WO2015185622A1 - Leistungsanpassung bei einem spindelkompressor - Google Patents

Leistungsanpassung bei einem spindelkompressor Download PDF

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WO2015185622A1
WO2015185622A1 PCT/EP2015/062374 EP2015062374W WO2015185622A1 WO 2015185622 A1 WO2015185622 A1 WO 2015185622A1 EP 2015062374 W EP2015062374 W EP 2015062374W WO 2015185622 A1 WO2015185622 A1 WO 2015185622A1
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    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-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
    • F04C18/082—Details specially related to intermeshing engagement type pumps
    • F04C18/084—Toothed wheels
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    • F04C18/48—Rotary-piston pumps with non-parallel axes of movement of co-operating members
    • F04C18/54—Rotary-piston pumps with non-parallel axes of movement of co-operating members the axes being arranged otherwise than at an angle of 90 degrees
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    • F04C2270/00—Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/17—Tolerance; Play; Gap

Definitions

  • Drying compressors are gaining in importance in industrial compressor technology, because of increasing obligations in environmental regulations and rising operating and disposal costs and increased demands on the purity of the pumped medium, the known wet-winding compressors, such as liquid ring vibrators, rotary vane pumps and oil or water-injected screw compressors, more and more replaced by dry compacting machines. These machines include dry screw compressors, claw pumps, diaphragm pumps, piston pumps, scroll machines and Roots pumps. However, these machines have in common that they still do not meet today's demands in terms of reliability and robustness and size and weight with low price level and satisfactory efficiency.
  • dry-compacting spindle machines can be used both for applications in vacuum and for overpressure, the power requirement in the overpressure is naturally significantly higher, because in the overpressure range with final pressures well above 2 bar (absolute) up to 15 bar and even higher significantly greater pressure differences to be overcome.
  • the object of the present invention is for a spindle compressor as a dry-compressing 2-shaft rotary displacement machine with a 2-toothed spindle rotor and a counter-rotating 3-tooth spindle rotor with mutually inclined axes of rotation of both spindle rotors for all operating conditions and operating state changes both the game situation between the 2015/062374
  • Rotor pair and the surrounding compressor housing as well as the corresponding power adjustment to different working conditions and application requirements to improve.
  • -Gerging chamber (8) is always slightly (from about 20 mbar) is smaller than the pressure in the outlet collecting space (4) by this leakage gas flow is controlled by a regulating member (17) in the collecting space (18) is passed, and also d) for the desired absence of oil in the compressor working space between inlet (1) and outlet (4) also provides on the compressor inlet side a permanent lost gas flow (25) over each inlet-side working shaft shaft seal by the pressure in the plenum (26) for these inlet seals-Förderveriustgasströme (25) always slightly (from about 20 mbar) is less than the pressure in the inlet collecting space (1), wherein the suction negative pressure of the cooling fluid feed pump (10) via intake pipe and feed (19 ) is used to reduce the pressure in the collecting space (26), and also e) per working space-Weilenabdichtung there is at least one neutral space (33) to control the freedom from oil in the working space of the screw compressor z Wischer Einiass (1) and Aus!
  • Fig. 1 shows an example of the present invention is a sectional view of the spindle compressor with the cooling fluid streams with the simplified oil cooler (16) and the aforementioned regulatory bodies to operate according to the thermodynamic simulation the spindle compressor application specific for all operating conditions and operating state changes optimally.
  • the after-inlet feeds (28) and the pre-discharge outlets (29) for the pumped medium give the respectively desired power adjustment in terms of volume flow and working pressure.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through a non-parallel spindle rotor pair, it is a simplified representation, the spindle axes must not, as shown, lie in a plane.
  • compressor housing with enveloping metal jacket according to DE 0 2012 011 823.6
  • Cooling fluid reservoir with intake pipe and supply to the cooling fluid delivery pump (10)
  • Cooling fluid discharge for example into the cooling fluid reservoir (19)

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf Spindelverdichter ohne Betriebsfluid im Arbeitsraum mit einem 2-zähnigen Spindelrotor (2) und einem 3-zähnigen Spindelrotor (3) in einem umgebenden Verdichtergehäuse (8) mit vorzugsweise nicht-parallelen Drehachsen beider Spindelrotore. Um für alle Betriebszustande und Betriebszustandsänderungen die gesamte Spiel-Situation sowie die Leistungsanpassung zu verbessern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass ein Aufteilungsregulierungsorgan εR (21) die Kühlfluidströme (22 und 23) zu beiden Rotorinnenkühlungen (6 und 7) derart zueinander einstellt, dass die Spielsituation zwischen beiden Spindelrotoren (2 und 3) innerhalb gewählter Grenzen erhalten bleibt. Dies gilt gleichfalls zum Verdichtergehäuse über ein Aufteilungsregulierungsorgan εΡ (12) und ein Aufteilungsregulierungsorgan εK (20) voneinander abhängig und gegenseitig überwacht ebenso für die Kühlmittelmengen zur Gehäuse-Kühlfluid-Zuführung (15) sowie zu den Spindelrotor-Zuführungen (22 und 23). Außerdem gibt es zusätzlich noch Nach-Einlass-Zuführungen ( 12) in den Arbeitsraum ebenso wie zusätzliche Vor-Auslass-Abführungen (15) mit jeweils mit eigenem Regulierungsorgan zur gezielten Leistungsanpassung.

Description

Leistungsanpassung bei einem Spindelkompressor Stand der Technik:
Trockenverdichtende Kompressoren gewinnen in der industriellen Verdichtertechnik verstärkt an Bedeutung, denn durch zunehmende Verpflichtungen bei Umweltschutzvorschriften und steigende Betriebs- und Entsorgungskosten sowie erhöhte Ansprüche an die Reinheit des Fördermediums werden die bekannten nassiaufenden Verdichter, wie Flüssigkettsringmaschinen, Drehschieberpumpen und Öl- oder Wassereingespritzte Schraubenkompressoren, immer häufiger durch trockenverdichtende Maschinen ersetzt. Zu diesen Maschinen gehören trockene Schraubenverdichter, Klauenpumpen, Membranpumpen, Kolbenpumpen, Scroll-Maschinen sowie Wälzkolbenpumpen. Diesen Maschinen ist jedoch gemeinsam, dass sie die heutigen Ansprüche hinsichtlich Zuverlässigkeit und Robustheit sowie Baugröße und Gewicht bei gleichzeitig niedrigem Preisniveau und befriedigendem Wirkungsgrad immer noch nicht erreichen.
Zur Verbesserung dieser Situation bieten sich die bekannten trockenverdichtenden Spindelkompressoren an, weil sie als typische 2-We!lenverdrängermaschinen ein hohes Kompressionsvermögen einfach dadurch realisieren, dass sie die nötige Mehrstufigkeit als sogen. "Fördergewinde" durch Hintereinanderschaltung mehrerer abgeschlossener Arbeitskammern über die Anzahl der Umschiingungen je Verdrängerrotor äußerst unkompliziert erreichen, ohne jedoch ein Betriebsfluid im Arbeitsraum zu benötigen. Außerdem wird durch die berührungslose Abwälzung der beiden gegensinnig drehenden Spindelrotore eine erhöhte Rotordrehzahl ermöglicht, so dass bezogen auf die Baugröße gleichzeitig Nennsaugvermögen sowie Liefergrad ansteigen. Dabei können trockenverdichtende Spindelmaschinen sowohl für Anwendungen im Vakuum als auch für Überdruck eingesetzt werden, wobei der Leistungsbedarf im Überdruck naturgemäß signifikant höher ist, weil im Überdruck-Bereich mit Enddrücken deutlich über 2 bar (absolut) bis auf 15 bar und noch höher deutlich größere Druckdifferenzen zu überwinden sind.
In dem Schutzrecht DE 10 2013 009 040.7 wird für einen trocken verdichtenden Spindelkompressor beschrieben, wie über nicht-parallele Drehachsen der beiden Spindelrotore sowohl ein großes inneres Verdichtungsverhältnis als auch eine hohe Stufenanzahl bei gleichzeitiger Minimierung der inneren Leckage zwischen den vielfach hintereinandergeschalteten Arbeitskammern zwischen Fördergas-Einlass und -Auslass erreicht wird. Unbefriedigend gelöst ist aber noch die optimale Gestaltung und vorteilhafte Ausführung zwecks einwandfreier Anpassung an unterschiedliche Betriebs- und Arbeitsbedingungen unter Berücksichtigung der besonderen thermodynamischen Situation des genannten Spindelkompressors. Dabei sind die speziellen Merkmale dieser mehrstufigen Verdichtertechnologie gezielt einzubeziehen, um Wirkungsgrad und Zuverlässigkeit signifikant gegenüber dem Stand der Technik zu verbessern.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, für einen Spindelkompressor als trockenverdichtende 2-Wellen-Rotations-Verdrängermaschine mit einem 2-zähnigen Spindeirotor und einem gegensinnig drehenden 3-zähnigen Spindelrotor bei zueinander schiefen Drehachsen beider Spindelrotore für alle Betriebszustände und Betriebszustandsänderungen sowohl die Spiel-Situation zwischen dem 2015/062374
Rotorpaar und dem umgebenden Verdichtergehäuse als auch die entsprechende Leistungsanpassung an unterschiedliche Arbeitsbedingungen und Applikations-Anforderungen zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ist
a) ein Aufteilungsregulierungsorgan ε„ (21 ) den Kühlfluidstrom (22) zur Rotorinnenkühlung (6) des 2-zähnigen Spindelrotors (2) und den Kühlfluidstrom (23) zur Rotorinnenkühlung (7) des 3-zähnigen Spindelrotors (3) derart zueinander einstellt bzw. aufteilt, dass für alle Betriebs2ustände und Betriebszustandsänderungen die Spielsituation zwischen beiden Spindelrotoren (2 und 3} innerhalb gewählter Grenzen erhalten bleibt, nämlich vorzugsweise ein Spalt zwischen beiden Spindeirotoren (2 und 3) weniger als plusminus 30% abweicht vom Spaltwert bei der Montage, vorzugsweise nur plusminus 30% und insbesondere plusminus 20%, und außerdem b) ein Auftetlungsregulierungsorgan ερ (12) und ein Aufteilungsregulierungsorgan εκ (20) mit voneinander abhängiger und gegenseitig überwachter Einstellung für die Kühlmittelmenge zur Gehäuse-Kühlfluid- Zuführung (15) und für die Kühimittelmengen zu den Spindelrotor-Zuführungen (22 und 23) sorgen dafür, dass für alle Betriebszustände und Betriebszustandsänderungen die Spielsituation zwischen Spindelrotorpaar und umgebendem Verdichtergehäuse innerhalb gewählter Grenzen erhalten bleibt, dies gilt insbesondere für diejenigen Spindelkompressor-Ausführungen, bei denen der auf einer Stahl- Trägerweile drehfeste Spindefrotor-Fördergewindetei! aus einem Werkstoff mit höherer Wärmeleitung, vorzugsweise Aluminium-Legierung, und das umgebende Verdichtergehäuse aus einem druckfesten Guss-Werksstoff, beispielsweise mindestens GG 25 bis GG 35, mit geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht,
und nur mit dieser Regulierung der Kühlmittelmengen für diese Bauteile ist die Spieisituation für alle Betriebszustände und Betriebszustandsänderungen verlässlich beherrschbar, wobei die Vorgaben zur Kühlmittelmengen-Reguüerung von einer durch praktische Messungen mehrfach verifizierten und fortlaufend weiterentwickelten Simulationsprogrammierung stammen, in welcher für alle Betriebszustände und Betriebszustandsänderungen die Wärmebilanzen je Verdichter-Bauteil erstellt werden, um dann über deren thermischen Dehnungen die erforderlichen Kühlmittelmengen und die daraus resultierenden Wärmeabführmengen zur Einhaltung der Spieisituation innerhalb gewählter Grenzen umzusetzen, und außerdem c) für die gewünschte Ölfreiheit im Verdichterarbeitsraum zwischen Einiass (1 ) und Auslass (4) sorgt auf der Verdichter-Auslass-Seite zudem ein permanenter Verlustgasstrom (32) dadurch, dass der Druck im Synchro. -Getrieberaum (8) stets geringfügig (ab etwa 20 mbar) kleiner ist als der Druck im Auslass- Sammelraum (4), indem dieser Verlustgasstrom kontrolliert über ein Regulierungsorgan (17) in den Sammelraum (18) geleitet wird, und außerdem d) für die gewünschte Ölfreiheit im Verdichterarbeitsraum zwischen Einiass (1 ) und Auslass (4) sorgt auf der Verdichter-Einlass-Seite zudem ein permanenter Verlustgasstrom (25) über jede Einiass-seitige Arbeitsraum-Wellenabdichtung dadurch, dass der Druck in dem Sammelraum (26) für diese Einlass- Abdichtungen-Förderveriustgasströme (25) stets geringfügig (ab etwa 20 mbar) kleiner ist als der Druck im Einlass-Sammelraum (1 ), wobei der Ansaug-Unterdruck der Kühifluid-Förderpumpe (10) über Ansaug-Rohr und Zuführung (19) zur Druckabsenkung in dem Sammelraum (26) genutzt wird, und außerdem e) je Arbeitsraum-Weilenabdichtung gibt es mindestens einen neutralen Zwischenraum (33) zur Kontrolle der Ölfreiheit im Arbeitsraum des Spindelverdichters zwischen Einiass (1) und Aus!ass-Raum (4) und außerdem f) die applikationsspezifisch gewünschte Leistungsanpassung des Spindelverdichters erfolgt Einlass- seitig erfindungsgemäß über Nach-Einlass-Zuführungen (28) mit jeweiligem Regulierungsorgan in Verbindung mit dem Regulierungsorgan für den Einiass-Fördergasstrom (27), indem das Fördergas auf in Rotoriängsachsrichtung unterschiedlich große Arbeitskammer-Voiumina des mehrstufigen Spindeirotorpaares zur gewünschten Volumenstrom-Einsteilung bei zugleich unterschiedlicher Verdichtungsweglänge zur gewünschten Druckanstieg-Einstellung gezielt zugeführt wird, und außerdem g) die applikationsspezifisch gewünschte Leistungsanpassung des Spindelverdichters erfolgt Auslass- seitig erfindungsgemäß über Vor-Auslass-Abführungen (29) mit jeweiligem Regulierungsorgan in Verbindung mit dem Regulierungsorgan für den Auslass-Fördergasstrom (30), indem das Fördergas von in Rotorlängsachsrichtung verschiedenen Arbeitskammern des mehrstufigen Spindelrotorpaares nach unterschiedlicher Verdichtungsweglänge zur applikationsspezifisch gewünschten Einsteilung der Verdichtungshöhe gezielt abgeführt wird, 15 062374
wobei die gemäß f) und g) genannten Maßnahmen zur Leistungsanpassungen miteinander kombiniert werden, und außerdem h) zur Verbesserung des Verdichter-Wirkungsgrades erfolgt die Parameter-Auslegung für das Spindelrotorpaar über die genannten Simulations-Software derart, dass mindestens 30%, besser noch über 40% und für größere Antriebsleistungen sogar über 50% der Verdichter-Antriebsleistung als Warme über die Arbeitsraum-Bauteile (2 und 3) sowie (5) abgeführt wird, und außerdem i) als Ergebnis der genannten thermodynamischen Simulation des Verdichtungsprozesses erfolgt die Festlegung der Kühlfluid-Durchströmungsrichtung bei der Kühlung des Verdichtergehäuses (5) dadurch, dass die Kühifluid-Zuführung (15) entweder an der Kühlfluid-Übergangsstelle G2 (14) oder an der Kühlfluid-Übergangsstelle G1 (13) angeschlossen wird.
Die nachfolgende Darstellung macht die vorliegende Erfindung beispielhaft klar:
Fig. 1 zeigt beispielhaft für die vorliegende Erfindung eine Schnittdarstellung für den Spindelkompressor mit den Kühlfluid-Strömen mit dem vereinfacht dargestellten Ölkühler (16) sowie den genannten Regulierungsorganen, um entsprechend der thermodynamischen Simulation den Spindelkompressor applikationsspezifisch für alle Betriebszustände und Betriebszustandsänderungen optimal betreiben zu können. Die Nach-Einlass-Zuführungen (28) und die Vor-Auslass-Abführungen (29) für das Fördermedium ergeben die jeweils gewünschte Leistungsanpassung hinsichtlich Volumenstrom und Arbeitsdruck.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein nicht paralleles Spindelrotorpaar, es handelt sich um eine vereinfachte Darstellung, die Spindelachsen müssen nicht, wie dargestellt, in einer Ebene liegen.
Spindelverdichter ohne Betriebsfluid im Arbeitsraum mit einem 2-zähnigen Spindelrotor (2) und einem 3-zähnigen Spindelrotor (3) in einem umgebenden Verdichtergehäuse (8) mit vorzugsweise nichtparallelen Drehachsen beider Spindelrotore. Um für alle Betriebszustände und Betriebszustandsänderungen die gesamte Spiel-Situation sowie die Leistungsanpassung zu verbessern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass ein Aufteilungsregulierungsorgan ε„ (21 ) die Kühlfiuidströme (22 und 23) zu beiden Rotorinnenkühlungen (6 und 7) derart zueinander einstellt, dass die Spieisituation zwischen beiden Spindelrotoren (2 und 3) innerhalb gewählter Grenzen erhalten bleibt. Dies gilt gleichfalls zum Verdichtergehäuse über ein Aufteilungsregulierungsorgan ερ (12) und ein Aufteilungsregulierungsorgan εκ (20) voneinander abhängig und gegenseitig überwacht ebenso für die Kühlmitteimengen zur Gehäuse-Kühlfluid-Zuführung (15) sowie zu den Spindelrotor-Zuführungen (22 und 23). Außerdem gibt es 2015/062374 zusätzlich noch Nach-Einlass-Zuführungen (12) in den Arbeitsraum ebenso wie zusätzliche Vor-Auslass- Abführungen (15) mit jeweils mit eigenem Regulierungsorgan zur gezielten Leistungsanpassung.
Bezugszeichenliste:
1. Einlass-Sammelraum für das Fördermedium
2. 2-zähniger Spindelrotor mit Trägerweile, beidseitiger Rotorlagerung sowie Arbeitsraum-Wellenabdichtung und Synchronisations-Zahnrad und außerdem optional inklusive Antriebszahnrad
3. 3-zähniger Spindeirotor mit Trägerwelle, beidseitiger Rotorlagerung sowie Arbeitsraum-We!len- abdichtung und Synchronisations-Zahnrad
4. Ausiass-Sammelraum für das Fördermedium
5. Verdichtergehäuse mit umhüllendem Blechmantel gemäß DE 0 2012 011 823.6
6. Rotorinnen-Fluidkühlung für den 2-zähnigen Spindelrotor
7. Rotorinnen-Fluidkühlung für den 3-zähnigen Spindelrotor
8. Getrieberaum der Synchronisationszahnräder
9. Schmierölansammlung im Getrieberaum der Synchro. -Verzahnung mit Ölniveau-Überwachung 0. Kühlfiuid-Förderpumpe, vorzugsweise direkt von der Antriebswelle angerieben 1. Schmierölzuführung von der Kühlfiuid-Förderpumpe mit Regulierungsorgan sG 2. Aufteilungsregulierungsorgan εΡ im Kühlfiuidstrom, vorzugsweise hinter der Kühlfluidpumpe (10) 3. Kühlfluid-Übergangsstelie G1 des Verdichtergehäuses 4. Kühlfluid-Übergangsstelie G2 des Verdichtergehäuses 5. Kühlfluid-Zuführung hinter εΡ (12) zur Verdichtergehäuse-Kühlung 6. Wärmetauscher für das Kühlfluid, um die vom Kühlfluid insbes. aus den Verdichter-Bauteilen wie Rotorpaar und Verdichtergehäuse aufgenommene Wärme abzugeben, als Stichwort; "Ölkühler" Reguüerungsorgan für den Druck im Synchronisationszahnräder-Getrieberaum (8) mit Spritzöl- geschützter Ableitung in den Sammelraum (18)
Kühlfiuid-Sammelraum
Kühifluidvorrat mit Ansaug-Rohr und Zuführung zur Kühlfluid-Förderpumpe (10)
Aufteilungsreguiierungsorgan εκ im Kühlfluidstrom, vorzugsweise hinter dem Ölkühler (16) Aufteilungsreguiierungsorgan eR im Kühlfluidstrom zu beiden Spindelrotoren
Kühlfluid-Zuführung zur Rotorinnen-Fluidkühlung (6) für den 2-zähnigen Spindelrotor (2)
Kühlfluid-Zuführung zur Rotorinnen-Fluidkühlung (7) für den 3-zähnigen Spindelrotor (3)
Kühlfluid-Ableitung, beispielsweise in den Kühifluidvorrat (19)
Förderverlustgasstrom über jede Einlass-seitige Arbeitsraumwel!enabdichung
Sammelraum für sämtliche Einlass-Abdichtungen-Förderverlustgasströme (25)
Einlass-Fördergasstrom mit Regulierungsorgan in den Verdichter-Einlass-Sammelraum (1 } Nach-Einlass-Zuführungen mit Regulierungsorgan für das Fördermedium
Vor-Auslass-Abführungen mit Regulierungsorgan für das Fördermedium
Auslass-Fördergasstrom mit Regulierungsorgan aus dem Verdichter-Auslass-Sammelraum (4) Sammel-Ausgangs-Leitung für den Auslass-Fördergasstrom
Förderverlustgasstrom über jede Auslass-seitige Arbeitsraumwellenabdichung
neutraler Zwischenkontroliraum jeder Arbeitsraumwellenabdichung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Spindelkompressor als im Arbeitsraum ohne Betriebsfluid arbeitende 2-WeHen-Rotations-Verdränger- maschine zur Förderung und Verdichtung gasförmiger Fördermedien für Anwendungen im Vakuum und für Anwendungen im Überdruck mit einem 2-zähnigen Spindeirotor (2), mit einem 3-zähnigen Spindelrotor (3) und mit einem die Spindeirotoren (2, 3) umgebenden Verdichtergehäuse (1), das einen Einlassraum (6) und einen Auslass-Sammelraum (3) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein erstes Aufteilungsregulierungsorgan £R (21) vorgesehen ist, in das eine Kühlfiuidleitung mündet und von dem eine Kühlfiuidleitung für einen Kühlfluid ström (22) zur Rotorinnenkühlung (6) des 2-zähnigen Spindelrotors (2) und eine Kühlfiuidleitung für einen Kühlfluidstrom (23) zur Rotorinnenkühlung (7) des 3-zähnigen Spindelrotors (3) ausgehen, wobei das erste Aufteilungsregulierungsorgan ε„ (21) den Kühlfluidstrom (22) zur Rotorinnenkühlung (6) des 2-zähnigen Spindelrotors (2) und den Kühlfluidstrom (23) zur Rotorinnenkühiung (7) des 3-zähnigen Spindelrotors (3) zueinander einstellt.
2. Spindelkompressor nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein zweites Aufteilungsregulierungsorgan ερ (12) vorgesehen ist, von dem eine Kühlfiuidleitung für Kühlmittel zur Gehäuse-Kühlfluid-Zuführung (15) und eine Kühlfiuidleitung zu einem Wärmetauscher (16) abgehen.
3. Spindelkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein drittes Aufteilungsregulierungsorgan εκ (20) vorgesehen ist, von dem eine Kühlfluidableitung (24) und die in das erste Aufteilungsregulierungsorgan ε„ (21) mündende Kühlfiuidleitung abgehen.
4. Spindelkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der auf einer Stahl-Trägerwelle drehfeste Fördergewindeteil von jedem Spindelrotor (2 bzw. 3) aus einem Werkstoff mit höherer Wärmeleitung, nämlich mindestens 100 W/m K, vorzugsweise Aluminium-Legierung, besieht und das umgebende Verdichtergehäuse (5) aus einem druckfesten Guss-Werksstoff besteht, beispielsweise mindestens GG 25 bis GG 35.
5. Spindelkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschte Ölfreiheit im Verdichterarbeitsraum zwischen Einlass (1) und Auslass (4) auf der Verdichter-Ausiass-Seite durch einen permanenten Verlustgasstrom (32) erzeugt wird, indem der Druck im Synchro. -Getrieberaum (8) stets geringfügig (ab etwa 20 mbar) kleiner ist als der Druck im Auslass-Sammelraum (4), wobei dieser Veriustgasstrom über ein Regulierungsorgan (17) kontrolliert in den Kühlfluid-Sammelraum (18) geleitet wird.
6. Spindelkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die gewünschte Ölfreiheit im Verdichterarbeitsraum zwischen Einlass (1) und Auslass (4) auf der Verdichter-Einlass-Seite durch einen permanenten Veriustgasstrom (25) über jede einlass-seitige Arbeitsraum-Welienabdichtung erzeugt wird, indem der Druck in dem Sammelraum (26) für diese Einlass-Abdichtungen-Förderverlustgasströme (25) stets geringfügig (ab etwa 20 mbar) kleiner ist als der Druck im Einlass-Sammelraum (1), wobei der Ansaug-Unterdruck der Kühlfluid-Förder- pumpe (10) über Ansaug-Rohr und Zuführung (19) zur Druckabsenkung in dem Sammelraum (26) genutzt wird.
7. Spindelkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
es je Arbeitsraum-Wellenabdichtung mindestens einen neutralen Zwischenraum (33) zur Kontrolle der Ölfreiheit im Arbeitsraum des Spindelverdichters zwischen Einlass (1) und Auslass-Raum (4) gibt.
8. Spindelkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
einlass-seitig die applikationsspezifisch gewünschte Leistungsanpassung des Spindelverdichters über Nach-Einlass-Zuführungen (28) mit jeweiligem Regulierungsorgan in Verbindung mit dem Reguiierungsorgan für den Einlass-Fördergasstrom (27) erfolgt, indem das Fördergas auf in Rotorlängsachsrichtung unterschiedlich große Arbeitskammer-Volumina des mehrstufigen Spindelrotorpaares zur gewünschten Volumenstrom-Einstellung bei zugleich unterschiedlicher Verdichtungsweglänge zur gewünschten Druckanstieg-Einstellung gezielt zugeführt wird.
9. Spindelkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen der beiden Spindelrotore (2 bzw.3) nicht parallel zueinander verlaufen.
10. Spindelkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
auslass-seitig die applikationsspezifisch gewünschte Leistungsanpassung des Spindeiverdichters über Vor-Ausiass-Abführungen (29} mit jeweiligem Regulierungsorgan in Verbindung mit dem Regulierungsorgan für den Auslass-Fördergasstrom (30) erfolgt, indem das Fördergas von in Rotorlängsachsrichtung verschiedenen Arbeitskammern des mehrstufigen Spindelrotorpaares nach unterschiedlicher Verdichtungswegiänge zur applikationsspezifisch gewünschten Einstellung der Höhe des Verdichtungsdruckes gezielt abgeführt wird.
11. Spindelkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Verbesserung des Verdichter-Wirkungsgrades die Parameter-Auslegung für das Spindelrotorpaar (2 und 3} derart erfolgt, dass mindestens 30%, besser noch über 40% und für größere Kompressor-Antriebsleistungen sogar über 50% der Verdichter-Antriebsleistung als Wärme über die Arbeitsraum-Bauteile (2 und 3} sowie (5) abgeführt wird.
12. Spindelkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch geken zeichnet, dass
als Ergebnis einer thermodynamischen Simulation zum Verdichtungsprozess die Festlegung der Kühlfluid-Durchströmungsrichtung bei der Kühlung des Verdichtergehäuses (5) dadurch erfolgt, dass die Kühlfluid-Zuführung {15} entweder an der Kühlfluid-Übergangsstelle G2 (14) oder an der Kühlfluid-Übergangssteile G1 (13) angeschlossen wird.
13. Spindelkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen der beiden Spindelrotore (2 und 3) nicht parallel zueinander verlaufen.
14. Spindelkompressor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Betrieb ein Spalt zwischen beiden Spindeirotoren (2 und 3) weniger als plusminus 30% abweicht vom Spaltwert bei der Montage, vorzugsweise weniger als plusminus 30% und insbesondere weniger als plusminus 20%.
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