SE427063B - Kompressor av rotationstyp med varierbart inbyggt volymsforhallande - Google Patents

Description

79050 02-7 förhållande kan varieras genom flyttning av en kant hos en utloppsport, som bringarrrespektive arbetsrum i förbindelse med ett utlopp från kompressorn.

Med inbyggt volymförhållande menas härvid förhållandet mellan den volym, som ett arbetsrum hos kompressorn upptar när dess förbindelse med kompressorns in- lopp bryts, och den volym, som ett arbetsrum hos kompressorn upptar när-_ arbetsrummet bringas i förbindelse med utloppet från kompressom. Ändamålet med att ändra det inbyggda volymförhållandet genom att flytta nämnda kant hos utloppsporten är att åstadkomma, att trycket i arbetsrummet, när det börjar öppna mot utloppet, är lika med trycket i utloppet, varigenom den mekaniska energi som krävs för att komprímera mediet till det tryck som råder i utloppet, blir minimal.

Vid en kompressor, där nämnda :ant hos utloppsporten ej är flyttbar, komer trycket i arbetsrummet, när det börjar öppna mot utloppet, endast undantags- vis att vara lika. med trycket i utloppet. Vanligen komer mediet i- stället att vara överkomprimerat eller underkomprimerat när arbetsrummet börjar öppna mot utloppet, vilket beror på att trycken i kompressor-ns inlopp och utlopp varierar, vilket i sin tur beror på. varierande dríftbetingelser i den anläggning till vilken kompressorn är ansluten. Nämnda överkompression och underkompression innebär förlust av mekanisk energi.

Vid den kända kompressorn, där utloppsportens rörliga kant utgör en kant hos ett element, som är anordnat rörligt i kompressorns längdriktning, åstadkoms inställningen av kanten genom att trycket i arbetsrummet, när det börjar öppna mot utloppet, cci trycket i utloppet känns av, varvid skillnaden i nämnda tryck utnyttjas för att förskjuta elementet med kanten tills tryck- skillnaden blir lika med noll.

Det är emellertid relativt komplicerat att anordna ett avkänningsorgan, som känner av trycket i arbetsrummet, när detta börjar öppna mot utloppet. Dess- utom är det relativt komplicerat att föra ut det tryck, som avkänningsorganet känner, till en plats utanför arbetsrummet, där nämnda tryck kan jämföras med trycket i utloppet. Man vet eg' heller med bestämdhet om det tryck, som av- känningsorganetkänner, verkl? gen är det. tryck som råder i arbetsrummet, då. detta öppnar mot utloppet. Élementet med kanten kommer att ställa in sig .så att det tryck, som avkänningsorganet känner och trycket i utloppet blir lika.

Om det tryck som avkänningsorganet känner skiljer sig från det tryck som 79050 02-7 verkligen råder i arbetsrummet när detta öppnar mot utloppet, kommer man således ändå att få en förlust av mekaniskt kompressionsarbete. Ändamålet med. föreliggande uppfinning är att undanröja de redovisade olägen- heterna hos den kända kompressorn.

Dessa olägenheter undanröjs med sättet enligt uppfinningen genom att man av- känner en driftstorhet som är ett mått på den energi som tillförs rotorn för att åstadkomma kompressionen av mediet och över-förande av mediet till utloppet, och att man då och då flyttar kanten hos utloppsporten tills nämnda driftstor- het får ett värde, som motsvarar ett minimim av nämnda energi.

Vid anordningen enligt uppfinningen undanröja nämnda olägenheter genom ett avkänningsorgan för avkänning av en driftstorhet som är ett mått på den energi som tillförs rotorn för att åstadkomma kompressionen av mediet och över- förande av mediet till utloppet, vilket organ är kopplat till en regulator, som är inrättad att då och då starta en ställmotor för flyttning av kanten hos utloppsporten tills nämnda driftstorhet får ett värde, som motsvarar ett minimum av nämnda energi.

Vad man främst önskar åstadkomma med den kända kompressorn är att reducera den energi, som krävs för att komprimera mediet, till ett minimum. Den kända anordningen bygger på insikten att nämnda minimum inträffar när mediet varken överkomprimeras eller underkomprimeras, vilket, som nämnts, kan vara svårt att uppnå vid en kompressor av det kända slaget.

Vid sättet och anordning-en enligt föreliggande uppfinning bryr man sig inte om att gå omvägen via de ifrågavarande trycken i kompressorn för att ställa in kanten hos utloppsporten så att man erhåller ett energibehov för drivning av kompressorn som bör vara minimalt, utan man ställer i stället in kanten hos utloppsporten så att nämnda energibehov, som man avkänner på anordningen för drivning av kompressorn, verkligen blir minimalt. Anordningen enligt föreliggande uppfinning är dessutom mycket enkel att utföra konstruktivt.

Enligt en vidareutveckling avfimordningen enligtfuppfinningen är regulatorn inrättad att starta ställmotorx med lika tidsmellanrunm. Detta är ett enkelt medel att kontrollera att kanten hos utloppsporten är rätt inställd. När kompressorn är ansluten till en anläggning där trycken sällan ändras, kan tidsmellanrummen göras längre. Om nämnda tryck ofta ändras, görs tidsmellan- rummen lämpligen kortare. 79050 02-7 Enligt ytterligare en vidareutveckling av anordningen enligt uppfinningen, som är avsedd att användas när rotorn drivs av en elektrisk motor vid kon- stant spänning och konstant varvtal, är avkänningsorganet inrättat att av- känna den strömstyrka som tillförs den elektriska motorn, vilken strömstyrka utgör nämnda driftstorhet. Detta innebär ett mycket enkelt sätt att avkänna den energi som erfordras för att driva kompressorn, när den drivs av en elektrisk motor.

Ett utföringsexempel på en anordning enligt uppfinningen visas på bifogade ritning, på vilken fig. 1 visar en anordning enligt uppfinningen vid en kompressor som drivs av en elektrisk motor, fig. 2 visar ett längdsnitt enligt markeringen II-II i fig. 4 genom kompressorns utloppsände, fig. 3 visar ett tvärsnitt enligt markeringen III-III i fig. 2 med två. vridbara skivor som intar ett visst läge, fig. 4 och 5 visar tvärsnittet enligt fig. 5' med skivorna vridna till andra lägen, fig. 6 visar ett snitt enligt marke- ringen VI-VI i fig. 2 i ett plan som ligger bakom skivorna, fig. 7 visar ett längdsnitt enligt markeringen VII-VII i fig. 3 genom kompressorns utloppe- ände, fig. 8 visar ett tvärsnitt enligt markeringen VIII-VIII i fig. 7 med en motor för att vrida skivorna och fig. 9 visar ett tvärsnitt enligt marke- 7 ringen Dš-Dš i fig. 7 där ändarna hos två rotorer hos kompressorn är synliga.

Med hänvisning till fig. 1 beteclmas med 1 en kompressor, som uppvisar ett inlopp 2 och ett utlopp 5. Kompressorn drivs av en elektrisk motor 4 via en axel 5. 6 är ledningar för elektrisk ström för drivning av motorn 4.

Kompressorn uppvisar, se fig. 2, två. rotorer 7 och 8, från vilka axeltappar 9 och 10 skjuter ut, som är lagrade i lager 11 och 12. Mellan rotorerna och omgivande väggar 13 bildas arbetsrum 14 för komprimering av mediet, som vid rotorernas rotation från inloppet 2 sugs in i arbetsrummen vid kompressor-ns ej visade inloppsände .

Vid rotorernas fortsatta rotation stängs respektive arbetsrum mot inloppet och mediet komprimeras tills kanter 15 och 16, se fig. 5 och 9, hos en ut- loppsport 17 tillsammans med kanter 18 och 19 hos rotorerna frilägger passager 20 och 21 från arbetsrummet 1.4 till utloppet 5. _ Kanterna 15 och 16 utgör kanter hos var sin skiva' 22 och 23, som är anordnade vridbara kring var sin rotoraxel 9 och 10. Genom vridning av skivorna 22 och 23 kan kanterna 15 och 16 ställas in så, att trycket i arbetsrummet, när detta 79050 02-7 börjar öppna mot utloppet, blir lika stort som trycket i utloppet, varigenom åstadkoms, att den energi som åtgår för att komprimera och överföra mediet från inloppet till utloppet blir minimal.

Skivorna 22 och 25 är synkroni serade medelst kugghjul 24 och 25 för att passa- gerna 20 och 21 skall öppnas samtidigt. Skivan 22 med lcugghjulet 24 är anord- nad mitt för rotorn 7. som har 4 kammar och skivan 25 med kugghjulet 25 är anordnad. mitt för rotorn 8, som har 6 kammar. För att passagerna 20 och 21 skall öppnas samtidigt krävs att antalet kuggar hos kugghjulet 24 förhåller sig till antalet kuggar hos kugghjulet 25 som 4:6.

I fig. 4 visas skivorna 22 oc? 25 vara vridna så, att kanterna 15 och 16 intar sitt ena ändläge, varvid andra kanter 26 och 27 hos skivorna anligger mot en stationär klack 28, som uppvisar en yta, som är vänd mot rotorerna och är belägen i sannna plan som de ytor hos skivorna 22 och 25, som är vända mot rotorerna.

I fig. 5 visas skivorna 22 och 25 vara vridna så., att kanterna 15 och 16 intar sitt andra ändläge.

I fig. 6 visas utloppsändväggen 29 hos rotorkammaren med. skivorna 22 och 25 borttagna, varvid kugghjulen 24 och 25 för synkronisering av 'skivorna 22 och 25 är synliga genom en stationär port 50, som förbinder utloppsporten 17 med utloppet 5. Det större Icugghjulet 25 är försett med en genomgående urtagning 51 för att det komprimerade mediet lättare skall kunna strömma förbi kugg- hjulet 25. 52 betecknar en vid skruvkompressorer vanligen förekommande slid, som är rörlig i rotorernas längdríktning för variering av kompressorns kapa- citet. Sliden 52 har ej med uppfinningen att göra och beskrivs därför ej närmare .

Skivorna 22 och 25 drivs av en kolv 55, se fig, 8, via kugghjulen 24 och 25 och en kuggstång 54. Kolven 55, som är anordnad förskjutbar i en cylinder 55, drivs av taryckfluidum, som leds till kolvens 55 ena eller andra sida genom en styrventil 56.

Styrventilen 56. styrs av en regulator 57,, som medelst ett avkänningsorgarf 58 avkänner strömstyrkan i en ledning 6, vilken strömstyrka. är, då. motorn 4 för- utsätts arbeta vid konstant spänning och konstant varvtal, ett mått på. den energi som krävs för att komprimera en viss kvantitet medium i kompressom.

Claims (4)

79050 02-7 Med tidsmellanrum, som företrädesvis är lika. långa, exempelvis var 50:e sekund, startar regulatorn en avkänningssekvens. Vid sekvensens början registrerar regulatorn det verkliga energibehovet. Därefter ger regulatorn en signal till styrventilen 56 för vridning av skivorna 22 och 25 i en god- tycklig riktning. Om vridningsriktningen är fel ökar energibehovet hos motorn 4. Regulatorn 55 registrerar detta och vänder omedelbart vridningsriktningen. När vridning sker i rätt riktning sjunker energibehovet. När energibehovet har nått sitt minimum och just börjar öka igen bring-as avkärmingssekvensen att upphöra . Vid tídsmellanrumnets slut (efter 50 sekunder) starta r en ny avkärmings- sekvens. Om man antar att regulatorns godtycklíga sta :timpuls till styrventilen 56 direkt ger rätt vridningsriktning för skivorna sjunker energibehovet. När energibehovet har sjunkit till ett minimum bringas avkänningssekvensen ånyo att upphöra . Uppfinningen är givetvis tillämpbar även då kompressorn drivs av en annan typ av motor än en elektrisk. Om kompressorn drivs av en dieselmotor med konstant varvtal ansluts regulatorn 57 lämpligen till motorns insprutningspump för avkänning av bränsleförbrukningen, varvid regulatorn 57 ser till att skivorna 22 och 25 blir så. inställda, att bränsleförbrukningen blir minimal. Inom ramen för uppfinningen kan man också anordna regulatorn 57 så att den känner av momentet i axeln 5, som förutsätts rotera med konstant varvtal, varvid regulatorn 57 ser till att skivorna 22 och 25 blir så inställda, att momentet blir minimalt . Uppfinningen är givetvis ej begränsad till att avse enbart sådana kompressorer, där den ställbara kanten hos utloppsporten är anordnad på en skiva, som är vridbar i rotorhusets Iíndplan. Inom ramen för uppfinningen kan nämnda kant exempelvis också vara anordnad på ett element, som är anordnat i rotorkammarens mantelvägg och är förskjutbart i en riktning, somär parallell med rotorernas längariktning. ' Pat entkrav ' u' .II r w' 0 Ia .

1. Sätt att driva en kompressor av rotationstypdärïnedium komprimeras i arbetsrum (14), som bildas mellan minst en rotor "(7, 8) och en vägg (15), som omger rotorn, vilka arbetsrum vid rotorns rotation suger in mediet från ett 79050 02-7 inlopp (2), varefter respektive arbetsrum stängs mot inloppet och minskar sin volym, så. att mediet komprimeras, och arbetsrummet därefter bringas i för- bindelse med ett utlopp (3) genom att en kant (18, 19) hos rotorn tillsammans med en kant (15, 16) hos en utloppsport (17) frilägger en passage (20, 21) från otbotorumnot (14) till utloppet (5), vilken kant (15, 16) nos utloppo- porten är ställbar så, att man genom att flytta kanten hos utloppsporten kan åstadkomma. att trycket i arbetsrummet (14), när detta börjar öppna mot ut- loppet (3), blir anpassat till trycket i utloppet, k ä n n e t e c k n a d a v att man avkänner en driftstorhet som är ett mått på den energi som till- förs rotorn (7, 8) för att åstadkomma kompressionen av mediet ooh överförande av mediet till utloppet (3), och att nan då, och då flyttar kanten (15, 16) hos utloppsporten (17) tills nämnda driftstorhet får ett värde, som motsvarar ett minimum av nämnda energi.

2. Anordning för genomförande av sättet enligt krav 1 och innefattande en kompressor av rotationstyp, där medium komprimeras i arbetsrum (14), som bildas mellan minst en rotor (7, 8) och en vägg (13), som omger rotorn, vilka arbetsrum vid rotorns rotation suger in mediet från ett inlopp (2), varefter respektive arbetsrum stängs mot inloppet och minskar sin volym, så att mediet komprimeras, och arbetsrummet därefter bringas i förbindelse med ett utlopp (3) genom att en kant (18, 19) hos rotorn tillsammans med en kant (15, 16) hos en utloppsport (17) frilägger en passage (20, 21) från arbetsrummet (14) till utloppet (3), vilken kant (15, 16) hos utloppsporten är ställbar så., att genom flyttning av kanten hos utloppsporten kan åstadkommas att trycket i arbotonunnet (14), när detta borjar öppna mot utloppet (5), blir anpassat till trycket i utloppet, k ä n n e t e c k n a d a v ett avkänningsorgan _ (38) för avkänning av en driftstorhet som är ett mått på den energi som till- förs rotorn (7, 8) för att åstadkomma kompressionen av mediet ooh överförande av mediet till utloppet (3), vilket organ (38) är kopplat till en regulator (57), som är inrättad att då ooh as starta on otällnotor (55, 55) för flytt- ning av konton (15, 16) hoo utloppoporton (17) tills nännao ariftotorhot får ett värde, som motsvarar ett minimum av nämnda energi.

3. Anordning enligt krav 2, 'c ä n n e t e c k n a d a v att regulatorn (57) är inrättad att starta otsllnotorn (55, 55) toa liko tiaonollonrnm. 7905002-7

4. Anordning enligt krav 2 eller 5, varvid. rotorn (7, 8) drivs av en elektrisk motor (4) vid. konstant spänning och konstant varvtal, k ä. n n e t e c k n a. d a v att avkänrzingsorganet (58) är inrättat att avkänrxa den strömstyrka som tillförs den elektriska motorn (4), vilken strönstyrka utgör nämnda drift- storhet.