NL8100430A - Zuigercompressor, in het bijzonder voor het comprimeren van zuurstof. - Google Patents

Description

è' * t , " N.0.29.803

Zuigercompressor, in het "bijzonder voor het comprimeren van zuurstof._

De uitvinding heeft "betrekking op een zuigercompressor voor het comprimeren van brand veroorzakende gassen, in het bijzonder van zuurstof, met ten minste één cilinder in de vorm van een bus, waarin zich een enkelvoudige zuiger beweegt, en die in een koel- aan 5 water bevattend oilinderblok dicht is geplaatst, waarbijAhet van de compressieruimte afgekeerde einde van de cilinderbus een verzamelruimte voor lekgas is aangebracht.

* Bij de tot dusverre bekende zuigercompressoren van dit type bevochtigt het in het oilinderblok aanwezige koelwater de buiten-10 vlakken van de cilinderbus. Nabij het onderste einde van de cilinderbus is daarom een afdichting tussen de cilinderblokwand en de cilinderbus aangebracht. Deze afdichting is voor zuigercompressoren met lekgas-verzamelruimte problematisch, omdat hij door corrosie aan de waterzijde defect kan raken. Daarbij bestaat het gevaar dat 15 lekgas uit de verzamelruimte in de koelwater bevattende ruimte van het oilinderblok of water uit het oilinderblok in de lekgasruimte terecht komt, waarbij dan verdere corrosie aan de cilinderbus alsook aan het oilinderblok wordt veroorzaakt, waardoor de levensduur van de compressor in belangrijke mate wordt verlaagd.

20 Aan de uitvinding ligt de opgave ten grondslag een zuiger compressor van het hierboven genoemde type op zodanige wijze te verbeteren, dat corrosiegevaar op de afdichtplaats van de cilinderbus tussen de verzamelruimte en het oilinderblok wordt vermeden en tegelijkertijd een goede directe koeling van de cilinderbus is ge-25 waarborgd.

Deze opgave wordt volgens de uitvinding opgelost doordat de cilinderbus dubbelwandig is uit gevoerd en de tussen de beide wanden van de cilinderbus gevormde ruimte van een gedwongen koeling is voorzien, en dat van de naast de lekgasverzamelruimte liggende af-30 dichtplaats tussen de cilinderbus en het oilinderblok uitgaande een zich tussen de cilinderbus en het oilinderblok uitstrekkende, ringvormige ruimte is aangebracht, die de cilinderbus van het in het oilinderblok aanwezige koelwater scheidt.

Door het aanbrengen van de ringvormige ruimte wordt vermeden 35 dat uit de verzamelruimte ontwijkend lekgas met het koelmedium van de gedwongen koeling of van het oilinderblok in aanraking kan komen, zodat daarmede elk gevaar van corrosie wordt vermeden, en wel ook 8100430 * '** 2 dan, als de afdichtplaats op de lekgasverzamelruimte defect zou worden. Door de gedwongen koeling van de dubbelwandige cilinderbus is ondanks de aanwezigheid van de ringvormige ruimte een goede en op%eersende bedrijfsomstandigheden aanpasbare afvoer van de 5 compressiewarmte gewaarborgd. Door de ringvormige ruimte en het in het cilinderblok aanwezige koelwater wordt bovendien een goede bescherming tegen brand voor de compressor en de omgeving ervan bereikt, in het geval in de cilinderruimte een brand zou ontstaan.

In eendergelijk geval zou de cilinderbus eventueel kunnen smelten 10 zonder dat daardoor het cilinderblok in belangrijke mate beschadigd zou worden, omdat de ringvormige ruimte het verder smelten onderbreekt. Door het uitwisselen van de cilinderbus kan de schade be-trekkelijk snel en met geringere kosten worden opgeheven als wanneer ook het cilinderblok gerepareerd of zelfs vervangen zou moeten wor-15 den. Door het in het cilinderblok aanwezige koelwater worden ener-zijds ook de afmetingen van het cilinderblok in belangrijke mate constant gehouden, wat bijzonder gunstig is als een aantal cilinders in hetzelfde cilinderblok zijn aangebracht.

Aan de hand van een tekening, waarin twee uitvoeringsvoorbeel-20 den zijn weergegeven, wordt de uitvinding hierna nader beschreven.

Fig. 1 toont een axiale doorsnede door een cilinderblok van een zuigercompressor volgens de uitvinding.

Fig. 2 toont een doorsnede over de ljjn. II - II in fig. 1.

Fig. 3 toont een axiale doorsnede door een andere uitvoering 25 van een cilinderblok.

Fig. 4 toont een doorsnede overeenkomstig de lijn IY - IY in fig. 3.

Yolgens fig. 1 is in een cilinderblok 1 van een zuigercompressor voor het comprimeren van zuurstof een cilinderbus 2 geplaatst.

30 In de cilinderbus 2 beweegt, zich een van labyrint haf dichtingen voorziene zuiger 3 zonder aanraking naar boven en naar beneden, waarbij gedurende de beweging naar boven het comprimeren van de zuurstof in de compressieruimte 4 plaats heeft. De compressieruimte 4 is tussen de zuiger 3 enerzijds en het bovenste einde van de hem 35 omgevende cilinderbus 2 alsmede een uitsparing in het cilinderdek'sel 5 anderzijds gevormd. Als geudg van de beweging zonder aanraking van de zuiger 3 in de cilinderbus 2 ontwijkt bij elke naar boven gerichte slag enig gas langs de zuiger, dat zich als lekgas in een ruimte 6 verzamelt, die in het cilinderblok aan het onderste einde van de 40 cilinderbus 2 aanwezig is. Het lekgas kan uit de verzamelruimte 6 8100430 5 C- « via een niet weergegeven leiding naar de zuigzijde van de compressor worden teruggevoerd. In fig. 1 is onder de cilinderbus 2 in een uitsparing 7 van het cilinderhlok 1 een niet weergegeven afdichting voor de zuigerstang aangebracht, die verhindert, dat lekgas in het 5 carter van de compressor komt.

De cilinderbus 2 is dubbelwandig uitgevoerd, waartoe de eigenlijke cilinderwand door een tweede cilindrische wand 8 is omgeven, die aan zijn onderste en aan zijn bovenste einde met flensvormige verdikkingen 19 respectievelijk 19' van de cilinderbus dicht is 10 vastgelast. In de aldus gevormde ruimte 9 tussen de beide wanden van de cilinderbus 2 zijn twee schroefvormige spiralen 10 aangebradii^ die uit de eigenlijke cilinderwand zijn gevormd. Tussen de windingen 10 ontstaan dus twee schroeflijnvormige kanalen.Door het ene van deze kanalen wordt een koelmiddelstroom, bij voorkeur water, naar 15 beneden in het gebied van de onderste flensvormige verdikking 19 geleid. Door het andere kanaal wordt dan de koelmiddelstroom weer naar boven geleid. Voor dit doel zijn in de ruimte 9 boven de beide windingen 10 twee radiale scheidingswanden 11 en 12 vastgelast, zodat een toevoerkamer 13 en een afvoerkamer 14 voor het koelmiddel 20 ontstaat. Op de kamer 13 is een koelmiddeltoevoerleiding 15 en op de kamer 14 een koelmiddelafvoerleiding 16 aangesloten, die elk in het flensachtig verdikte bovenste einde 191 van de cilinderbus 2 is bevestigd.

Het onderste einde van de cilinderbus 2 steekt door een boring 25 17 van het cilinderblok 1 in de verzamelruimte 6. Voor het afdichten van dit einde is op de overgang met de onderste flensvormige verdikking 19 van de cilinderbus 2 een afdichting 20 geplaatst, die bij het vastklemmen van het cilinder deksel 5 op het cilinderblok 1 door de cilinderbus 2 naar het cilinderblok wordt geperst, wat ook voor 30 de afdichtring 18 in de flens 19' geldt.

De cilinderwand 8 van de cilinderbus 2 is boven de afdichtring 20 door een ringvormige ruimte 21 omgeven, die naar buiten door een ringwand 22 van het cilinderblok 1 begrensd wordt. De ruimte 21, die met lucht is gevuld, strekt zich over de gehele hoogte van de cilin-35 drische wand 8 uit en is aan het bovenste einde met een ontluch-tingskanaal 24 verbonden. Buiten de ringwand 22 is in het cilinderblok 1 een ruimte 23 aanwezig, die door koelwater wordt doorstroomd.

Tijdens bedrijf van de compressor wordt de gecomprimeerde zuurstof uit de compressieruimte 4 via een niet weergegeven druk-40 leiding in het cilinderdeksel 5 afgevoerd. Het uit de compressie- 8100430 4 ruimte 4 langs de zuiger 3 stromende lekgas verzamelt zich in de ruimte 6. Door de met lucht gevulde ruimte 21 wordt op werkzame wijze vermeden dat in het geval van ondichtheden van de afdichtring 20 zuurstof met het koelwater in de ruimte 23 en/of in de ruimte 9 5 in aanraking kan komen. Door de gedwongen koeling in de ruimte 9 van de dubbelwandige cilinderbus wordt desondanks een voldoende koeling van de cilinderbus 2 gewaarborgd.

Yolgens het uitvoeringsvoorbeeld volgens fig. 3 is de cilinderbus 2 weer dubbelwandig uitgevoerd en aan zijn onderste einde door 10 een afdichtring 20 in het cilinderblok 1 afgedicht. De gedwongen koeling van de cilinderbus 2 wordt door twee in de ruimte 9 tussen de cilindrische wand 8 en de eigenlijke cilinderwand geleide buizen 30 en 31 veroorzaakt, die diametraal tegenover elkaar liggenden evenwijdig met de cilinderhartlijn zijn aangebracht. Over de lengte 15 van de buizen 30 en 31 verdeeld is een aantal lange gaten 32 aangebracht, die dienen voor het doortreden van het koelmiddel. Aan het bovenste einde van de buis 30 is een koelmiddeltoevoerleiding 33 aangesloten, die met de bovenste flensvormige verdikking 19' door schroeven is verbonden. Op dezelfde wijze is met de cilinderbus 2 20 een koelmiddelafvoerleiding 34 verbonden.

Ook bij dit voorbeeld is in het gebied van het onderste einde van de cilinderbus 2 een lekgasverzamelruimte 6 aanwezig waardoor de zuiger 3 zich uitstrekt. De tweede cilindrische wand 8 van de cilinderbus 2 is weer door een ringvormige ruimte 21 omgeven, die 25 met lucht is gevuld en het in de ruimte 23 van het cilinderblok 1 aanwezige water van de afdichtring 20 scheidt.

Tijdens bedrijf van de compressor kan dus geen lekgas uit de verzamelruimte 6 via de afdichtring 20 met het water uit de ruimte 23 of 9 in aanraking komen. Het gedwongen geleide koelwater treedt 30 via de leiding 33 in het bovenste einde van de buis 30 en verdeelt zich over de doorstroomgaten 32 in de tussenruimte 9 van de dubbelwandige cilinderbus 2. Deze deelstromen van koelmedium passeren dan de halve omtrek van de ruimte 9 en komen dan via de doortreegaten 32 van de buis 31 naar de afvoerleiding 34· 35 Op de ringvormige ruimte 21 kan bijvoorbeeld via de leiding 24 in fig. 1 een drukmeetorgaan worden aangesloten, zodat de luchtdruk in deze ruimte kan worden gecontroleerd. Het drukmeetorgaan zou met de aandrijfmotor van de compressor in werkende verbinding kunnen staan, zodat bij van de normale druk in de ruimte 21 afwijkende 40 druk de aandrijfmotor automatisch uitgeschakeld zou kunnen worden.

8100430 5

Dit zou bij het optreden van een brand in de cilinderruimte van bijzonder nut zijn.

Behalve of in plaats van het uitschakelen van de aandrijfmotor zou afhankelijk van de druk in de ruimte 21 een op de compressie-5 ruimte 4 aangesloten ontlastinrichting kunnen worden bediend.

let is ook mogelijk de ruimte 21 met een inert gas, bijvoorbeeld stikstof, te vullen, zodat de functie van de afdichtingen kan worden gecontroleerd, bijvoorbeeld door het controleren van de stikstofdruk en/of de samenstelling van het gas in de ruimte 21. 10 De koelmiddeltoevoerleidingen 15 en 53 zouden van ventielen kunnen worden voorzien om de de ruimte 9 doorstromende koelmiddel-hoeveelheden aan de betreffende bedrijfsverhoudingen van de compressor te kunnen aanpassen.

In het uitvoeringsvoorbeeld volgens fig. 1 kunnen de windingen 15 10 ook van de cilinderbus 2 gescheiden onderdelen zijn, die op de bus en/of de cilindrische wand 8 gelast kunnen zijn of door opbouw-lassen kunnen worden gevormd.

Behalve zuurstof komtbijvoorbeeld ook chloor als brand veroorzakend gas in aanmerking, dat in de compressor volgens de uitvinding 20 gecomprimeerd kan worden.

Het koelmiddel in de ruimte 9 en in de ruimte 25 kan uit dezelfde bron komen; het kan ook van hetzelfde type maar van verschillende kwaliteit zijn. Tenslotte kan het ook van verschillend type zijn.

8100430

Claims (7)

1. Zuigercompressor voor het comprimeren van "brand veroorzakende gassen, in het bijzonder van zuurstof, met ten minste een cilinder in de vorm van een bus, waarin een enkelwerkende zuiger 5 beweegt, en die in een koelwater bevattend cilinderblok dicht is geplaatst, waarbij aan het van de compressieruimte afgekeerde einde van de cilinderbus een verzamelruimte voor lekgas is aangebracht, met het kenmerk, dat de cilinderbus dubbelwandig is uitgevoerd en de tussen de beide wanden van de cilinderbus gevormde 10 ruimte van een gedwongen koeling is voorzien, en dat van de naast de lekgasverzamelruimte liggende afdichtplaats tussen de cilinderbus en het cilinderblok uitgaande een zich tussen de cilinderbus en het cilinderblok uitstrekkende ringvormige ruimte is aangebracht, \ die de cilinderbus scheidt van het in het cilinderblok aanwezige 15 koelwater. t

2. Compressor volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de cilinderbus voor het vormen van de dubbelwandigheid door een concentrisch met de cilinderhartlijn geplaatste cilindrische wand is omgeven, die met zijn beide kopzijden met flensvormige ver- 20 dikkingen van de cilinderbus dicht is verbonden. 5., Compressor volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat in de ruimte tussen de twee wanden van de cilinderbus twee zich om de cilinderhartlijn heen uitstrekkende windingen zijn aangebracht waardoor een schroeflijnvormig naar beneden 25 geleidend en een schroeflijnvormig naar boven geleidend koelmiddel-kanaal is .gevormd, waarvan het ene op een koelmiddeltoevoer en het andere op een koelmiddelafvoer is aangesloten.

4· Compressor volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk, dat in de ruimte tussen de beide wanden van de cilin-30 derbus over hun omtrek verdeeld twee ten opzichte van de cilinderhartlijn evenwijdige buizen zijn aangebracht, die over hun lengte verdeeld een aantal koelmiddel-doortreegaten bezitten en waarvan een op een koelmiddeltoevoer en . de andere op een koelmiddelafvoer is aangesloten. 35 5· Compressor volgens de conclusies 2 en 3» m e t het kenmerk, dat de windingen uit één stuk met de binnenliggende wand van de dubbelwandige cilinderbus bestaan en tot aan de omgevende cilindrische wand reiken.

6. Compressor volgens een of meer van de conclusies 1 tot 5> 40 met het kenmerk, dat de ringvormige ruimte met eeti 8100430 afzuiging in verbinding staat.

7. Compressor volgens één of meer van de conclusies 1 tot 6, met het kenmerk, dat op de ringvormige ruimte een drukmeetorgaan is aangesloten.

8. Compressor volgens één of meer van de conclusies 1 tot 7» met het kenmerk, dat de ringvormige ruimte met een inert gas is gevuld.

9· Compressor volgens één of meer van de conclusies 1 tot 8, met het kenmerk, dat de zuiger als een zonder aan-10 raking in de cilinderbus bewegende zuiger is uitgevoerd. 8100430