CH633080A5 - Verfahren und vorrichtung zur regelung der foerdermenge von verdichtern. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung Schliessdruck für die Drosselklappe aufbaut. Der Ventilstössel zur Regelung der Fördermenge von ein- oder mehrstufigen 50 kann als verlängerte Kolbenstange ausgebildet werden, an sei-Schraubenverdichtern oder Kombinationen von einstufigen Tur- nem oberen Ende einen Verstellhebel für die Drosselklappe boverdichtern mit ein- oder mehrstufigen Schraubenverdichtern tragen und mit seinem unteren Ende mit einem Doppelsitzkegel mittels einer in einer Ansaugleitung angeordneten und in Abhän- des Abblasventils verbunden werden. Der von dem verdichteten gigkeit vom wechselnden Enddruck des geförderten Mediums Medium beiderseits beaufschlagte Doppelsitzkegel kann so aushydraulisch betätigten Drosselklappe und eines hydraulisch 55 gebildet werden, dass seine Ventilsitze kräftemässig annähernd gesteuerten Abblasventiles. ausgeglichen sind, jedoch eine leichte Öffnungstendenz haben.

Aus der DT-PS 908 657 ist eine Regeleinrichtung für einen Der Doppelsitzkegel kann auf dem Ventilstössel axial beweglich Kreiselverdichter bekannt, bei der ein langsam wirkender gelagert und mittels einer Feder vorgespannt werden. Die axiale Abblasregler mit einer schnell wirkenden Regeleinrichtung ver- Bewegung zwischen dem Doppelsitzkegel und dem Ventilstössel einigt ist, die zeitweilig die hydraulisch gesteuerte Abblaseinrich-60 kann dadurch begrenzt werden, dass der Ventilstössel ein Lang-tung in einem grösseren Ausmass öffnet als erforderlich ist. Die loch aufweist, dessen Länge dem maximal zulässigen Regelbein der Druckleitung angeordnete Drossel bewirkt in geschlosse- reich der Drosselklappe ohne Öffnung des Abblasventils entner Stellung ebenfalls ein Abblasen des überschüssig geförderten spricht.

Mediums. Der Nachteil dieser Einrichtung besteht in dem kom- Weitere Einzelheiten und die Funktion der erfindungsgemäs-

plizierten und damit störanfälligen Aufbau und dem hohen 65 sen Vorrichtung ergeben sich beispielhaft aus der folgenden

Energieverlust durch Abblasen. Beschreibung anhand der Zeichnung.

Die DT-AS1094915 beschreibt eine Regeleinrichtung für Fig. 1 zeigt schematisch einen zweistufigen Schraubenver-

Turbomaschinen, die eine Grobregelung für die Leit-oder dichter mit der Vorrichtung gemäss der Erfindung;

Fig. 2 zeigt die kompakte Bauweise der Drosselklappe mit dem gemeinsamen hydraulischen Antrieb und dem Druckentlastungsventil.

Der zweistufige Schraubenverdichter 1 saugt das zu verdichtende Medium bei 2 an und gibt es bei 3 in das Versorgungsnetz. Die Leitung 4 verbindet die Druckaustrittsseite des Schraubenverdichters mit dem Abblasventil 5. Die Leitung 6 überträgt den wechselnden Enddruck auf den Druckregler 7, der bei Druckanstieg als Folge geringerer Entnahme den bei 8 anstehenden Öldruck aus derzurBetriebsbereitschaft des Schraubenverdichters gehörenden Druckölversorgung freigibt. Über den Auslass 9 und die Leitung 10 wird der Ölstrom dem unteren Ringraum 11 des Hydraulikzylinders 12 zugeführt, wobei jedoch ein Teil über die im Nebenschluss angeordnete Öldrossel 13 und das auf Durchlass geschaltete Magnetventil 14 in den Ölbehälter zurückgeführt wird. Der obere Ringraum 15 wird über die Leitung 16 ständig mit Drucköl versorgt. Da die untere Wirkfläche des Steuerkolbens 17 grösser als die obere ist, würde bei jeder Freigabe von Drucköl durch den Druckregler 7 der Steuerkolben 17 sofort nach oben geführt und dadurch die im Ansaugstrom angeordnete Drosselklappe 18 betätigt. Es würde also eine sehr hohe Schalthäufigkeit eintreten, wenn nicht ein Ausgleich über die Öldrossel 13 erfolgen würde. Die Aufgabe der Öldrossel 13 ist es, den von dem Druckregler 7 ausgehenden gleichgerichteten Ölstrom umzuwandeln in einen zwischen dem unteren Ringraum 11 und der Öldrossel 13 hin- und hergehenden Ölstrom. Damit wird bei steigender Tendenz des Enddruckes im unteren Ringraum 11 des Hydraulikzylinders 12 kontinuierlich ein Druck aufgebaut, der den Steuerkolben 17 nach oben bewegt und die Drosselklappe 18 in Richtung «Schliessen» steuert. Die Auswirkung auf das Abblasventil 5 wird nachfolgend beschrieben.

Da mit der Drosselung des Ansaugstromes der effektive Durchsatz des Schraubenverdichters reduziert wird, sinkt auch der Enddruck und der Druckregler 7 gibt weniger Öl frei. Aus dem unteren Ringraum 11 des Hydraulikzylinders 12 erfolgt ein Rückfluss über die Öldrossel 13, weil der konstante Öldruck im oberen Ringraum 15 den Steuerkolben 17 und damit die Drosselklappe 18 auf eine dem Enddruck angepasste Stellung zurückführt.

Das Abblasventil 5 ist als Doppelsitzventil ausgebildet, dessen Ventilsitze durch die beiderseitige Druckbeaufschlagung mit dem verdichteten Medium kräftemässig annähernd ausgeglichen

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sind und eine leichte Öffnungstendenz besitzen. Der Ventilstössel 19, der die verlängerte Kolbenstange des Steuerkolbens 17 ist und an seinem oberen Ende den Verstellhebel 20 für die Drosselklappe 18 trägt, ist gleitend in den durch eine Feder 22 vorgespannten, axial beweglichen Doppelsitzkegel 21 eingeführt und mit diesem mittels Zylinderstift 24 verbunden. Ein Langloch 23 im Ventilstössel 19, in dem der Zylinderstift 24 gleitet, erlaubt der Feder einen bestimmten Federweg. Die Feder 22 ist so ausgelegt, dass der Doppelsitzkegel 21 bei dem der Länge des Langloches 23 entsprechenden Federweg das Abblasventil 5 geschlossen hält.

Wird nun infolge Ansteigens des Enddruckes über den Druckregler 7 ein Ölstrom freigegeben, der über den Steuerkolben 17 die Drosselklappe 18 in Richtung «Schliessen» steuert, bleibt das Abblasventil 5 auf einem der Länge des Langloches 23 entsprechenden Weggeschlossen, während die Drosselklappe 18 bereits einen bestimmten Schliesswinkel erreicht hat. Erst bei Erreichen einer maximal zulässigen Temperatur in der Druckleitung 3 wird das Magnetventil 14 über einen Thermostat umgeschaltet, die Drosselklappe 18 geschlossen, der Doppelsitzkegel 21 angehoben und somit das Abblasventil 5 geöffnet. Die Maschine läuft im Leerlauf. Das Wiedereinschalten auf Lastbetrieb erfolgt über den unteren Schaltpunkt eines Druck Wächters. Mit der Vorrichtung zur Regelung der Fördermenge wird erreicht, dass die Drosselklappe 18 bis zu einer temperaturabhängigen Stellung geschlossen werden kann, ohne dass das Abblasventil 5 geöffnet wird. Es wird somit ein weiter Bereich der auftretenden Belastungsänderungen erfasst, ohne dass ein Energieverlust durch Abblasen des geförderten Mediums eintritt.

Da die mit der Drosselung des Ansaugstromes eintretende Änderung des Druckverhältnisses innerhalb der Anlage zu einer Erhöhung der Endtemperatur führt, darf der Ansaugdruck durch Drosselung nur bis zu einer maximal zulässigen Endtemperatur des verdichteten Mediums reduziert werden.

Zur Überwachung der Temperatur können Thermostate eingesetzt werden. Es ist auch möglich, das die Temperatur beeinflussende Druckverhältnis zwischen Ansaug- und Enddruck mittels eines Druckverhältniswächters zu erfassen und als Regelgrösse zu verwenden. Bei Erreichen eines maximalen Wertes der Temperatur bzw. des Druckverhältnisses kann über das Magnetventil 14 der Leerlauf eingeleitet und/oder die Maschine abgeschaltet werden.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

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   PATENTANSPRÜCHE Laufschaufelverstellung und eine zusätzliche Feinregelung besitzt, die in Abhängigkeit vom Enddruck eine in der Ansaug-

   1. Verfahren zur Regelung der Fördermenge von ein- oder leitung angeordnete hydraulisch gesteuerte Drosselklappe betä-mehrstufigen Schraubenverdichtern oder Kombinationen von tigt. Diese Einrichtung ist für ein- oder mehrstufige Schraubeneinstufigen Turboverdichtern mit ein- oder mehrstufigen Schrau- 5 Verdichter sowie Kombinationen von einstufigen Turboverdich-benverdichtern mittels einer in einer Ansaugleitung angeordne- tern mit ein- oder mehrstufigen Schraubenverdichtern nicht ten und in Abhängigkeit vom wechselnden Enddruck des geför- geeignet, weil eine Grobregelung durch Leit- oder Laufschaufel-derten Mediums hydraulisch betätigten Drosselklappe und eines Verstellung zwischen den einzelnen Verdichtungsstufen nicht hydraulisch gesteuerten Abblasventiles, dadurch gekennzeich- sinnvoll ist. Die vorliegende Erfindung will unter Vermeidung net, dass durch teilweises Schliessen der Drosselklappe (18) die 10 der aufgezeigten Nachteile unter Einsatz von für die Regelung Ansaugmenge des geförderten Mediums bis zum Erreichen einer von Kreisel- und Turboverdichtern bewährten Bauelementen bestimmten Regelgrösse reduziert wird und dass erst nach dem eine einfache und wirtschaftlich arbeitende Regelung für Schrau-Erreichen dieser Regelgrösse die Drosselklappe (18) vollständig benverdichter oder Kombinationen von einstufigen Turbo vergeschlossen und das Abblasventil (5) anschliessend geöffnet dichtem mit ein- oder mehrstufigen Schraubenverdichtern schafwird. 15 fen. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Regelung der Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abblasventil (5) Fördermenge von ein- oder mehrstufigen Schraubenverdichtern als Doppelsitzventil ausgebildet ist und dass das Abblasventil (5) oder Kombinationen von einstufigen Turboverdichtern mit ein-und die Drosselklappe (18) einen gemeinsamen hydraulischen oder mehrstufigen Schraubenverdichtern zu entwickeln, um bei Antrieb (12) besitzen und eine Baueinheit bilden. 20 wechselnder Belastung durch die Verbraucher, mit an sich
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, bekannten Bauelementen mit geringerem Aufwand die Energie-dass der gemeinsame hydraulische Antrieb (12) mit einem dop- Verluste durch Abblasen weitgehend zu verhindern, peltwirkenden Kolben (17) mit unterschiedlichen Kolbenflächen Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird ein Verfahren vorge-ausgerüstet ist. schlagen, bei dem durch teilweises Schliessen der Drosselklappe
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch 25 die Ansaugmenge des geförderten Mediums bis zum Erreichen gekennzeichnet, dass der gemeinsame hydraulische Antrieb einer bestimmten Regelgrösse reduziert wird, und dass erst nach einen Hydraulikzylinder (12) mit einem unteren Ringraum (11) dem Erreichen dieser Regelgrösse die Drosselklappe vollständig aufweist, wobei letzterer über einen vom geförderten Medium geschlossen und das Abblasventil anschliessend geöffnet wird, beaufschlagten Druckregler (7) mit einer Ölversorgungseinrich- Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Vorrichtung tung verbunden ist, und dass zwischen dem Druckregler (7) und 30 vorgeschlagen, in der das Abblas ventil als Doppelsitzventil aus-dem Hydraulikzylinder (12) im Nebenschluss eine Öldrossel (13) gebildet ist und das Abblasventil und die Drosselklappe einen angeordnet ist. gemeinsamen hydraulischen Antrieb besitzen und eine Bauein-
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, mit einem heit bilden. Damit kann eine übersichtliche und weitgehend Ventilstössel, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstössel störungsfreie Regelung der Fördermenge für Schraubenverdich-(19) als verlängerte Kolbenstange ausgebildet ist und dass er an 35 ter erzielt werden. Der gemeinsame hydraulische Antrieb kann seinem oberen Ende einen Verstellhebel (29) für die Drossel- mit einem doppeltwirkenden Kolben mit unterschiedlichen Kolklappe ( 18) trägt und mit seinem unteren Ende mit einem benflächen ausgerüstet werden, dessen obere kleinere Fläche Doppelsitzkegel (21) des Abblasventils (5) verbunden ist. ständig mit dem Drucköl der zur Betriebsbereitschaft des Ver-
6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekenn- dichters gehörenden Ölversorgung beaufschlagt ist und die Dros-zeichnet, dass der Doppelsitzkegel (21) auf dem Ventilstössel 40 seiklappe offenhält. Gemäss einer Ausführungsform weist der (19) axial beweglich gelagert und mittels einer Feder (22) vorge- gemeinsame hydraulische Antrieb einen Hydraulikzylinder mit spannt ist. einem unteren Ringraum auf, wobei letzterer über einen vom
7. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekenn- geförderten Medium beaufschlagten Druckregler mit einer zeichnet, dass der Ventilstössel (19) ein Langloch (23) aufweist, Ölversorgungseinrichtung verbunden werden kann und zwischen dessen Länge dem maximal zulässigen Regelbereich der Drossel-45 dem Druckregler und dem Hydraulikzylinder im Nebenschluss klappe (18) ohne Öffnung des Abblasventils (5) entspricht. eine Öldrossel angeordnet sein kann, die die Druckimpulse des

   Druckreglers so ausgleicht, dass sich bei steigendem Enddruck im unteren Ringraum des Hydraulikzylinders kontinuierlich ein