheider (29) versehener Nachkühler (24)jj im Druckluftstrom angeordnet ist und daß dem NachkühiPr (24)I ein Wärmetauscher (30) zum Nachwärmen der Druckluft nachgeord-I net ist, der auf der Abluftseite im Abgasbereich des Antriebs-f aggregates liegt.\ 2. Luftgekühlter Kompressor nach Anspruch 1, mit einer Kühl-I luftführung für das Antriebsaggregat und/oder den Verdichter, welche eine Zuluft- und eine Abluftseite aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der luftgekühlte Nachkühler (24) in einem Kühlluftschacht der Zuluftseite angeordnet ist.3. Luftgekühlter Kompressor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachkühler i24) ein Kreuzstrom-Kühler ist.Keil&SchaafhausenPATENTANWÄLTE
- 2 -4. Luftgekühlter Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatabscheider (29) Luftleitbleche aufweist, die insbesondere in einem Kopfteil angeordnet sind, um den Druckluftstrom in eine rotierende Bewegung zu versetzen.5. Luftgekühlter Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatabscheider '29) einen automatischen Kondensatablaß (27) aufweist.6. Luftgekühlter Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatabscheider (29) ein Kondensatablaß-Ventil (25) aufweist.7. Luftgekühlter Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach dem Nachkühler (24) bzw. dem Kondensatabscheider (29) ein Anschlußhahn (28) für einen Atemluftschlauch angeordnet ist.8. Luftgekühlter Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (30) ein Rohrbündelwärmetauscher ist.4 ff ■ 1(11 I Il4 t I ff I >·' IIi I I I I III4 4 ff I * IIII · ff Il IIff «II III III Il
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DE (1) | DE8601519U1 (de) |
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