FR2509387A1

FR2509387A1 - Oil cooler for screw compressor - has oil gas separator with refrigerant surface spray to cool before return to reservoir

Info

Publication number: FR2509387A1
Application number: FR8113727A
Authority: FR
Inventors: Francois Galian
Original assignee: QUIRI USINES
Current assignee: QUIRI USINES
Priority date: 1981-07-07
Filing date: 1981-07-07
Publication date: 1983-01-14

Abstract

The installation comprises an oil lubricated rotary screw compressor (1) with an oil reservoir (2) and a refrigerant gas condenser (3). The lubricating oil with the entrained gas is returned to the oil reservoir through an open discharge pipe (16) over the separating compartment (8). The oil reservoir has a baffle (7) dividing the separating compartment from the main volume (9). The refrigerant liquid is discharged into the compartment through a set of spray nozzles (13) directly over the surface of the oil and cools the latter by mixing with the hot return (10). The cooled oil overflows in the main volume where the refrigerant is separated.

Description

L'invention se rapporte à un refroidisseur d'huile pour compresseur lubrifié à vis, notamment du type utilisé pour la production de gaz ou fluides comprimés tels que : fréon, ammoniac ou air. The invention relates to an oil cooler for a lubricated screw compressor, in particular of the type used for the production of compressed gases or fluids such as: freon, ammonia or air.

En raison des vitesses de rotation et des puissances dissipées par effet calorifique, il apparaît nécessaire dans les compresseurs, notamment les compresseurs à vis, de réfrigérer l'huile de lubrification. Because of the rotational speeds and the powers dissipated by calorific effect, it appears necessary in compressors, in particular screw compressors, to refrigerate the lubricating oil.

Cette opération s'effectue dans un ensemble séparé appelé réfrigérant d'huile monté entre le retour du réservoir d'huile et l'admission d'huile,
L'unité séparée remplissant cette fonction entre, pour une part non négligeable, dans le coût global de l'installation.This operation is carried out in a separate assembly called oil cooler mounted between the return of the oil tank and the oil intake,
The separate unit fulfilling this function is a significant part of the overall cost of the installation.

L'objectif principal de l'invention consiste à se dispenser du réfrigérant d'huile en prévoyant un aménagement particulier du réservoir d'huile qui remplit la même fonction tout en offrant quelques avantages supplé menti ires
A cet effet, I'invention concerne un refroidisseur d'huile pour compresseur à vis, caractérisé par la création en extrémité du réservoir d'huile, au niveau de l'arrivée d'huile, d'un compartiment de réfrigération délimité par un cloisonnement dont le niveau du bord supérieur permet de réaliser par surverse le remplissage du volume intérieur. La surface supérieure du volume de réfrigération est aspergée, en permanence, par une rampe diffusante alimentée en fluide réfrigérant à partir du condenseur soit directement, soit à travers une pompe de surpression. Une régulation de température est en outre prévue.The main objective of the invention is to dispense with the oil cooler by providing a special arrangement of the oil tank which fulfills the same function while offering some additional advantages.
To this end, the invention relates to an oil cooler for a screw compressor, characterized by the creation at the end of the oil tank, at the level of the oil inlet, of a refrigeration compartment delimited by a partitioning the level of the upper edge of which allows the interior volume to be filled by overflow. The upper surface of the refrigeration volume is permanently sprayed by a diffusing ramp supplied with refrigerant from the condenser either directly or through a booster pump. Temperature regulation is also planned.

Cet aménagement intérieur du réservoir d'huile permet de faire l'économie d'un réfrigérant d'huile séparé et, par conséquent, d'abaisser le coût d'une installation de compression ou d'une machine frigorifique lubrifiée. This internal arrangement of the oil tank makes it possible to save a separate oil cooler and, consequently, to lower the cost of a compression installation or of a lubricated refrigerating machine.

La pulvérisation d'un fluide réfrigérant dans la zone de retour de huile et à la surface du compartiment de réfrigération assure l'abaissement en température des gaz refoulés par le compresseur. On augmente ainsi
l'efficacité du séparateur d'huile dont la capacité peut,
le cas échéant, diminuer corrélativement.The spraying of a refrigerant fluid in the oil return zone and on the surface of the refrigeration compartment ensures the reduction in temperature of the gases discharged by the compressor. So we increase
the efficiency of the oil separator whose capacity can,
if necessary, decrease correspondingly.

En diffusant ou en pulvérisant le- fluide réfrigérant au-dessus du niveau d'huile, on évite la formation de mousse consécutive à l'évaporation de l'ammoniac ou du fréon dans de I 'hui le. By diffusing or spraying the refrigerant above the oil level, the formation of foam due to the evaporation of ammonia or freon in oil is avoided.

L'aménagement selon l'invention offre bien d'autres avantages tels que -la diminution de l'encrassement, la réduction sensible du coût de compression ramené à
la surface d'échange, ainsi que l'amélioration notable de la fiabilité.The arrangement according to the invention offers many other advantages such as -the reduction in fouling, the significant reduction in the cost of compression reduced to
the exchange surface, as well as the significant improvement in reliability.

D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui suit, effectuée à titre d'exemple non limitatif sur un mode d'exécution de l'invention, en référence au dessin accompagnant dans lequel la seule figure est un schéma représentant le refroidisseur selon l'inventi-on dans le séparateur d'huile et les circuits associés. Other characteristics and advantages will appear on reading the description which follows, given by way of nonlimiting example on an embodiment of the invention, with reference to the accompanying drawing in which the only figure is a diagram representing the cooler according to the inventi-on in the oil separator and associated circuits.

Une installation type de compression de fluide dans laquelle trouve application la présente invention comprend de façon générale : un compresseur lubrifié 1 et son réservoir d'huile 2 jouant le rôle de séparateur, un condenseur 3, un circuit d'utilisation 4 du fluide comprimé et un circuit de réfrigération 5 du lubrifiant. A typical fluid compression installation in which the present invention is applied generally comprises: a lubricated compressor 1 and its oil reservoir 2 acting as a separator, a condenser 3, a circuit 4 for using the compressed fluid and a cooling circuit 5 of the lubricant.

Comme indiqué, le réservoir d'huile 2 assure
la séparation entre les gaz refoulés par le compresseur .et le retour de l'huile.As indicated, the oil tank 2 ensures
the separation between the gases discharged by the compressor and the return of the oil.

Selon la présente invention, on remplace
l'ensemble de réfrigération prévu sous forme d'unité séparée dans ce type d' instal lation par une compartimentation
intérieure au volume 6 du séparateur d'hui le associée à des moyens de réfrigération par pulvérisation d'un fluide réfrigérant en surface. La compartimentation est réalisée par l'interposition d'une paroi 7, de plus fa.ible hauteur que la section de passage afi-n de délimiter en extrémité un compartiment de réfrigération 8 ouvert en partie supérieure suivi, pour le restant du volume intérieur, par une zone 9 de stabilisation et de réserve d'huile.According to the present invention, we replace
the refrigeration unit provided as a separate unit in this type of installation by compartmentalization
inside the volume 6 of the oil separator associated with cooling means by spraying a cooling fluid on the surface. The compartmentalisation is achieved by the interposition of a wall 7, of a lower height than the passage section in order to delimit at the end a refrigeration compartment 8 open in the upper part followed, for the remainder of the interior volume, by a zone 9 for stabilization and oil reserve.

Le conduit de retour 10 du circuit d'huile débouche dans l'espace supérieur libre 1 du compartiment de réfrigération 8. Ainsi-, l'huile se déverse directement dans le volume de retenue 12 du compartiment de réfrigération. The return pipe 10 of the oil circuit opens into the free upper space 1 of the refrigeration compartment 8. Thus, the oil pours directly into the retaining volume 12 of the refrigeration compartment.

La réfrigération est assurée de la façon suivante. Refrigeration is ensured as follows.

Une rampe horizontale de pulvérisation 13 se trouve disposée entre la face supérieure 14 du volume d'huile 12 et l'extrémité du conduit de retour 10 de l'huile. A horizontal sprayer boom 13 is located between the upper face 14 of the oil volume 12 and the end of the oil return duct 10.

Ladite rampe horizontale est alimentée en fluide réfrigérant liquide à partir du condenseur 3, soit directement, soit à travers une pompe de surpression 15. Said horizontal ramp is supplied with liquid refrigerant from the condenser 3, either directly or through a booster pump 15.

La régulation de la réfrigération s'effectue par commande du débit de pulvérisation à l'aide d'une vanne électromagnétique 16 pilotée par un bulbe thermostatique 17 plongé dans le liquide occupant le volume 12. The refrigeration is regulated by controlling the spraying rate using an electromagnetic valve 16 controlled by a thermostatic bulb 17 immersed in the liquid occupying the volume 12.

La même régulation est obtenue par un détenteur thermostatique.The same regulation is obtained by a thermostatic holder.

te mélange d'huile et de gaz refoulés arrive par le conduit 10. Il est déversé dans le compartiment de réfrigération 8 au-dessus de la rampe de pulvérisation 13. Il subit un refroidissement par contact en surface avec le liquide réfrigérant et va alimenter la zone de stabilisation et de réserve 9 par débordement au-dessus de la paroi de séparation 7. te mixture of oil and gas discharged arrives through the conduit 10. It is discharged into the refrigeration compartment 8 above the spray boom 13. It undergoes cooling by contact on the surface with the coolant and will supply the stabilization and reserve area 9 by overflow above the partition wall 7.

Bien que I i l'invention ait été décrite à propos d'une réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle ne saurait se limiter aux seuls moyens décrits et que diverses modifications par équivalence, variantes directes et modifications d'ordre secondaire entrent dans son cadre telle par exemple la suppression de la paroi 7 et le champ d'application qui s'étend à tous les compresseurs lubrifiés. Although the invention has been described in connection with a particular embodiment, it is understood that it cannot be limited to the means described alone and that various modifications by equivalence, direct variants and modifications of a secondary order fall within its frame such as for example the removal of the wall 7 and the field of application which extends to all lubricated compressors.

Claims

1. Compressor oil cooler

screw associated with a compressed fluid circuit comprising -a condenser (3) and an oil tank (2) playing the

separator role characterized in that the oil tank (2) has a partition (7) inside

of height less than the section of said tank which

on the one hand delimits a refrigeration compartment (8)

and on the other hand a stabilization and reserve area (9)

oil, the compartment (8) comprising means for

refrigeration arranged above the surface of the volume

retainer (12).

2. Cooler according to claim

1 characterized in that the refrigeration means are

horizontal diffusion ramps such as (13) projecting

a coolant on the surface of the retained oil

in the compartment (8).

3. Cooler according to the claims

1 and 2 characterized in that the diffusion ramps (13)

are supplied by the condenser (3).

4. Chiller according to resells i cat i ons

1, 2 and 3 characterized in that the diffusion ramps

(13) are connected to the condenser (3) through a pump

overpressure (15).

5. Cooler according to claim

1 characterized in that I-e oil return pipe

of lubrication opens above the surface of the volume

retainer (12).