CH257956A - Einrichtung zur Regelung der Fördermenge von Kolbenkompressoren. - Google Patents

Description

      Einrichtung    zur Regelung der Fördermenge von     Kolbenkompreasoren.       Die Erfindung     betrifft    eine Einrichtung  zur Regelung der     Förderrnenge    von Kolben  kompressoren nach Patentanspruch des  Hauptpatentes.  



  Es ist bekannt, dass     mittels.    einer     Saug-          ventilsteuerung    mit     Rückführvorrichtung     gemäss Hauptpatent die Fördermenge nur auf  annähernd<B>50%</B> der     vollen,    Fördermenge des       Verdichters,    das heisst die Menge, die bei  schon zu Anfang des     Verdichterhubes    ge  schlossenem Saugventil gefördert wird,     ver-          mindert    werden kann.

   Sobald nämlich der  Kolben die Stellung der grössten Kolben  geschwindigkeit     überschritten    hat und die  Geschwindigkeitsabnahme stattfindet, ist das  weitere Offenhalten des Saugventils zur  Mengenregelung nicht mehr wirksam.  



  Die Verwendung eines vergrösserten schäd  lichen Raumes, der zum Beispiel zugeschal  tet werden kann oder dessen Grösse verän  derlich ist,     ermöglicht        zwar,    die Förder  menge bis auf weniger als<B>50%</B> zu regeln,  jedoch steigt bald die Grösse des zusätz  lichen schädlichen Raumes derart an, dass die  Baugrösse     des        Verdichters    ein     -in    den aller  meisten Fällen     unerwünschtes    Mass annimmt,  insofern als der Platzbedarf zu gross     wird     oder die Grösse     des        zusätzlichen    schädlichen  Raumes eine     unwirtschaftliche,

          Verteuerung     des     Verdichters    mit sich     bringt.     



  Um nun einen     weiteren        Regelbereich,    be  sonders auch bei beschränkter Baugrösse, er  möglichen zu     können,        wird        gemäss    der Erfin  dung     vorgeschlagen.,    zur Mengenregelung    nicht     nur    eine     Saugventilsteuerung    mit     Rück-          führvorrichtung,    sondern auch einen vergrö  sserten schädlichen Zylinderraum vorzusehen.  



  Auf der Zeichnung sind Ausführungsbei  spiele der Erfindung schematisch dargestellt.       Fig.    1     zeigt    das     Diagramm.    eines Verdich  ters mit normalem schädlichem Raum,       Fig.2    das     Diagramm    eines Verdichters  mit vergrössertem schädlichem Raum,       Fig.    3 den Längsschnitt durch einen Ver  dichter, dem das Diagramm nach     Fig.    2 zu  Grunde gelegt ist,       Fig.    4 einen mehrstufigen Verdichter mit  veränderlichem     Scbadraum    in einer und     Saug-          ventils@teuerung    in einer andern Stufe,

         Fig.    5 einen mehrstufigen Verdichter mit  gemeinsamer     Einstellung    des veränderlichen       Schadraumes    und der Saugventilsteuerung.  



  Im Diagramm nach     F'ig.    1 ist über den  Kolbenweg s als Basis der Druck p im Zy  linderraum 1 des:     Verdichters    2     (Fig.    3) als       Ordinate    angegeben. Das Saugventil 3 ist  mit einer     Steuerungs-    und     Rückführvorrich-          tung    4     versehen,        die    gemäss dem     Hauptpatent     ein Offenhalten zu Beginn des Druckhubes  des Kolbens 5 des     Verdichters.    2 ermöglicht.

    Das verdichtete Medium     wird    durch das       Druckventil    6 über     eine    nicht gezeichnete  Leitung seinem Verwendungsort     zugeführt.     



  Ist das. Saugventil 3 vom Beginn des  Druckhubes des Kolbens 5 an geschlossen, so  erfolgt im Raum 1 bei einem Zylinder mit  normalem     Schadraum    eine     Verdichtung    von  A bis<I>B.</I> Die     Verbindungsliuie    A -B .stellt      die     Kompressionslinie    des Verdichters 2 dar.  Beim Druck     p,    beginnt     im    Punkt<I>B</I> das Aus  stossen des verdichteten     3Vlediums,    bis der  Kolben im Punkt C an seinem Endpunkt an  gelangt ist. Beim     Abwärtshub    des Kolbens 5       tritt    bis. zum Punkt D beim Saug- bzw.

   An  fangsdruck     p,        die    Rückexpansion des im  schädlichen Zylinderraum zurückbleibenden,       verdichteten    Mediums ein. Die Grösse     dieses          Schadraumes    ist in     Fig.    1 mit A s angegeben;  er hat die     normale        Grösse,,die    durch Kolben  spiel usw. bestimmt wird.  



  Zur Mengenregelung wird nun das Saug  ventil 8 von der Regelvorrichtung 4, wie im  Hauptpatent beschrieben, offengehalten, und  die     Kompressionslinie    in     Fig.    1 verschiebt  sich bei maximaler     Regelung    nach oben bis  zum Punkt     Al,    der der grössten     Kolben-          geschwindigkeit        V    entspricht. Der Druck p,  wird erst im     Punkt        B,.    erreicht.  



       Eine    weitere Verringerung der Förder  menge ist     mit    der     Saugventilregelung    nicht  erreichbar, weshalb in     Fig.    2 und 3 an Stelle  des normalen     schädlichen    Raumes von weni  gen     Prozenten    des Zylinderraumes ein ver  grösserter schädlicher     Zylinderraum        A,.s    vor  gesehen ist.  



  Bei voller Förderung fängt in     Fig.    2 die  Kompression ebenfalls, im Punkt A an, endet  aber     im    Zusammenhang     mit    dem     Schadraum     Als erst im Punkt     B=.    Das Ausstossen des       Mediums    erfolgt     zwischen    B.. und C, wäh  rend die     Rückexpansion    erst im Punkt     Dl     auf der Linie     p"    beendet ist, da die Menge  des sich     enrtspannenden    Mediums infolge des  vergrösserten schädlichen     Zylinderraumes    7  grösser ist.

   Die Grösse dieses     Schadratunes    7  kann nun so gewählt werden, dass     D,.    auf der       Ordinate    der grössten     Kolbengeschwindigkeit          _T'    liegt.  



  Durch     Offenhalten    des     Saugventils    3 mit  tels der     Saugventilsteuerungsvorrichtung    4  verschiebt sich die     Kompressionslinie        A-B,     ebenfalls nach oben.     Wenn    aber A mit dem  Punkt     Dl    zusammenfällt, so fällt der Punkt  B".

   mit dem     Punkt    C     zusammen,        so,dass    der  Verdichter 2 nur noch eine solche Menge ver  dichtet, dass diese Menge beim Druck     p1       gerade dem Volumen des     vergrösserten    schäd  lichen     Raumes    7     entspricht    und eine Förde  rung durch das     Druckventil    6     nicht    stattfin  det     bzw.    der     Verdichter    2, auf Nullförderung       eingestellt    ist.  



  Die Kombination der Saugventilsteuerung  und der Vergrösserung .des schädlichen Rau  mes ermöglicht     somit    eine     stufenlose    Rege  lung von voller Förderung auf     vollständige     Nullförderung und umgekehrt.  



  Bei dem     mehrstufigen    Verdichter 10 nach       Fig.    4 mit der ersten Stufe 11 oberhalb des       Stufenkolbens    12 und der zweiten -Stufe 13  ist für die     erste        Stufe    ein nicht gesteuertes  Saugventil 14 und Druckventil 15     vorgeSe-          hen,    ausserdem ein schädlicher     Raum    16, der  durch Verschieben des Kolbens 17 mittels  Spindel und Handrad 18 in der Grösse ver  ändert     werden:    kann.

   Das Druckventil 5 ist  mit dem Saugventil 19 der zweiten Stufe 13  durch eine nicht gezeichnete Leitung verbun  den.     Letzteres        wird    durch eine Steuervorrich  tung 20 gemäss dem Hauptpatent mittels des  Handrades 21 geregelt. Aus der zweiten  Stufe 13 gelangt das verdichtete     Medium     über das Druckventil 22 und eine nicht     dar-          gestellte        Druckleitung    zum     Verwendungsort.     



  Wird zur     Mengenregelung    nun der Kol  ben 17     verschoben,    so     nimmt        die    Grösse des  Raumes 16 zum Beispiel zu und das Ver  dichtungsverhältnis der ersten Stufe 11 ab.  Wenn     weiter    -nichts     erfolgt,    so     würde    der  Zwischendruck     zwischen    der ersten und  zweiten     Stufe    sich absenken.

   Deshalb wird  die     Steuervorrichtung    20 für das Saugventil  19 mittels des     handbetätigten        Organes    21 so       eingestellt,    dass die     Mengenänderung    in der  ersten Stufe keine Änderung des Zwischen  druckes mit sich bringt. Dies hat den Vor  teil, dass trotz Verringerung der Förder  menge die     Verdichtungsverhältnisse    in der       eisten    und     in    der zweiten Stufe gleich blei  ben können und eine Erhöhung der     Endtem-          peratur        vermieden    werden kann.  



  In Mg. 5     äst    der Kolben 17 zur Verände  rung der Grösse des     Schadraumes    16 von der       Steuerungsvorrichtung    23 aus über die Lei  tung 24 zu betätigen.     Gleichzeitig    betätigt.      die Steuerungsvorrichtung 23 auch das Saug  ventil 19 über die Leitung 25, indem zum  Beispiel Drucköl     mittels    des Steuerorganes  27     aus        der        Leitung    26 zugeführt oder über  diese Leitung abgeführt. wird.

Claims (1)

1. PATENANSPRUCH Einrichtung zur Regelung der Förder menge von Kolbenkompressoren nach Patent anspruch des Hauptpatentes, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Mengenregelung nicht nur eine Saugventilsteuerung mit Rückführ- vorrichtung, sondern auch ein vergrösserter schädlicher Zylinderraum vorgesehen ist.

   UNTERANSPRüCHE: 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch . gekennzeichnet, dass ein schädlicher Zylinderraum in einer solchen Grösse vorge sehen ist, dass die Rückexpansion des in die- sein Raum enthaltenen Mediums annähernd im Zeitpunkt der grössten Kolbengeschwin- digkeit beendet ist, zum Zweck, die För,

   äer- menge stufenlos bis auf Null verringern zu können. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Grösse des schädlichen Raumes veränderlich ist. 3. Einrichtung nach Patentanspruch, für mehrstufige Verdichter, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Stufe mit einem veränder lichen schädlichen Raum, .die darauffolgende Stufe mit einer Saugventilsteuerung mit Rückführvorrichtung versehen ist. 4.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugventilsteuerung mit Rückführ- vorrichtung und der veränderliche schädliche Raum eine gemeinsame Einstellvorrichtung aufweisen.