PL157698B1

PL157698B1 - Screw compressor unit in particular for refrigeration systems

Info

Publication number: PL157698B1
Application number: PL27386788A
Authority: PL
Inventors: Adam Ochal; Jan Glan; Augustyn Wojcik; Tadeusz Zaba; Jan Magdon; Czeslaw Grochala; Jerzy Mika; Jerzy Mazur; Jaroslaw Boruch; Kazimierz Barnas; Wieslaw Piatek
Original assignee: Wytwornia Urzadzen Chlodniczyc
Priority date: 1988-07-21
Filing date: 1988-07-21
Publication date: 1992-06-30
Also published as: PL273867A1

Abstract

1. A compressor unit with a screw compressor, specifically for use in refrigerating equipment, comprising a multi-step horizontal oil separator and an oil refrigeration system by means of which a liquid refrigerating medium is injected into the compressor, composed of a thermostatic injection valve for metering the liquid medium, manually operated cut-off valves, a filter, an electromagnetic valve on the pipe that feeds the liquid medium to the thermostatic injection valve, wherein the outlet pipe (10) from the known injection-type of oil refrigeration system (5, 6, 7, 8, 9 and 10) is combined, via a framework (12) with the working space (13) of the screw compressor (1) that is contained between the screw grooves of a pair of rotors (14) and the framework (12), after isolating the space from the suction space (11) of the screw compressor (1) by means of a pair of rotating rotors (14), whereas the horizontal oil separator (4) has a baffle (19) near the outlet of the medium, while the two spaces of the oil separator (4) are combined by means of a U-pipe (17) of which both ends extend above the oil surface, the end located on the side of the outlet of the medium having a separation package for the exact separation of oil (18) and being in the form of a cylinder with a centrally located hole in it, the axis of the said framework being vertically positioned while the bottom and top ends are closed up.<IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazku jest agregat sprężarkowy ze sprężarką śrubową, zwłaszcza do urządzeń chłodniczych).The subject of the invention is a compressor unit with a screw compressor, especially for refrigeration devices.

Znane są rozwiązania konstrukcyjne agregatów sprężarkowych ze sprężarką śrubową, w których chłodzenie oleju realizowane jest na drodze wymiany ciepła przy pomocy chłodnicy oleju wykonanej zazwyczaj w postaci płaszczowo-turowego wymiennika ciepła, zasilanego wodą lub czynnikiem chłodniczym. Znane są również rozwiązania agregatów sprężarkowych, w których chłodzenie oleju odbywa się na drodze wymiany masy i ciepła przez wstrzykiwanie ciekłego czynnika chłodniczego do przestrzeni ssawnej sprężarki śrubowej. W znanych rozwiązaniach agregatów sprężarkowych, odolejacze poziome posiadają pakiety zgrubnego i śtedniodokładnego oddzielania oleju zabudowane koncentrycznie do osi zbiornika, natomiast pakiety dokładnego odolejania posiadają kształt cylindrów pierścieniowych, przy czym ich osie usytuowane są równolegle do osi zbiornika.There are known design solutions of compressor units with a screw compressor, in which the oil is cooled by heat exchange with an oil cooler, usually made in the form of a shell-and-turn heat exchanger, fed with water or a refrigerant. There are also known solutions of compressor aggregates, in which the oil is cooled by mass and heat exchange by injecting liquid refrigerant into the suction space of a screw compressor. In the known solutions of compressor aggregates, horizontal oil separators have coarse and medium-fine oil separating packages built concentrically to the tank axis, while the fine de-oiling packages have the shape of annular cylinders, with their axes situated parallel to the tank axis.

Wszystkie wyżej wymienione znane rozwiązania agregatów sprężarkowych ze sprężarkami śrubowymi posiadają szereg niedomagań. W agregatach tych przy zastosowaniu wymiennika ciepła jako chłodnicy oleju następuje wzrost gabarytów agregatu w wyniku zainstalowania dodatkowego aparatu o dość znacznych wymiarach.All the above-mentioned known solutions of compressor aggregates with screw compressors have a number of disadvantages. In these units, when the heat exchanger is used as an oil cooler, the dimensions of the unit increase as a result of installing an additional apparatus of quite considerable dimensions.

Gdy wymiennik ciepła zasilany jest wodę, zachodzi dodatkowo potrzeba prowadzenia instalacji wodnej. W rozwiązaniach agregatów w których olej jest chłodzony na drodze wymiany masy i ciepła przez wstrzykiwanie ciekłego czynnika do przestrzeni ssawnej sprężarki wprawdzie uniknięto wyżej wymienionych niedomagań, niemniej uzyskano to na drodze straty wydajności wskutek zmniejszenia napełnienia sprężarki. Wadą poziomych odolejaczy w znanych agregatach sprężarkowych jest fakt, że z uwagi na zmienność poziomu oleju w zbiorniku pa157 698 kiety zgrubne i śiedniodokładne koncentryczne, pracują przy znacznych różnicach prędkości przepływu par czynnika chłodniczego, co powoduje zmniejszenie sprawności oddzielania oleju w wyniku częstych odchyleń od optymalnej piędkości w pakiecie. Pakiety dokładnego odolejania usytuowane osiowo w poziomie posiadają nierównomierną śpiewność oddzielania oleju, z uwagi na ićZny kieiunek wypływu gazu z walca pieiścieniowego w stosunku do kieiunku działania sił giawitacji.When the heat exchanger is fed with water, it is also necessary to install a water system. In designs of aggregates in which the oil is cooled by mass and heat exchange by injecting a liquid medium into the suction space of the compressor, the above-mentioned drawbacks are avoided, however, this is achieved by loss of efficiency due to the reduction of the filling of the compressor. The disadvantage of horizontal oil separators in known compressor units is the fact that due to the variability of the oil level in the tank pa157 698 coarse and semi-accurate concentric pockets operate with significant differences in the flow velocity of the refrigerant vapor, which reduces the efficiency of oil separation as a result of frequent deviations from the optimal speed in the package. Accurate de-oiling packages located axially and horizontally have uneven singularity of oil separation, due to the fact that the gas flow direction from the foam roller is different in relation to the direction of the gavitation forces.

Celem wynalazku jest opiacowanie konstrukcji agiegatu sprężarkowego ze sprężarką śrubową, w którym chłodzenie oleju jest realizowane przy pomocy wtrysku ciekłego czynnika do sprężarki bez zmniejszenia jej napełniania. Również zoptymalizowanie sprawności odolejacza na drodze odpowiedniego ukształtowania pakietów zgrubnego, śiedniodokładnego i dokładnego oddzielania oleju w poziomych odolejaczach.The object of the invention is to develop a compressor aggregate with a screw compressor in which the cooling of the oil is achieved by injecting a liquid medium into the compressor without reducing its filling. Also optimizing the efficiency of the oil separator by appropriately shaping the packages of coarse, semi-accurate and fine oil separation in horizontal oil separators.

W agregacie spiężarkowym według wynalazku, przewód wyjściowy z zastizykowego układu chłodzenia oleju połączony jest za pośrednictwem korpusu z przestrzenią roboczą sprężarki śrubowej, zawartą pomiędzy śrubowymi wrębami pary wirników a korpusem po odcięciu tej przestrzeni parą wirujących wirników od przestrzeni ssawnej sprężarki śrubowej. Poziomy odolejacz w pobliżu wylotu czynnika posiada przegrodę. Połączenie dwu przestrzeni odolejacza stanowi ruta w kształcie litery U, której końce znajdują się nad powierzchnią oleju. Koniec rury od strony wylotu czynnika posiada pakiet dokładnego odolejania w kształcie walca z otworem środkowym usytuowanym swą osią w kierunku pionowym a góra i dół posiada zamknięcie. Dodatkowo odolejacz pomiędzy wlotem czynnika a przegrodą posiada pakiet zgrubnego oddzielania oleju i pakiet średniodokładnego oddzielania oleju w kształcie połówek przekroju odolejacza i umieszczone są w górnej przestrzeni odolejacza. Pod pakietami znajdują się w dolnej przestrzeni odolejacza przegrody nie przylegające do dolnej części odolejacza .In the compressor unit according to the invention, the output conduit from the interim oil cooling system is connected via the body to the working space of the screw compressor, contained between the helical grooves of the pair of rotors and the body after this space is cut off by a pair of rotating rotors from the suction space of the screw compressor. The horizontal oil separator has a baffle near the refrigerant outlet. The connection of the two spaces of the oil separator is a U-shaped rout, the ends of which are above the oil surface. The outlet end of the pipe has a cylindrical fine de-oiling package with a central hole positioned vertically with its axis and the top and bottom are closed. In addition, the oil separator between the medium inlet and the partition has a coarse oil separating package and a medium-fine oil separating package in the shape of half-section of the oil separator and are placed in the upper space of the oil separator. Underneath the packets there are baffles in the lower space of the oil separator, not adjacent to the lower part of the oil separator.

W agregacie według wynalazku, wymiana masy i ciepła, a tym samym schładzanie czynnika ziębniczego i oleju występuje bezpośrednio w procesie sprężania bez straty wydajności sprężarki. Konstrukcja odolejacza pozwala na oddzielenie oleju z mieszanin gazowo-olejowych o stosunkowo dużej zawartości oleju, zapewniając wysoką sprawność odolejania.In the aggregate according to the invention, the mass and heat exchange, and hence the cooling of the refrigerant and oil, occurs directly in the compression process without loss of compressor capacity. The design of the oil separator allows the separation of oil from gas-oil mixtures with a relatively high oil content, ensuring high de-oiling efficiency.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia agregat sprężarkowy schematycznie;.The subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing, which shows a compressor unit schematically.

Odolejacz poziomy 4 zbudowany w kształcie walczaka posadowionego na łapach, stanowi konstrukcję nośną dla sprężarki śrubowej 1 połączonej sprzęgłem elastycznym 3 z silnikiem elektrycznym 2. Przewód wyjściowy 10 z zastrzykowego układu chłodzenia oleju składającego się z zaworu odcinającego 5, filtra 6, zaworu elektromagnetycznego 7, termostatycznego zaworu iniekcyjnego 8 i zaworu odcinającego 9 połączony jest za pośrednictwem korpusu 12 z przestrzenią roboczą 13 sprężarki 1, zawartą pomiędzy śrubowymi wrębami pary wirników 14, a korpusem 12 po odcięciu tej przestrzeni parą wirujących wirników 14 od przestrzeni ssawnej 11 sprężarki śrubowej 1. Odolejacz 4 posiada od strony wlotu kolejno usytuowane pakiety wstępnego oddzielania oleju 21, zgrubnego oddzielania oleju 15, śiedniodokładnego oddzielania oleju 16 i dokładnego oddzielania oleju 18, przy czym pomiędzy pakietem śtedniodokładnego oddzielania oleju 16, a pakietem dokładnego oddzielania oleju 18 znajduje się przegroda 19. Połączenie dwu przestrzeni odolejacza 4 popi zez przegrodę 19 stanowi rura 17 w kształcie litery U, której końce znajdują się nad powierzchnią oleju wypełniającego dolną część odolejacza 22. Koniec rury 17 od strony wylotu czynnika posiada pakiet dokładnego oddzielania oleju 18 w kształcie walca z otworem środkowym usytuowanym swą osią w kierunku pionowym, a góra i dół posiada zamknięcie tworząc poziomy wypływ czynnika. Pakiety zgrubnego oddzielania oleju 15 i śtedniodokładnego oddzielania oleju 16 posiadają kształt połówek przekroju odolejacza i umieszczone są w górnej przestrzeni odolejacza 23, a pod tymi pakietami w dolnej przestrzeni odolejacza znajdują się przegrody segmentowe 20 nie przylegające do dolnej części odolejacza 4.Horizontal oil separator 4, built in the shape of a cylinder placed on the feet, is a supporting structure for the screw compressor 1 connected by a flexible coupling 3 to an electric motor 2. The output line 10 from the injection oil cooling system consisting of a cut-off valve 5, filter 6, electromagnetic valve 7, thermostatic valve The injection valve 8 and the shut-off valve 9 is connected via the body 12 with the working space 13 of the compressor 1, contained between the helical grooves of the pair of rotors 14 and the body 12 after this space is cut off by a pair of rotating rotors 14 from the suction space 11 of the screw compressor 1. The oil separator 4 has on the inlet side, successively arranged primary oil separation packages 21, coarse oil separation 15, medium oil separation 16 and fine oil separation 18, with a baffle 19 between the medium oil separation package 16 and the fine oil separation package 18. of the two oil separator spaces 4 and the partition 19 is a U-shaped pipe 17, the ends of which are above the surface of the oil filling the lower part of the oil separator 22. The end of the pipe 17 from the medium outlet side has a cylindrical fine oil separation package 18 with a central opening located with the axis in the vertical direction, and the top and bottom are closed, creating a horizontal outflow of the medium. The coarse oil separator 15 and semi-fine oil separator 16 packages have the shape of half-section of the oil separator and are placed in the upper space of the oil separator 23, and under these packages in the lower space of the oil separator there are segmented partitions 20 not adjacent to the lower part of the oil separator 4.

157 698157 698

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Department of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 5000 zł.Price PLN 5,000.

Claims

Patent claims

1.A compressor unit with a screw compressor, especially for refrigeration devices, equipped with a horizontal multi-stage oil separator and an oil cooling system, with the help of which liquid refrigerant is injected into the compressor, consisting of a thymostatic injection valve dosing the amount of liquid refrigerant, manual shut-off valves, filters and a solenoid valve on the liquid medium inlet to the thermostatic injection valve, characterized in that the outlet pipe (10) from the known injection oil cooling system (5, 6, 7, 8, 9 and 10) is connected via the body (12) to the space working (13) of the screw compressor (1) contained between the screw compressors in ^ r ^ t ^^ m of the pair of rotors (14), and the body (12) after cutting off this space with a pair of rotating rotors (14) from the suction space (11) of the screw compressor ( 1), and the horizontal oil separator (4) has a partition (19) near the outlet of the medium, and the connection of the two spaces of the oil separator (4) is a solid tube (17) It has the ends above the oil surface, the outlet end of the medium having a cylindrical fine oil separation pack (18) with a central hole positioned vertically along its axis, and the top and bottom are closed.

2. The compressor aggregate according to claim I, characterized in that the oil separator (4) between the fluid inlet and the partition (19) has a coarse oil separating package (15) and a medium-fine oil separating package (16) in the shape of half-section of the oil separator and are placed in the upper space (23) of the oil separator ( 4), and below these packages there are segmented partitions (20) in the lower space (22) of the oil separator (4) not adjacent to the lower part of the oil separator (4).