EP3277958B1 - Kompressoranlage zur erzeugung von druckluft sowie verfahren zum betrieb einer druckluft erzeugenden kompressoranlage - Google Patents

Kompressoranlage zur erzeugung von druckluft sowie verfahren zum betrieb einer druckluft erzeugenden kompressoranlage Download PDF

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EP3277958B1
EP3277958B1 EP16717570.2A EP16717570A EP3277958B1 EP 3277958 B1 EP3277958 B1 EP 3277958B1 EP 16717570 A EP16717570 A EP 16717570A EP 3277958 B1 EP3277958 B1 EP 3277958B1
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EP
European Patent Office
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compressed air
cooler
compressor system
lubricant
compressor
Prior art date
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EP16717570.2A
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EP3277958B2 (de
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Frank Georg Klaus
Jürgen TRIES
Lars HORST
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Gardner Denver Deutschland GmbH
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Gardner Denver Deutschland GmbH
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Publication date
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    • F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
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    • F04C2270/00—Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/20—Flow

Definitions

  • the present invention relates to a compressor system for generating compressed air.
  • a compressor system for generating compressed air.
  • Such a system comprises a drive, a compressor driven by it, a lubricant cooler for cooling a lubricant, a compressed air cooler for cooling the generated compressed air, and a blower unit for providing cooling air to the lubricant cooler and the compressed air cooler.
  • the invention further relates to a method for operating a compressor system producing compressed air, which is particularly directed to control the fans of a fan unit in order to provide cooling air for the lubricant cooler and the compressed air cooler.
  • the one to be generated is also used in the compression process
  • Compressed air is heated, and there is usually a need to supply the compressed air to the subsequent consumption points at a reduced temperature.
  • the temperature of the compressed air emitted by the compressor system should normally not be more than 10-15 ° above the ambient temperature, so that efficient cooling of the compressed air is already required within the compressor system.
  • oil coolers and compressed air coolers are therefore provided, through which cooling air generated by one or more fans flows.
  • the oil cooler and the air cooler are usually positioned in a common plane, so that they lie together on an outside of the compressor system in order to be able to dissipate the waste heat as efficiently as possible.
  • the blowers are regularly installed with their rotation plane standing vertically to the coolers (the axis of the blower wheels runs parallel to the main extension plane of the two coolers), so that the cooling air can be guided through and not through the entire housing of the compressor system must be guided.
  • the delivery rate of the blower must be controlled in the known systems depending on the larger amount of waste heat, which must be regularly removed by the lubricant cooler. A separate control of the cooling air flow, which is led through the compressed air cooler or the lubricant cooler, is therefore not possible.
  • a compressor in which a section of a consumer line is designed as a radiator, which is cooled by an active air flow that starts from a first fan.
  • a section of an oil return line is also designed as a radiator, which is cooled by a second fan.
  • the DE 101 17 790 A1 shows a compressor system with two compressor stages and with an intercooler for compressed air after the first compressor stage and an aftercooler for the compressed air after the last compressor stage.
  • the two coolers are supplied with cooling air by fans, means for regulating the quantity of cooling air being provided for the intercooler or the aftercooler.
  • the JP 2015 038354 A shows a compressor system with heat recovery, which uses a conventional compressor cooling.
  • the compressor system comprises a first air cooler for cooling the compressed air of a compressor and a first oil cooler for cooling the lubricating oil of the compressor.
  • a second air cooler and a second oil cooler can be switched on and off as required for heat recovery.
  • An object of the present invention based on these known compressor systems, is to provide an improved compressor system which reimburses both the compressed air generated and the lubricant in a more efficient and energy-saving manner.
  • the manufacturing and assembly effort for the compressor system should not increase.
  • the aim is that the compressor system is designed in such a way that it can be easily integrated into customer-specific applications and that requirements with regard to simple commissioning and maintenance are also met.
  • Another object of the present invention is to provide a method for operating a compressor system that generates compressed air, which permits resource-saving operation and enables optimization in the area of cooling the compressor system.
  • the compressor system according to the invention for generating compressed air is characterized in that the blower unit has at least two independently controllable blowers, each of which independently delivers cooling air into separate first and second cooling chambers.
  • the first cooling chamber is designed such that it supplies the cooling air conveyed by a first blower to the lubricant cooler, while the second cooling chamber guides the cooling air conveyed by a second blower to the compressed air cooler.
  • the cooling air would alternatively not be conveyed to the coolers but away from them, likewise via the flow-controlled cooling chambers.
  • This reverse operation is of course also covered by the invention, without a distinction being made between these variants below.
  • this offers the advantage that the individual blowers can be operated independently of one another in order to adapt the volume flow required for cooling the lubricant cooler on the one hand and the volume flow required for cooling the compressed air cooler on the other to the respective requirements.
  • the lubricant cooler requires a large amount of cooling air if high compression is desired, while the compressed air cooler only requires small amounts of cooling air if only a small amount of compressed air is required from the compressor system.
  • the lubricant cooler and the compressed air cooler are arranged offset from one another, so that the axes of their respective inflow and outflow flanges, which are attached to the side walls of the cooler, lie on different planes.
  • the main extension planes of the lubricant cooler and compressed air cooler are at least around the diameter of the connecting lines which are connected to coolers located further inside the compressor system, are offset from one another. This allows the unimpeded, straight-line routing of these connecting lines to the other cooler, which is arranged further towards the outside of the compressor system. This not only ensures simple assembly during the manufacture of the compressor system, it also avoids constrictions and changes in direction in the connecting lines, so that the media routing is optimized.
  • the fan wheel axes of the two fans are perpendicular to the main extension planes of the coolers assigned to them.
  • the plane in which the impeller of a radial fan to be used with preference rotates is parallel to the main extension plane of the assigned cooler. This ensures that the cooling air flows through the coolers, which preferably run parallel to a side wall of the compressor system, and is sucked in or exits from an upper side of the compressor system running perpendicular to it, without having to flow through the other installation space of the compressor system. An undesired temperature or dust pollution of the other components of the compressor system with the waste heat emitted by the coolers is avoided.
  • the compressor system has a base plate and a frame.
  • the individual components or modular units are mounted on the base plate.
  • This allows a modular structure, so that the compressor system can be adapted to the performance of the drive and the compressor, for example, to the respective operating conditions.
  • the rack frame can also be used to attach modules, but primarily serves to hold housing parts.
  • the at least two fans, the first and second cooling chamber, the lubricant cooler and the compressed air cooler are combined in a self-supporting cooling module.
  • the cooling module is attached to the base plate and / or the frame. The cooling module can be easily removed from the compressor system, especially for maintenance work.
  • At least two mutually independent control signals for two blowers are provided by a control unit.
  • the first control signal is generated as a function of the temperature of a lubricant and controls a first fan, which supplies a lubricant cooler with cooling air.
  • the cooling air volume flow for the lubricant cooler can be optimally controlled in order to cool the lubricant to a predetermined operating temperature.
  • the method supplies a second control signal, which is dependent on the temperature of the compressed air generated and controls a second blower.
  • the second fan supplies the compressed air cooler with cooling air, so that the cooling air volume flow for the compressed air cooler can be optimally controlled in order to cool the compressed air to a predetermined usage temperature.
  • the compressor system has a drive 01, which is preferably designed as an electric motor.
  • the drive 01 interacts with a compressor 02, in which ambient air is compressed and made available as compressed air.
  • the compressor 02 is preferably a liquid-injected compressor and comprises a pressure container 03 which serves as a buffer store for the compressed air generated. These units are mounted on a base plate 05.
  • the compressor system comprises a cooling module 04, which is preferably constructed as a self-supporting module and contains the components explained below.
  • Part of the cooling module 04 is a blower unit, which in the example shown comprises a first blower 06 and a second blower 07.
  • the first fan 06 conveys cooling air via a first cooling chamber 08 to a lubricant cooler 09, so that the cooling air flows through the lubricant cooler 09.
  • the cooling module 04 is attached to an outer frame 10, among other things.
  • a second cooling chamber 11 is formed, via which the second blower 07 conveys cooling air to a compressed air cooler 12.
  • the main extension planes of the lubricant cooler 09 and the compressed air cooler 12 are aligned parallel to a side wall of the compressor system, run parallel to one another, but with a predetermined offset, so that the lubricant cooler 09 lies further outside and the compressed air cooler 12 lies further inside in the compressor system.
  • the flow path through the two coolers 09, 12, the associated cooling chambers 08, 11 and the associated blowers 07, 12 is thus designed in parallel, but independently of one another. This makes it possible to control the first blower 06 independently of the second blower 07 and to adapt the respective cooling air volume flow to the specific requirements of the lubricant cooler 09 or the compressed air cooler 12.
  • the lubricant cooler 09 has two inflow and outflow flanges 13 on its top and underside, via which the lubricant to be cooled, in particular oil, is supplied to the lubricant cooler 09 or is removed from it in a cooled state.
  • the lubricant lines 14 leading to the lubricant cooler 09 run in the area of the cooling module 04 in a straight line in the plane of the lubricant cooler 09 and do not require any deflections, elbows or the like.
  • Flexible hoses 16 can be connected to the lubricant lines 14, which guide the lubricant to the further units of the compressor system.
  • the compressed air cooler 12 is in the example shown compared to the lubricant cooler 09 approximately offset by the thickness of the lubricant cooler 09.
  • the compressed air cooler 12 On its left and right side surface, the compressed air cooler 12 likewise has inflow and outflow flanges 13, to which compressed air lines 17 are connected. Due to this offset, the compressed air line 17 leading from the compressed air cooler 12 to the outside of the compressor system can be guided in a straight line and without tapering on the inward side of the lubricant cooler 09. This allows easy assembly, the use of inexpensive compressed air lines and the shortening of the line path. By avoiding tapering and deflections within the compressed air line 17, undesirable noise formation when the compressed air is discharged can also be avoided. In addition, it is desirable in many applications if the compressed air line on one side surface of the compressor system is available for connection to the units to be supplied with compressed air.
  • the staggered arrangement between the lubricant cooler and the compressed air cooler can also be selected in reverse order, so that the compressed air cooler is located further outside and the lubricant cooler lies further inside.
  • the compressed air cooler will have smaller dimensions, so that its arrangement in the manner described above offers itself.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kompressoranlage zur Erzeugung von Druckluft. Eine solche Anlage umfasst einen Antrieb, einen von diesem angetriebene Verdichter, einen Schmiermittelkühler zum Kühlen eines Schmiermittels, einen Druckluftkühler zum Kühlen der erzeugten Druckluft, sowie eine Gebläseeinheit zur Bereitstellung von Kühlluft an den Schmiermittelkühler und den Druckluftkühler.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrieb einer Druckluft erzeugenden Kompressoranlage, welches insbesondere darauf gerichtet ist, die Gebläse einer Gebläseeinheit anzusteuern, um Kühlluft für den Schmiermittelkühler und den Druckluftkühler bereitzustellen.
  • Aus marktüblichen Kompressoranlagen ist es bekannt, dass eine solche Anlage neben einem als Antrieb dienenden Elektromotor und einem Verdichter auch eine Kühleinheit umfasst, durch welche sowohl das im Verdichter benötigte Schmiermittel (vorzugsweise Öl) als auch die vom Verdichter bereitgestellte Druckluft gekühlt werden müssen. In bekannten Verdichtern mit Öleinspritzung kommt es im Verdichtungsprozess zu einer erheblichen Erwärmung des Schmiermittels, welches nachfolgend aus der erzeugten Druckluft herausgefiltert und gekühlt werden muss, um mit einer verringerten Temperatur dem Prozess erneut zugeführt zu werden. Ohne die Kühlung des Schmiermittels würde es schnell zu einer Überhitzung der Verdichteranlage kommen, sodass eine Verschlechterung des Wirkungsgrades und ggf. eine Beschädigung der Verdichteranlage zu befürchten wäre. Darüber hinaus wird im Verdichtungsprozess auch die zu erzeugende Druckluft erwärmt, wobei üblicherweise der Bedarf besteht, die Druckluft mit einer verringerten Temperatur den nachfolgenden Verbrauchsstellen zu zuführen. Die Temperatur der von der Kompressoranlage abgegebenen Druckluft soll regelmäßig nicht mehr als 10-15° oberhalb der Umgebungstemperatur liegen, sodass eine effiziente Kühlung der Druckluft bereits innerhalb der Kompressoranlage erforderlich ist. In den marktüblichen Kompressoranlagen sind daher voneinander getrennte Ölkühler und Druckluftkühler vorgesehen, durch welche von einem oder mehreren Gebläsen erzeugte Kühlluft strömt. Der Ölkühler und der Luftkühler sind dabei üblicherweise in einer gemeinsamen Ebene positioniert, sodass sie gemeinsam an einer Außenseite der Kompressoranlage liegen, um die Abwärme möglichst effizient abführen zu können. Auf der nach innen gewandten Seite des Ölkühlers und des Druckluftkühlers schließt sich eine gemeinsame Kühlkammer an, durch welche die Kühlluft strömt. Um einen kompakten Aufbau der bekannten Kompressoranlagen zu ermöglichen, werden die Gebläse mit ihrer Rotationsebene regelmäßig senkrecht stehend zu den Kühlern montiert (die Achse der Gebläseräder verläuft also parallel zur Haupterstreckungsebene der beiden Kühler), damit die Kühlluft auf kurzem Weg geführt werden kann und nicht durch das gesamte Gehäuse der Kompressoranlage geführt werden muss. Die Förderleistung der Gebläse muss bei den bekannten Anlagen in Abhängigkeit von der jeweils größeren Abwärmemenge gesteuert werden, die regelmäßig vom Schmiermittelkühler abgeführt werden muss. Eine getrennte Steuerung des Kühlluftstroms, der durch den Druckluftkühler bzw. den Schmiermittelkühler geführt wird, ist daher nicht möglich.
  • Aus der US 2015/0030491 A1 ist ein Kompressor bekannt, bei welchem ein Abschnitt einer Verbraucherleitung als Radiator gestaltet ist, welcher durch einen aktiven Luftstrom gekühlt wird, der von einem ersten Lüfter ausgeht. Ein Abschnitt einer Ölrücklaufleitung ist ebenfalls als Radiator gestaltet, der von einem zweiten Lüfter gekühlt wird.
  • Die DE 101 17 790 A1 zeigt eine Kompressoranlage mit zwei Verdichterstufen und mit einem Zwischenkühler für Druckluft im Anschluss an die erste Verdichterstufe sowie einem Nachkühler für die Druckluft im Anschluss an die letzte Verdichterstufe. Die beiden Kühler werden von Lüftern mit Kühlluft beaufschlagt, wobei Mittel zum Regeln der Kühlluftmenge für den Zwischenkühler oder den Nachkühler vorgesehen sind.
  • Die JP 2015 038354 A zeigt eine Kompressoranlage mit einer Wärmerückgewinnung, welche eine herkömmliche Kompressorkühlung nutzt. Die Kompressoranlage umfasst einen ersten Luftkühler zum Kühlen der Druckluft eines Kompressors und einen ersten Ölkühler zum Kühlen des Schmieröls des Kompressors. Ein zweiter Luftkühler und ein zweiter Ölkühler können zur Wärmerückgewinnung bedarfsweise zu- und abgeschaltet werden.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend von diesen bekannten Kompressoranlagen darin, eine verbesserte Kompressoranlage bereitzustellen, die eine effizientere und energiesparende Kühlung sowohl der erzeugten Druckluft als auch des Schmiermittels erstattet. Vorzugsweise soll sich dabei der Fertigungs- und Montageaufwand für die Kompressoranlage nicht erhöhen. Darüber hinaus wird angestrebt, dass die Kompressoranlage so gestaltet ist, dass eine einfache Integration in kundenspezifische Anwendungen möglich ist und dabei auch Anforderungen in Bezug auf einfache Inbetriebnahme und Wartung erfüllt werden.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird darin gesehen, ein Verfahren zum Betrieb einer Druckluft erzeugenden Kompressoranlage anzugeben, welches einen ressourcenschonenden Betrieb gestattet und eine Optimierung im Bereich der Kühlung der Kompressoranlage ermöglicht.
  • Diese und weitere Aufgaben werden durch eine Kompressoranlage gemäß dem beigefügten Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren gemäß dem beigefügten Anspruch 10 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Kompressoranlage zur Erzeugung von Druckluft zeichnet sich dadurch aus, dass die Gebläseeinheit mindestens zwei unabhängig voneinander steuerbare Gebläse besitzt, die jeweils eigenständig Kühlluft in voneinander getrennte erste und zweite Kühlkammern fördern. Die erste Kühlkammer ist so gestaltet, dass sie die von einem ersten Gebläse geförderte Kühlluft dem Schmiermittelkühler zuführt, während die zweite Kühlkammer die von einem zweiten Gebläse geförderte Kühlluft an den Druckluftkühler führt. Im Saugbetrieb würde die Kühlluft alternativ nicht zu den Kühlern sondern von diesen weg gefördert werden, ebenfalls über die strömungstechnisch getrennten Kühlkammern. Dieser umgekehrte Betrieb ist von der Erfindung natürlich ebenfalls mit erfasst, ohne dass nachfolgend zwischen diesen Varianten unterschieden wird. Dies bietet zunächst den Vorteil, dass die einzelnen Gebläse voneinander unabhängig betrieben werden können, um den einerseits zur Kühlung des Schmiermittelkühlers erforderlichen Volumenstrom und den andererseits zur Kühlung des Druckluftkühlers erforderlichen Volumenstrom an den jeweiligen Bedarf anzupassen. Beispielsweise erfordert der Schmiermittelkühler eine große Kühlluftmenge, wenn eine hohe Kompression gewünscht ist, während der Druckluftkühler nur geringe Kühlluftmengen benötigt, wenn nur eine geringe Druckluftmenge von der Kompressoranlage abgefordert wird.
  • Erfindungsgemäß sind der Schmiermittelkühler und der Druckluftkühler zueinander versetzt angeordnet, sodass die Achsen ihrer jeweiligen Zu- und Abflussflansche, die an den Seitenwänden der Kühler angebracht sind, in unterschiedlichen Ebenen liegen. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Haupterstreckungsebenen von Schmiermittelkühler und Druckluftkühler mindestens um den Durchmesser der Anschlussleitungen, die an den weiter im Inneren der Kompressoranlage angeordneten Kühler angeschlossen sind, zueinander versetzt sind. Dies gestattet die ungeminderte, geradlinige Vorbeiführung dieser Anschlussleitungen an dem anderen Kühler, der weiter in Richtung Außenseite der Kompressoranlage angeordnet ist. Damit ist nicht nur eine einfache Montage bei der Herstellung der Kompressoranlage sichergestellt sondern es werden auch Engstellen und Richtungsänderungen in den Anschlussleitungen vermieden, sodass die Medienführung optimiert ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform stehen die Gebläseradachsen der beiden Gebläse senkrecht zu den Haupterstreckungsebenen der ihnen zugeordneten Kühler. Die Ebene, in welcher sich das Gebläserad eines bevorzugt einzusetzenden Radialventilators dreht, liegt dabei parallel zur Haupterstreckungsebene des zugeordneten Kühlers. Dadurch ist es gewährleistet, dass die Kühlluft die bevorzugt parallel zu einer Seitenwand der Kompressoranlage verlaufenden Kühler durchströmt und an einer senkrecht dazu verlaufenden Oberseite der Kompressoranlage eingesaugt wird bzw. aus dieser heraustritt, ohne den sonstigen Bauraum der Kompressoranlage durchströmen zu müssen. Eine ungewollte Temperatur- oder Staubbelastung der weiteren Bestandteile der Kompressoranlage mit der von den Kühlern abgegebenen Abwärme wird dadurch vermieden.
  • Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform besitzt die Kompressoranlage eine Bodenplatte sowie einen Gestellrahmen. Die einzelnen Bestandteile bzw. modulare Baueinheiten sind auf der Bodenplatte montiert. Dies gestattet einen modularen Aufbau, sodass die Kompressoranlage beispielsweise auf die Leistungsfähigkeit des Antriebs und des Verdichters an die jeweiligen Einsatzbedingungen angepasst werden kann. Der Gestellrahmen kann ebenfalls zur Befestigung von Modulen verwendet werden, dient aber vorrangig der Halterung von Gehäuseteilen.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die mindestens zwei Gebläse, die erste und zweite Kühlkammer, der Schmiermittelkühler und der Druckluftkühler in einem selbsttragenden Kühlmodul zusammengefasst. Das Kühlmodul wird an der Bodenplatte und/oder dem Gestellrahmen befestigt. Insbesondere bei Wartungsarbeiten kann das Kühlmodul der Kompressoranlage einfach entnommen werden.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer Druckluft erzeugenden Kompressoranlage werden von einer Steuereinheit mindestens zwei voneinander unabhängige Steuersignale für zwei Gebläse bereitgestellt. Das erste Steuersignal wird in Abhängigkeit von der Temperatur eines Schmiermittels erzeugt und steuert ein erstes Gebläse, welches einen Schmiermittelkühler mit Kühlluft versorgt. Auf diese Weise kann der Kühlluftvolumenstrom für den Schmiermittelkühler optimal gesteuert werden, um das Schmiermittel auf eine vorbestimmte Betriebstemperatur zu kühlen. Weiterhin liefert das Verfahren ein zweites Steuersignal, welches abhängig ist von der Temperatur der erzeugten Druckluft und ein zweites Gebläse ansteuert. Das zweite Gebläse versorgt den Druckluftkühler mit Kühlluft, sodass der Kühlluftvolumenstrom für den Druckluftkühler optimal gesteuert werden kann, um die Druckluft auf eine vorbestimmte Gebrauchstemperatur zu kühlen.
  • Weiter Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
    • Fig. 1:
    eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kompressoranlage;
    Fig. 2:
    eine Ansicht der Kompressoranlage von oben.
  • Die nachfolgende Beschreibung der Einzelheiten der beispielhaft gezeigten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kompressoranlage erfolgt unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2. Die grundsätzlichen Bestandteile der Kompressoranlage sind dem Fachmann bekannt, sodass sie nur insoweit beschrieben werden müssen, wie ihre Einzelheiten bzw. ihr Zusammenwirken für das Verständnis der Erfindung erforderlich sind.
  • Die Kompressoranlage besitzt einen Antrieb 01, der bevorzugt als Elektromotor ausgestaltet ist. Der Antrieb 01 wirkt mit einem Verdichter 02 zusammen, in welchem Umgebungsluft komprimiert und als Druckluft bereitgestellt wird. Der Verdichter 02 ist bevorzugt eine Flüssigkeitseingespritzter Verdichter und umfasst einen Druckbehälter 03, der als Pufferspeicher für die erzeugte Druckluft dient. Diese Einheiten sind auf einer Bodenplatte 05 angebracht.
  • Weiterhin umfasst die Kompressoranlage ein Kühlmodul 04, welches vorzugsweise als selbsttragendes Modul aufgebaut ist und die nachfolgend erläuterten Komponenten enthält. Bestandteil des Kühlmoduls 04 ist eine Gebläseeinheit, die im dargestellten Beispiel ein erstes Gebläse 06 und ein zweites Gebläse 07 umfasst. Das erste Gebläse 06 fördert Kühlluft über eine erste Kühlkammer 08 zu einem Schmiermittelkühler 09, sodass die Kühlluft den Schmiermittelkühler 09 durchströmt. Das Kühlmodul 04 ist u.a. an einem äußeren Gestellrahmen 10 befestigt. Strömungstechnisch getrennt von der ersten Kühlkammer 08 ist eine zweite Kühlkammer 11 ausgebildet, über welche das zweite Gebläse 07 Kühlluft zu einem Druckluftkühler 12 fördert. Die Haupterstreckungsebenen des Schmiermittelkühlers 09 und des Druckluftkühlers 12 sind parallel zu einer Seitenwand der Kompressoranlage ausgerichtet, verlaufen parallel zueinander, jedoch mit einem vorbestimmten Versatz, sodass der Schmiermittelkühler 09 weiter außen und der Druckluftkühler 12 weiter innen in der Kompressoranlage liegt. Der Strömungsverlauf durch die beiden Kühler 09, 12, die zugeordneten Kühlkammern 08, 11 und die zugehörigen Gebläse 07, 12 ist damit parallel, jedoch unabhängig voneinander gestaltet. Dadurch ist es möglich, das erste Gebläse 06 unabhängig vom zweiten Gebläse 07 anzusteuern und den jeweiligen Kühlluftvolumenstrom an den spezifischen Bedarf des Schmiermittelkühlers 09 bzw. des Druckluftkühlers 12 anzupassen.
  • In Fig. 1 ist ersichtlich, dass der Schmiermittelkühler 09 an seiner Oberseite und seiner Unterseite jeweils zwei Zu- und Abflussflansche 13 besitzt, über welche das zu kühlende Schmiermittel, insbesondere Öl, dem Schmiermittelkühler 09 zugeführt bzw. in gekühltem Zustand aus diesem abgeführt wird. Die zum Schmiermittelkühler 09 führenden Schmiermittelleitungen 14 verlaufen im Bereich des Kühlmoduls 04 geradlinig in der Ebene des Schmiermittelkühlers 09 und benötigen keine Umlenkungen, Winkelstücke oder dergleichen. An die Schmiermittelleitungen 14 können flexible Schläuche 16 angeschlossen werden, die das Schmiermittel zu den weiteren Einheiten der Kompressoranlage führen.
  • Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Druckluftkühler 12 im dargestellten Beispiel gegenüber dem Schmiermittelkühler 09 etwa um die Dicke des Schmiermittelkühlers 09 versetzt angeordnet. An seiner linken und rechten Seitenfläche besitzt der Druckluftkühler 12 ebenfalls Zu-und Abflussflansche 13, an welche Druckluftleitungen 17 angeschlossen sind. Die vom Druckluftkühler 12 zur Außenseite der Kompressoranlage führende Druckluftleitung 17 kann aufgrund dieses Versatzes geradlinig und ohne Verjüngung an der nach innen gerichteten Seite des Schmiermittelkühlers 09 vorbeigeführt werden. Dies gestattet eine einfache Montage, die Verwendung preiswerter Druckluftleitungen und die Verkürzung des Leitungsweges. Durch die Vermeidung von Verjüngungen und Umlenkungen innerhalb der Druckluftleitung 17 können auch unerwünschte Geräuschbildungen bei der Abfuhr der Druckluft vermieden werden. Außerdem ist es in vielen Anwendungsfällen wünschenswert, wenn die Druckluftleitung an einer Seitenfläche der Kompressoranlage für den Anschluss an die mit Druckluft zu versorgenden Einheiten zur Verfügung steht.
  • Es ist ersichtlich, dass in abgewandelten Ausführungsformen die versetzte Anordnung zwischen Schmiermittelkühler und Druckluftkühler auch in umgekehrter Reihenfolge gewählt werden kann, sodass der Druckluftkühler weiter außen und der Schmiermittelkühler weiter innen liegt. Im Regelfall wird der Druckluftkühler kleinere Abmessungen aufweisen, sodass sich dessen Anordnung in der oben beschriebenen Weise anbietet.
    • Bezugszeichenliste
    • 01 -
    Antrieb
    02 -
    Verdichter
    03 -
    Druckbehälter
    04 -
    Kühlmodul
    05 -
    Bodenplatte
    06 -
    Gebläse
    07 -
    Gebläse
    08 -
    Kühlkammer
    09 -
    Schmiermittelkühler
    10 -
    Gestellrahmen
    11 -
    Kühlkammer
    12 -
    Druckluftkühler
    13 -
    Abflussflansch
    14 -
    Schmiermittelleitung
    15 -
    -
    16 -
    Schlauch
    17 -
    Druckluftleitung

Claims (11)

  1. Kompressoranlage zur Erzeugung von Druckluft umfassend:
    - einen Antrieb (01);
    - einen vom Antrieb (01) angetriebenen Verdichter (02);
    - einen Schmiermittelkühler (09) in Strömungsverbindung mit dem Verdichter (02) zum Kühlen eines Schmiermittels;
    - einen Druckluftkühler (12) in Strömungsverbindung mit dem Verdichter (02) zum Kühlen der vom Verdichter (02) erzeugten Druckluft;
    - eine Gebläseeinheit in Kühlluft-Strömungsverbindung mit dem Schmiermittelkühler (09) und dem Druckluftkühler (12) ;
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Gebläseeinheit mindestens zwei durch voneinander unabhängige Signale steuerbare Gebläse (06, 07) besitzt, die Kühlluft in voneinander getrennten ersten und zweiten Kühlkammern (08, 11) fördern;
    - die erste Kühlkammer (08) die Kühlluft an den Schmiermittelkühler (09) führt und die zweite Kühlkammer (11) die Kühlluft an den Druckluftkühler (12) führt;
    - der Schmiermittelkühler (09) und der Druckluftkühler (12) eine zueinander derart versetzte Anordnung haben, dass die Achsen ihrer an ihren Seitenwänden angeordneten Zu- und Abflussflansche (13) in unterschiedlichen Ebenen liegen.
  2. Kompressoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebläseradachsen der mindestens zwei Gebläse (06, 07) senkrecht zu den Haupterstreckungsebenen der ihnen zugeordneten Kühler (09, 12) stehen, wobei die Gebläse vorzugsweise als Radial- oder Tangentialventilatoren ausgebildet sind.
  3. Kompressoranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelkühler (09) und der Druckluftkühler (12) in ihrer Haupterstreckungsebene versetzt sind, so dass mindestens eine Anschlussleitung (17), die an den weiter im Inneren der Kompressoranlage angeordneten Kühler (12) angeschlossen ist, geradlinig an dem weiter außen angeordneten Kühler (09) vorbei und außerhalb dessen geführt ist.
  4. Kompressoranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Bodenplatte (05) und einen Gestellrahmen (10) aufweist, wobei an äußeren Streben des Gestellrahmens Gehäuseteile anbringbar sind.
  5. Kompressoranlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebläse (06, 07), die erste und zweite Kühlkammer (08, 11) sowie der Schmiermittelkühler (09) und der Druckluftkühler (12) in einem selbsttragenden Kühlmodul zusammengefasst sind, welches am Gestellrahmen und/oder der Bodenplatte befestigt ist.
  6. Kompressoranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckluftabgabeleitung (17) vom Abflussflansch (13) des Druckluftkühlers (12) bis zu einem an der Außenseite der Kompressoranlage mündenden Druckluftabgabeflansch geradlinig verläuft und abschnittsweise parallel zur Haupterstreckungsebene des Schmiermittelkühlers (09).
  7. Kompressoranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (02) ein Verdichter mit Flüssigkeitseinspritzung ist und dass das Schmiermittel die Flüssigkeit ist, die in eine Verdichterkammer des Verdichters eingespritzt wird.
  8. Kompressoranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Antrieb (01) ein Elektromotor ist.
  9. Kompressoranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel Öl ist.
  10. Verfahren zum Betrieb einer Druckluft erzeugenden Kompressoranlage, wobei
    - mindestens zwei voneinander unabhängige Steuersignale für zwei Gebläse (06, 07) bereitgestellt werden;
    - das erste Steuersignal abhängig ist von der Temperatur eines Schmiermittels und ein erstes Gebläse (06) ansteuert, welches einen Schmiermittelkühler (09) mit Kühlluft versorgt, um das Schmiermittel auf eine vorbestimmte Betriebstemperatur zu kühlen;
    - das zweite Steuersignal abhängig ist von der Temperatur der erzeugten Druckluft und ein zweites Gebläse (07) ansteuert, welches einen Druckluftkühler (12) mit Kühlluft versorgt, um die Druckluft auf eine vorbestimmte Gebrauchstemperatur zu kühlen.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das erste Steuersignal den Kühlluftvolumenstrom des ersten Gebläses (06) steuert, und das zweite Steuersignal den Kühlluftvolumenstrom des zweiten Gebläses (07) steuert.
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