SE424351B - Anordning for reglering av en skruvrotormaskins kapacitet och inbyggda volymsforhallande - Google Patents

Description

8007659-9 2 kapaciteter erhålles emellertid ett olämpligt högt inbyggt tryckförhållande varför reglering under bibehållande av acceptabel verkningsgrad endast kan ske inom ett mycket litet område.

För att åtminstone till en del eliminera denna olägenhet har en förbättrad anordning framtagits, som ger möjlighet att reglera maskinens kapacitet och dess inbyggda tryck- förhållande oberoende av varandra och sålunda variera kapaciteten vid konstant inbyggt tryckförhållande, vilket är önskvärt med hänsyn till önskemålet att erhålla hög verk- ningsgrad inom ett stort reglerområde. En sådan förbättrad anordning har två inbördes förskjutbara, koaxiella slider på högtryckssidan av planet genom rotorernas axlar för reglering av högtrycksportens storlek respektive storleken av en öppning i komunika- tion med lågtrycksporten. Den förstnämnda sliden utgör en reglerslid för reglering av avloppsportens läge och den andra sliden utgör ett rörligt slidstopp. När liten effekt- upptagning i kompressorn önskas, såsom vid start av direktkopplad drivmotor eller vid tomgång, dras slidstoppet ut genom en öppning i lågtrycksändväggen. Härvid strömmar okomprimerat arbetsmedium ut ur arbetsrummet under kompressionsslagets första del sam- tidigt som den av reglersliden täckta längden av rotorerna kan vara förhållandevis kort.

På detta sätt erhålles såväl liten arbetsmediemängd som låg tryckökning i kompressorn, varför den upptagna effekten är obetydlig.

Om de båda sliderna samnanföras till en enhet och sedan manövreras gemensamt har maski- nen sin maximala kapacitet och genom inställning av slidenheten kan önskat inbyggt tryckförhållande inregleras.

För dellast gäller att slidstoppet och reglersliden skall separeras en aning, så att en del arbetsmedium tappas tillbaka från gängan via den sålunda bildade avtappningsspalten till inloppskanalen. Hur stort volymflöde som kompressorn suger genom inloppsröret blir beroende av dels avtappningsspaltens storlek dels reglerslidens position. Dessa båda faktorer påverkar även den inre kompressionens anpassning till det yttre tryckförhâllan- det.

I vanliga fall med fast slidstopp kan man välja ut ett driftsfall mitt i ett intressant driftsområde och anpassa reglerslidens längd så, att bästa verkningsgrad erhålles för detta driftsfall. För just detta driftsfall komner samma verkningsgrader att erhållas med både fast och rörligt slidstopp. Vid andra tryckförhållanden gäller att det rörliga slidstoppet ger bättre verkningsgrader." é Vid dellast blir förhållandena annorlunda. Såsom nämnts ovan gäller att både avtapp- ningsspaltens storlek och ventilslidens'läge påverkar kompressorns kapacitet. Samma kapacitet kan vidare erhållas med olika kombinationer av spaltstorlek och reglerslidens Ä . ß¿ soovess-9 läge. Bland dessa finns en kombination som ger bästa verkningsgraden.

En nackdel med det rörliga slidstoppet uppkommer vid höga tryckförhållanden. Regler- ventilen är i detta fall förskjuten långt mot avloppsänden, varvid avtappningsspalten blir belägen förhållandevis sent under kompressionsförloppet. Förluster uppträder då genom att kompressionsarbete har lagts ned på det arbetsmedium, som via avtappnings- spalten leds tillbaka till inloppskanalen. Dessa förluster uppträder på alla slidreg- lerade kompressorer. I detta fall blir emellertid förlusterna större än vanligt efter- som avtappningsspalten ligger så sent i kompressionsförloppet. Ändamålet med uppfinningen är att på ett enkelt sätt åstadkomma en anordning av det inledningsvis angivna slaget, som är så beskaffad, att en och samma maskin kan användas vid olika driftsfall utan att verkningsgraden minskar i samma höga grad som är fallet vid tidigare kända anordningar, speciellt vid tillämpningar inom kylmaskinområdet och liknande. Inom t ex kylbåtstrafiken gäller att olika laster kräver olika kyltempera- turer. För vissa fruktlaster gäller t o m att temperaturen skall variera enligt ett visst schema under resans gång. Kylsystemets förångningstemperatur skall tydligen vara olika stor vid olika tillfällen. I frys-, kyl- och luftkonditioneringsanläggningar med en luftkyld kondensor varierar systemets kondenseringstemperatur med årstiderna, så att den är hög på sommaren och låg på vintern. Även med vattenkylda kondensorer gäller att vattentemperaturen och därmed kondenseringstemperaturen ibland varierar med års- tiderna beroende på varifrån kylvattnet tas. För värmepumpar gäller ofta att energiab- sorbatorns temperatur varierar med årstiderna.

En och samma anläggning skall kunna ställas om - manuellt eller automatiskt - vid inträdande förändringar av driftsfall med bibehållen god verkningsgrad.

Detta problem har enligt uppfinningen blivit löst på ett enkelt och driftsäkert sätt i det att åtminstone en ytterligare slid, som är koaxiell med de två förstnämnda sliderna, är anordnad axiellt rörlig mellan dessa och är försedd med organ för att åstadkomma anliggning mot endera av sliderna, varvid den ytterligare sliden är utformad att bilda en förlängning av respektive slid, och att samtliga slider dessutom är anordnade hop- Skjutbara till en sanmanhängande slid. Genom kombinationen av ett rörligt slidstopp och den eller de ytterligare sliderna, som är axiellt rörliga i maskinens ordinarie urborrning e d för slidstoppet och reglersliden, har man åstadkomnit samma verkan som vid det idealfallet att reglerslider med olika längd vore insättbara i maskinen under drift för anpassning till ändrade driftsförhållanden.

Uppfinningen tydliggöres närmare i det följande under hänvisning till bifogade ritning, som schematiskt visar olika utföringsexempel på anordningen enligt uppfinningen, och på vilken fig l är en längdsektion genom en kompressor med en anordning enligt en 7I fig 1 visas en skruvkompressor med ett kompressorhus l och två på brukligt sätt i 8007659-9 4 utföringsfonn av uppfinningen, fig 2 och 3 är två schematiska sidovyer, delvis i sektion, av de olika sliderna i fig l respektive i en kompressor med två ytterligare slider med tillhörande manöverorgan. huset roterbart lagrade rotorer 2, nämligen en med huvudsakligen konvexa, skruvlinje- formigt förlöpande kammar försedd hanrotor anordnad att samverka med en honrotor, som är försedd med huvudsakligen konkava, skruvlinjeformigt förlöpande kammar.

I en urborrning 3 i huset l parallellt med rotorerna 2 är en gejd 4 fastsatt för axiellt förskjutbar lagring av tre olika slider, nämligen en konventionell reglerslid 5, ett konventionellt s k rörligt slidstopp 6 och en ytterligare slid 7. Dessa är anordnade på samma sida om planet genom rotorernas 2 axlar som en högtrycksport 8. Slidstoppet 6 sträcker sig genom en lågtrycksändvägg 9 och manövreras medelst en stång l0. Regler- sliden 5 är anbragt mellan sliden 7, som i det visade läget kan betraktas som en för- 7 É längning av slidstoppet 6, och högtrycksporten 8 samt manövreras medelst en dragstång ll. Sliden 7 är manövrerbar medelst en ytterligare dragstång l2.

En lågtryckskanal l3 står i förbindelse med rummet l4 till vänster om slidstoppet 6 i fig l, vilket rum i sin tur genom en kanal l5 i slidstoppet 6 och sliden 7 står i för- bindelse med rummet l6 mellan sliderna 5 och 7.

När liten effektupptagning i kompressorn önskas, såsom vid start av direktkopplad drivmotor eller vid tomgång dras slidstoppet 6 tillsammans med sliden 7 ut genom låg- trycksändväggen 9. Härvid strömmar okomprimerat arbetsmedium ut ur arbetsrummet under kompressionens första del samtidigt som den av reglersliden 5 täckta längden av rotorer- na 2 är jämförelsevis kort. På detta sätt erhålles såväl liten arbetsmediemängd som låg tryckökning i kompressorn, varför den upptagna effekten är obetydlig.

Om alla tre sliderna sammanförs till en enhet och sedan manövreras gemensamt erhålles en funktion som svarar mot konventionell slidreglering vid fullast. Minskning till del- last erhålles genom att slidstoppet 6 dras ut ett stycke, medan sliden 7 kvarhålles i anliggning mot reglersliden 5 om ett förhållandevis stort tryckförhâllande önskas, så- som visas i fig 2.

I fig 2 visas schematiskt en enkel mekanism för låsning av sliden 7 till endera av sli- derna 5 eller 6 med hjälp av en permanentmagnet 2l, som är fast anbragt på dragstångens 12 med sliden 7 förbundna ände. Magneten Zl är något kortare än sliden 7 och är för- skjutbar medelst dragstången l2 i ett spår 22 en så av en klack 23 på magneten avpassad sträcka att magnetens Zl ena eller andra ände blir belägen i plan med respektive sido- yta hos sliden 7 när dragstången l2 förskjuts fram och åter. Vid inskjutning av drag- 'a 8007659-9 stången 12 trycks sålunda sliden 7 mot reglersliden 5;'várefter'magheïen 21 håller dessa tvâ slider hopkopplade. Om slidstoppet 6 därefter skulle koma i kontakt med sliden 7 sker ingen hopkoppling av dessa två sidor eftersom magneten 21 är indragen i spåret 22.

Däremot om dragstången l2 dras utåt lossnar magneten 21 från reglersliden 5, varefter magneten förskjuts i spåret 22 så att den mot slidstoppet 6 riktade änden av magneten 21 blir belägen i plan med den mot slidstoppet riktade sidoytan hos sliden 7. När denna kommer till anliggning mot slidstoppet 6 under samtidig dragning i stången 12 fastnar magneten och därmed även sliden 7 i anliggning mot slidstoppet 6.

För att möjliggöra en ännu exaktare reglering kan sliden 7 dubbleras med en ytterligare likadan slid 7' och dragstång 12' med en magnet 2l'. I princip kan flera ytterligare slider av detta slag anordnas, men normalt är en eller två stycken tillräckligt.

Uppfinningen är självfallet inte begränsad till de här visade och beskrivna utförings- formerna utan kan modifieras på åtskilliga sätt inom ramen för den i patentkraven an- givna uppfinningen. Detta gäller särskilt utförandet av läsningen av den ytterligare sliden 7 eller sliderna 7 och 7' till reglersliden 5 eller slidstoppet 6,vilket kan ske medelst någon lämplig mekanism av en mängd kända snäppmekanismer. Man bör dock undvika sådana åtgärder, som kan medföra risk för att läckage skall uppstå på högtryckssidan av kompressorn.

Ehuru här enbart har talats om kompressorer är det vidare uppenbart, att uppfinningen även kan tillämpas på expandermaskiner.

Claims (2)

1. 8007659-9 PATENTKRAV l. Anordning för reglering av en skruvrotormaskin innefattande ett hus med ett arbetsrum bestående av två varandra skärande cylindriska urborrningar med parallella axlar, vilket rum är försett med ändväggar, samt låg- och högtrycksportar, i huset roterbart anbragta av urborrningarna omslutna han- och honrotorer med i varandra ingri- pande skruvformiga kammar och spår, varvid hanrotorn har huvudsakligen utanför dess delningscirkel liggande kammar med i huvudsak konvexa flanker och honrotorn har huvud- sakligen innanför dess delningscirkel liggande kamnar med i huvudsak konkava flanker, vilka rotorer äro så utformade att de tillsammans med arbetsrummets väggar bilda V-for- made kamrar, som vardera omfattar kommunicerande spårdelar hos tvâ samverkande rotorer och som varierar i volym alltefter som rotorerna rotera, varjämte två selektivt i för- hållande till varandra förskjutbara, koaxiella slider, av vilka var och en är utformad som en del av arbetsrummets mantelvägg, är anordnade på högtryckssidan av planet genom rotorernas axlar för reglering av högtrycksportens storlek respektive storleken av en öppning i kommunikation med lågtrycksporten, k ä n n e t e c k n a d a v att åtmin- stone en ytterligare slid; som är koaxiell med de två förstnämnda sliderna, är anord- nad axiellt rörlig mellan dessa och är försedd med organ för att åstadkomma anliggning mot endera av sliderna varvid den ytterligare sliden är utformad att bilda en förläng- ning av respektive slid, och att samtliga slider dessutom är anordnade hopskjutbara till en sammanhängande, rörlig slid.

2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d a v att den ytterligare sliden är försedd med ett låsorgan för selektiv låsning av denna mot endera av angränsande slider, vilket lâsorgan är manövrerbart medelst den ytterligare slidens manöverorgan.