NL8803199A - Schroefcompressor. - Google Patents

Description

Schroefcompressor.

De uitvinding heeft betrekking op een schroef-compressor, bestaande uit een huis met een inlaat- en een uitlaatopening, waarin twee of meer rotoren draaibaar zijn gelagerd, die zijn voorzien van in elkaar grijpende schroeflijnvormig verlopende vertandingsprofielen die op afdichtende wijze samenwerken met een nauwpassend cilindrisch deel van het huis.

Een dergelijke schroefcompressor is algemeen bekend, onder meer uit het Britse octrooischrift Nr.

1358505. Bij deze bekende schroefcompressoren bestaan de lagermiddelen voor de rotoren uit gesmeerde wentellagers.

De eigenschappen van het smeermiddel zijn hierbij van groot belang.

Een probleem bij deze bekende schroefcompressoren is dat het smeermiddel voor de lagers dikwijls verontreinigd wordt door het te comprimeren medium, waardoor de smerende eigenschappen van het smeermiddel achteruitgaan. Dit kan resulteren in een onaanvaardbaar korte levensduur van de lagers, het optreden van trillingen en een overmatige geluidsproduktie van de compressor.

Bij toepassing in koelsystemen kan bijvoorbeeld bij het koud opstarten van de compressor vloeibaar koelmedium worden aangezogen en zich mengen of oplossen in het smeermiddel in het carter van de compressor. Ook in andere systemen treden soortgelijke problemen op door de inwerking van het te comprimeren medium op het smeermiddel.

De uitvinding beoogt een schroefcompressor te verschaffen van de in de aanhef genoemde soort waarbij de bovengenoemde problemen worden voorkomen.

Dit doel wordt overeenkomstig de uitvinding bereikt doordat de lagermiddelen van de rotoren tenminste voor een deel bestaan uit hydrostatische lagers.

Bij deze op zich in de techniek reeds lang bekende lagers, onder meer bekend uit het Britse octrooischrift Nr. 1.375.116, is de lagerbus voorzien van een aantal radiaal rondom de as verdeelde drukkamers, die met hun open zijde naar de as toe zijn gericht. Een drukmedium, dat niet of nauwelijks smerende eigenschappen behoeft te bezitten, wordt door een drukbron via drukventiel- of smoorklepsystemen onder een voldoende grote druk naar de drukkamers toegevoerd, waardoor de as, ook bij stilstand, gecentreerd wordt gehouden in de lagerbus. Wanneer de as onder invloed van een belasting-verandering radiaal naar één zijde van het lager zou worden verplaatst, stijgt de druk van het drukmedium in de drukkamer of de kamers aan die zijde doordat de spleethoogten tussen de as en de bus worden verkleind. Tegelijkertijd vermindert de druk van het drukmedium in de diametraal tegenovergestelde drukkamer of kamers, vanwege de stijging van de stroming van het drukmedium door de vergrootte spleethoogten tussen de as en de bus. Deze veranderingen in de druk van het drukmedium aan beide zijden van de as bewerkstelligen dat elke beweging van de as vanuit de normale middenstand automatisch wordt tegengewerkt en de as in de middenstand gepositioneerd wordt gehouden.

Hoewel bovenstaande beschrijving specifiek gericht is op een radiaal hydrostatisch lager zal de overeenkomstige werking van een axiaal hydrostatisch lager voor een deskundige ook duidelijk zijn.

Door toepassing van hydrostatische lager-middelen voor de lagering van de rotoren in het compres-sorhuis heeft een eventuele verontreiniging van het drukmedium voor de lagers door het te comprimeren medium nauwelijks meer nadelige effecten voor de lagering.

Indien de druk van het drukmedium hoger is dan de in het compressorhuis optredende drukken kan er helemaal geen verontreiniging van het drukmedium door het te comprimeren medium meer optreden. Verder is gebleken dat een zeer stijve lagering van de rotoren en een zeer exacte centrering van de rotorassen kan worden bereikt, waarbij de maximale afwijking van het middelpunt van een rotoras kleiner kan zijn dan 0,3 pm. Hierdoor zijn kleinere spelingen tussen de rotoren onderling mogelijk en ook met het cilindrisch deel van het compressorhuis, waardoor verrassenderwijs een hoger compressorrendement en een aanzienlijk verlaagd geluidsniveau van de compressor wordt verkregen.

Afhankelijk van het toepassingsgebied van de schroefcompressor kunnen een deel van de lagermiddelen of alle lagermiddelen uit hydrostatische lagers bestaan.

Een zeer eenvoudig systeem kan volgens de uitvinding worden verkregen indien het te comprimeren medium wordt gebruikt als drukmedium voor de hydrostatische lagers van de rotoren.

Volgens een verdere uitwerking van de uitvinding kan het als drukmedium voor de hydrostatische lagers te gebruiken werkmedium direkt worden afgetapt van de hogedruk-zijde van het systeem.

Hierdoor is het toepassen van een aparte toevoerpomp of compressor voor het drukmedium overbodig, wat het sysfeem nog meer vereenvoudigt.

De uitvinding zal thans worden toegelicht aan de hand van de tekeningen, waarin:

Fig. 1 een dwarsdoorsnede toont door de beide rotorassen van een voorbeeld van de bekende schroefcompressor, en fig. 2 een dwarsdoorsnede toont door de beide rotorassen van een uitvoeringsvoorbeeld van een schroefcompressor volgens de uitvinding, waarbij de hydrostatische lagermiddelen schematisch zijn weergegeven.

Zoals getoond wordt in fig. 1,omvat de bekende schroefcompressor een huis 1, voorzien van een nauw om de rotoren 5, 6 passend cilindrisch deel 2, een in-laatopening 3 en een uitlaatopening 4. De beide rotoren 5, 6 zijn ieder draaibaar in het huis gelagerd met behulp van eenrijige cilinderlagers 7, 8 resp. 9, 10, terwijl de axiale belasting op de rotoren wordt opgenomen door hoekcontactkogellagers 11 en 12.

In fig. 2 zijn de delen van het uitvoeringsvoorbeeld, die met de delen van fig. 1 corresponderen, voorzien van een verwijzingscijfer dat 100 groter is.

Zoals in deze figuur wordt getoond zijn de beide rotoren 105/ 106 van de schroefcompressor ieder draaibaar gelagerd in radiale hydrostatische lagers 107/ 108 resp.

109/ 110, terwijl de axiale belasting op de rotoren wordt opgenomen door axiale hydrostatische lagers 111 en 112, die in dit uitvoeringsvoorbeeld zijn uitgevoerd als dubbelfilmlagers.

De hydrostatische lagers bestaan in pricnipe uit een aantal drukkamers 13, 14 die bij de radiale lagers radiaal rondom de te lageren as zijn verdeeld en hij de axiale lagers zich aan weerszijden van een kraag 15 kunnen bevinden. De pijlen in fig. 2 geven de toevoer van het drukmedium aan via drukventielen of smoorkleppen 16, 17 vanaf een niet nader in de figuur weergegeven toevoerpomp, compressor of andere drukbron. Hierdoor ontstaat aan weerszijden van de as of van de kraag op de as een drukopbouw, waardoor de belasting wordt gedragen en de as gecentreerd wordt gehouden.

Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot het in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoorbeeld, maar dat constructief aan de uit-vindingsgedachte op velerlei wijze gestalte kan worden gegeven.

Claims (2)

1. 2. Schroefcompressor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het te comprimeren werkmedium wordt gebruikt als drukmedium voor de hydrostatische lagers.
2. 3. Schroefcompressor volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het als drukmedium voor de hydrostatische lagers te gebruiken werkmedium direkt wordt afgetapt van de hogedruk-zijde van het systeem.