BE1013684A3 - Compressor met minstens een met lucht gekoelde nakoeler. - Google Patents

Abstract

Deze uitvinding heeft betrekking op een compressor die minstens één compressorelement (1,2) bevat , waarbij in de uitgaande persleiding (8) minstens één met lucht gekoelde nakoeler (9) is aangebracht. De persleiding (8) strekt zich tussen het laatste compressorelement (2) en de nakoeler (9) uit doorheen een vloeistof/gas warmtewisselaar (7) voor het afkoelen van het samengeperste gas.

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Compressor met minstens   een   met lucht gekoelde nakoeler. 



  Deze uitvinding heeft betrekking op een compressor, in het bijzonder een olievrije compressor, die minstens   een   compressorelement bevat, waarbij in de uitgaande persleiding minstens   een   met lucht gekoelde nakoeler is aangebracht. 



  Het samengeperste gas dat door een   een-of   meertrapscompressor wordt afgeleverd, kan een temperatuur boven   200 C   bezitten. 



  Voor vele toepassingen mag de temperatuur van het samengeperste gas overigens niet boven een bepaalde waarde liggen. Ongekoeld samengeperst gas zou eventueel ook apparatuur kunnen beschadigen. 



  Vandaar dat het samengeperste gas wordt gekoeld in   een   of meer nakoelers, die in feite warmtewisselaars zijn, doorgaans met omgevingslucht als koelmedium. 



  In dit laatste geval bestaat de warmtewisselaar uit een radiator en een daartegenover opgestelde ventilator. 



  Meestal moeten nog andere fluida worden gekoeld zoals de olie voor het smeren van de lagers en de tandwielen van de compressorelementen terwijl een meertrapscompressor ook tussen zijn trappen een met lucht gekoelde tussenkoeler bevat. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Bijgevolg maakt de radiator van de nakoeler samen met de radiatoren van de tussenkoeler en van de oliekoeler, deel uit van een radiatorblok met   een   gemeenschappelijke ventilator. 



  Klassieke met lucht gekoelde radiatoren of radiatorblokken zijn uit aluminium vervaardigd. 



  Deze zijn evenwel niet bestand tegen de hoge temperaturen van het samengeperste gas. 



  Daarenboven kunnen wisselende belastingen van de compressor grote temperatuurschommelingen van het samengeperste gas als gevolg hebben. 



  Vandaar dat in compressoren van het hiervoor beschreven type minstens voor de nakoeler een radiator wordt gebruikt uit roestvrij staal. Dergelijke radiator is merkelijk duurder dan een aluminium radiator en veel zwaarder. 



  De uitvinding heeft een compressor die een met lucht gekoelde nakoeler bevat als doel die voornoemd nadeel niet bezit en waarin de radiator van deze nakoeler een relatief goedkope en lichte radiator uit aluminium kan zijn. 



  Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de persleiding tussen het laatste compressorelement en de nakoeler zieh doorheen een   vloeistof/gas   warmtewisselaar uitstrekt voor het afkoelen van het samengeperste gas. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



  Deze warmtewisselaar vormt een pre-koeler voor de eigenlijke nakoeler en zorgt ervoor dat de temperatuur van het gas aan de ingang van deze nakoeler lager is, bijvoorbeeld lager dan   1600C.   Deze pre-koeler zal ook grote temperatuurschommelingen die zich voordoen bij wisselende belastingen afvlakken. 



  De nakoeler kan dus een radiator bezitten die uit aluminium is vervaardigd. 



  De compressor bezit bij voorkeur een oliecircuit, terwijl het koude vloeistofgedeelte van voornoemde warmtewisselaar deel uitmaakt van dit oliecircuit. 



  Dit oliecircuit dient in het bijzonder voor het smeren van de lagers van het compressorelement, en/of voor het smeren van   een   of meer tandwielen en/of voor het koelen van de compressorelementen. 



  Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een compressor met minstens   een   met lucht gekoelde nakoeler volgens de uitvinding beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 schematisch een compressor met nakoeler volgens de uitvinding weergeeft ; figuur 2 schematisch het oliecircuit weergeeft van de compressor weergegeven in figuur 1. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 De compressor schematisch weergegeven in figuur 1 is een tweetrapscompressor voor het samenpersen van gas, doorgaans lucht, die dus twee   compressorelementen l   en 2 bevat die via een overbrenging 3 aangedreven worden door een elektrische motor 4. 



  De compressor is van het"olievrije"type, hetgeen betekent dat de rotoren van de compressorelementen 1 en 2 niet met olie worden gesmeerd en het erdoor samengeperst gas dus niet in contact met olie komt. 



  De uitlaat van het compressorelement 1 die de lagedruktrap vormt, sluit via een persleiding 5 aan op de inlaat van het compressorelement 2 die de hogedruktrap vormt. In deze persleiding 5 is een met lucht gekoelde tussenkoeler 6 opgesteld. 



  In de persleiding 8 van het compressorelement 2, die dus de uitgaande persleiding van de compressor is, zijn achtereenvolgens een met olie gekoelde warmtewisselaar 7 en een met lucht gekoelde nakoeler 9 en een waterafscheider 10, voor het afscheiden van het in de nakoeler 9 gevormde condensaat, opgesteld. 



  De met lucht gekoelde tussenkoeler 6 en nakoeler 9 bezitten elk een radiator 11, respectievelijk 12, en een gemeenschappelijke ventilator 13 waarvan de schroef 13A op de as van de motor 4 is vastgemaakt. 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 



  De radiatoren 11 en 12 vormen samen met de radiator 14 van oliekoeler 15, waarmee de ventilator 13 ook samenwerkt,   een   radiatorblok 16 uit aluminium. 



  Het vloeistofgedeelte van de warmtewisselaar 7 en de radiator 14 van de oliekoeler 15 maken deel uit van een oliecircuit 17 dat in figuur 1 enkel schematisch in enkele lijn is weergegeven maar meer in detail in figuur 2 is weergegeven. 



  Het oliecircuit 17 bevat een invoerleiding 18 die aansluit op de uitlaat van de radiator 14 en die, enerzijds, uitgeeft op een oliefilter 19 waarop een smeergedeelte 17A van het oliecircuit 17 aansluit. 



  Dit smeergedeelte 17A bevat leidingen 20 die uitgeven op de tandwielen en lagers van de compressorelementen 1 en 2, en retourleidingen 21 van deze lagers en tandwielen naar een carter 22 dat zieh onderaan de behuizing 23 bevindt. 



  Deze behuizing 23, die in figuur 1 in punt-streeplijn is weergegeven, omhult de compressorelementen 1 en 2 met hun dubbelwandige mantel, hun lagers en hun synchronisatietandwielen, de oliegesmeerde lagering van de motoras die de ventilator 13 aandrijft en de overbrenging 3 met de aandrijving van de rotoren van de compressorelementen 1 en 2. 



  Het oliecircuit 17 bevat verder een koelgedeelte 17B dat in hoofdzaak een leiding 24 bevat waarin een oliepomp 25 aangebracht is. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 



  Aan de zuigzijde van deze oliepomp 25 geeft de leiding 24 uit in de onderkant van het carter 22, terwijl ze zich aan de perszijde achtereenvolgens over de binnenkant van de dubbelwandige mantel van de compressorelementen 2 en 1 uitstrekt om uit te monden op de warmtewisselaar 7. 



  Het oliecircuit 17 wordt vervolledigd door een leiding 26 tussen deze warmtewisselaar 7 en de radiator 14. 



  De oliepomp 25 zorgt voor de druk in het oliecircuit 17, het carter 22 niet meegerekend. 



  Tussen de leidingen 18 en 24 is een by-pass 27 aangebracht met daarin een terugslagklep 28 om bij te hoge druk van de olie een gedeelte daarvan rechtstreeks in het carter 22 te leiden, terwijl tussen deze leiding 18 en het carter 22 een by-pass 29 met daarin een terugslagklep 30 is aangebracht om, wanneer de olie te koud en te viskeus is, deze olie van de leiding 18 rechtstreeks in de leiding 24 te brengen. 



  De compressor bevat een behuizing 31 met van roosters 32 voorziene openingen 33 voor de luchtstroming die in figuur   1   met de pijlen L is weergegeven. 



  De werking van de hiervoor beschreven compressor is als volgt : Door de ventilator 13 wordt omgevingslucht doorheen de behuizing 31 aangezogen en door het radiatorblok 16 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 gestuurd voor het koelen. De stroming van de koellucht is in de figuur met de pijlen L weergegeven. 



  Het warme samengeperst gas op lage druk dat door het compressorelement 1 wordt geleverd, wordt gekoeld in de tussenkoeler 6 en verder samengeperst in het compressorelement 2. 



  Het gas uit het compressorelement 2 bezit een temperatuur 
 EMI7.1 
 boven 200 C en wordt eerst afgekoeld in de warmtewisselaar 7 tot een temperatuur lager dan 160 C, bijvoorbeeld ongeveer 150 C, door de olie uit het oliecircuit 17. 



  Deze olie die vooral in het koelgedeelte 17B reeds een weinig opgewarmd werd, wordt in de warmtewisselaar 7 nog meer opgewarmd, maar wordt dan naar de oliekoeler 15 gepompt waar ze wordt afgekoeld tot de ideale temperatuur voor de smering. 



  De in de oliekoeler 19 gekoelde olie stroomt eerst door het smeergedeelte 17A en vervolgens in het carter 22 waaruit het door de oliepomp 25 wordt gepompt om doorheen koelgedeelte 17B en terug naar de warmtewisselaar 7 geperst te worden. 



  Het samengeperste gas dat reeds afgekoeld werd tot een temperatuur lager dan   160 C   in de pre-koeler of warmtewisselaar wordt in de nakoeler 9 verder gekoeld tot de gewenste eindtemperatuur. 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 



  De vloeistof waarmee in de warmtewisselaar 7 het samengeperste gas wordt gekoeld, hoeft niet noodzakelijk olie te zijn. Ze kan een andere smeervloeistof zijn of zelfs een andere vloeistof dan de   smeervloeistof   die voor het smeren van de lagers van de compressorelementen 1 en 2 wordt gebruikt. 



  De compressor moet niet noodzakelijk een tweetrapscompressor zijn. Hij kan bijvoorbeeld zowel   een   trap of meer dan twee trappen bezitten. In dit laatste geval is de uitgaande persleiding de persleiding van de laatste trap met de hoogste druk. 



  De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuur weergegeven uitvoeringsvorm, doch dergelijke compressor kan in verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (12)

Conclusies.

1.- Compressor die minstens een compressorelement (1, 2) bevat, waarbij in de uitgaande persleiding (8) minstens een met lucht gekoelde nakoeler (9) is aangebracht, daardoor gekenmerkt dat de persleiding (8) tussen het laatste compressorelement (2) en de nakoeler (9) zich uitstrekt doorheen een vloeistof/gas warmtewisselaar (7) voor het afkoelen van het samengeperste gas.

2.-Compressor volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de warmtewisselaar (7) zodanig berekend is dat hij ervoor zorgt dat de temperatuur van het gas aan de ingang van de nakoeler (9) lager is dan 160 C.

3.-Compressor volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat de nakoeler (9) een radiator (12) bezit die uit aluminium is vervaardigd.

4.-Compressor volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat hij een olievrije compressor is.

5.-Compressor volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat hij een oliecircuit (17) bezit, terwijl het koude vloeistofgedeelte van voornoemde warmtewisselaar (7) deel uitmaakt van dit oliecircuit (17).

6.-Compressor volgens conclusies 4 en 5, daardoor gekenmerkt dat het oliecircuit (17) een smeergedeelte (17A) <Desc/Clms Page number 10> bezit voor het smeren van de lagers en tandwielen van het compressorelement (1, 2).

7.-Compressor volgens conclusie 6, daardoor gekenmerkt dat het oliecircuit (17) een koelgedeelte (17B) bevat voor het koelen van de compressorelementen.

8.-Compressor volgens een van de conclusies 5 tot 7, daardoor gekenmerkt dat in het oliecircuit (17), na de warmtewisselaar (7) in de stromingsrichting van de olie, een oliekoeler (15) is opgesteld.

9.-Compressor volgens conclusie 8, daardoor gekenmerkt dat de oliekoeler (15) een met lucht gekoelde koeler is die een radiator (14) bevat die samen met de radiator (12) van de nakoeler (9) voor het samengeperste gas deel uitmaakt van een radiatorblok (16) waartegenover een ventilator (13) is opgesteld.

10.-Compressor volgens conclusie 9, daardoor gekenmerkt dat hij een meertrapscompressor is met een met lucht gekoelde tussenkoeler (6) die een radiator (11) bevat die eveneens deel uitmaakt van voornoemd radiatorblok (16). EMI10.1

11. volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat de vloeistof/gas warmtewisselaar (7) een water/gas warmtewisselaar, en bij voorkeur een water/lucht warmtewisselaar is. <Desc/Clms Page number 11> EMI11.1

12.-Compressor volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat de motor (4) een elektrische motor is.