DE29505608U1 - Compressor unit - Google Patents

Compressor unit

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DE29505608U1 DE29505608U DE29505608U DE29505608U1 DE 29505608 U1 DE29505608 U1 DE 29505608U1 DE 29505608 U DE29505608 U DE 29505608U DE 29505608 U DE29505608 U DE 29505608U DE 29505608 U1 DE29505608 U1 DE 29505608U1
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

Beschreibung
VerdichteraggregatDescription
Compressor unit

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verdichteraggregat gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a compressor unit according to the preamble of claim 1.

Ein solches Aggregat ist durch die DE-C-43 27 003 bekannt. Bei diesem bekannten Aggregat wird die aus dem Flüssigkeitsabscheider austretende Abluft einer Nachkühleinrichtung zugeführt, über die auch die Saugluft geführt wird. Damit erfolgt zwischen der kühleren" Saugluft und der durch den Verdichtungsprozeß erwärmten Abluft ein Wärmeaustausch, der eine Abkühlung der Abluft zur Folge hat. Infolge dieser Abkühlung wird ein Teil des in der Abluft enthaltenen Wasserdampfes kondensiert. Das kondensierte Wasser wird wieder in den Betriebsflüssigkeitskreislauf eingespeist, so daß der Verbrauch an Betriebsflüssigkeit reduziert ist. Trotz dieser Reduzierung des Verbrauches an Betriebsflüssigkeit muß diese von Zeit zu Zeit noch ergänzt werden. Es hat sich gezeigt, daß durch eine größere Dimensionierung der Nachkühleinrichtung der Abscheidegrad von Wasserdampf aus der Abluft nicht wesentlich erhöht werden kann.Such a unit is known from DE-C-43 27 003. In this known unit, the exhaust air emerging from the liquid separator is fed to an after-cooling device, through which the suction air is also passed. This results in a heat exchange between the cooler" suction air and the exhaust air heated by the compression process, which results in the exhaust air being cooled. As a result of this cooling, some of the water vapor contained in the exhaust air is condensed. The condensed water is fed back into the operating fluid circuit, so that the consumption of operating fluid is reduced. Despite this reduction in the consumption of operating fluid, it still has to be topped up from time to time. It has been shown that the degree of separation of water vapor from the exhaust air cannot be significantly increased by making the after-cooling device larger.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verdichteraggregat der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß eine vollständige oder zumindest annähernd vollständige Reduzierung des Verbrauches an Betriebsflüssigkeit möglich ist.The invention is therefore based on the object of developing a compressor unit of the generic type in such a way that a complete or at least almost complete reduction in the consumption of operating fluid is possible.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Durch die zweite Nachkühleinrichtung gelingt eine weitere Abkühlung der Abluft und somit ein weiteres Ausscheiden von Wasserdampf aus der Abluft.The solution to the problem is achieved by the characterizing features of claim 1. The second post-cooling device enables further cooling of the exhaust air and thus further removal of water vapor from the exhaust air.

G 3 2 ** 3G 3 2 ** 3

Eine besonders effektive Abscheidung von in der Abluft mitgeführtem Wasserdampf gelingt dadurch, daß die weitere Nachkühleinrichtung in Strömungsrichtung der Nachkühleinrichtung vorgeschaltet ist.
5A particularly effective separation of water vapor carried in the exhaust air is achieved by installing the additional aftercooling device upstream of the aftercooling device in the flow direction.
5

Platz- und Arbeitskosten lassen sich dadurch sparen, daß die erste und zweite Nachkühleinrichtung zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.Space and labor costs can be saved by combining the first and second post-cooling devices into one unit.

Eine weitere Verbesserung des Abscheidegrades gelingt gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß eine dritte Nachkühleinrichtung vorgesehen ist, die mit ihrem Sekundärkreis strömungsmäßig mit dem Sekundärkreis der ersten und zweiten Nachkühleinrichtung in Reihe liegt und deren Primärkreis an die Abluftleitung des Sekundärkreises der ersten Nachkühleinrichtung angeschlossen ist.A further improvement in the degree of separation is achieved according to an embodiment of the invention in that a third post-cooling device is provided, the secondary circuit of which is in series with the secondary circuit of the first and second post-cooling devices in terms of flow and the primary circuit of which is connected to the exhaust air line of the secondary circuit of the first post-cooling device.

Durch eine bauliche Zusammenfassung der ersten und dritten Nachkühleinrichtung oder auch aller Nachkühleinrichtungen lassen sich vor allem Verbindungsleitungen sparen.By structurally combining the first and third post-cooling units or all post-cooling units, connecting lines in particular can be saved.

Bei einem Verdichteraggregat, bei dem in der Rücklaufleitung ein durch einen Kühlluftstrom beaufschlagter Wärmetauscher angeordnet ist, erübrigt sich ein gesonderter Kühlluftstrom für die zweite Nachkühleinrichtung dadurch, daß diese im Kühlluftstrom des Wärmetauschers liegt. Dabei kann die zweite Nachkühleinrichtung mit dem Wärmetauscher baulich zusammengefaßt sein, wodurch sich eine wesentliche Platzersparnis ergibt.In a compressor unit in which a heat exchanger is arranged in the return line and is acted upon by a cooling air flow, a separate cooling air flow for the second after-cooling device is not required because it is located in the cooling air flow of the heat exchanger. The second after-cooling device can be structurally combined with the heat exchanger, which results in a significant saving in space.

Ohne weiteren Aufwand ergibt sich eine weitere Kühlmöglichkeit dadurch, daß der Flüssigkeitsabscheider im Kühlluftstrom des Wärmetauschers liegt. Die Kühlwirkung kann noch verbessert werden, wenn der Flüssigkeitsabscheider zumindest teilweise mit Kühlrippen versehen ist.Without any further effort, another cooling option is provided by placing the liquid separator in the cooling air flow of the heat exchanger. The cooling effect can be further improved if the liquid separator is at least partially provided with cooling fins.

3 2 k 33 2 k 3

Anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles eines Verdichteraggregates wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an embodiment of a compressor unit shown schematically in the drawing.

An die Einlaßöffnung 1 der Flüssigkeitsringmaschine 2 des Verdichteraggregates 3 ist eine Saugleitung 4 angeschlossen. Die Auslaßöffnung 5 der Flüssigkeitsringmaschine 2 ist mit einem Flüssigkeitsabscheider 6 verbunden. Über die Auslaßöffnung 5 wird das zu verdichtende Medium (Luft) einschließlieh eines Teiles der Betriebsflüssigkeit ausgestoßen und dem Flüssigkeitsabscheider 6 zugeführt.A suction line 4 is connected to the inlet opening 1 of the liquid ring machine 2 of the compressor unit 3. The outlet opening 5 of the liquid ring machine 2 is connected to a liquid separator 6. The medium to be compressed (air) including a portion of the operating liquid is expelled via the outlet opening 5 and fed to the liquid separator 6.

Mit 7 ist eine erste Nachkühleinheit bezeichnet, die in einen Primär- und Sekundärkreis unterteilt ist, wobei unter Primärkreis jeweils der vom kühlenden Medium und unter Sekundärkreis jeweils der vom zu kühlenden Medium beaufschlagte Kreis der Kühleinheit verstanden werden soll. Der Primärkreis der ersten Nachkühleinheit 7 ist in die Saugleitung 4 geschaltet, d.h. das von der Flüssigkeitsringmaschine 2 zu verdichtende Medium, z.B. Luft, durchströmt vor dem Eintritt in die Flüssigkeitsringmaschine 2 die erste Nachkühleinheit 7. Der Sekundärkreis der ersten Nachkühleinheit 7 ist über eine zweite Nachkühleinheit 8 mit der Abluftleitung 9 des Flüssigkeit sabscheiders 6 verbunden. Die weitere Nachkühleinheit 8 ist der ersten Nachkühleinheit 7 strömungsmäßig vorgeschaltet. 7 designates a first post-cooling unit, which is divided into a primary and secondary circuit, whereby the primary circuit is to be understood as the circuit of the cooling unit acted upon by the cooling medium and the secondary circuit is to be understood as the circuit of the cooling unit acted upon by the medium to be cooled. The primary circuit of the first post-cooling unit 7 is connected to the suction line 4, i.e. the medium to be compressed by the liquid ring machine 2, e.g. air, flows through the first post-cooling unit 7 before entering the liquid ring machine 2. The secondary circuit of the first post-cooling unit 7 is connected to the exhaust air line 9 of the liquid separator 6 via a second post-cooling unit 8. The further post-cooling unit 8 is connected upstream of the first post-cooling unit 7 in terms of flow.

Zwischen der zweiten Nachkühleinheit 8 und der ersten Nachkühleinheit 7 kann noch eine dritte Nachkühleinheit 14 angeordnet sein. Die dritte Nachkühleinheit 14 kann aber auch, wie gestrichelt angedeutet, der zweiten Nachkühleinheit 8 strömungsmäßig vorgeschaltet sein. Die dritte Nachkühleinheit 14 ist mit ihrem Primärkreis an die Abluftleitung 9 des Flüssigkeitsabscheiders 6, somit also an die Auslaßleitung des Sekundärkreises des ersten Nachkühlers 7 angeschlossen.A third aftercooling unit 14 can be arranged between the second aftercooling unit 8 and the first aftercooling unit 7. However, the third aftercooling unit 14 can also be connected upstream of the second aftercooling unit 8 in terms of flow, as indicated by the dashed line. The third aftercooling unit 14 is connected with its primary circuit to the exhaust air line 9 of the liquid separator 6, thus to the outlet line of the secondary circuit of the first aftercooler 7.

3 2 h 33 2 hrs 3

Das Verdichteraggregat 3 weist ferner einen Wärmetauscher 10 auf, der in eine vom Flüssigkeitsabscheider 6 zur Flüssigkeit sr ingmaschine 2 führende Rücklaufleitung 11 für die Betriebsflüssigkeit geschaltet ist. Dem Wärmetauscher 10 ist ein Ventilator 12 zugeordnet, der einen den Wärmetauscher 10 durchströmenden Kühlluftstrom 13 erzeugt. Mit diesem Wärmetauscher 10 ist die zweite Nachkühleinheit 8 baulich derart zusammengefügt, daß sie ebenfalls von dem Kühlluftstrom 13 durchströmt wird. Dies kann dadurch erreicht werden, daß diese Elemente axial voreinander oder auch in der Höhe übereinander angeordnet werden.The compressor unit 3 also has a heat exchanger 10, which is connected to a return line 11 for the operating fluid leading from the liquid separator 6 to the liquid ring machine 2. The heat exchanger 10 is assigned a fan 12, which generates a cooling air flow 13 flowing through the heat exchanger 10. The second post-cooling unit 8 is structurally connected to this heat exchanger 10 in such a way that the cooling air flow 13 also flows through it. This can be achieved by arranging these elements axially in front of one another or also vertically above one another.

Das in den Nachkühleinheiten 7,8 und 14 anfallende Kondensat wird mittels entsprechender, in der Zeichnung nicht eigens dargestellter Leitungen in den Kreislauf der Betriebsflüssigkeit zurückgeführt.The condensate accumulating in the after-cooling units 7, 8 and 14 is returned to the operating fluid circuit via corresponding lines not specifically shown in the drawing.

Während des Betriebes des Verdichteraggregates 3 durchströmt die aus dem Flüssigkeitsabscheider 6 ausströmende Abluft zunächst die zweite Nachkühleinheit 8 und wird dabei entsprechend abgekühlt, was zu einer Kondensation eines Teils des in der Abluft enthaltenden Wasserdampfes führt. Anschließend erfolgt in der dritten und ersten Nachkühleinheit 14 und 7 eine weitere Abkühlung der Abluft und somit eine weitere Kondensation von Wasserdampf. Bei entsprechender Leistungsfähigkeit der ersten Nachkühleinheit 7, die beispielsweise durch Einspritzen von einer verdampfbaren Flüssigkeit, zweckmäßigerweise von in der Flüssigkeitsringmaschine 2 benutzter Betriebsflüssigkeit, wesentlich erhöht werden kann, ist eine derartige Abkühlung der Abluft möglich, daß der in der Abluft beim Verlassen der Nachkühleinheit 7 bzw. der dritten Nachkühleinheit 14 noch enthaltene Anteil von Wasserdampf nicht höher als der Wasserdampfanteil beim Eintritt der Saugluft in die erste Nachkühleinheit 7 ist.During operation of the compressor unit 3, the exhaust air flowing out of the liquid separator 6 first flows through the second after-cooling unit 8 and is cooled accordingly, which leads to a condensation of part of the water vapor contained in the exhaust air. The exhaust air is then further cooled in the third and first after-cooling units 14 and 7, and thus a further condensation of water vapor. With a corresponding performance of the first after-cooling unit 7, which can be significantly increased, for example, by injecting a vaporizable liquid, expediently operating liquid used in the liquid ring machine 2, the exhaust air can be cooled in such a way that the proportion of water vapor still contained in the exhaust air when it leaves the after-cooling unit 7 or the third after-cooling unit 14 is not higher than the proportion of water vapor when the suction air enters the first after-cooling unit 7.

Damit tritt überhaupt kein Wasserverbrauch mehr auf.This means that there is no water consumption at all.

Bei dem beschriebenen Verdichteraggregat kann insbesondere auch bei Kompressorbetrieb, der hinsichtlich der Rückkondensation wesentlich problematischer als der Vakuumbetrieb ist, ein Wasserverbrauch von Null erreicht werden. Im Betrieb des Verdichteraggregates ist sogar eine Überkondensation möglich, so daß ggf. nicht die gesamte Kondensatmenge in den Betriebsflüssigkeitskreislauf zurückgeführt werden muß, bzw. es muß dann notfalls Betriebsflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsabscheider 6 abgelassen werden.With the compressor unit described, a water consumption of zero can be achieved, especially during compressor operation, which is significantly more problematic than vacuum operation in terms of recondensation. During operation of the compressor unit, overcondensation is even possible, so that not all of the condensate quantity may have to be returned to the operating fluid circuit, or if necessary, operating fluid must be drained from the fluid separator 6.

Eine weitere Kühlmöglichkeit ergibt sich ohne das Erfordernis eines zusätzlichen Aufwandes, dadurch daß der Flüssigkeitsabscheider 6 im Kühlluftstrom des Wärmetauschers 10 angeordnet ist. Dies ist insbesondere dann, wenn das Verdichteraggregat als eine Baueinheit ausgeführt ist, durch entsprechende konstruktive Anordnung des Flüssigkeitsabscheiders in der Baueinheit möglich. Der Flüssigkeitsabscheider kann vorteilhafterweise auch noch mit seine Oberfläche vergrößernden Kühlrippen versehen werden.A further cooling possibility is provided without the need for additional expenditure by arranging the liquid separator 6 in the cooling air flow of the heat exchanger 10. This is possible in particular when the compressor unit is designed as a structural unit, by appropriately arranging the liquid separator in the structural unit. The liquid separator can also advantageously be provided with cooling fins that increase its surface area.

Die Funktionsweise des Verdichteraggregates ist für die Verwendung von Wasser als Betriebsflüssigkeit beschrieben worden. Als Betriebsflüssigkeit können jedoch anstelle von Wasser auch andere Flüssigkeiten zum Einsatz kommen. Hierdurch ändert sich jedoch die prinzipielle Funktionsweise des Aggregates nicht.The functionality of the compressor unit has been described for the use of water as the operating fluid. However, other fluids can also be used as the operating fluid instead of water. However, this does not change the basic functionality of the unit.

Claims (10)

55 G 3 2 4 3 Schut zansprüche55 G 3 2 4 3 Protection claims 1. Verdichteraggregat, das folgende Merkmale aufweist:1. Compressor unit having the following characteristics: a) eine mit ihrer Einlaßöffnung (1) mit einer Saugleitung (4) und mit ihrer Auslaßöffnung (5) mit einem Flüssigkeitsabscheider (6) verbundene Flüssigkeitsringmaschine (2) ;a) a liquid ring machine (2) connected by its inlet opening (1) to a suction line (4) and by its outlet opening (5) to a liquid separator (6); b) an den Flüssigkeitsabscheider (6) sind eine Abluftleitung (9) und eine zur Flüssigkeitsringmaschine {2) führende, der Rückführung von Betriebsflüssigkeit dienende Rücklaufleitung (11) angeschlossen;b) an exhaust air line (9) and a return line (11) leading to the liquid ring machine (2) and used to return operating fluid are connected to the liquid separator (6); c) eine einen Primär- und einen Sekundärkreis aufweisende erste Nachkühleinrichtung(7) , die mit ihrem Primärkreis an die Saugleitung (4) und mit ihrem Sekundärkreis an die Abluftleitung (9) angeschlossen ist;c) a first after-cooling device (7) having a primary and a secondary circuit, which is connected with its primary circuit to the suction line (4) and with its secondary circuit to the exhaust air line (9); d) das in der Nachkühleinrichtung (7) anfallende Kondensat wird in den Betriebsflüssigkeitskreislauf zurückgeführt;d) the condensate accumulating in the after-cooling device (7) is returned to the operating fluid circuit; gekennzeichnet durch folgende weiteren Merkmale:characterized by the following additional features: e) mit der ersten Nachkühleinrichtung (7) ist mindestens eine zweite Nachkühleinrichtung (8) strömungsmäßig in Reihe geschaltet;e) at least one second post-cooling device (8) is connected in series with the first post-cooling device (7); f) das in der weiteren Nachkühleinrichtung (8) anfallende Kondensat wird ebenfalls in den Betriebsflüssigkeitskreislauf zurückgeführt.f) the condensate accumulating in the further post-cooling device (8) is also returned to the operating fluid circuit. 2. Verdichteraggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. Compressor unit according to claim 1, characterized in daß die zweite Nachkühleinrichtung (8) in Strömungsrichtung der ersten Nachkühleinrichtung (7) vorgeschaltet ist. 30that the second after-cooling device (8) is arranged upstream of the first after-cooling device (7) in the flow direction. 30 3. Verdichteraggregat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,3. Compressor unit according to claim 1 and 2, characterized in that daß die erste und zweite Nachkühleinrichtung (7 und 8) zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind. 35that the first and second post-cooling devices (7 and 8) are combined to form a structural unit. 35 3 2 h % 3 2 h % 4. Verdichteraggregat nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Nachkühleinrichtung (14) vorgesehen ist, die mit ihrem Sekundärkreis strömungsmäßig mit dem Sekundärkreis der ersten und zweiten Nachkühleinrichtung {7 und 8) in Reihe liegt und deren Primärkreis an die Auslaßleitung des Sekundärkreises der ersten Nachkühleinrichtung (7) angeschlossen ist.4. Compressor unit according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a third aftercooling device (14) is provided, which with its secondary circuit is in series with the secondary circuit of the first and second aftercooling devices (7 and 8) and whose primary circuit is connected to the outlet line of the secondary circuit of the first aftercooling device (7). 5. Verdichteraggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und dritte Nachkühleinrichtung {7 und 14) baulich vereinigt sind.5. Compressor unit according to claim 4, characterized in that the first and third aftercooling devices (7 and 14) are structurally combined. 6. Verdichteraggregat nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle Nachkühleinrichtungen (7,8 und 14) baulich zu einer Einheit vereinigt sind.6. Compressor unit according to claim 3 and 4, characterized in that all aftercooling devices (7, 8 and 14) are structurally combined to form a unit. 0 7. Verdichteraggregat nach einem der Ansprüche , bei dem in der der Rückführung von Betriebsflüssigkeit dienenden Rücklaufleitung (11) ein durch einen Kühlluftstrom (13) beaufschlagter Wärmetauscher (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die zweite Nachkühleinrichtung (8) im Kühlluftstrom (13) des Wärmetauschers (10) liegt.0 7. Compressor unit according to one of the claims, in which a heat exchanger (10) acted upon by a cooling air flow (13) is arranged in the return line (11) serving to return operating fluid, characterized in that at least the second after-cooling device (8) is located in the cooling air flow (13) of the heat exchanger (10). 8. Verdichteraggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Nachkühleinrichtung (8) mit dem Wärmetauscher (10) baulich zusammengefaßt ist.8. Compressor unit according to claim 7, characterized in that the second after-cooling device (8) is structurally combined with the heat exchanger (10). 9. Verdichteraggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 5 daß der Flüssigkeitsabscheider (6) im Kühlluftstrom des Wärmetauschers (10) liegt.9. Compressor unit according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid separator (6) is located in the cooling air flow of the heat exchanger (10). 10. Verdichteraggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,10. Compressor unit according to claim 9, characterized in daß der Flüssigkeitsabscheider (6) zumindest teilweise mit Kühlrippen versehen ist. 5that the liquid separator (6) is at least partially provided with cooling fins. 5
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R207 Utility model specification

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R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years

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R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years

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R081 Change of applicant/patentee

Owner name: NASH_ELMO INDUSTRIES GMBH, DE

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R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years

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R071 Expiry of right