DE19543879C2 - Schraubenverdichter mit Flüssigkeitseinspritzung - Google Patents
Schraubenverdichter mit FlüssigkeitseinspritzungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schraubenverdichter mit
Flüssigkeitseinspritzung.
Schraubenverdichter werden dazu verwendet, gasförmige
Medien, insbesondere aus der Atmosphäre angesaugte Luft
zu verdichten. Im allgemeinen wird angestrebt, das Gas
auf einem möglichst hohen Druckniveau mit einer mode
raten Temperatur und verunreinigungsfrei bereitzustel
len.
Um das verdichtete Gas am Druckausgang des Schrauben
verdichters mit einer geringen Temperatur zur Verfügung
stellen zu können, sind bei Schraubenverdichtern ver
schiedene Flüssigkeitseinspritzungen entwickelt worden.
Als Kühlmittel wird bei solchen einspritzgekühlten
Schraubenverdichtern Öl, Wasser oder eine chemische
Kühlmischung verwendet.
Die CH-PS 564 153 beschreibt einen Schraubenverdichter mit
einem druckgeschlossenen Kühlkreislauf, in welchem Öl
zirkuliert. Auch die Verwendung von Wasser wird vorge
schlagen. Aus der CH-PS 564 153 ist bekannt, daß die Größe
von Öltröpfchen und deren Flugbahn einen wesentlichen
Einfluß auf die Kühlwirkung hat. Es ist ferner bekannt,
daß eine feine Vernebelung von Öltröpfchen eine gute
Kühlung bewirkt, andererseits aber kleinste Öltröpfchen
eine spätere Ölabscheidung erschweren und damit zu Ver
unreinigungen im Druckgas führen.
Auch aus der EP 0 389 036 A1, der DE 40 42 177 A1 und der EP 0 258 255 B1
ist die Verwendung von Wasser als Kühlflüss
igkeit bekannt. Durch die Verwendung von Wasser als
Kühlflüssigkeit können störende Verunreinigungen im
Druckgas vermieden werden. Wasser selbst im Druckgas
ist für die meisten Anwendungsgebiete unproblematisch,
insbesondere wenn das Druckgas aus der Atmosphäre an
gesaugte und verdichtete Luft ist.
Die Druckgaserzeugung ist im allgemeinen mit einem ho
hen Energieverbrauch verbunden. Aus diesem Grunde hat
man versucht, über die Beeinflussung des Temperaturver
laufs im Innern des Schraubenverdichters den Energie
verbrauch bei der Druckgaserzeugung zu reduzieren.
Bei dem Schraubenverdichter nach der EP 0 389 036 A1 er
folgt die Flüssigkeitseinspritzung direkt in das Ver
dichtergehäuse mit dem Ziel dadurch den Energiever
brauch bei der Druckgaserzeugung zu senken. Ein Teil
des einzuspritzenden Kühlwassers wird dabei in die
Saugseite des Verdichters eingespritzt, wobei aber die
überwiegende Menge des Kühlwassers in Druckrichtung an
verschiedenen Stellen in den Verdichtungsraum des
Schraubenverdichters erfolgt.
Gemäß DE 40 42 177 A1 soll die Temperatur im Arbeits
raum durch die Anordnung von Zerstäuberdüsen verringert
werden, die einen feinen Sprühnebel erzeugen. Mit
diesen Zerstäuberdüsen soll auch der Temperaturverlauf
im Arbeitsraum vergleichmäßigt werden.
Der Energieverbrauch eines Schraubenverdichters wird
wesentlich durch die Drehzahlen der Rotoren mitbe
stimmt. Die von den Drehzahlen abhängige Beschleunigung
der Teilchen des Druckgases während der Verdichtung ist
ein bedeutender Faktor für die Abbremsung der Rotoren
und damit den Leistungsbedarf eines Schraubenverdich
ters. Außerdem hat die Drehzahl der Rotoren einen Ein
fluß auf die Lagerreibung und die Reibung der Rotoren
aneinander. Durch niedrige Drehzahlen lassen sich die
von den Drehzahlen abhängigen Verluste reduzieren.
Andererseits wirken sich bei geringeren Drehzahlen Un
dichtigkeiten zwischen den Rotoren sowie zwischen den
Rotoren und dem Verdichtergehäuse besonders negativ
aus, da durch Rückströmverluste das angestrebte Druck
niveau und hohe Druckgasraten nicht erzielbar sind.
Um Rückströmverluste zu minimieren, ist in der EP 0 258 255 B1
vorgeschlagen, durch die Einspritzung von Wasser
einen Film auf den Rotoren und der Gehäuseinnenwand zu
erzeugen. Dazu soll eine Wassermenge eingespritzt
werden, die etwa viermal größer ist als für eine voll
ständige Sättigung des Druckgases erforderlich. Das
Kühlwasser soll in den Ansaugkanal oder in das Verdich
tergehäuse oder in beide eingespritzt werden. Während
der Verdichtung erwärmt sich das zu verdichtende Gas
und ein Teil des eingespritzten Wassers wird dabei ver
dampft. Das nicht verdampfte Wasser dichtet die Rotoren
des Verdichters und das Gehäuse gegeneinander ab. Dennoch
sollen die Rotoren mit Kopfkreisgeschwindigkeiten
rotieren, die denen trockenlaufender Rotoren entsprechen.
Ferner sind aus der DD-PS 82 528 und der WO 83/01491 A1 Schrau
benverdichter bekannt, bei denen gezielt Flüssigkeit im
Ansaugrohr zugeführt wird. Gemäß DD-PS 82 528 erfolgt die
Flüssigkeitszufuhr axial zu den Rotoren, um diese durch
die im Druck der Kühlflüssigkeit enthaltene Energie
anzutreiben. Dabei läßt sich aber eine feine Vernebelung
der Flüssigkeit nicht erreichen. Gemäß WO 83/01491 A1
wird die Flüssigkeit im Ansaugrohr quer zur Druckgaszu
führrichtung eingespritzt. Auch bei dieser Anordnung wird
eine feine Vernebelung nicht erreicht.
Aus der US-PS 3 265 293 ist schließlich eine Vakuumpumpe
bekannt, bei der eine Flüssigkeitseinspritzung vorgesehen
ist. Die Flüssigkeitseinspritzung erfolgt ohne eine
spezielle Einspritzdüse direkt in das Ansaugrohr.
Mit den bekannten Schraubenverdichtern, die eine Flüs
sigkeitseinspritzung in das Verdichtergehäuse aufweisen,
ist im Hinblick auf den Energieverbrauch bereits ein
günstiges Niveau erreicht worden. Nach wie vor ist jedoch
das Versprühen der Kühlflüssigkeit mit Schwierigkeiten
verbunden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen
Schraubenverdichter zur Verfügung zu stellen, der mit
einem guten Wirkungsgrad arbeitet und bei dem die Flüs
sigkeitseinspritzung mit einfachen Mitteln erfolgt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruchs 1.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß der die Ein
spritzvorrichtung enthaltende Ansaugrohrbereich auf dem
Auskämmbereich der Rotore gerichtet ist. Die Einspritz
vorrichtung weist dabei mindestens eine achsparallel zu
dem Ansaugrohrbereich ausgerichtete Druckzerstäuberdüse
auf, die einen direkt auf den Auskämmbereich der Rotore
gerichteten Tröpfchenstrom feinster Tröpfchen erzeugt.
Durch die Anordnung der Einspritzvorrichtung im auf die
Rotore gerichteten Ansaugrohrbereich und damit durch die
Ausrichtung der mindestens einen Druckzerstäuberdüse der
Einspritzvorrichtung auf den Auskämmbereich der
Rotore wird mit einfachen Mitteln eine feine Zerstäu
bung der Kühlflüssigkeit erreicht. Da die Flugbahn der
Flüssigkeitströpfchen ohne Umlenkungen direkt auf die
Rotore gerichtet ist, ist die Wahrscheinlichkeit, daß
sich aus mehreren kleinen Tröpfchen größere bilden,
deutlich verringert. Für die aus der mindestens eine
Druckzerstäuberdüse austretenden Tröpfchen wirkt der
Teil des Ansaugrohrbereichs des Ansaugkanals, der zwi
schen der Einspritzvorrichtung und dem Auskämmbereich
der Rotore angeordnet ist, als Verwirbelungsstrecke und
trägt dazu bei, daß sich die feinen Tröpfchen sehr
gleichmäßig auf den gesamten dem Schraubenverdichter
zugeführten Gasstrom verteilen.
Dadurch, daß die mindestens eine Druckzerstäuberdüse im
Ansaugrohrbereich des Ansaugkanals des Schraubenver
dichters angeordnet ist und damit nur auf den gering
sten Gegendruck durch das zu verdichtende Gas trifft,
steht ein sehr hoher Druckunterschied für die Zerstäu
bung zur Verfügung, wodurch sich besonders feine Tröpf
chen erzeugen lassen.
Durch die feine Zerstäubung der Kühlflüssigkeit wird
erreicht, daß die bei der Verdichtung entstehende Wärme
vollständig von der Kühlflüssigkeit aufgenommen wird.
Das zu verdichtende Gas erfährt also in der Summe keine
Erwärmung. Auch werden Temperaturanstiege im Innern des
Schraubenverdichters weitgehend beseitigt, da stets
eine ausreichende Kühlflüssigkeitsmenge in Tropfenform
im Druckgas gleichmäßig verteilt vorhanden ist. Dies
ist vor allem der Tatsache zuzuschreiben, daß sich die
Tröpfchen, die einen Durchmesser von weniger als 0,1 mm
und vorzugsweise von weniger als 0,05 mm aufweisen,
seltener an Wänden oder Rotoren niederschlagen als größere
Tröpfchen.
Die Druckzerstäuberdüse ist als Injektordüse ausgebildet und in
einem als Beschleuniger wirkenden Abschnitt des Ansaugrohr
bereichs angeordnet. Dadurch wird das zu verdichtende Druckgas
durch die Flüssigkeitseinspritzung angesaugt. Dadurch wird der
Verdichter vom Ansaugen entlastet und den Rotoren des Schrauben
verdichters kann eine größere Gasmenge zugeführt werden, als bei
einer bloßen Ansaugung durch die Rotore.
Dies wird auch dadurch bewirkt, dass der Ansaugrohrbereich
stromab des als Beschleuniger wirkenden Abschnitts einen Dif
fusor aufweist, dessen Querschnitt sich in Strömungsrichtung
aufweitet. Durch die Aufweitung des Querschnitts wird die Strö
mungsgeschwindigkeit des Druckgases und der Wassertröpfchen ver
ringert und dadurch der Druck erhöht. Der höhere Druck hat eine
Voraufladung des Schraubenverdichters zur Folge, so daß mit dem
Schraubenverdichter ein höher Enddruck und eine größere Druck
gasmenge bereitgestellt werden können. Eine Voraufladung läßt
sich auch mit einem kleinen Gebläse erzeugen. Wichtig ist, daß
durch die Voraufladung die Verluste mindestens teilweise kompen
siert werden, die dadurch entstehen, daß die Kühlflüssigkeit
saugseitig eingespritzt wird und damit den Partialdruck des zu
verdichtenden Gases reduziert. Die Voraufladung durch ein Ge
bläse und insbesondere durch die Flüssigkeitseinspritzung kann
bis zu 3 bar betragen und liegt vorzugsweise bei 35-100 mbar.
Die Abbremsung der Gasströmung im Diffusor hat ferner die Wir
kung, daß die Einströmgeschwindigkeit der Flüssigkeitströpfchen
in den Auskämmbereich der Rotore ver
ringert wird. Dadurch haben Flüssigkeitströpfchen, die
auf die Rotore treffen, eine geringere Energie, so daß
die Rotore einem geringerem Verschleiß unterliegen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil
dungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran
sprüchen sowie aus der Beschreibung im Zusammenhang mit
der Zeichnung, die eine bevorzugte Ausführungsform des
Schraubenverdichters betrifft.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schraubenverdichter gemäß der Erfindung
im Schnitt,
Fig. 2 eine Verdichteranlage mit einem Schraubenver
dichter gemäß Fig. 1 in schematischer Darstel
lung,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Schraubenver
dichters in Fig. 1 in einem Längsschnitt, und
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Rotoren in
einem Schnitt quer zu den Achsen der Rotoren.
Der in Fig. 1 gezeigte Schraubenverdichter 10 weist
ein Rotorpaar 12 auf, das in einem Verdichtergehäuse 14
angeordnet ist. Das Rotorpaar 12 besteht aus einem
Hauptläuferrotor 16 und einem Nebenläuferrotor 17, von
denen in Fig. 1 lediglich der Hauptläuferrotor 16 ge
zeigt ist. Der Nebenläuferrotor 17 ist in Fig. 2 ge
zeigt. Der Hauptläuferrotor 16 weist fünf bikonvexe
Zähne auf, die schraubenförmig um die Achse des Hauptläuferrotors
16 gewunden sind und im Druckteil des
Schraubenverdichters 10 einen Umschlingungswinkel von
etwa 240° aufweisen. Der Nebenläuferrotor 17 weist
sechs konvex-konkave Zähne auf, die um die Achse des
Nebenläuferrotors 17 verschraubt sind. Beim Kämmen der
Rotore wälzen sich die Zähne des Haupt- und Neben
läuferrotors aneinander ab.
Die beiden Rotore des Rotorpaares 12 sind jeweils beid
seitig gelagert. Der Hauptläuferrotor 16, der den Ne
benläuferrotor 17 kämmend antreibt, wird seinerseits
über eine Antriebswelle 18 angetrieben.
Beide Rotore des in dem Schraubenverdichter 10 verwen
deten Rotorpaares 12 sind gegossene Keramik oder Kunst
stoffrotore, die eine seht glatte Oberfläche und enge
Toleranzen aufweisen. Die Rotore sind vorzugsweise nach
dem in DE 39 03 067 A1 der dem in DE 40 35 534 A1 be
schriebenen Verfahren gefertigt.
Mit dem Schraubenverdichter 10 wird als zu verdichten
des Gas Luft verdichtet, die durch einen Ansaugkanal 20
zu dem Verdichtergehäuse 14 gefördert wird. Der Ansaug
kanal 20 weist hinter einem in Fig. 1 nicht gezeigten
Luftfilter ein Regelventil 22 auf, mit dem der Aus
gangsdruck des Schraubenverdichters 10 und die geför
derte Druckgasmenge einstellbar sind. Das Regelventil
22 weist ein Ventilgehäuse 23 auf, in dem eine über
eine Stößel 24 betätigte Ventilplatte 25 angeordnet
ist. Der Stößel 24 wird von einem in einem Steuer
zylinder 26 angeordneten Steuerkolben 27 bewegt. Dabei
stellt sich der für den Lufteintritt maßgebliche
Öffnungsquerschnitt zwischen der Ventilplatte 25 und
einem Ventilsitz 28 in Abhängigkeit des Kraftverhältnisses
zwischen einer auf den Steuerkolben 27 in
Schließrichtung des Regelventils 22 wirkenden Feder 29
und einem auf den Steuerkolben 27 in Öffnungsrichtung
wirkenden Gasdruck ein, wobei dieser Gasdruck der von
dem Ausgang des Schraubenverdichters 10 rückgeführte
Druck ist.
Zwischen dem Steuerventil 22 und dem Ventilgehäuse 14
weist der Ansaugkanal 20 außerdem einen Ansaugrohrbe
reich 30 auf, der aus einem als Beschleuniger wirkenden
Abschnitt 31, einem Mischabschnitt 32 und einem Diffu
sor 33 besteht. Im Abschnitt 31 ist als Einspritzvor
richtung 34 eine Druckzerstäuberdüse 35 angeordnet.
Unter Druckzerstäuberdüse wird eine Zerstäuberdüse ver
standen, bei der die Zerstäubung des eingespritzten
Kühlwassers durch die an der Düse vorbeiströmende oder
die Düse durchströmende Luft erfolgt. Unter Druckzer
stäuberdüsen werden auch solche Düsen verstanden, bei
denen durch die Zuführung des Kühlwassers in einen
Drallmischraum der Düse der Flüssigkeit ein Drall ver
mittelt wird, der beim Verlassen der Düse die Flüssig
keit radial zerstäubt. Solche Düsen können eine exzen
trische Flüssigkeitszufuhr oder einen eingebauten
Drallkörper mit Leitflügeln aufweisen. Sie erzeugen
vorzugsweise einen Hohl- oder einen Vollkegel. Druck
zerstäuberdüsen können die Zerstäubung auch durch eine
gepulste Flüssigkeitszufuhr bewirken.
Der Abstand A der Spitze der Druckzerstäuberdüse zu
der Einhüllenden der Rotoren ist größer als der Durch
messer des kleineren der beiden Rotore und insbesondere
größer als der Durchmesser des größeren der beiden Ro
tore. Er beträgt etwa 200 bis 1000 mm, vorzugsweise 300
bis 500 mm. Die Druckzerstäuberdüse 35 wird über eine
Kühlmittelleitung mit Kühlwasser versorgt, das als
Kühl- und Schmiermittel verwendet wird. Trotz der rela
tiv schlechten Schmier- und Dichtungseigenschaften des
Kühlwassers und der mit etwa 10-30 m/s vorzugsweise 15 m/s
Kopfumfangsgeschwindigkeit langsam laufenden Rotore
werden gute Wirkungsgrade erzielt, da die Rotore engste
Toleranzen aufweisen. Diese engen Toleranzen werden
durch Feinbearbeitung, z. B. durch Läppen und Lacken
erreicht.
Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt zusammen mit den
Fig. 3 und 4 Toleranzen, mit denen ein guter Wirkungs
grad erzielbar ist, wobei in den Fig. 3 und 4
folgende Bezeichnungen verwendet werden:
S Saugseitenspiel
A Druckseitenspiel
R Zylinderspiel
r Radial-Lagerluft
a Axial-Lagerluft
Ts Überkopfspiel im Stirnschnitt
Tv Verdrehflankenspiel senkrecht zur Rotorenachse im Teilkreisbereich
Tn Normalspiel senkrecht zur Profil flanke im Teilkreisbereich
S Saugseitenspiel
A Druckseitenspiel
R Zylinderspiel
r Radial-Lagerluft
a Axial-Lagerluft
Ts Überkopfspiel im Stirnschnitt
Tv Verdrehflankenspiel senkrecht zur Rotorenachse im Teilkreisbereich
Tn Normalspiel senkrecht zur Profil flanke im Teilkreisbereich
Der in Fig. 3 schematisch gezeigte Schraubenverdichter
10, dessen Saugseite 90 in der Fig. 3 links einge
zeichnet ist und dessen Druckseite 92 am Drucklager 94
zu erkennen ist, weist je nach Baureihe in Abhängigkeit
vom Rotordurchmesser folgende Toleranzen auf:
Die Toleranzangaben in der Tabelle sind in 1/100 mm,
wobei Ts, Tv und Tn Werte bei Nullachsabstand sind. Zum
Vergleich sind die Toleranzen bei einem Verdichter
gemäß dem Stand der Technik in Klammern angegeben.
Der Abschnitt 31 weist einen sich in Strömungsrichtung
verjüngenden Querschnitt auf, wogegen der stromab des
Abschnitts 31 angeordnete Mischabschnitt 32 einen kon
stanten Querschnitt und der stromab des Mischabschnitts
32 angeordnete Diffusor 33 einen sich erweiternden
Querschnitt aufweist.
Die Länge des als Beschleuniger wirkenden Abschnitts
31, des Mischabschnitts 32 und des Diffusors 33 beträgt
jeweils etwa ein Drittel der Länge des Ansaugrohrbe
reichs. Der Abschnitt 31, der Mischabschnitt 32 und der
Diffusor weisen eine gemeinsame gerade Längsachse auf
und sind auf den Auskämmbereich der Rotore des Schrau
benverdichters 10 gerichtet. Die gemeinsame Längsachse
verläuft dabei senkrecht durch eine Lagerebene, in der
beide Rotorachsen liegen. Der Diffusor 33 ist dabei so
an das Verdichtergehäuse 14 angeflanscht, daß der Dif
fusor 33 mit seinem Ausgang in einen Eintrittsraum 36
mündet, der einen noch weiteren Querschnitt als der
Diffusor aufweist. Unterhalb des Eintrittsraumes 36
befindet sich der Auskämmbereich 37 der Rotore.
Im Betrieb des Schraubenverdichters 10 wird Kühlwasser
durch die Druckzerstäuberdüse 35 in den als Beschleuni
ger wirkenden Abschnitt 31 eingespritzt. Dadurch wird
die zu verdichtende Luft angesaugt. Die Druckzerstäu
berdüse 35 bewirkt das Entstehen sehr feiner Kühlwas
sertröpfchen. Diese Kühlwassertröpfchen vermischen sich
vor allem in dem Mischabschnitt 32 mit der angesaugten
Luft, so daß ein Nebel entsteht. Im Diffusor 33 wird
die Gasströmung abgebremst. Dabei entsteht ein Druck,
der zu einer Vorverdichtung der Luft und damit zu einer
größeren Füllung des Schraubenverdichters 10 führt.
Im Innern des Schraubenverdichters 10 nehmen die feinen
Flüssigkeitströpfchen, die während der Verdichtung ent
stehende Wärme auf. Außerdem schlägt sich ein kleiner
Teil der Kühlflüssigkeit an den Rotoren nieder und be
wirkt eine Schmierung derselben. Durch die frühe Ein
spritzung ist die Luft, die in den Verdichter eintritt,
mit Wasser gesättigt, so daß im Verdichter selbst an
keiner Stelle eine Verdampfung erfolgt, die zu Ablage
rungen führen würde.
Da der auf den Auskämmbereich 37 des Rotorpaares 12
gerichtete kühlflüssigkeitsbefrachtete Gasstrom im Dif
fusor 33 abgebremst wird, trifft nur ein geringer Teil
der Kühlflüssigkeitsteilchen auf die Rotore. Es schlägt
sich daher nur ein geringer Anteil der Wassertröpfchen
nieder. Der weitaus überwiegende Teil verbleibt in dem
zu verdichtenden Gas in der Schwebe und wird mit dem
Gas mitgeführt, so daß das Kühlwasser die bei der Ver
dichtung entstehende Wärme vollständig aufnehmen kann.
Der in Fig. 1 gezeigte Schraubenverdichter kann in
einer in Fig. 2 gezeigten Verdichteranlage 50 einge
setzt werden. Die Verdichteranlage 50 dient zur Er
zeugung ölfreier Druckluft und benutzt Wasser, das
keinerlei Zusätze oder Additive enthält und das in
einem druckgeschlossenen Kühlkreislauf 52 zirkuliert,
als Kühlmittel.
Die zu verdichtende Luft wird aus der Atmosphäre über
einen Luftfilter 54 und das Steuerventil 22 angesaugt.
Nach der Verdichtung im Schraubenverdichter 10 wird die
Druckluft über eine Verbindungsleitung 56 zu einem
Speicherbehälter 58 transportiert, der auch als Absetz
behälter für in der Druckluft mitgeführte Kühl- und
Kondenswassertröpfchen dient. Die Druckluft kann der
Verdichteranlage 50 über eine Entnahmeleitung 60, die
einen Zyklonabscheider 62 aufweist, entnommen werden.
Das in der Verdichteranlage 50 verwendete Kühlwasser
wird durch den in dem Speicherbehälter 58 herrschenden
Druck zu einer Wasseraufbereitungsvorrichtung 66 gedrückt,
mit der die Bildung mineralischer Ablagerungen
verhindert wird. Eine solche Wasseraufbereitungsvor
richtung ist vorzugsweise eine physikalische Wasserauf
bereitungsvorrichtung, insbesondere in Form einer Pola
risationseinrichtung. In der physikalischen Wasserauf
bereitungsvorrichtung 66 werden Verunreinigungen des
Kühlwassers elektrisch aufgeladen, so daß die Bildung
von Ablagerungen in der Verdichteranlage 50 verhindert
wird. Von der Wasseraufbereitungsvorrichtung wird das
Kühlwasser zu einem Kühler 68 und zu einem Partikelfil
ter 70 geleitet. Der Kühler 68, ist vorzugsweise so
ausgelegt, daß das Kühlwasser auf eine Temperatur un
terhalb der Lufteintrittstemperatur abgekühlt werden
kann. Dadurch wird eine Temperaturführung im Innern des
Verdichters erleichtert, bei der streng isotherm ver
dichtet wird, so daß immer Kondenswasser anfällt und
kein Wasser verbraucht wird. Mit dem Partikelfilter 70
werden grobe Verunreinigungen ausgefiltert.
Die Verdichteranlage 50 weist eine Steuerung 72 auf,
die sowohl ein Antriebsmotor 74 für den Schraubenver
dichter 10 als auch verschiedene Ventile steuert. Zu
den Ventilen gehören u. a. ein Ablaßventil 76, ein Auf
füllventil 78 und ein Zirkulationsventil 80, mit dem
die Zufuhr von Kühlwasser aus dem Speicherbehälter 58
zu der Wasseraufbereitungsvorrichtung 64 unterbrochen
werden kann. Zur Steuerung der Ventile und des An
triebsmotors 74 weist die Steuerung 72 einen oberen
Niveausensor 82 und einen unteren Niveausensor 84 zur
Überwachung der Kühlwassermenge sowie ein Drucksensor
86 zur Überwachung des Ausgangsdrucks des Druckgases
auf, wobei das Steuerventil 22 direkt über den Aus
gangsdruck ohne Zuhilfenahme der Steuerung betätigt wird.
Das Kühlwasser wird vorzugsweise ausschließlich in dem das
Steuerventil 22 und das Verdichtergehäuse 14 verbindenden Ein
spritzrohrabschnitt 30 eingespritzt. Um eine noch gleichmäßigere
Temperaturverteilung im Innern des Schraubenverdichters 10 er
zielen zu können, ist es aber auch möglich, eine oder mehrere in
das Innere des Verdichtergehäuses mündende Einspritzdüsen vorzu
sehen, die über eine einstellbare Drossel 88 mit einem Teil des
von der Wasseraufbereitungsvorrichtung 64 kommenden Kühlwassers
beaufschlagt werden. Ziel der Kühlwassereinspritzung in den
Rohrabschnitt 24 und ggf. in das Verdichtergehäuse 14 ist eine
isotherme Verdichtung, bei der der Temperaturverlauf im Innern
des Schraubenverdichters 10 möglichst gleichmäßig ist und Tempe
raturschwankungen auf einem niedrigen Niveau verlaufen. Vorteile
ergeben sich auch, wenn der Schraubenverdichter gemäß der Erfin
dung annähernd isotherm betrieben wird, wenn also die Gaseinlaß
temperatur 5°-10° über oder unter der Gasauslaßtemperatur liegt.
Vorzugsweise aber ist die Gaseinlaßtemperatur größer oder gleich
der Gasauslaßtemperatur.
Claims (5)
1. Schraubenverdichter mit Flüssigkeitseinspritzung,
mit mindestens einer Einspritzvorrichtung (34), die
in einem Ansaugrohr (30) des Schraubenverdichters
angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der die Einspritzvorrichtung (34) enthaltende Bereich des Ansaugrohres (30) auf den Auskämmbereich (37) zweier Rotore (16, 17) gerichtet ist,
daß der Ansaugrohrbereich (30) einen in Stömungsrichtung sich im Querschnitt verjüngenden Beschleunigungsabschnitt (31), einen sich daran anschließenden Mischabschnitt (32) konstanten Querschnitts und einen Diffusorabschnitt (33) mit sich aufweitendem Querschnitt aufweist, und
daß die Einspritzvorrichtung (34) mindestens eine achsparallel in dem Ansaugrohrbereich (30) angeordnete Druckzerstäuberdüse (35) aufweist.
daß der die Einspritzvorrichtung (34) enthaltende Bereich des Ansaugrohres (30) auf den Auskämmbereich (37) zweier Rotore (16, 17) gerichtet ist,
daß der Ansaugrohrbereich (30) einen in Stömungsrichtung sich im Querschnitt verjüngenden Beschleunigungsabschnitt (31), einen sich daran anschließenden Mischabschnitt (32) konstanten Querschnitts und einen Diffusorabschnitt (33) mit sich aufweitendem Querschnitt aufweist, und
daß die Einspritzvorrichtung (34) mindestens eine achsparallel in dem Ansaugrohrbereich (30) angeordnete Druckzerstäuberdüse (35) aufweist.
2. Schraubenverdichter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Druckzerstäuberdüse (35) in
dem Beschleunigungsabschnitt (33) angeordnet ist.
3. Schraubenverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abstand A der
Druckzerstäuberdüse (35) zu der Einhüllenden der
Rotoren (16, 17) 200 bis 1000 mm, vorzugsweise 300
bis 500 mm, beträgt.
4. Schraubenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand A der
Spitze der Druckzerstäuberdüse (35) zu der
Einhüllenden der Rotoren (16, 17) größer ist als der
Durchmesser jedes der Rotoren (16, 17).
5. Schraubenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Einspritzvor
richtung (34) enthaltende Ansaugrohrbereich (30)
senkrecht auf eine durch die Rotorachsen definierte
Lagerebene gerichtet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995143879 DE19543879C2 (de) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | Schraubenverdichter mit Flüssigkeitseinspritzung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995143879 DE19543879C2 (de) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | Schraubenverdichter mit Flüssigkeitseinspritzung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19543879A1 DE19543879A1 (de) | 1997-05-28 |
DE19543879C2 true DE19543879C2 (de) | 2002-02-28 |
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ID=7778341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995143879 Expired - Fee Related DE19543879C2 (de) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | Schraubenverdichter mit Flüssigkeitseinspritzung |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19543879C2 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11270484A (ja) * | 1998-03-24 | 1999-10-05 | Taiko Kikai Industries Co Ltd | スクリューロータ型ウエット真空ポンプ |
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CN107503944A (zh) * | 2017-08-16 | 2017-12-22 | 无锡锡压压缩机有限公司 | 一种干螺杆空压机级后冷却结构 |
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