CH315986A - Verfahren zum Betrieb eines Verdichters mit Zwischenkühlung - Google Patents

Description

  Verfahren zum Betrieb eines Verdichters mit Zwischenkühlung    Die Erfindung bezieht     sich    auf ein Ver  fahren     zum    Betrieb eines Verdichters mit       Zwischenkühlung        zwischen    zwei     hinterein-          andergesehalteten        Teilv        erd-ichtern    und auf eine       Vorrichtung    zur Ausführung dieses Verfah  rens.  



  In     vielen    Fällen treten bei     derartigen        Ver-          dicht.ern        Schwierigkeiten    auf, weil das ange  saugte     Arbeitsmittel        schädliche        Verumreini-          g < mgen    enthält..

   Es handelt, sich hierbei     ins-          besondere    um     S02-    und     S03haltige    Rauch  gase,     beispielsweise    um die     A@Lepuffgase    einer  dem     Verdiehtersatz        nachgeschalteten    Gastur  bine oder um die Abgase anderer     industrieller     Anlagen.

   In dem Kühler zwischen den beiden       Teilverdichtern        kondensiert    ein     Teil    der in  der Luft. enthaltenen Feuchtigkeit.     Dieses          Kondenswasser    vermag die genannten Gase       aufzulösen,

      so     d@ass    schliesslich eine verdünnte       Lösung    von schwefliger Säume oder von     Schwe-          felsäure        entsteht.    Die Säuren greifen die     THe-          tallteile        des        Kühlers    an     und    bilden so     lletall-          sulfate,    die     ebenfalls    vom     Wasser        gelöst    wer  den.

   Obwohl man sich bemüht,, das     Kondens-          wasser    im Kühler oder gleich     anschliessend     aus dem Gas     abzuscheiden,    wird doch ein Teil       säure-    und salzhaltigen     Wassers    in Form fein       verteilter    Tröpfchen und als Nebel von dem  Strom     des    gekühlten Arbeitsmittels mitgenom  men.

   Sobald     diese        Flüssigkeitströpfchen    in  der.     nachgaschalteten        Verdichterteil    gelangen,       schlagen    sie sich auf den     Schaufeln    nieder,  wobei die Säure das Metall angreifen kann.    Wegen der mit der     Verdichtung    verbundenen       Temperaturerhöhung    verdampft das Wasser,  so     diass    die     Salze    auf der     Schaufelur    g zurück  bleiben.

   Damit     verschlechtert        sich    der Wir  kungsgrad, die Schaufeln beginnen zu     korro-          dieren,    und die     angegriffenen    Stellen können  schliesslich zu     Ermüdungsbräehen    führen.  



       Diese        Naehteile    werden gemäss der Erfin  dung verhindert,     indem    ein Teil     des        Arbeits-          mittels    ohne gekühlt. zu werden dem     gekiihlten     Arbeitsmittel beigemischt wird..

   Das Einfüh  ren von nicht     gekühltem,    also heissem Arbeits  mittel in den Strom des     gekühlten,    im Kühler  und     Abscheider        teilweise    vom     Wasser    befrei  ten     Arbeitsmittels    hat zur Folge,

   dass die noch  in dem Strom enthaltenen Tröpfchen vor dem  Erreichen des     zweiten    Teilverdichters     ver-          d.ampfen.    Auch die Säuren gehen in den gas  förmigen Zustand über     und    zerfallen bei  ihrem geringen     Partialdruck    in die     unsehä.d-          lichen        Bestandteile    H20     und    802 bzw.

       S03.     Die in den     Wassertröpfchen        gelösten    Salze       kristallisieren    aus, werden in     Form        eines    fei  nen, trockenen     Staubes    in dem Arbeitsmittel  weiter mitgeführt. und durchströmen den Ver  dichter ohne     nachteilige    Folgen.

   Es     ist.    eine       erwiesene        Tatsache,    dass sich trockener Staub  kaum auf den Schaufeln absetzt, sondern dass  eine Verschmutzung     nur    dann     eintritt,    wenn  die     Schaufeloberfläche    feucht,     ist.     



  Es ist von Vorteil, einen Teil des Arbeits  mittels vor der     Zwischenkühlung        abzuzweigen     und dem übrigen Teil     nach        dessen    Zwischen-      kühleng wieder     beizumischen.    Hierbei kann  die Menge     des    dem     gekühlten        Arbeitsmittel          beizumischenden,        nicht        gekühlten    Arbeitsmit  tels in Abhängigkeit.

   von der     Temperatur    des       Ausführung        des        Verfahrens        besitzt    eine     Lei-          mischung        geregelt        werden.     



  Die     erfindungsgemässe        Vorrichtung    zur  Ausführung des Verfahrens besitzt eine Lei  tung, um der vom     Zwischenkühler    zum     nach-          geschalteten    Teilverdichter führenden Leitung  nicht     gekühltes        Arbeitsmittel        zuführen    zu  können.

       Insbesondere    kann der     Verdiehter     eine den     Zwischenkühler    umgehende Leitung       besitzen,    welche einen Teil     des    noch nicht ge  kühlten Arbeitsmittels dem gekühlten Arbeits  mittel an     einer        Mischstelle    in der vom Zwi  schenkühler     zum        naehgesehalteten        Tei-Iver-          diehter    führenden     Leitung        zuleitet.    Vorteil  haft, ist     es,

      hinter der     Zuführstelle    die vom       Zwischenkühler    zum nachgeschalteten     Teil-          v        erdiehter    führende Leitung behälterartig       aufzuweiten.     



  Die Zeichnung     stellt.    einen Verdichter mit       Zwisch.enkühlurrg,    dem eine Turbine zum An  trieb des     Verdichters    und     eines        Generators          nachgeschaltet        ist,    als     Ausführungsbeispiel    der  erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durch  führung     des    Verfahrens dar.     Nachfolgend     wird auch das Betriebsverfahren     beispiels-          w        eise    erläutert..  



  Der     als        Axialverdichter        ausgebildete        Nie-          derdn-Lekrteilverdiehter    1     saugt.    Luft, die in  den     meisten    Fällen     als        Arbeitsmittel    verwen  det wird,     ans    der     Atmosphäre    an.

   Die     tei-          weise        verdichtete    Luft strömt. durch eine Lei  tung 2 in den Kühler 3     -Lord        dann    durch die       Wasserabscheidersehikanen    4.

   Anschliessend       wird    das     Arbeitsmittel    durch eine Leitung 5  in den ebenfalls als     Axialverdichter    ausgebil  deten     Hoehdracktei#lverdiehter    6 und weiter  in die     Brennkammer    7     geführt.        Das    dort ent  stehende     Verbrennungsgas    treibt die Turbine  3, die     einerseits    mit den beiden     Teilverdieh-          tern    1 und 6 und anderseits mit dem Gene  ;

       rator    9 gekuppelt     ist.    In einer Mulde 10 wird  das im Kühler 3     kondensierte    und     durch    die  Schikanen 4     abgeschiedene        -#Vasser        gesammelt     und in     üblicher        Weise    durch den     Kodenstonf       1.1 abgeleitet. Von der Leitung 2 aus führt  eine     Umgehungsleitung    12 zu einer Mischvor  richtung 13 in der Leitung 5.  



  Im Betrieb strömt ein Teil das den Nie       derdruekteifverdiehter    1     verlassenden        Arbeit.5-          mittels    ohne gekühlt zu werden durch die     Lei-          tung    12 und     @dringt        strahlförmig    durch ein  zelne     Öffnungen    14 radial: von aussen in den       gekühlten        Hauptstrom        des    Arbeitsmittels ein.

    Die hierbei     entstehende    Vermischung wird  noch     dadurch        verbessert,    das die Mischvor  richtung 13     anschliessend    an die Öffnungen  1.4 eine     behälterartige        Aufweitung    15 aufweist  .

    In     diesem    Raum kann der     ungekühlte        Tevl     des     Arbeitsmittels    seine     Wärme    an den übri  gen Teil abgeben und den im     Arbeitsmittel     noch enthaltenen     Feuelr-tigkeitsrest    verdamp  fen, so das die Säure     zerfällt    und die Salze  als     u.nsehädlieher,    feiner, trockener Staub  durch die     Sehaufehing        des    zweiten     Teilver-          fliehters    geführt werden.  



  Die Menge des nicht gekühlten, wieder       beizum,isehenden        Arbeitsmitttels        wird,    durch  eine     Einstelleinrichtung    16 in     Abhängigkei=t     von der mittels zweier Thermometer 17 und  <B>18</B>     festgestell.fen    Temperatur     des    Arbeitsmit  tels vor     und        nach    der     Beimischung        bestimmt.          Diese        Menge    ist     derart        zu    bemessen,

   das der       Sättigungspunkt    der feuchten Luft infolge  der     Temperatunsteigerung        soweit.    erhöht     wird,     das der noch in     Tröpfehenform        mitgeführte     Rest des     Wassers        verdampfen    kann. Die Ein  stellung, kann von Hand     vorgenommen    wer  den, da nicht mit.     plötzlichen,    starken Ände  rungen     des        Arbeitsmittelzustandes    zu rech  nen ist.

   Die     Einstellung    kann aber auch     mit-          tels        bekannter    Vorrichtungen automatisch     er-          f-)1---en.        Ausserdem    genügt     es    in manchen Fäl  len,     lediglich    den     Zustand    des     Arbeitsmittels     nach     ,der    Beimischung als     Regelgrösse    zu ver  wenden,

       beispielsweise    wenn an dieser St     lle     ein     Hy        grometer    eingebaut     wird.     



  Das     Verfahren        ist    nicht auf     das        beschrie-          bene    Ausführungsbeispiel     basehränkt.    Die     Zu-          sammensehaltung        des    Verdichters mit     einer          Gasturbine        wird    zwar ein häufiger V     erwen-          flungszweek    für     diese        Verdichter        sein,

          sie    kön  nen aber auch in     andern    Fällen für sieh     allein         verwendet und     beispielsweise    durch einen       Elektromotor    oder eine Dampfturbine ange  trieben werden.

       Ebenso        irrt    das     erfindungs-          geanässe    Verfahren nicht nur mit der in der  Zeichnung     dargestellten        Umgehungsleitung    12       durchführbar.        Beispielsweise    kann die Luft  auch von einem     Hilfsverdichter    angesaugt  und, ohne gekühlt zu werden, der     1Vlischvor-          riehtung    13     zugeführt    werden.

   Weiterhin be  steht die Möglichkeit, einen Teil     des    den zwei  ten     Teilverdichter        verlassenden    Arbeitsmittels       abzuz-%veigen    und ihn über eine Drosselvorrich  tung ohne Kühlung ebenfalls der Mische     or-          richtung    13 zuzuleiten. Im     allgemeinen    han  delt.     es        sieh    bei dem Verdichter     um    zwei ein  zelne,     hintereinandergeschaltete    Teilverdich  ter.

   Diese     können        getrennt.    angetrieben, direkt  oder über ein Getriebe     miteinander    gekuppelt  sein oder     sogar    auf der gleichen Welle sitzen  und ein     gemeinsames    Gehäuse haben.

   Schliess  lich können auch. die einzelnen     Teile    der An  lage durch beliebige gleichwertige     Teile    er  setzt werden,     beispielsweise    die     Wasserab-          seheidenychikanen    14 durch einen     Zyklon:ab-          scherider    oder die     Axialteilverdichter    durch       Radialteilverd:ichter.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Betrieb eines Verdich ters mit Kühlung zwischen zwei hinterein- andergeschalteten Teilverdieht:ern, dadurch gekennzeichnet., dass ein Teil des Arbeitsmit tels ohne gekühlt zu werden dem gekühlten Arbeitenittel beigemischt wird.

   II. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I bei einem zwei hintereinandergeschaltete Teilverdichter und einen zwischen dieselben geschalteten Zwischenkühler aufweisenden Verdichter, ge kennzeichnet durch eine Leitung, um der vom Zwischenkühler zum nachgeschalteten Teilver dichter führenden Leitung nicht gekühltes Arbeitsmittel zuführen zu können. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass ein Teil des Ar beitsmittels vor der Zwischenkühlung abge zweigt und dem übrigen Teil nasch dessen Zwi schenkühlung wieder beigemischt wird.

   \_'. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Menge das dem gekühlten Arbeitsmittel beiztunisehenden, nicht gekühlten Arbeitsmittels in Abhängigkeit von der Temperatur des Arbeitsmittelstromes vor und nach der Beimischung geregelt wird. 3.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch .eine den Zwischenküh ler umgehende Leitung, welche einen Teil des noch nicht gekühlten Arbeitsmittels dem ge kühlten Arbeitsmittel an einer Mischstelle in der vom Zwischenkühler zum na.chgesehalte- ten Teilverdichter führenden Leitung zuleitet.

   4. Vorrichtung nach Pa,tenta.nsprL2ch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Zu führstelle die vom Zwischenkühler zum nach geschalteten Teilverdichter führende Leitung behälterartig aufgeweitet ist.