FI83905B - Vaetskeringskompressor. - Google Patents

Description

1 83905

Kesterengas dompressori 5 Keksintö koskee nesterengaskompressoria, joka on va rustettu vaakasuoralla akselilla ja kompressorikotelolla, jonka sisään viimeisen puristusvaiheen yhteyteen on muodostettu painenysän kanssa yhteydessä oleva painotila, joka on jaettu painetilan geodeettisestä ylemmälle alueelle, vä-10 hintaan akselin korkeudelle ja vähintään puristusvaiheen paineaukon korkeudelle ylöstyöntyvän seinämän avulla ensimmäiseen ja toiseen alueeseen, jotka on seinämän yläpuolelta liitetty toisiinsa siten, että muodostuu kulkutie pumpatulle väliaineelle, ja joista toinen on yhteydessä painenysän 15 kanssa.

Tunnetusti tarvitsevat nesterengaskompressorit lcäyLtö-nesteen, joka on osallisena puristuskammioiden muodostamisessa, tiivistää kuljetustilojen sisäpuolella olevat raot ja auttaa puristuksessa syntyvän lämmön poiskuljetuksessa.

20 On väistämätöntä, että osa käyttönesteestä joutuu pumpattuun kaasuun ja työntyy tämän kanssa paineaukon kautta ulos puristusvaiheen kuljetustilasta ja joutuu pumpatun kaasun edellecnkuljettamaksi. Siksi kytketään perään yleensä nes-teenerotin, jossa suoritetaan mukanakuljetetun nesteen ero-25 "tus kaasuvirrasta, niin että erottimen poistoaukosta poistuu kylläkin höyrystetyllä nesteellä kyllästetty, mutta muuten pääasiassa nestevapaa kaasu. Erottimeen jäävä neste joko johdetaan kierrossa jäähdytettynä takaisin kompressoriin tai johdetaan pois erityisen poistoaukon kautta, 30 Tunnettuja ovat nesteenerottimet, jotka on järjestetty kompressoriin erillisinä rakenneosina. Esimerkiksi sellaiset suoritusmuodot ovat tunnettuja, joissa avointa tai suljettua rakennetyyppiä oleva nesteenerotin on asennettu kompressorin viereen, ja hiihin siis liittyy huomattava tilan-35 tarve. On myös tunnettua sijoittaa nesteenerotin kompressorin yläpuolelle ylhäällä olevan imunysän päälle; huomioonottamatta huomattavaa tilantarvetta ja monimutkaista rakennetta on tällä se haitta, että säätölaitteilla täytyy 2 83905 huolehtia siitä, että aggrcpaatin pysäyttämisen jälkeen ei virtaa liian paljon nestettä takaisin kompressoriin, jotta taataan ongelmaton uudelleenkäynnistys.

Eräässä toisessa tunnetussa suoritusmuodossa on erotin 5 sovitettu aggregaatin perusrungon sisään, mikä kuitenkin on rakenteeltaan monimutkainen ja kallis, jolloin myös käyttö-nesteen takaisinjohtaminen kompressoriin aggregaatin pysäyttämisen jälkeen on ongelmallista. Lisäksi on tunnettua järjestää kompressori ruukkumaiseksi muodostetun erotussäi-10 lion sisään, jolloin erotustila ympäröi kompressoria. Tämä on mahdollista vain pienillä kompressorityypeillä. Lisäksi on tällä järjestelyllä rakenteellisia haittoja, koska joko imu- ja painenysien täytyy olla järjestetty runko-osaan kompressorin yhdelle aksiaaliselle sivulle tai -jos yksi 15 nysistä on järjestetty erotussäiliöön- säiliö täytyy olla tehty vastaavasti stabiiliksi ja siis kalliksi (LE-C 12 93 942).

Lopuksi on tunnettua (Fli-A 22 25 637) järjestää paine-tilan alapuolelle, joka väliainevirran kääntämisen takia si-20 sältää erotusseinämän, kompressorin jalustan tai pohjalastan sisäpuolelle amme, joka muodostaa erotussäiliön; koska tämä amme on olennaisesti syvemmällä kuin kompressorin työtila, on nesteen takaisinjohtaminen pysäyttämisen jälkeen ongelmallista.

25 Siipikammiokompressoreista ovat samanlaiset nesteen- erottimet tunnettuja. Nämä palvelevat kompressorin voitelemiseen käytetyn öljyn poistamista, mikäli tätä on joutunut kaasuvirtaan. Kuitenkin muodostuu nesteenerotuksessa nesterengaskompressoreissa toisaalta ja siipikammiokompres-30 soreissa toisaalta periaatteellisia eroja. Nesterengaskompressoreissa osallistuu neste välittömästi kompressorikammi-oiden muodostamiseen, jolloin laajapintaisen faasidiffuusi-on johdosta suuria määriä käyttönestettä johdetaan ulos työtilasta kaasuvirran mukana. Sitävastoin ovat ne öljymaä-35 rät, jotka siipikammiokompressorissa joutuvat kaasuvirtaan, suhteellisen pieniä, niin että tullaan toimeen suhteellisen pienillä nesteenerottimilla. Siksi näkyy esitettävän ehdotuksia nesteenerottimen liittämiseksi kompressotin yhteisen 3 83905 kotelon sisälle, jolloin joudutaan kuitenkin hyvin monimutkaisiin ja siksi kalliisiin kotclonuotoihin (G2}-A 393.977, D3-0 4 39.036, ΙΙ3-Λ 70 37 381).

Tämän selityksen alussa kuvatussa nesterengaskompres-3 sorirakenteessa (GB-A 377.476) ei ole mitään nesteenerotin-ta. Painetila sisältää alhaalta pumppuvaiheen paineaukon korkeudelle ylöstyöntyvän erotusseinäraän, joka jakaa sen kahteen alueeseen. 3en tehtävänä on ensiksikin pitää pai-neaukkoa välittömästi seuraava alue nestevarastona, joka 10 estää kaasun ta.kaisinvirtauksen paineaukon alkuun. Seinämän takana oleva painetilan toinen alue johtaa välittömästi painenysään. Tällä suoritusmuodolla johdetaan koko pumpatun kaasuvirran sisältämä nestemäärä ulos painetilasta pai-ncnysän kautta, niin että on tarpeellista kytkeä perään nes-13 tccnerotin. Että uainetilaa ei käytetä nesteenerottimena, havaituin siitä, että ei ole suoritettu mitään toimenpiteitä erotetun nesteen poisjohtamiseksi erotettuna kaasuvir-rasta. Toisen tunnetun ehdotuksen (DE-B 20 36 295 = FR-A 21 03 218) mukaan on painetila jaettu seinämän avulla 20 ensimmäiseen ja toiseen alueeseen siten, että ensimmäisessä alueessa ylläpidetään jatkuvasti nestepinta paljon paineaukon yläpuolella. Siten aikaansaadaan äänenvaimennus, koska paineaukon ja painenysän välinen suora ääniyhteys ensimmäisen painetila-alueen täyttävän neste-kaasu-seoksen avulla.

25 Erotusvaikutusta ei voida saavuttaa tunnetussa painetilas-sa; päinvastoin täytyy kaikki siellä kertyvä neste yhdessä kaasuvirran kanssa johtaa pois erityisesti suunniteltavaan nesteenerottimeen.

Keksinnön tehtävänä on aikaansaada edellämainittua 30 tyyppiä oleva nesterengaskompressori, jolla on nesteenerot-timella varustettuna vähäinen tilan ja rakenteiden tarve.

Keksinnön mukainen ratkaisu muodostuu siitä, että painetilan toisessa alueessa on keskikorkeudella painenysästä erillinen nesteen ylijuoksuaukko ja että painetilan ylem-35 mälle alueelle järjestetylle, pumpattua väliainetta varten olevalle kulkutielle on muodostettu useita kääntölevyjä ja/tai kimmahduspinto ja, jotka varjostavat nesteen ylijuok-suaukon yläpuolella sijaitsevaa painenysää paineaukosta.

4 83905

Osittain nämä tunnusmerkit ovat jo tekniikan tasosta tunnettuja, mutta siellä ne kuitenkin palvelevat eri tehtäviä, kun taas ne keksinnön yhteydessä toisiaan keskenään tukien aikaansaavat yhteisvaikutuksen. Painetilan molempia 5 alueita erottavan seinämän tehtävänä on ylläpitää vesivarasto paineaukon edessä kompressorin käytön aikana, jotta suljetaan kaasun takaisinvirtaus.

Samalla sillä on tekniikan tasossa ei-hyväksikäytetty, nesteen erotusta auttava vaikutus, sillä paineaukosta tule-10 va ja seinämää vasten kimmahtava neste pyrkii erottumaan samalla aukosta ulostulevasta kaasuvirrasta. Painetilan toiselle alueelle kerääntyy enemmän tai vähemmän rauhoitettu nestevarasto, jolloin käytetään hyväksi sekä nestevaras-ton muodon vaikutusta että erotetun nostoon poistoa ylijuok-15 suaukon kautta. Painetilan ylemmällä alueella olevilla rivoilla on tunnettuun tapaan erotusta auttava vaikutus, jolloin ne ovat yhteistoiminnassa mainitun ylöstyöntyvän seinämän ja erotettua nestettä keräävän painetila-alueen kanssa ja painenysän varjostamisella paineaukosta estävät sen, 20 että osa kaasuvirrasta saavuttaisi painenysän ilman, että se on ennen sitä joutunut alttiiksi riittävälle erotusvai-kutukselle.

Toisen painetila-alueen ylijuoksuaukko on edullisesti suunnilleen akselin korkeudella; kuitenkin se voi olla myös 25 toisessa kohdassa suunnilleen painetilakorkeuden keskimmäisen kolmanneksen sisällä.

Tunnusmerkki, että painetila on muodostettu puristus-vaiheen yhteyteen kompressorikotelon sisälle, merkitsee ylipäänsä sitä, että painetila ja puristusvaiheen työtila 30 ulottuvat olennaisesti sanalle leveydelle ja korkeudelle samojen kotelon rajamittojen sisällä, jolloin ylempien ja/tai alempien rajamittojen pienehköt poikkeamat ovat mahdollisia, mikäli siten runkorakenteen tasaisuutta ei aseteta kyseenalaiseksi. Kotelorakenteen tasaisuus on toteutet-35 tu silloin, kun puristustilan seinämiä voidaan pitää työtilan seinämien jatkeena, erityisesti aksiaalisessa suunnas-: sa. Erittäin edullinen on pumppuvaiheen ja painetilan ko- teloseinämien kauttaaltaan sylinterimäinen muoto, jolloin 5 83905 painenysä on liitetty painetilaan tarkoituksenmukaisesti ylhäältä. Painctilan ja pumppuvaiheon sisäänsulkevien kotelo-osien yksikappaleisuus ei ole tarpeen.

Tarkoituksenmukaisesti on molempien painetila-alueiden 5 välinen väliaineen kulkutie muodostettu kaarevaksi kanavaksi. Tällöin aikaansaadaan kaarevan kanavan sisäpuolella nesteen ja kaasun karkea erotus, jota parannetaan ja täydennetään sen sisään ja sen jälkeen järjestetyillä ohjaus-ja kimmahdusrivoilla.

10 Ainakin osa painetilassa olevasta käyttönesteestä voi daan johtaa puinetilan toiselta alueelta sellaista tarkoitusta varten periaatteessa tunnetun virtausyhteyden kautta kiertokulussa kompressorin työtilaan. Voidaan myös poistaa painetilasta osa välttämättömästä käyttönesteestä ja syöt-15 tää toinen osa vieraasta lähteestä vakinaisesti tuoreena, jolloin viimeksimainittu voi olla temperoitu niin viileiksi, että käyttöncstcen lämpötila pidetään halutulla tasolla. Painetilan nestocnerottimen sisään voi olla myös järjestetty sinänsä tunnetulla tavalla jäähdytyslaite.

20 Virtausyhtcys voi olla muodostettu erityisestä johdos ta, joka johtaa painetilan toiselta alueelta pienehkön paineen omaavalle työtilan alueelle. Se voi olla myös muodostettu painetilan jakavassa seinämässä olevasta aukosta, jonka kautta neste virtaa takaisin painetilan ensimmäiselle 25 alueelle ja sieltä paineraon tai erityisen virtausyhteyden kautta kompressorin työtilaan. Riippumatta mahdollisesta virtausyhteydestä käyttönesteen takaisinjohtamiseksi kompressorin työtilaan voi seinämään olla tehty ainakin yksi pienehkön poikkileikkauksen omaava pinnantasausaukko, joka 50 koneen pysäyttämistapauksessa sallii sen, että nesteen ylimäärä, mikä työtilassa ollessaan aiheuttaisi vaikeuksia uudelleenkäynnistyksessä, virtaa pois painetilan ensimmäisen alueen kautta. Päinvastoin voidaan myös tämän aukon kautta johtaa painetilan toiselle alueelle kerätty ja pura-55 pun uudelleenkäynnistykseen tarvittava nestevarasto takaisin työtilaan.

Jotta jäähdytystä painetilassa käytettäessä ylläpidetään minimipinnankorkeus koko käytön ajan, voi painetilan 6 83905 nesteenerottimen oisään olla järjestetty pinnansäätäjä.

Keksinnön avulla aikaansaadaan se, että vain ulkoisten kompressorimittojen vähäisellä kasvamisella voi jäädä pois muuten lisäksi välttämätön nesteenerotin ja siitä huo-5 limatta aikaansaadaan kaasun ja nesteen riittävä erotus.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla piirustukseen, joka esittää kuviossa kaaviollista pituus- leikkausta kompressorin sini.

Kompressorin kotelo muodostuu imukanncsta 1, imupuoiei-10 sesta jakokiekosta 2, puristusvaiheen rungosta 3, pa.inepuo-leisesta jakokiekosta 4 ja sainetilakotelosta 5. Käillä kotelo-osilla on poikittain piirustustason suhteen otetussa poikkileikkauksessa suunnilleen yhdenmukainen, pyöreä poik-kileikkausmuoto.

15 Imukansi 1 sisältää imutilan 6, johon pumpattava kaasu syötetään ylhäälle järjestetyn imunysän 7 kautta. Se sisältää lisäksi navan, jossa on akseliporaus, joka sulkee sisäänsä tiivisteen f! roottoriakselin 9 tiivistämiseksi.

Imukansi 1 on liitetty tiiviisti imupuolciseen jako-20 kiekkoon 2, joka sisältää imuaukon 10 sopivalla, tunnetulla kohdalla, jonka ei tarvitse täsmätä yhteen piirretyn kohdan kanssa.

Imupuoleiseen jakokiekkoon 2 on puristusvaiheen runko 3 liitetty tiiviisti. Tämä muodostaa rengasmaisen runko-25 seinämän, jonka sisäpinta 11 on epäkeskinen akselin 9 suhteen ja akselilla olevan siipiroottorin 12 kanssa sulkee sisäänsä työtilan 15, jonka sisällä kiertää radiaalisesti pisteitettynä esitetty nesterengas, joka sulkee siipien väleissä olevat siipikammiot ulospäin. Esitetyssä tapaukses-30 sa on työtilan 15 huippu, eli runko-osan 3 sisäpinnan ja roottorin 12 välisen pienimmän radiaalisen etäisyyden kohta järjestetty geodeettisesti ylös.

Puristusvaiheeseen liittyy tiiviisti painepuoleinen jakokiekko 4, joka sisältää paincaukon 15 tunnetulla sopi-35 valla kohdalla. Se on aina lähellä siipikammioiden sisempää rajoituspintaa 16 kiertosuunnassa hieman ennen työtilan huippua. Esitetyssä tapauksessa on se siksi kuviteltu ak-selikorkeuden yläpuolelle.

7 83905

Tiiviissä kytkennässä seuraa painetilakotelo 5, joka on muodostettu esimerkiksi sylinterimäisestä seinäosasta 17 ja tasaisesta päätypuoleisesta seinäosasta 18 ja johon on ylhäälle liitetty painenysä 39. Sen sisällä työntyy 5 pystysuunnassa alhaalta paineaukon 15 korkeudelle seinämä 19» joka erottaa ensimmäisen painetila-alueen 20 toisesta painetila-alueesta 21, jolloin ensimmäisen alueen 20 aksiaalinen mitta on 1/3 - 1/2 työtilan 13 aksiaalisesta leveydestä, kun taas toisen alueen 21 aksiaalinen mitta on noin 10 2-3 kertaa niin suuri. Toisessa painetila-alueessa 21 on poisto- tai ylijuoksuaukko 22, jonka alareuna määrää toisessa painetila-alueessa 21 olevan pinnan 23, jonka yli seinämä 19 huomattavasti työntyy.

Suunnilleen vaakasuora ripa 24 on ensimmäisen paineti-15 la-alueen 20 ja seinämän 19 yläpuolella ja pakottaa siten paineaukosta 15 ulostulevan ja seinämää 13 vasten kimmahtavan väliainevirran tekemään ylimääräisen kääntymisen vaakasuoraan suuntaan. Seinämän 19 toisella puolella seuraa ripa 25, joka työntyy alaspäin rivasta 14 ja kääntää väliaine-20 virtauksen alaspäin. Siellä se kimmahtaa ripaan 26, joka kääntää väliainevirran vinosti ylöspäin ja toiselle paine-tila-alueelle 21 kerätty neste varjostetaan, jotta siten estetään kaasuvirtaa tempaamasta mukaansa jo erotettua nestettä. Siinä on yksi tai useampia aukkoja 27 erotetun nes-25 teen alaspäästämistä varten. Osa rivan 26 ylöspäin kääntämästä väliainevirrasta osuu vaakasuoraan ripaan 28, joka on rivan 24 jatko, ja tulee sitten käännetyksi koteloseinämän 17 yläosan avulla vaakasuoraan painenysään 39. Kivat 24, 28 muodostavat painenysän 39 tehokkaan varjostuksen paine-30 aukosta 15 ja väliainevirran niistä alueista, joilla oletetaan olevan suurehkoja osuuksia mukaantemmattua nestettä.

Akseli 9 voi olla laakeroitu kotelon sisälle ei-esitet-tyyn kohtaan, esimerkiksi jakokiekkoihin 2,4.

Imukansi 1 sisältää geodeettisestä syvälläolcvalla alu-35 eella seinämän 29 avulla erotetun kammion 30, joka on porauksen 31 kautta liitetty ei-esitettyyn tuorenestelähteeseen. Kammio 30 on porauksen 32 kautta liitetty työtilaan 13. Reitin 31,30,32 kautta voidaan pumppuvaiheen työtilaan syöttää haluttu määrä tuoretta nestettä.

8 83905

Painepuoleisessa jakokiekossa 4 on geodeettisesti syvällä sijaitsevassa kohdassa pieni poraus, jonka kautta käytön aikana painetilan ensimmäiseltä alueelta 20 käyttöneste voi virrata takaisin työtilaan 13 ja joka myös kompresso-5 rin ollessa pysähdyksissä mahdollistaa pinnantasauksen. Samoin on seinämässä 19 geodeettisesti syvällä'sijaitsevassa kohdassa pieni poraus 34, joka palvelee pinnantasaus-ta kompressorin ollessa pysähdyksissä.

Käynnin aikana kompressori imee imunysästä 7 imutilan 10 6 ja imuaukon 10 kautta kaasua, mikä puristetaan työtilas sa 13 sen työntämiseksi ulos paineaukon 15 kautta painetilan ensimmäiselle alueelle 20. Sinne kerääntyy neste, mikä seinämän 19 avulla pidetään paineaukon edessä, jotta muodostetaan nestesulku kaasun takaisinvirtaamiselle paine-15 aukkoon. Ulosvirtaava kaasu/neste-seos kimmahtaa seinämän 19 yläosaa vasten, minkä avulla suoritetaan erotus, kulkee sitten seinämän 19, rivan 24 ja rivan 25 muodostaman kaarevan kanavan läpi, jossa tapahtuu karkea erotus, ja ripojen 26 ja 28 alueella tapahtuvan lisäerotuksen jälkeen se saa-20 vuttaa painenysän 39, jolloin tällä reitillä rivat sekä painetilaseinämät muodostavat kääntölevyjä ja kimmahdus-pintoja.

Painetilan toiselle alueelle 21 laskeutuva nesteyli-määrä virtaa ylijuoksuaukon 22 kautta ulos. Osa paineti-25 lassa olevasta nesteestä virtaa aukon 33 kautta takaisin työtilaan 13, kun taas toinen osa käyttönestepoistumasta tasataan tuorenestesyötöllä.

Pysäytettäessä kompressori voi aukkojen 33,34 kautta tapahtua pinnantasaus, mikä ensiksikin varmistaa sen, että 30 pumpun työtilassa 13 on uudelleenkäynnistykseen tarvittava miniminestevarasto ja toisaalta huolehtii siitä, että mahdollinen nesteylimäärä virtaa ulos ylijuoksuaukon 22 kautta.

Keksintöä ei ole rajoitettu esitettyyn rakenteeseen; päinvastoin voidaan suorittaa muutoksia ammattimiehen tieto-35 jen perusteella. Esimerkiksi voi kompressori olla tehty monivaiheiseksi, jolloin piirustuksessa esitetyn puristus-vaiheen sijalla on kulloinkin viimeinen puristusvaihe, lisäksi voidaan keksintöä käyttää myös sellaisissa kompres- 9 83905 sorityypeissä, joissa imu- ja painenysät on järjestetty pumppuvaiheen samalle aksiaaliselle sivulle, joo muodostetaan sanaan kotelo-osaan toisistaan erotettuina sekä imu- että painetilat.

Claims (5)

1. Nesterengaskompressori, joka on varustettu vaaka-5 suoralla akselilla (9) ja kompressorikotelolla (1,2,3,4,5), jonka sisään viimeisen puristusvaiheen yhteyteen on muodostettu painenysän (39) kanssa yhteydessä oleva painetila, joka on jaettu painetilan geodeettisesta ylemmälle alueelle, vähintään puristusvaiheen (13) paineaukon (15) korkeu-10 delle ylöstyöntyvän seinämän (19) avulla ensimmäiseen (20) ja toiseen alueeseen (21), jotka on seinämän (19) yläpuolelta liitetty toisiinsa siten, että muodostuu kulkutie pumpatulle väliaineelle, ja joista toinen (21) on yhteydessä painenysän (39) kanssa, tunnettu siitä, että 15 painetilan toisessa alueessa (21) on keskikorkeudella pai-nenysästä erillinen nesteen ylijuoksuaukko (22) ja että painetilan ylemmälle alueelle järjestetylle, pumpattua väliainetta varten olevalle kulkutielle on muodostettu useita kääntölevyjä ja/tai kimmahduspintoja (24,25,26,28), jot-20 ka varjostavat nesteen ylijuoksuaukon (22) yläpuolella sijaitsevaa painenysää (39) paineaukosta (15).

1° 83905

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen nesterengaslcompres-sori, tunnettu siitä, että nesteen ylijuoksuaukko (22) on akselin (9) korkeudella.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen nesterengaskompres- sori, tunnettu siitä, että pumpattua väliainetta varten oleva kulkutie käsittää paineaukon (15) yhteydessä kaarevan kanavan (muodostettu osista 19,24,25).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen nesterengaskompres- 30 sori, tunnettu siitä, että virtausyhteys ,(33,34) johtaa painetilan toiselta alueelta (21) puristusvaiheen työtilaan (13).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen nesterengaskompres-sori, tunnettu siitä, että seinämä (19) sisältää 35 ainakin yhden pinnantasausaukon (34). π 83905