FI82754B - Anordning foer reglering av matningsmaengden vid rotationskompressorer. - Google Patents

Description

1 82754

Laite rotaatiokompressorien syöttömäärän säätämiseksi

Keksinnön kohteena on laite rotaatiokompressoreiden, etenkin öljysuihkutuksella varustettujen ruuvikompressoreiden syöttömäärän säätämiseksi, missä laitteessa on imujohdon läpikulkupoikkileikkauksen muuttava säätöventtiili ja imu-johdon tiiviisti sulkeva takaiskuventtiili, jotka on järjestetty molemmat imujohtoon muodostettuun pesään läpivir-taussuunnassa peräkkäin, jolloin säätöventtiili on muodostettu läppäventtiiliksi, jonka läppä on säädettävissä sen diametraalisesti läpäisevän kääntöakselin ympäri käyttölaitteella pakolla.

Rotaatiokompressoreiden käytössä on tunnettua muuttaa imu-johdon läpikulkupoikkileikkausta imujohtoon asennetulla imun-säätöläpällä syöttömäärän sovittamiseksi kulloinkin kyseessä olevaan tarpeeseen. Imujohto on tämän lisäksi suljettava kompressorin pysäyttämisen jälkeen tiiviisti, jotta tiivistetty väliaine ei virtaa takaisin imujohdon kautta. Tämä on tarpeen etenkin ruuvikompressoreissa, joihin suihkutetaan voitelua tai jäähdytystä varten öljyä.

On tunnettua muodostaa imunsäätöläppä niin, että se voi sulkea imujohdon myös tiiviisti. Tämän kaksoistoiminnan saavuttamiseksi tarvitaan kuitenkin suhteellisen suuri panos, koska imunsäätöläppää käytetään käytön aikana syöttömäärää säädettäessä käyttölaitteella, joka on muodostettava niin, että se ei estä kompressorin katkaisun jälkeen imunsäätöläppää imujohdon nopeassa sulkemisessa. Tämän lisäksi ovat tällaiset imunsäätöläpät vain vaivoin muodostettavissa täysin tiiviiksi.

Näiden haittojen eliminoimiseksi on tunnettua asentaa oma sinänsä tunnetun rakenteen omaava takaiskuventtiili imun-säätöläpän lisäksi imujohtoon. Näiden takaiskuventtiilien 2 82754 sulkukappaleet on kuormitettu sulkujousella, jonka voima on voitettava avattaessa venttiili. Niillä on tästä syystä usein huomattava läpivirtausvastus, joka saa aikaan ylimääräisiä painehäviöitä imujohdossa ja siten kompressorin syöt-tötehon pienenemisen, nimenomaan juuri silloin, kun vaaditaan kompressorin täyttä syöttömäärää eikä ole olemassa ylimääräistä syöttökapasiteettia.

DE-hakemusjulkaisusta 2 944 053 tunnetaan imunohjauslaite, jossa imujohdon sulkeva sulkukappale on kuormitettu sulku-suunnassa jousella ja avautumissuunnassa kompressorin tuottamalla paineella. Käynnistettäessä kompressoria voitetaan tällöin tuotetussa paineessa jousen voima ja imujohto avataan. Läpivirtauspoikkileikkauksen muutos syöttömäärän säätämiseksi tapahtuu ohjausmännän avulla, joka paineistetaan ohjauspaineella, esim. verkkopaineella ja sulkukappale kuormitetaan jousen voiman suunnassa, niin että sulku-kappaleen vastakkaisella puolella oleva käyttöpaine voitetaan. Tässä sovellutusmuodossa voidaan erillinen takaisku-venttiili jättää pois. Tunnetun imunohjauslaitteen rakenne on kuitenkin monimutkainen, niin että se tarvitsee suuret hankintakustannukset ja voi esiintyä käyttöhäiriöitä. Imu-johdon sulkevan venttiilin sulkujousi saa aikaan myös tässä painehäviöitä ja vähentää siten kompressorin mahdollista maksimaalista syöttömäärää.

Keksinnön tehtävänä on yksinkertaistaa tunnettuja laitteita rotaatiokompressoreiden syöttömäärän säätämiseksi ja parantaa niitä, niin että vältetään pitkälti painehäviöt ja niihin liittyvä syöttömäärän pieneneminen.

Keksinnön mukaisesti tämä tehtävä ratkaistaan siten, että myös takaiskuventtiili on muodostettu läppäventtiilinä, jonka läppä sulkee tiiviisti pesään järjestetyn venttiilin-istukan ja joka on järjestetty kääntyvästä venttiilinistukan läpikulkupoikkileikkauksen ulkopuolella kulkevan akselin ympäri

II

3 82754 palautusvoimaa vastaan. Tällöin kysymyksessä on yksinkertainen säätölaitteen rakenne, joka muodostuu yksinomaan ontosta pesästä molemmilla läpillä varustettuna, mutta joka voi täyttää tästä huolimatta kaikki toiminnot, joita vaaditaan tällaiselta säätölaitteelta mukaanlukien imujohdon tiiviin sulkemisen. Koska molemmat läpät on järjestetty läpivirtaussuunnassa peräkkäin pesään, ei tapahdu mitään imetyn väliaineen suunnanvaihtoa. Tämä ohjataan pikemminkin suoralla tiellä säätölaitteen läpi imujohtoon. Tämän lisäksi täyden syötön yhteydessä läpät antavat lähes kokonaan vapaaksi pesän läpivirtauspoikkileikkauksen, niin että ei ole voitettava mitään mainittavaa läpikulkuvastusta. Paine-häviöt ja syöttömäärän pieneneminen imujohtoon asennettujen läppien läpi ovat tästä syystä vastaavan pienet.

Keksinnön eräässä edullisessa sovellutusmuodossa molempien läppien kääntöakselit on järjestetty ristikkäin kulkevassa järjestyksessä, mieluummin lähes suorakulmaisesti ristikkäin kulkevassa järjestyksessä. Kuten käytännössä on osoittautunut, saadaan siten aikaan virtauksen rauhoittuminen imujohdossa ja säätöläpän ollessa vain osittain avoin vältetään tältä poikkeutetun väliaineen vaikutukset takaiskuläppään.

Keksinnön eräässä toisessa sovellutuksessa takaiskuvent-tiilin palautusvoimaksi voi olla järjestetty jousi, joka vaikuttaa toisessa päässä läppään yhdistettyyn vipuvarteen ja joka on toisessa päässään ankkuroitu pesään, jolloin ankkurointipiste pesässä on valittu niin, että jousen voiman suunta sulkee sisäänsä kääntöakselin ja jousen vipuvarressa olevan kosketuskohdan läpi asetetun tason kanssa läpän ollessa suljettuna lähes suoran kulman ja läpän ollessa avattuna huomattavasti pienemmän terävän kulman. Tämä rakenne ja palautusjousen tilallinen järjestys saa aikaan sen, että imuvirtauksen puuttuessa takaiskuventtiilin läppä suljetaan riittävällä sulkuvoi-malla ja pidetään tiiviisti suljettuna. Virtauksen 4 82754 esiintyessä on sitä vastoin jousella takaiskuventtiilin läppään kohdistettu sulkuvoima suhteellisen pieni, niin että läppä vapauttaa jo pienten virtausvoimien johdosta täyden läpivirtauspoikkileikkauksen eikä aiheuta mitään mainittavaa läpivirtausvastusta.

Käytännössä saadaan aikaan samat edut eräässä keksinnön muunnelmassa siten, että takaiskuventtiilin läppä on varustettu palautusvoimana toimivalla painolla, joka on kiinnitetty vipu-varteen, joka kulkee läpästä diametraalisesti kääntöakselin yli, siten, että se kytkeytyy vipuvarteen takaiskuventtiilin ollessa suljettuna lähes samalla korkeudella vaakasuorasti kääntöakselin vieressä, läpän ollessa suljettuna sitä vastoin kääntöakselin läpi asetetun pystytason läheisyydessä. Tämän järjestelyn avulla saadaan aikaan ilman jousta se, että sulkuvoima on läppäventtiilin ollessa suljettuna riittävän suuri tiiviin sulun varmistamiseksi, ja että venttiilin ollessa avoinna on olemassa ainoastaan pieni sulkuvoima, joka mahdollistaa pienen läpivirtausvastuksen vastaavan pienillä pai-nohäviöillä.

Keksinnön mukaisen laitteen eräs edullinen rakenne voidaan saada lopuksi vielä aikaan siten, että säätöventtiilin läppä on järjestetty imetyn väliaineen läpivirtaussuunnassa takaiskuventtiilin läpän eteen yhteiseen pesään. Kompressorin ollessa pysäytettynä suljetaan siten imujohto mahdollisimman lähellä kompressoria ja estetään öljyn kanssa sekoitetun väliaineen takaisinvirtaaminen säätöläpän alueelle.

Muut keksinnön yksityiskohdat ja edut selviävät seuraavasta sovellutusesimerkkien selityksestä, jotka on esitetty piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää aksiaalista keskileikkausta keksinnön mukaisen säätölaitteen ensimmäisestä sovellutusmuodosta ja 5 82754 kuvio 2 esittää samoin aksiaalista keskileikkausta muunnetusta sovel-lutusmuodosta.

Molemmissa sovellutusesimerkeissä laite, joka on tarkoitettu rotaatiokompressoreiden syöttömäärän säätämiseksi, muodostuu pesästä 1, joka on asetettu ei-esitetyn kompressorin imu-johdon 2 päälle ja jossa on imujohtoon 2 liittyvä läpivirta-uskanava 3. Pesään 1 on asennettu säätöventtiili 4 ja taka-iskuventtiili 5, joka toimii yhdessä venttilinistukan 6 kanssa. Säätöventtiiliä 4 käytetään akselilla muodostetun kääntöakselin 7 kautta, johon kytkeytyy kuviossa 1 esitetty käyttölaite 8, esim. hydraulinen tai pneumaattinen asetus-sylinteri .

Molemmat venttiilit, säätöventtiili 4 ja takaiskuventtiili 5, on muodostettu läppäventtiileiksi. Säätöventtiili 4 muodostuu läpästä 9, joka on kiinnitetty ruuvien 10 avulla kääntöakselille 7. O-rengas 11 tiivistää kääntöakselin 7. Takaiskuventtiilissä 5 on sitä vastoin läppä 12, joka sulkee tiiviisti venttiilinistukan 6 ja on laakeroitu vipuvarren 13 kautta akselin 14 ympäri kääntyvästi. Kääntöakseli 7 kulkee säätöventtiilin 4 läpän 9 läpi suunnilleen diamet-raalisesti, kun taas takaiskuventtiilin 5 akseli 14 on laakeroitu venttiilinistukan 6 läpikulkupoikkileikkauksen ulkopuolella pesään 1, niin että läppä 5 voidaan kääntää kokonaan pois venttiilinistukasta 6. Siten vapautetaan käytännössä läpivirtauskanavan 3 koko poikkileikkaus imettyä väliainetta varten, jolloin tämä ohjataan läpivirtauskanavan 3 läpi ilman poikkeutusta suoraviivaisesti. Siten muodostuu pieni virtausvastus säätölaitteessa, niin että tämä ei aiheuta käytännössä mitään mainittavia painehäviöitä eikä alenna myöskään haitallisesti syöttömäärää.

Kuvion 1 mukaisessa sovellutusesimerkissä on takaiskuventtiili kuormitettu sulkusuunnassa jousella 15, joka kytkeytyy tapilla muodostetussa kosketuspisteessä 16 vipuvarteen 13, joka on pidennetty läpällä 12 akselin 14 yli. Toisessa pääs- 6 82754 sään jousi 15 on ankkuroitu pesään 1. Ankkurointipiste 17 on valittu niin, että jousen 15 voiman vaikutus sulkee sisäänsä kääntöakselin 14 ja jousen 15 vipuvarressa 13 olevan kosketuskohdan 16 läpi asetetun ajatellun tason kanssa läpän 12 ollessa suljettuna lähes suoran kulman, kuten tämä on esitetty kuviossa 1. Jousi 15 vaikuttaa tällöin pitkän vipu-varren kautta läppään 12 ja kohdistaa lähes suurimman sulku-voimansa, niin että takaiskuventtiili 5 pidetään varmasti suljettuna. Läpän 12 ollessa täysin avoinna sulkee sitä vastoin jousen 15 kuviossa 1 numerolla 15' merkitty voimansuunta akselin 14 ja kosketuskohdan 16 läpi asetetun ajatellun tason kanssa sisäänsä suhteellisen pienen terävän kulman. Sulku-voima on tästä syystä huomattavasti pienempi, minkä johdosta saadaan aikaan takaiskuventtiilin 5 läpän 12 nopea ja laaja avautuminen.

Kuviossa 2 esitetyssä sovellutusmuunnelmassa on takaiskuventtiilin 5 läppä 12 kuormitettu painolla 18, joka muodostaa palautusvoiman. Paino 18 on järjestetty akselin 14 läpälle 12 diametraalisesti vastapäätä olevalla sivulla yhden tai useamman vipuvarren 13 päähän. Takaiskuventtiilin 5 ollessa suljettuna paino 18 on suunnilleen samalla korkeudella kääntöakselin 14 kanssa, jolloin läppään 12 kohdistetaan maksimaalinen sulkuvoima. Läpän 12 täysin suljetussa asennossa, joka on esitetty kuviossa 2 katkoviivoin, paino 18 on kääntöakselin 14 kautta lähes akselin 14 läpi kulkevassa pysty tasossa. Kääntöakseliin 14 kohdistettu vääntömomentti ja siitä muodostuva läppään 12 kohdistuva sulkuvoima ovat vastaavan pienet. Tässä sovellutusesimerkissä saadaan siis aikaan läpän 12 nopea avautuminen ja mahdollisimman suuri, suoraviivaisesti kulkeva läpivirtauspoikkileikkaus, niin että virtausvastus on pieni.

Molemmista sovellutusesimerkeistä nähdään, että säätövent-tiilin 4 kääntöakseli 7 ja takaiskuventtiilin 5 kääntöakseli li 7 82754 14 kulkevat ristikkäin lähes suorakulmaisesta. Siten estetään se, että imetyn väliaineen säätöventtiilillä 9 läpivir-tauskanavassa 3 sivuttain hieman poikkeutettu virtaus osuu takaiskuventtiilin 5 läppään 12 sen kääntösuunnassa. Tämän lisäksi on takaiskuventtiili 5 järjestetty lähemmäksi imu-johtoa 2 kuin säätöventtiili 4. Kompressorin ollessa pysäytettynä pidetään tästä syystä etäällä säätöventtiilistä 4 paineessa oleva tiivistetty väliaine, johon on sekoitettu öljyä tai jotain muuta suihkutettua nestettä.

Claims (5)

8 82754

1. Laite rotaatiokompressoreiden, etenkin öljysuihkutuk-sella varustettujen ruuvikompressoreiden, syöttömäärän säätämiseksi, joka laite on varustettu imujohdon läpikulkupoik-kileikkauksen muuttavalla säätöventtiilillä (4) ja imujohdon tiiviisti sulkevalla takaiskuventtiilillä (5), jotka on molemmat järjestetty imujohtoon asennettuun pesään (1) läpivirtaussuunnassa peräkkäin, jolloin säätöventtiili on muodostettu läppäventtiilinä, jonka läppä on säädettävissä sen diametraalisesti läpäisevän kääntöakselin (7) ympäri käyttölaitteella pakolla, tunnettu siitä, että myös taka-iskuventtiili (5) on muodostettu läppäventtiilinä, jonka läppä (12) sulkee tiiviisti pesään (1) järjestetyn vent-tiilinistukan (6) ja on järjestetty kääntyväksi venttiilin-istukan (6) läpikulkupoikkileikkauksen ulkopuolella kulkevan akselin (14) ympäri palautusvoimaa (15, 18) vastaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että molempien läppien (9, 12) kääntöakselit (7, 14) on järjestetty ristikkäisessä järjestyksessä, mieluummin ne kulkevat ristikkäin lähes suorakulmaisesti.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että takaiskuventtiilin (5) palautusvoimaksi on järjestetty jousi (15), joka vaikuttaa toisessa päässä läppään (12) yhdistettyyn vipuvarteen (13) ja joka toisesta päästään on ankkuroitu pesään (1), jolloin ankkurointipiste (17) valitaan pesässä (1) niin, että jousen (15) voiman suunta sulkee sisäänsä kääntöakselin (14) ja jousen vipuvarressa (13) olevan kosketuspisteen (16) läpi asetetun tason kanssa läpän (12) ollessa suljettuna lähes suoran kulman ja läpän (12) ollessa avoinna huomattavasti pienemmän terävän kulman (kuvio 1).

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että takaiskuventtiilin (5) läppä (12) on varustettu palautusvoimana toimivalla painolla (18), joka on kiinnitetty vipuvarteen (13), joka kulkee läpästä (12) diametraali- II β 82754 sesti kääntöakselin (14) yli siten, että se kytkeytyy vipu-varteen (13) takaiskuventtiilin (5) ollessa suljettuna suunnilleen samalla korkeudella vaakasuorasti kääntöakselin (14) vieressä, läpän (12) sitä vastoin ollessa avoinna kääntöakselin (14) läpi asetetun pystytason läheisyydessä.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että säätöventtiilin (4) läppä on järjestetty imetyn väliaineen läpivirtaussuunnassa takaiskuventtiilin (5) läpän (12) eteen yhteiseen pesään (1).