SE501893C2 - Skruvkompressor med variabla axialbalanseringsorgan - Google Patents

Skruvkompressor med variabla axialbalanseringsorgan

Info

Publication number
SE501893C2
SE501893C2 SE9303375A SE9303375A SE501893C2 SE 501893 C2 SE501893 C2 SE 501893C2 SE 9303375 A SE9303375 A SE 9303375A SE 9303375 A SE9303375 A SE 9303375A SE 501893 C2 SE501893 C2 SE 501893C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
pressure
balancing
screw compressor
throttling
piston
Prior art date
Application number
SE9303375A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9303375L (sv
SE9303375D0 (sv
Inventor
Karlis Timuska
Original Assignee
Svenska Rotor Maskiner Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Svenska Rotor Maskiner Ab filed Critical Svenska Rotor Maskiner Ab
Priority to SE9303375A priority Critical patent/SE501893C2/sv
Publication of SE9303375D0 publication Critical patent/SE9303375D0/sv
Priority to PCT/SE1994/000947 priority patent/WO1995010708A1/en
Priority to US08/624,570 priority patent/US5678987A/en
Publication of SE9303375L publication Critical patent/SE9303375L/sv
Publication of SE501893C2 publication Critical patent/SE501893C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0021Systems for the equilibration of forces acting on the pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S418/00Rotary expansible chamber devices
    • Y10S418/01Non-working fluid separation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description

501 893 z Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma enkla och tillförlitliga organ för en automatisk anpassning av axialbalanseringskrañen till olika driñsförhållanden i en kompressor av ifrågavarande slag, speciellt för drifi vid höga in- och utloppstryck.
Detta har i enlighet med uppfinningen emåtts genom att en kompressor av det slag som anges i kravets 1 ingress uppvisar de särdrag som anges i kravets l kännetecknande del.
Ett arrangemang i enlighet med uppfinningen kräver ett minimum av ändringar av kompressom för att uppnå anpassningen av balanseringskrañen och inför ej några rörliga delar för detta.
Dimensioneringen av systemets parametrar såom balanseringskolvarean och de två stryp- ningamas strypningsgrad kan lätt beräknas för ett förväntat tryckvaraitionsintervall, och på grund av systemets enkelhet är risken för fimktionsstöming minimerad.
Eftersom vätskeinsprutningsorgan normalt representerar en strypning av vätskan när den insprutas, kan det andra strypningsorganet fördelaktigt utgöras av vätskeinsprutningsorganet självt.
Det föreligger ej något behov av att använda variabla stryporgan, varken för det första eller det andra av stryporganen, varför fasta strypningar kan användas, Ytterligare fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen anges i underkraven.
Uppfinningen förklaras nännare genom efterföljande detaljerade beskrivning av en föredragen utföringsform av densamma under hänvisning till den medföljande figuren som schematiskt visar en kompressor i enlighet med uppfinningen.
Kompressom 1, som är av skruvrotortypen med ett par i varandra ingripande skrvuvrotorer, har ett lågtrycksinlopp 2 och ett högtrycksutlopp 3. En av rotorema är försedd med en axelför- längning 15 förbunden med icke visade drivorgan, vilken axeltörlängning har en balanserings- kolv ll i en cylinder 14. Kompressom är oljeinsprutad, och i utloppsledningen 8 finns en olje- avskiljare 10. Från oljeavskiljaren avgår gasen genom en förbrukarledning 9, och den avskilda oljan strömmar tillbaka till arbetsrummet genom en ledning 6 och oljeinsprutningsorganet 4.
Ledningen 6 är försedd med en första strypning 5 intill oljeavskiljaren, och oljeinsprutnings- örganet utgör en andra strypning 4. Mellan den första 5 och andra 4 strypningen är en gren- ledning 7 förbunden med ledningen 6, vilken grenledning mynnar i cylindem 14.
Kompressom mottar gas genom inloppet 2 vid ett inloppstryck ps, vilken gas lämnar kompres- som genom utloppet 3 vid utloppstryck p¿. Trycket pi i arbetsrummet där oljan insprutas 501 i 893 3 _ ligger mellan sugtrycket ps och utloppstrycket pd. Reduceringen av trycket pd i oljeavskiljaren 10 till insprutningstrycket pi sker i de två strypningama 5 och 4 i ledningen 6. Balanserings- trycket pi, som verkar på tryckytan 12 på balanseringskolvens högtryckssida är lika med trycket i ledningen 6 mellan de båda strypningama 5 och 4, vilket tryck kommer att vara högre än pi men lägre än pd. En viss mängd olja läcker över balanseringskolven 11 till dess högra sida, vilken olja dräneras längs axelförlängningen 15 till kompressoms arbetsrum 16 vid ett läge där arbetsrummet fortfarande står i kommunikation med inloppsporten, så att trycket pa hela tiden ligger något över sugtrycket. Förhållandet mellan de olika trycken är således psa Vid dñfi uppträder en axiell gaskrafi F på vardera rotor i riktning från kompressoms hög- trycksände till dess lågtrycksände, d.v.s. mot vänster i figuren, vilken gaskrafl är en 'funktion av ps och pd. Balanseringskrañen Fb från kolven ll beror på kolvens effektiva tryckarea 12 och är en fiinktion av pp och pa. Balanseringskrafien bör vara mindre än gaskraften och således lämna en resulterande krafi FR = F - FB att tas upp av axiallagren. Det är önskvärt att den resulterande krafien ligger inom ett visst intervall Fmin < FR < Finax, där Fmin och Finax bestämmes av axiallagrens belastningsfordringar.
Som nämnts är kompressom avsedd för tillämpningar, vid vilka ps såväl som pd varierar och med dem gaskrafien F. Varierande ps och pd påverkar även pi, så att också balanseringskrafien FB kommer att variera som en fiinktion av ps och pd, med resultatet att gaskraflen F och balanseringskrafien FB kommer att variera samtidigt.
Karaktäristiken för hur balanseringskrafien FB varierar som en fimktion av ps och pd bestäm- mes i huvudsak av förhållandet mellan strypningsgraden i respektive strypningar 5 och 4 och av vätskeinsprutningsportens läge.
Genom en lämplig dimensionering av den första strypningen 5 i förhållande till den andra strypningen 4 är det möjligt att åstadkomma en sådan variation av pi, som funktion av ps och pd så att den resulterande kraften FR kommer att bibehållas inom det ovan föreskrivna intervallet vid olika driftsförhållanden.
Följande numeriska exempel åskådliggör de fördelar som uppnås med en kompressor enligt uppfinningen. Kompressom i exemplet är avsedd att pumpa upp naturgas från djupbrunnskällor där trycket kan variera mellan 10 till 35 bar, och gasen levereras vid ett tryck som varierar från 60 till 80 bar. Oljeinsprutningsporten är belägen i arbetskammaren vid ett läge där trycket pi = 1,7 x ps, och förhållandet mellan strypningsgraden i de båda strypningama är så valt att balanseringstrycket är pi, = pi + 0,6 (pd - pi). Nettobalanseringstrycket på balanseringskolven 501 893 *Y är pn = pb - pa, där pa är omkring en bar över ps oberoende av nivån på ps. Nettobalan- seringstrycket kan således uttryckas som en funktion av ps och pd: pn = pb - pa = pb - (ps + 1) =1>1+0,6x(pd-p1)-Ps-1=1,7Ps+0,61>a-LO2PS-PS-1=0,6pa-0,32ps-1 Detta tryck verkar på en balanseringskolvyta med en area på A cmz resulterande i en balan- seringskrafi FB = A x (0,6 pd - 0,32 ps - 1). Såsom förklarats ovan bör denna krafi balansera gaskrañen F i sådan utsträckning att den kvarvarande belastningen FR på axiallagren faller inom ett intervall Fmin < FR < Fmax. I detta fall med ett visst mönster för belastningsvaria- tionema i tiden erhålles med intervallgränserna Fmin = 6000 N och Fmax = 24000 en beräknad lagerlivslängd på > 40 000 h.
I nedanstående tabell listas fyra olika drifisförhållanden med angivande av gaskraften F på han- rotom och motsvarande balanseringskraft FB när den effektiva tryckytan är A cm? I den högra kolumnen är det intervall för A, för vilket lagerbelastningen kommer att ligga inom det före- skrivna intervallet, beräknat för vart och ett av fallen. Enhetema i tabellen år bar, N respektive cm? pa p; F FB A I 8o 10 39 ooo A x 438 34,2 _ 75,3 11 80 35 50 ooo A x 358 72,6 - 123,0 III 60 10 31 000 A x 318 22,0 - 78,6 IV 60 35 38 000 A x 248 58,8 - 134,5 Av tabellen framgår att för de olika drifisfallen finns ett gemensamt intervall för A mellan 72,6 och 75,3 cmz, för vilket belastningsfordringama är tillgodosedda. En adekvat balanseringskrafl kan således erhållas om den effektiva tryckarean är exempelvis 74 cm? Som tidigare nämnts påverkas koeflicientema för pb som fiinktion av ps och p¿ utav valet av läge för oljeinsprutningsporten och utav den relativa graden av strypning hos de båda stryp- ningama. En ändring av karaktäristiken för FB är således lätt att uppnå om detta skulle vara nödvändigt för att uppfylla belastningsfordringama då systemet anpassas till andra tillämp- ningar med andra drifisförhållanden.
För jämförelse presenteras nedan en motsvarande tabell för ett system i enlighet med känd teknik, där utloppstrycket verkar direkt på balanseringskolven. 5010093 5 pd Ps F FB A 1 so 10 39 000 Ax69o 21,7 - 47,8 11 so 35 so 000 A x 440 59,0 - 100,0 111 60 10 31 000 A x 490 14,2 - 51,0 Iv 60 ss ss 000 A x 240 58,3 - 141,6 Av tabellen framgår att det ej existerar något värde på A som kan användas for samtliga fall.
Om kolven är dimensionerad for att tillfyllest balansera gaskraftema i ett av fallen, så kommer gaskraften att vara över- eller underbalanserad i andra.

Claims (5)

501 893 Patentkrav:
1. Skruvkompressor (1) med ett par skruvrotorer som arbetar i ett arbetsrum (16) för- ' bundet med en lågtrycksinloppsport (2) och en högtrycksutloppsport (3), vilken kompressor är försedd med: - vätskeinsprutningsorgan (4) for insprutning av en vätska i nämnda arbetsrum vid en mellantrycksnivå, - vätskeavskiljningsorgan (10) förbundet med nämnda utloppsport, - första ledningsorgan (6) innefattande nämnda vätskeinsprutningsorgan (4), vilka första ledningsorgan (6) förbinder nämnda vätskeavskiljningsorgan ( 10) med nämnda arbetsrum (16) vid nämnda mellantrycksnivå, och - hydrauliska axialbalanseringskolvorgan (11) som verkar på åtminstone den ena avnämndarotorer, kännetecknad av - forsta (5) och andra (4) stryporgan i nämnda första ledningsorgan (6) och - andra ledningsorgan (7) som förbinder en forsta tryckyta (12) på nämnda kolv- organ (1 1) med nämnda första ledningsorgan (6), varvid förbindelsen med nämnda första ledningsorgan (6) är belägen mellan nämnda första (5) och andra (4) stryporgan.
2. Skruvkompressor enligt krav 1, vid vilken vart och ett av nämnda första (5) och andra (4) stryporgan är fast.
3. Skruvkompressor enligt krav 2, vid vilken nämnda vätskeinsprutningsorgan (4) utgör nämnda andra stryporgan (4).
4. Skruvkompressor enligt något av kraven 1 till 3, vid vilken nämnda kolvorgan (1 1) har en andra tryckyta (13) axiellt motriktad nämnda första tryckyta (12), vilken andra tryckyta är förbunden med nämnda arbetsrum (16) vid en andra mellantrycksnivå., vilken är lägre än nämnda första mellantrycksnivå.
5. Skruvkompressor enligt något av kraven 1 till 3, vid vilken nämnda kolvorgan (11) har en andra tryckyta (13) axiellt motriktad nämnda första tryckyta (12), vilken andra tryckyta är förbunden med nämnda arbetsrum (16) vid inloppstryck.
SE9303375A 1993-10-14 1993-10-14 Skruvkompressor med variabla axialbalanseringsorgan SE501893C2 (sv)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9303375A SE501893C2 (sv) 1993-10-14 1993-10-14 Skruvkompressor med variabla axialbalanseringsorgan
PCT/SE1994/000947 WO1995010708A1 (en) 1993-10-14 1994-10-10 Rotary screw compressor with variable thrust balancing means
US08/624,570 US5678987A (en) 1993-10-14 1994-10-10 Rotary screw compressor with variable thrust balancing means

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9303375A SE501893C2 (sv) 1993-10-14 1993-10-14 Skruvkompressor med variabla axialbalanseringsorgan

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9303375D0 SE9303375D0 (sv) 1993-10-14
SE9303375L SE9303375L (sv) 1995-04-15
SE501893C2 true SE501893C2 (sv) 1995-06-12

Family

ID=20391422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9303375A SE501893C2 (sv) 1993-10-14 1993-10-14 Skruvkompressor med variabla axialbalanseringsorgan

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5678987A (sv)
SE (1) SE501893C2 (sv)
WO (1) WO1995010708A1 (sv)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE501350C2 (sv) * 1994-02-28 1995-01-23 Svenska Rotor Maskiner Ab Skruvkompressor med axialbalanseringsorgan, som utnyttjar olika trycknivåer samt förfarande för drift av en sådan kompressor
JP3766725B2 (ja) * 1996-10-25 2006-04-19 株式会社神戸製鋼所 油冷式スクリュ圧縮機
US6050797A (en) * 1998-05-18 2000-04-18 Carrier Corporation Screw compressor with balanced thrust
US7072408B2 (en) * 2001-02-20 2006-07-04 Lucent Technologies Inc. Method and system for using power lines for signaling, telephony and data communications
US6506031B2 (en) * 2001-04-04 2003-01-14 Carrier Corporation Screw compressor with axial thrust balancing and motor cooling device
US6520758B1 (en) 2001-10-24 2003-02-18 Ingersoll-Rand Company Screw compressor assembly and method including a rotor having a thrust piston
CN1886540B (zh) * 2003-11-28 2011-01-12 泰克斯蒂尔玛股份公司 用于织机、特别是用于开口装置的纱线控制装置
US7566210B2 (en) 2005-10-20 2009-07-28 Emerson Climate Technologies, Inc. Horizontal scroll compressor
US7647790B2 (en) * 2006-10-02 2010-01-19 Emerson Climate Technologies, Inc. Injection system and method for refrigeration system compressor
US8769982B2 (en) * 2006-10-02 2014-07-08 Emerson Climate Technologies, Inc. Injection system and method for refrigeration system compressor
US8181478B2 (en) * 2006-10-02 2012-05-22 Emerson Climate Technologies, Inc. Refrigeration system
DE102006047891A1 (de) * 2006-10-10 2008-04-17 Grasso Gmbh Refrigeration Technology Ölüberfluteter Schraubenverdichter mit Axialkraftentlastungseinrichtung
US8747088B2 (en) 2007-11-27 2014-06-10 Emerson Climate Technologies, Inc. Open drive scroll compressor with lubrication system
EP2612035A2 (en) 2010-08-30 2013-07-10 Oscomp Systems Inc. Compressor with liquid injection cooling
US9267504B2 (en) 2010-08-30 2016-02-23 Hicor Technologies, Inc. Compressor with liquid injection cooling
JP6006531B2 (ja) * 2012-05-22 2016-10-12 株式会社神戸製鋼所 スクリュ圧縮装置
US9605886B2 (en) * 2013-01-30 2017-03-28 Trane International Inc. Axial thrust control for rotary compressors
CN106246535A (zh) * 2014-07-29 2016-12-21 吴小再 一种使用寿命较长的螺杆式潜水泵
CN118128756B (zh) * 2024-05-08 2024-07-02 德耐尔节能科技(上海)股份有限公司 一种具有轴向平衡装置的螺杆空压机

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE218587C1 (sv) * 1961-11-08 1968-01-30
GB1480333A (en) * 1973-07-05 1977-07-20 Svenska Rotor Maskiner Ab Screw rotor machines
US3947078A (en) * 1975-04-24 1976-03-30 Sullair Corporation Rotary screw machine with rotor thrust load balancing
SE403822B (sv) * 1977-01-20 1978-09-04 Stal Refrigeration Ab Anordning vid en skruvkompressor for att avlasta ett rullningslager fran en axialkraft
US5135374A (en) * 1990-06-30 1992-08-04 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Oil flooded screw compressor with thrust compensation control

Also Published As

Publication number Publication date
SE9303375L (sv) 1995-04-15
US5678987A (en) 1997-10-21
SE9303375D0 (sv) 1993-10-14
WO1995010708A1 (en) 1995-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE501893C2 (sv) Skruvkompressor med variabla axialbalanseringsorgan
DE69617886T2 (de) Gegendruckregelung für verbesserte Arbeitsleistung einer Anlage
US5110269A (en) Gas turbine fuel pumping apparatus
US4842501A (en) Device for controlling the internal compression in a screw compressor
US4179248A (en) Oil equalization system for parallel connected hermetic helical screw compressor units
US3191854A (en) Compressor units
GB2101213A (en) A system for equalising lubricating oil levels in parallel connected compressors
SE465527B (sv) Skruvrotormaskin med organ foer axialbalansering
US5707223A (en) Rotary screw compressor having a thrust balancing piston device and a method of operation thereof
US4502845A (en) Multistage gear pump and control valve arrangement
EP0766790B1 (en) Rotary displacement compressor with liquid circulation system
DE3210759A1 (de) Pumpenkombination mit mengenreguliereinrichtung
CA1078799A (en) Multistage helical screw compressor with liquid injection
US5064357A (en) Fuel supply apparatus
US6931846B1 (en) Equalizing flow from pressure compensated pumps, with or without load sensing, in a multiple pump circuit
GB2080438A (en) Turbopump
JPH09159098A (ja) ミスト潤滑回路
JP2952377B2 (ja) 圧縮機における容量制御装置
EP4118337B1 (en) A lubricant recovery system
EP1600630B1 (de) Mehrstufiger Kolbenverdichter zur Verdichtung von Gas und Verfahren zur Kompensationsregelung
CN219414364U (zh) 一种防磨损的油泵总成
KR950002378B1 (ko) 작업장치 작동부의 압력보상용 유량제어 장치
Wycliffe et al. Pumped oil feed systems for rotary vacuum pumps
GB2362192A (en) Regulatable pump
CN111980995B (zh) 一种液压系统及车辆