EP3918199B1 - Kühlungsanordnung und verfahren zur kühlung eines mindestens zweistufigen drucklufterzeugers - Google Patents

Kühlungsanordnung und verfahren zur kühlung eines mindestens zweistufigen drucklufterzeugers Download PDF

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EP3918199B1
EP3918199B1 EP20704784.6A EP20704784A EP3918199B1 EP 3918199 B1 EP3918199 B1 EP 3918199B1 EP 20704784 A EP20704784 A EP 20704784A EP 3918199 B1 EP3918199 B1 EP 3918199B1
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coolant
intercooler
aftercooler
subassembly
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Ulrich Thomes
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    • F04C2210/00—Fluid
    • F04C2210/22—Fluid gaseous, i.e. compressible
    • F04C2210/221—Air

Definitions

  • the invention relates to a cooling arrangement for an at least two-stage compressed air generator.
  • a compressed air generator also called a compressor
  • a liquid-cooled intercooler which is arranged between a first and a second compressor stage, in order to cool the pre-compressed air discharged from the first compressor stage before it enters the second compressor stage
  • a liquid-cooled aftercooler which is arranged after the second compressor stage in order to cool the compressed air of this.
  • a liquid-cooled assembly cooler is provided, which absorbs heat from other assemblies of the compressed air generator, for example to cool power electronics or drives and gears of the compressor stages.
  • a coolant circuit runs through a main cooler, the cold side of which feeds a coolant to the respective coolant inlet of the intercooler, the aftercooler and the assembly cooler, and the hot side of which receives the heated coolant exiting at the coolant outlet of the intercooler and the aftercooler.
  • the invention also relates to a method for cooling an at least two-stage compressed air generator.
  • compressors for compressing gaseous media, in particular for generating compressed air.
  • the DE 601 17 821 T2 a multi-stage screw compressor having two or more compression stages, each compression stage including a pair of rotors for compressing a gas.
  • two or more variable speed drive means are provided, each drive means driving a respective compressor stage.
  • the EP 2 886 862 A1 describes a compressor with a motor, a drive shaft, a crank mechanism connected thereto, at least one compressed air generating device, a crankcase and a compressed air storage tank. All components are cooled with the aid of a flow of cooling air generated by a fan wheel.
  • a compressor system is known with a system housing in which several heat-generating system components are arranged.
  • This includes a double screw compressor with two compression stages, which serve to compress a gaseous medium, in particular to generate compressed air.
  • the system housing also contains an air-to-water cooler, a fan that generates a flow of cooling air, and air guiding elements that guide the air that has been heated by the system components to the air-to-water cooler.
  • the EP 2 529 116 B1 describes a method for recovering energy from the compression of a gas by a compressor with two or more pressure stages.
  • a heat exchanger with a primary part and a secondary part is provided downstream of the compressor.
  • the gas compressed from a pressure stage is routed through the primary part; a coolant is conducted through the secondary part.
  • the WO 2015/172206 A9 shows a compressor with at least two compression stages in series and at least two coolers, namely an intercooler between the compression stages and an aftercooler downstream after the last compression stage.
  • At least two of the coolers are designed as split coolers so that the secondary side through which the coolant flows is divided into two stages to cool the gas flowing through on the primary side in a hot stage and a cool stage.
  • the two stages of the secondary side are interconnected in different cooling circuits. For example, each of the first stages of the plurality of coolers and each of the second stages are connected in series.
  • the DE 31 34 844 A1 describes a method for energetic optimization of a compression process, in particular for multi-stage compression with centrifugal and piston compressors.
  • a heat pump is integrated into a compressor system for this purpose.
  • At least one evaporator of the heat pump is preferably integrated into the pipelines of the cooling stages carrying the heated cooling water.
  • a compressor module which includes a compressor with a housing with an integrated compressor cooler.
  • two such modules can be combined with one another, so that a low-pressure compressor module and a high-pressure compressor module are connected in series.
  • Each of the two compressor modules has a liquid-cooled cooler that cools the compressed air at the module outlet.
  • an engine cooler and a component cooler are provided, the coolant circuit of which is connected to that of the compressor cooler.
  • one object of the present invention is, on the one hand, to ensure efficient cooling of such compressed air generators (compressor systems) while reducing the outlay on equipment, but on the other hand to allow more efficient heat recovery in relation to the entire compressed air generator.
  • the cooling arrangement according to the invention is suitable for cooling a compressed air generator, preferably in the form of a compressor system, with at least two compressor stages.
  • the cooling arrangement includes at least one liquid-cooled intercooler arranged between a first and a second compressor stage for cooling the supercharged air discharged from the first compressor stage before it enters the second compressor stage.
  • a liquid-cooled aftercooler is located after the second or final compressor stage to cool the further compressed air.
  • the compressed air generated is made available to external units after it has flowed through the aftercooler.
  • the compressed air generator can also have more than two compressor stages and correspondingly additional intermediate coolers.
  • the cooling arrangement includes a liquid-cooled assembly cooler, which absorbs heat from other assemblies of the compressed air generator and transfers it to the coolant.
  • the module cooler is arranged in the housing of the compressed air generator and z. B. designed as a finned cooler, heat sink, heat pipe or the like.
  • the component cooler can be made up of several individual coolers and is used to dissipate heat, in particular from the drives of the compressor stages and the power electronics that are required to control the compressed air generator.
  • the cooling arrangement has a coolant circuit which includes a main cooler in order to dissipate the heat absorbed by the coolant in the other coolers from the compressed air generator.
  • the cold side of the main cooler delivers chilled coolant at a low temperature directly to the respective coolant inlets of the intercooler, the aftercooler and the assembly cooler.
  • the coolant inlets of the intercooler(s), aftercooler and assembly cooler(s) are connected in parallel so that the coolant is supplied to them at the same low temperature.
  • the hot end of the main cooler receives the heated coolant directly from the respective coolant outlet of the intercooler (or multiple intercoolers) and the aftercooler, or indirectly from them if a heat exchanger for heat recovery is interposed, as will be described further below.
  • the coolant outlets from the intercooler(s) and aftercooler are connected in parallel and supply the heated coolant at a high temperature to the main cooler, possibly via the heat exchanger.
  • the coolant outlet of the component cooler is not connected in parallel with the coolant outlet of the intercooler or aftercooler. This prevents the coolant from being cooled down from the high temperature at the outlet of the intercooler and aftercooler by the admixture from the subassembly cooler, because the subassembly cooler regularly delivers lower temperatures of the coolant due to the lower amount of heat to be dissipated.
  • the coolant of the assembly cooler is fed to a feed inlet of the intercooler and/or the aftercooler, with the feed inlet being arranged between the coolant inlet and coolant outlet, at a position at which the intermediate temperature of the coolant in the intercooler or aftercooler reaches the outlet temperature of the coolant at the assembly cooler corresponds to ⁇ 20%.
  • the temperature of the coolant mixed in by the assembly cooler preferably deviates by less than ⁇ 10%, in particular by less than ⁇ 3%, from the temperature at the point of admixture in the intercooler or aftercooler.
  • the same coolant (preferably water) is thus used for the intercooler, the aftercooler and the assembly cooler.
  • the main cooler can be made much smaller, which leads to a significant reduction in the size of the cooling circuit and thus the overall costs of the compressed air generator. Due to the described targeted feeding of the coolant supplied by the assembly cooler at the intermediate temperature into the intercooler and/or aftercooler, the high temperature present at the outlet of the intercooler and the aftercooler can be kept at a high level, preferably in the range of 90°C. This leads to a large temperature difference at the main cooler, so that its cooling surface can be kept smaller than when the inlet temperature at the main cooler is lower.
  • the required cooling area is proportional to the temperature difference between the inlet temperature (high temperature) and the desired outlet temperature (low temperature).
  • the coolant supplied by the component cooler is fed both to the intermediate cooler and to the aftercooler via the respective feed inlet.
  • a heat exchanger is connected in the coolant circuit between the respective coolant outlet of the intercooler and the aftercooler and the coolant inlet of the main cooler. The entire heat supplied to the coolant is thus available to the heat exchanger for transfer to a heat transfer medium.
  • the main cooler is preferably a water-air cooler or a water-water cooler or a combination cooler that uses water and air optionally as the cooling medium. This means that the user of the compressed air generator is free to implement the main cooling using fan-assisted exhaust air cooling or by connecting to an external liquid cooling medium.
  • the intercooler and/or the aftercooler have a plurality of feed inlets to which the coolant can be selectively fed from the coolant outlet of the subassembly cooler.
  • a distributor unit is arranged between the coolant outlet of the component cooler and the feed inputs, which temperature-controlled supplies that feed input at which the intermediate temperature of the coolant in the intercooler or aftercooler is closest to the outlet temperature of the coolant on the component cooler.
  • the cooling arrangement is thus an integral part of the compressed air generator, so that the installation effort for the user is kept to a minimum.
  • the compressed air generator comprises at least a first compressor stage 02 and a second compressor stage 03.
  • the air precompressed in the first compressor stage 01 is fed at a temperature of, for example, 200°C to an intermediate cooler 04 for cooling and leaves it at around 50°C, in order to then be second compressor stage 03 to be further compressed.
  • the finally compressed compressed air leaves the second compressor stage 03 at a temperature of around 200°C and is then fed to an aftercooler 05 for cooling again, so that the compressed air is finally delivered to external units at around 50°C.
  • a main cooler 07 supplies a cooling medium, preferably cooling water, on its cold side at a temperature of 45° C., for example.
  • the cooling water A is supplied in parallel to the inflow of the intercooler 04, the aftercooler 05 and an assembly cooler 08.
  • the cooling water flows through the intercooler 04 and the aftercooler 05 to absorb the heat the compressed air and is returned to the hot side of the main cooler 07 at a high temperature of, for example, 90°C.
  • the cooling water first flows through a heat exchanger 09, which is 1 but is deactivated, so that the cooling water temperature at the entrance and exit of the heat exchanger 09 is almost unchanged.
  • the heat is given off at the main cooler 07 in order to bring the cooling water down to a low temperature again.
  • the cooling is supported, for example, by a fan 11, which emits heated exhaust air at a temperature of 40° C., for example.
  • a special feature of the cooling arrangement is that the cooling water, after flowing through the component cooler 08, is not routed parallel to the cooling water of the intermediate cooler and the aftercooler directly to the main cooler 07 or to the upstream heat exchanger 09.
  • the cooling water outlet of the component cooler is connected to a feed inlet 12 on the intermediate cooler 04 and on the aftercooler 05.
  • the feed input 12 can also only be provided on one of the two coolers 04, 05 and its position is selected such that an intermediate temperature of 57° C., for example, prevails there in the cooler 04, 05.
  • the intermediate temperature should essentially correspond to the outlet temperature of the cooling water B, which is supplied by the assembly cooler 08.
  • the cooling water B is thus mixed back into the cooling water A in the intermediate cooler 04 and/or in the aftercooler 05 and is further heated there to the high temperature.
  • FIG. 2 shows the simplified block diagram of the compressed air generator 01 or the compressor system in a changed operating state, namely with activated heat recovery on the heat exchanger 09 Drop in temperature of the heated cooling water from, for example, 90°C to 50°C.
  • the extracted heat is available for other applications, for example for heating purposes.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressor (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kühlungsanordnung für einen mindestens zweistufigen Drucklufterzeuger. Ein solcher Drucklufterzeuger, auch Kompressor genannt, umfasst einen flüssigkeitsgekühlten Zwischenkühler, der zwischen einer ersten und einer zweiten Verdichterstufe angeordnet ist, um die von der ersten Verdichterstufe abgegebene vorverdichtete Luft zu kühlen, bevor diese in die zweite Verdichterstufe eintritt, sowie einen flüssigkeitsgekühlten Nachkühler, der nach der zweiten Verdichterstufe angeordnet ist, um die von dieser verdichtete Luft zu kühlen. Weiterhin ist ein flüssigkeitsgekühlter Baugruppenkühler vorgesehen, der Wärme von weiteren Baugruppen des Drucklufterzeugers aufnimmt, um beispielsweise Leistungselektronik oder Antriebe und Getriebe der Verdichterstufen zu kühlen. Ein Kühlmittelkreislauf verläuft über einen Hauptkühler, dessen Kaltseite dem jeweiligen Kühlmitteleingang des Zwischenkühlers, des Nachkühlers und des Baugruppenkühlers ein Kühlmittel zuführt, und dessen Heißseite das am Kühlmittelausgang des Zwischenkühlers und des Nachkühlers austretende erwärmte Kühlmittel empfängt.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Kühlung eines mindestens zweistufigen Drucklufterzeugers.
  • Zur Kompression von gasförmigen Medien, insbesondere zur Erzeugung von Druckluft sind unterschiedlichste Bauformen von Kompressoren bekannt. Beispielsweise zeigt die DE 601 17 821 T2 einen Mehrstufen-Schraubenverdichter mit zwei oder mehr Verdichterstufen, wobei jede Verdichterstufe ein Paar von Rotoren zum Verdichten eines Gases umfasst. Weiterhin sind zwei oder mehr Antriebsmittel mit veränderbarer Geschwindigkeit vorgesehen, wobei jedes Antriebsmittel eine jeweilige Verdichterstufe antreibt.
  • Die EP 2 886 862 A1 beschreibt einen Kompressor mit einem Motor, einer Antriebswelle, einem mit dieser verbundenen Kurbeltrieb, mindestens einer Drucklufterzeugungseinrichtung, einem Kurbelgehäuse und einem Druckluftspeicherbehälter. Die Kühlung sämtlicher Komponenten erfolgt mit Hilfe eines von einem Lüfterrad erzeugten Kühlluftstroms.
  • Aus der DE 10 2017 107 602 B3 ist eine Kompressoranlage bekannt mit einem Anlagen-Gehäuse, in welchem mehrere Wärme erzeugende Anlagenkomponenten angeordnet sind. Dazu gehört ein Doppel-Schraubenverdichter mit zwei Verdichterstufen, die der Verdichtung eines gasförmigen Mediums dienen, insbesondere der Erzeugung von Druckluft. Das Anlagen-Gehäuse enthält weiterhin einen Luft-Wasser-Kühler, ein Gebläse, welches einen Kühlluftstrom erzeugt, sowie Luftleitelemente, welche die von den Anlagenkomponenten erwärmte Luft zu dem Luft-Wasser-Kühler führen.
  • Die EP 2 529 116 B1 beschreibt ein Verfahren zur Rückgewinnung von Energie bei der Verdichtung eines Gases durch einen Verdichter mit zwei oder mehr Druckstufen. Stromabwärts vom Verdichter ist ein Wärmetauscher mit einem Primär- und einem Sekundärteil vorgesehen. Durch den Primärteil wird das aus einer Druckstufe verdichtete Gas geleitet; durch den Sekundärteil wird ein Kühlmittel geleitet.
  • Die WO 2015/172206 A9 zeigt einen Kompressor mit wenigstens zwei in Reihe liegenden Kompressionsstufen sowie wenigstens zwei Kühlern, nämlich einem Zwischenkühler zwischen den Kompressionsstufen und einem Nachkühler stromabwärts nach der letzten Kompressionsstufe. Wenigstens zwei der Kühler sind als aufgeteilte Kühler gestaltet, sodass die vom Kühlmittel durchströmte Sekundärseite in zwei Stufen unterteilt ist, um das auf der Primärseite durchströmende Gas in einer heißen und einer kühlen Stufe zu kühlen. Die beiden Stufen der Sekundärseite sind in unterschiedlichen Kühlkreisen zusammengeschaltet. Beispielsweise sind jeweils die ersten Stufen der mehreren Kühler sowie jeweils die zweiten Stufen in Reihe geschaltet.
  • Die DE 31 34 844 A1 beschreibt ein Verfahren zur energetischen Optimierung eines Verdichtungsprozesses, insbesondere für die mehrstufige Verdichtung mit Kreisel- und Kolbenverdichtern. Dafür ist eine Wärmepumpe ist in eine Verdichteranlage integriert. Vorzugsweise werden in die das erwärmte Kühlwasser führenden Rohrleitungen der Kühlstufen mindestens ein Verdampfer der Wärmepumpe eingebunden.
  • In der US 2018/0258952 A1 ist ein Kompressormodul beschrieben, welches einen Kompressor mit einem Gehäuse mit integriertem Kompressorkühler umfasst. Gemäße einer Ausführungsform können zwei solcher Module miteinander kombiniert werden, sodass ein Niederdruck-Kompressormodul und ein Hochdruck-Kompressormodul in Reihe geschaltet sind. Jedes der beiden Kompressormodule besitzt einen flüssigkeitsgekühlten Kühler, der die komprimierte Luft am Ausgang des Moduls kühlt. Weiterhin sind eine Motorkühler und ein Bauelementkühler vorgesehen, deren Kühlmittelkreislauf mit denjenigen der Kompressorkühler verbunden ist.
  • In der US 2011 0 000 227 A1 wird ein Kompressor beschrieben, der zur Verbesserung der Effizienz der Abgaswärmerückgewinnung zum Umwälzen des Arbeitsfluids eines Rankine-Kreislauf einen Wärmetauscher zum Kühlen eines Gases, Kühlmittels, Wassers oder Öls, das durch den Kompressor während des Kompressorbetriebs durch Wärmeaustausch mit dem Arbeitsfluid erhitzt wird, aufweist. Der Rankine-Kreislauf wird durch den Wärmetauscher, einen Expander, einen Kondensator und einer Umwälzpumpe, die das Arbeitsfluid durch den Kreislauf zirkulieren lässt, realisiert.
  • Generell ergibt sich bei derartigen Kompressoranlagen immer der Bedarf, mehr oder weniger große Wärmemengen abzuführen, um eine Überhitzung einzelner Komponenten bzw. der Gesamtanlage zu vermeiden. Die Gesamtanlage wird bislang regelmäßig durch Kühlluft gekühlt, wobei erwärmte Abluft zumeist ungenutzt in die Umwelt abgegeben wird. Die Wärme ist dann entweder verloren oder kann nur ineffizient aus der Abluft rückgewonnen werden. Einige Anlagen enthalten zusätzlich einen Wärmetauscher, dessen sekundäres Wärmetransportmedium Wärme aus einem primären Kühlkreislauf des Kompressors aufnimmt und abtransportiert. Die abgeführte Wärme kann dann von einem externen Verbraucher genutzt erden.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, einerseits eine effiziente Kühlung solcher Drucklufterzeuger (Kompressoranlagen) sicherzustellen, unter Verringerung des gerätetechnischen Aufwands, andererseits aber auch eine effizientere Wärmerückgewinnung in Bezug auf den gesamten Drucklufterzeuger zu gestatten.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Kühlungsanordnung für einen mindestens zweistufigen Drucklufterzeuger gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Kühlungsanordnung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 genannt.
  • Weiterhin wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Kühlung eines mindestens zweistufigen Drucklufterzeugers gemäß dem beigefügten Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 9 und 10 genannt.
  • Die erfindungsgemäße Kühlungsanordnung ist zur Kühlung eines Drucklufterzeugers, vorzugsweise in der Art einer Kompressoranlage, mit mindestens zwei Verdichterstufen geeignet. Die Kühlungsanordnung umfasst mindestens einen flüssigkeitsgekühlten Zwischenkühler, der zwischen einer ersten und einer zweiten Verdichterstufe angeordnet ist, um die von der ersten Verdichterstufe abgegebene vorverdichtete Luft zu kühlen, bevor diese in die zweite Verdichterstufe eintritt. Ein flüssigkeitsgekühlter Nachkühler ist nach der zweiten bzw. letzten Verdichterstufe angeordnet, um die weiter verdichtete Luft zu kühlen. Im einfachsten Fall wird die erzeugte Druckluft nach Durchströmen des Nachkühlers an externe Einheiten bereitgestellt. In Abwandlungen kann der Drucklufterzeuger auch mehr als zwei Verdichterstufen und entsprechend zusätzliche Zwischenkühler aufweisen.
  • Weiterhin umfasst die Kühlungsanordnung einen flüssigkeitsgekühlten Baugruppenkühler, der Wärme von weiteren Baugruppen des Drucklufterzeugers aufnimmt und an das Kühlmittel abgibt. Der Baugruppenkühler ist, wie die anderen Kühler im Gehäuse des Drucklufterzeugers angeordnet und z. B. als Lamellenkühler, Kühlblech, Heatpipe oder dergleichen ausgebildet. Der Baugruppenkühler kann aus mehreren einzelnen Kühlern zusammengesetzt sein und dient der Wärmeabfuhr insbesondere von den Antrieben der Verdichterstufen sowie der Leistungselektronik, die für die Steuerung des Drucklufterzeugers benötigt wird.
  • Die Kühlungsanordnung besitzt einen Kühlmittelkreislauf, der einen Hauptkühler umfasst, um die vom Kühlmittel in den anderen Kühlern aufgenommene Wärme aus dem Drucklufterzeuger abzuführen. Die Kaltseite des Hauptkühlers liefert gekühltes Kühlmittel mit einer Niedrigtemperatur direkt an den jeweiligen Kühlmitteleingang des Zwischenkühlers, des Nachkühlers und des Baugruppenkühlers. Die Kühlmitteleingänge von Zwischenkühler(n), Nachkühler und Baugruppenkühler(n) sind parallel geschaltet, sodass ihnen das Kühlmittel mit derselben Niedrigtemperatur zugeführt wird. Die Heißseite des Hauptkühlers empfängt das erhitzte Kühlmittel unmittelbar vom jeweiligen Kühlmittelausgang des Zwischenkühlers (bzw. der mehreren Zwischenkühler) und des Nachkühlers oder mittelbar von diesen, wenn ein Wärmetauscher zur Wärmerückgewinnung zwischengeschaltet ist, wie dies weiter unten beschrieben wird. Die Kühlmittelausgänge von Zwischenkühler(n) und Nachkühler sind parallel geschaltet und liefern das erhitzte Kühlmittel mit einer Hochtemperatur zum Hauptkühler, ggf. über den Wärmetauscher.
  • Für die Erfindung ist wesentlich, dass der Kühlmittelausgang des Baugruppenkühlers nicht parallel mit dem Kühlmittelausgang des Zwischenkühlers oder Nachkühlers geschaltet ist. Dadurch wird vermieden, dass das Kühlmittel von der Hochtemperatur, die am Ausgang von Zwischen- und Nachkühler anliegt, durch die Beimischung aus dem Baugruppenkühler abgekühlt wird, denn der Baugruppenkühler liefert regelmäßig niedrigere Temperaturen des Kühlmittels, aufgrund der geringeren abzuführenden Wärmemenge. Stattdessen wird das Kühlmittel des Baugruppenkühlers einem Zuspeiseeingang des Zwischenkühlers und/oder des Nachkühlers zugeführt, wobei der Zuspeiseeingang zwischen dem Kühlmitteleingang und Kühlmittelausgang angeordnet ist, an einer Position, an welcher die Zwischentemperatur des Kühlmittels im Zwischenkühler bzw. Nachkühler der Austrittstemperatur des Kühlmittels am Baugruppenkühler ±20% entspricht. Vorzugsweise weicht die Temperatur des vom Baugruppenkühler zugemischten Kühlmittels um weniger als ±10%, insbesondere um weniger als ±3% von der Temperatur am Punkt der Beimischung im Zwischen- oder Nachkühler ab.
  • Dasselbe Kühlmittel (vorzugsweise Wasser) wird somit für den Zwischenkühler, den Nachkühler und den Baugruppenkühler eingesetzt. Damit kann nicht nur Wärme aus der verdichteten Druckluft sondern auch die Wärme von Baugruppen, z. B. Elektromotoren, Umrichtern, Verdichterstufen, Getriebeeinheiten usw. im Kühlmittel angereichert und von diesem abtransportiert werden. Der größte Teil der Abwärme des gesamten Drucklufterzeugers steht damit auch für eine Wärmerückgewinnung zur Verfügung.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Hauptkühler deutlich kleiner ausgeführt werden kann, was zu einer erheblichen Verringerung der Baugröße des Kühlkreislaufes und damit der Gesamtkosten des Drucklufterzeugers führt. Aufgrund der beschriebenen gezielten Zuspeisung des vom Baugruppenkühler mit der Zwischentemperatur gelieferten Kühlmittels in den Zwischenkühler und/oder Nachkühler, kann die Hochtemperatur, die am Ausgang des Zwischenkühlers und des Nachkühlers anliegt, auf einem hohen Niveau gehalten werden, vorzugsweise im Bereich von 90°C. Dies führt zu einer großen Temperaturdifferenz am Hauptkühler, sodass dessen Kühlfläche kleiner gehalten werden kann, als wenn die Eingangstemperatur am Hauptkühler geringer ausfällt. Die erforderliche Kühlfläche ist proportional zur Temperaturdifferenz zwischen Eingangstemperatur (Hochtemperatur) und gewünschter Ausgangstemperatur (Niedrigtemperatur).
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird das vom Baugruppenkühler gelieferte Kühlmittel sowohl dem Zwischenkühler als auch dem Nachkühler über den jeweiligen Zuspeiseeingang zugeführt.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Kühlungsanordnung ist ein Wärmetauscher im Kühlmittelkreislauf zwischen dem jeweiligen Kühlmittelausgang des Zwischenkühlers und des Nachkühlers sowie dem Kühlmitteleingang des Hauptkühlers eingeschaltet. Dem Wärmetauscher steht damit die gesamte dem Kühlmittel zugeführte Wärme für eine Übergabe an ein Wärmeträgermedium zur Verfügung.
  • Bevorzugt ist der Hauptkühler ein Wasser-Luft-Kühler oder ein Wasser-Wasser-Kühler oder ein Kombinationskühler, der Wasser und Luft wahlweise als kühlendes Medium nutzt. Damit steht es dem Nutzer des Drucklufterzeugers frei, ob er die Hauptkühlung mithilfe einer gebläseunterstützten Abluftkühlung oder durch Anschluss an ein externes Flüssigkühlmedium realisiert.
  • Es ist vorteilhaft, wenn der Zwischenkühler und/oder der Nachkühler mehrere Zuspeiseeingänge besitzen, denen das Kühlmittel vom Kühlmittelausgang des Baugruppenkühlers wahlweise zuführbar ist. Insbesondere ist zwischen dem Kühlmittelausgang des Baugruppenkühlers und den Zuspeiseeingängen eine Verteilereinheit angeordnet, die temperaturgesteuert denjenigen Zuspeiseeingang versorgt, an welchem die Zwischentemperatur des Kühlmittels im Zwischenkühler bzw. Nachkühler der Austrittstemperatur des Kühlmittels am Baugruppenkühler am nächsten liegt.
  • Zweckmäßigerweise sind der Zwischenkühler, der Nachkühler, der Baugruppenkühler, der Wärmetauscher, die erste und zweite Verdichterstufe sowie eine elektronische Steuereinheit innerhalb eines gemeinsamen Gerätegehäuses angeordnet. Die Kühlungsanordnung ist damit integraler Bestandteil des Drucklufterzeugers, sodass sich der Installationsaufwand beim Nutzer auf ein Minimum beschränkt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Kühlung eines mindestens zweistufigen Drucklufterzeugers umfasst folgende Schritte:
    • Führen eines Kühlmediums in einem Kühlmittelkreislauf durch einen Hauptkühler und durch einen zum Hauptkühler in Reihe geschalteten ersten flüssigkeitsgekühlten Zwischenkühler, der damit von einer ersten Verdichterstufe vorverdichte Luft kühlt;
    • Führen des Kühlmediums in dem Kühlmittelkreislauf durch einen zum Hauptkühler ebenfalls in Reihe und zum Zwischenkühler parallel geschalteten Nachkühler, der damit von einer zweiten Verdichterstufe nachverdichtete Luft kühlt;
    • Zuführen des im Hauptkühler gekühlten Kühlmediums zu einem flüssigkeitsgekühlten Baugruppenkühler, der Wärme von weiteren Baugruppen des Drucklufterzeugers aufnimmt;
    • Zuspeisen des vom Baugruppenkühler abgegebenen, erhitzten Kühlmediums über einen Zuspeiseeingang in den Zwischenkühler und/oder in den Nachkühler, wobei die Zuspeisung an einer Position im Zwischenkühler bzw. im Nachkühler erfolgt, an welcher die Zwischentemperatur des Kühlmittels im Zwischenkühler bzw. Nachkühler der Austrittstemperatur des Kühlmittels am Baugruppenkühler ±20% entspricht, vorzugsweise diese beiden Temperaturen im Wesentlichen gleich sind.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Kühlungsanordnung mit deaktivierter Wärmerückgewinnung;
    Fig. 2
    ein Blockschaltbild der Kühlungsanordnung mit aktivierter Wärmerückgewinnung.
  • Fig. 1 zeigt das vereinfachte Blockschaltbild eines Drucklufterzeugers 01 bzw. einer Kompressoranlage. Das Blockschaltbild umfasst vor allem die wesentlichen Elemente einer Kühlungsanordnung und vernachlässigt andere Einheiten des Drucklufterzeugers. Der Drucklufterzeuger umfasst mindestens eine erste Verdichterstufe 02 und eine zweite Verdichterstufe 03. Die in der ersten Verdichterstufe 01 vorverdichtete Luft wird mit einer Temperatur von beispielsweise 200°C einem Zwischenkühler 04 zur Kühlung zugeführt und verlässt diesen mit etwa 50°C, um dann von der zweiten Verdichterstufe 03 weiter verdichtet zu werden. Die endverdichtete Druckluft verlässt die zweite Verdichterstufe 03 mit einer Temperatur von etwa 200°C und wird dann einem Nachkühler 05 zu erneuten Kühlung zugeführt, sodass die Druckluft schließlich mit etwa 50°C an externe Einheiten geliefert wird. Zur Wärmeabfuhr liefert ein Hauptkühler 07 ein Kühlmedium, vorzugsweise Kühlwasser an seiner Kaltseite mit einer Temperatur von beispielsweise 45°C. Das Kühlwasser A wird mit dieser Niedrigtemperatur parallel an den Zufluss des Zwischenkühlers 04, des Nachkühlers 05 und eines Baugruppenkühlers 08 geliefert. Das Kühlwasser durchströmt den Zwischenkühler 04 und den Nachkühler 05 zur Aufnahme der Wärme der Druckluft und wird mit einer Hochtemperatur von beispielsweise 90°C an die Heißseite des Hauptkühlers 07 zurück geliefert. Zuvor durchströmt das Kühlwasser bei der dargestellten Bauform noch einen Wärmetauscher 09, der in Fig. 1 aber deaktiviert ist, sodass die Kühlwassertemperatur am Eingang und Ausgang des Wärmetauschers 09 nahezu unverändert ist. Am Hauptkühler 07 wird die Wärme abgegeben, um das Kühlwasser wieder auf Niedrigtemperatur zu bringen. Die Kühlung wird beispielsweise unterstützt durch ein Gebläse 11, welches eine erwärmte Abluft mit einer Temperatur von beispielsweise 40°C abgibt.
  • Eine Besonderheit der Kühlungsanordnung besteht darin, dass das Kühlwasser nach Durchströmen des Baugruppenkühlers 08 nicht parallel zum Kühlwasser des Zwischenkühlers und des Nachkühlers direkt zum Hauptkühler 07 bzw. zum vorgeschalteten Wärmetauscher 09 geführt wird. Stattdessen ist der Kühlwasserauslass des Baugruppenkühlers jeweils an einen Zuspeiseeingang 12 am Zwischenkühler 04 und am Nachkühler 05 angeschlossen. Der Zuspeiseeingang 12 kann alternativ auch nur an einem der beiden Kühler 04, 05 vorgesehen sein und ist in seiner Position so gewählt, dass dort im Kühler 04, 05 eine Zwischentemperatur von beispielsweise 57°C herrscht. Die Zwischentemperatur soll im Wesentlichen der Ausgangstemperatur des Kühlwassers B, welches vom Baugruppenkühler 08 geliefert wird, entsprechen. Das Kühlwasser B wird somit dem Kühlwasser A im Zwischenkühler 04 und/oder im Nachkühler 05 wieder beigemischt und dort weiter auf die Hochtemperatur erwärmt.
  • Fig. 2 zeigt das vereinfachte Blockschaltbild des Drucklufterzeugers 01 bzw. der Kompressoranlage in einem veränderten Betriebszustand, nämlich mit aktivierter Wärmerückgewinnung am Wärmetauscher 09. Damit kommt es am Wärmetauscher 09 zu einem Temperaturabfall des erhitzten Kühlwassers von beispielsweise 90°C auf 50°C. Die entnommene Wärme steht für andere Anwendungen zur Verfügung, beispielsweise zu Heizzwecken.
    • Bezugszeichenliste
    • 01
    Drucklufterzeuger / Kompressoranlage
    02
    erste Verdichterstufe
    03
    zweite Verdichterstufe
    04
    Zwischenkühler
    05
    Nachkühler
    06
    -
    07
    Hauptkühler
    08
    Baugruppenkühler
    09
    Wärmetauscher
    10
    -
    11
    Gebläse
    12
    Zuspeiseeingang

Claims (10)

  1. Kühlungsanordnung für einen mindestens zweistufigen Drucklufterzeuger (01), umfassend
    - einen flüssigkeitsgekühlten Zwischenkühler (04), der zwischen einer ersten und einer zweiten Verdichterstufe (02, 03) angeordnet ist, um die von der ersten Verdichterstufe (02) abgegebene vorverdichtete Luft zu kühlen, bevor diese in die zweite Verdichterstufe (03) eintritt;
    - einen flüssigkeitsgekühlten Nachkühler (05), der nach der zweiten Verdichterstufe (03) angeordnet ist, um die von dieser verdichtete Luft zu kühlen;
    - einen flüssigkeitsgekühlten Baugruppenkühler (08), der Wärme von weiteren Baugruppen des Drucklufterzeugers (01) aufnimmt;
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlungsanordnung einen Kühlmittelkreislauf umfasst, der einen Hauptkühler (07) besitzt, dessen Kaltseite dem jeweiligen Kühlmitteleingang des Zwischenkühlers (04), des Nachkühlers (05) und des Baugruppenkühlers (08) parallel ein gekühltes Kühlmittel mit einer Niedrigtemperatur zuführt, und dessen Heißseite das am jeweiligen Kühlmittelausgang des Zwischenkühlers (04) und des Nachkühlers (05) parallel austretende erhitzte Kühlmittel mit einer Hochtemperatur empfängt;
    wobei der Kühlmittelausgang des Baugruppenkühlers (08) an einen Zuspeiseeingang (12) des Zwischenkühlers (04) und/oder des Nachkühlers (05) angeschlossen ist, wobei der Zuspeiseeingang (12) zwischen dem Kühlmitteleingang und Kühlmittelausgang angeordnet ist, an einer Stelle, an welcher die Zwischentemperatur des Kühlmittels im Zwischenkühler (04) bzw. im Nachkühler (05) der Austrittstemperatur des Kühlmittels am Baugruppenkühler (08) ±20% entspricht.
  2. Kühlungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmetauscher (09) im Kühlmittelkreislauf zwischen dem jeweiligen Kühlmittelausgang des Zwischenkühlers (04) und des Nachkühlers (05) sowie der Heißseite des Hauptkühlers (07) eingeschaltet ist.
  3. Kühlungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkühler (07) ein Wasser-Luft-Kühler oder eine Wasser-Wasser-Kühler oder eine Kombinationskühler, der Wasser und Luft wahlweise als kühlendes Medium nutzt, ist.
  4. Kühlungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkühler (07) ein Gebläse (11) umfasst.
  5. Kühlungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenkühler (04) und/oder der Nachkühler (05) mehrere Zuspeiseeingänge (12) besitzen, denen das Kühlmittel vom Kühlmittelausgang des Baugruppenkühlers (08) wahlweise zuführbar ist.
  6. Kühlungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kühlmittelausgang des Baugruppenkühlers (08) und den Zuspeiseeingängen (12) eine Verteilereinheit angeordnet ist, die temperaturgesteuert denjenigen Zuspeiseeingang (12) versorgt, an welchem die Zwischentemperatur des Kühlmittels im Zwischenkühler (04) bzw. Nachkühler (05) der Austrittstemperatur des Kühlmittels am Baugruppenkühler (08) am nächsten liegt.
  7. Kühlungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Zwischenkühler (04), der Nachkühler (05), der Baugruppenkühler (08), der Wärmetauscher (09), die erste und zweite Verdichterstufe (02, 03) sowie eine elektronische Steuereinheit innerhalb eines gemeinsamen Gerätegehäuses angeordnet sind.
  8. Verfahren zur Kühlung eines mindestens zweistufigen Drucklufterzeugers (01), folgende Schritte umfassend:
    - Führen eines Kühlmediums in einem Kühlmittelkreislauf durch einen Hauptkühler (07) und durch einen zum Hauptkühler (07) in Reihe geschalteten ersten flüssigkeitsgekühlten Zwischenkühler (04), der damit von einer ersten Verdichterstufe (02) vorverdichte Luft kühlt;
    - Führen des Kühlmediums in dem Kühlmittelkreislauf durch einen zum Hauptkühler (07) ebenfalls in Reihe und zum Zwischenkühler (04) parallel geschalteten Nachkühler (05), der damit von einer zweiten Verdichterstufe (03) nachverdichtete Luft kühlt;
    - Zuführen des im Hauptkühler (07) gekühlten Kühlmediums zu einem flüssigkeitsgekühlten Baugruppenkühler (08), der Wärme von weiteren Baugruppen des Drucklufterzeugers (01) aufnimmt;
    wobei das aus dem Baugruppenkühler (08) austretende erhitzte Kühlmedium über einen Zuspeiseeingang (12) in den Zwischenkühler (04) und/oder in den Nachkühler (05) zugespeist wird, wobei die Zuspeisung an einer Position (12) im Zwischenkühler (04) bzw. im Nachkühler (05) erfolgt, an welcher die Zwischentemperatur des Kühlmittels im Zwischenkühler (04) bzw. Nachkühler (05) der Austrittstemperatur des Kühlmittels am Baugruppenkühler (08) ±20% entspricht.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das im Zwischenkühler (04) und im Nachkühler (05) erhitze Kühlmedium vor seiner Rückführung zum Hauptkühler (07) einem Wärmetauscher (09) für einer Wärmerückgewinnung zugeführt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Baugruppenkühler (08) austretende erhitzte Kühlmedium über einen von mehreren Zuspeiseeingängen (12) in den Zwischenkühler (04) und/oder in den Nachkühler (05) zugespeist wird, wobei der Zuspeiseeingang (12) derart ausgewählt wird, dass die an diesem anliegende Zwischentemperatur des Kühlmittels im Zwischenkühler (04) bzw. Nachkühler (05) der Austrittstemperatur des Kühlmittels am Baugruppenkühler (08) entspricht.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11859605B2 (en) * 2019-03-27 2024-01-02 Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. Compressor system, and control method for same
CN114375382B (zh) * 2019-09-18 2023-10-24 株式会社日立产机系统 热回收装置
BE1030033B1 (nl) * 2021-12-15 2023-07-10 Atlas Copco Airpower Nv Luchtgekoelde drukvormingsinrichting met energieterugwinning voor het comprimeren of onder druk brengen van een fluïdum en voorzien van een verbeterde koeling
DE102022112935A1 (de) * 2022-05-23 2023-11-23 Zf Cv Systems Global Gmbh Drucklufterzeugungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben derselben
DE102022112934A1 (de) * 2022-05-23 2023-11-23 Zf Cv Systems Global Gmbh Drucklufterzeugungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben derselben
DE102022112936A1 (de) * 2022-05-23 2023-11-23 Zf Cv Systems Global Gmbh Drucklufterzeugungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben derselben

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102777351A (zh) 2012-08-08 2012-11-14 沈长青 一种无油式压缩机废热回收装置及回收方法
US20130067951A1 (en) 2011-09-16 2013-03-21 Anest Iwata Corporation Waste heat utilizing device for air compressor
US20180258952A1 (en) 2017-03-07 2018-09-13 Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap Compressor module for compressing gas and compressor equipped therewith

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD155194A1 (de) * 1980-12-09 1982-05-19 Artur Wilda Verfahren zur energetischen optimierung eines verdichtungsprozesses
FR2710370B1 (fr) 1993-09-21 1995-12-08 Air Liquide Procédé et ensemble de compression d'un gaz.
JPH07217579A (ja) * 1994-02-01 1995-08-15 Hitachi Ltd スクリュー圧縮機の冷却システム
GB2367332B (en) 2000-09-25 2003-12-03 Compair Uk Ltd Improvements in multi-stage screw compressor drive arrangements
US20080127665A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Husky Injection Molding Systems Ltd. Compressor
JP5495293B2 (ja) * 2009-07-06 2014-05-21 株式会社日立産機システム 圧縮機
BE1018598A3 (nl) 2010-01-25 2011-04-05 Atlas Copco Airpower Nv Werkwijze voor het recupereren van enrgie.
ES2834456T3 (es) 2013-12-17 2021-06-17 Kaeser Kompressoren Se Compresor
BE1022138B1 (nl) * 2014-05-16 2016-02-19 Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap Compressorinrichting en een daarbij toepasbare koeler
CN104100494B (zh) * 2014-07-01 2016-08-17 中国科学院工程热物理研究所 一种具有自预冷功能的压缩空气方法和系统
CN104179663B (zh) * 2014-08-13 2019-04-19 福建德兴节能科技有限公司 一种低能耗压缩空气冷却方法及其系统
CN106089659A (zh) 2016-08-09 2016-11-09 中山市艾能机械有限公司 螺杆压缩活塞增压风冷一体式空压机
DE102016011443A1 (de) 2016-09-21 2018-03-22 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Schraubenkompressor für ein Nutzfahrzeug
DE102017107602B3 (de) 2017-04-10 2018-09-20 Gardner Denver Deutschland Gmbh Kompressoranlage mit interner Luft-Wasser-Kühlung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130067951A1 (en) 2011-09-16 2013-03-21 Anest Iwata Corporation Waste heat utilizing device for air compressor
CN102777351A (zh) 2012-08-08 2012-11-14 沈长青 一种无油式压缩机废热回收装置及回收方法
US20180258952A1 (en) 2017-03-07 2018-09-13 Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap Compressor module for compressing gas and compressor equipped therewith

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