DE1728150A1

DE1728150A1 - Verdichteranlage mit Kuehler und Verbrennungsmotorantrieb

Info

Publication number: DE1728150A1
Application number: DE19681728150
Authority: DE
Inventors: Hinnrich Dipl-Ing Kattentidt; Kurt Magdhuber
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1968-08-31
Filing date: 1968-08-31
Publication date: 1972-01-05
Also published as: NL6906034A; FR2016704A1; GB1269384A; BE730360A

Description

DEMAG Aktiengesellschaft, 27.8.1968

41 Duisburg, Wolfgang-Reuter-Platz -5390-

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Verdichteranlage mit Kühler und Verbrennungsmotorantrieb

Die Erfindung bezieht sich auf verbrennungsmotorisch betriebene Verdichteranlagen für die Luft- bzw. Gasverdichtung.

Es sind zum einen rotierende Verdichter in ein- oder mehrstufiger Bauart, z.B. Vielzellenverdichter oder Schraubenverdichter mit Flüssigkeitseinspritzung, vorzugsweise Oeleinspritzung, während des Verdichtungsvorganges

und zum anderen Kolben- oder Rotationsverdichter in mehrstufiger Bauart mit Zwischenkühlung des zu verdichtenden Mediums zwischen den Verdichtungsstufen bekannt.

Die zuerst genannte Bauart erlaubt infolge einer verhältnismäßig guten Wärmeabfuhr und einer verhältnismäßig guten Dichtung der vorhandenen Spalte während des Verdichtungsvorganges höhere Druckverhältnisse Je Verdichtungsstufe als ein Verdichter mit einer normalen Schmierung.

Trotz eines geringfügig ungünstigeren Gesamtwirkungsgrades dieser Verdichterbauart wird sie für kleine Anlagen mit Verdichtungsenddrücken bis ca. 10 atü in einstufiger Ausführung häufig verwendet, weil sie gegenüber einer mehrstufigen Bauart mit

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Zwischenkühlung gering bauaufwendiger ist. Ungünstig ist lediglich die zusätzlich vorzusehende Kühlung und Abscheidung der Einspritzflüssigkeit.

Die weiter genannte Bauart weist bei vergleichbarer Liefermenge einen geringfügig günstigeren Gesamtwirkungsgrad auf, ungünstig ist hierbei jedoch der etwas umfangreichere Bauaufwand für die eine oder mehrere weitere Stufen und den oder die erforderlichen Zwischenkühler mit Gebläse.

Die zum Antrieb der vorgenannten Verdichter vorgesehenen Verbrennungsmotore sind Großserienfabrikate, die in erster Linie für den Einbau in Fahrzeuge oder in Baumaschinen gedacht sind. Biese Verbrennungsmotoren sind von vorneherein mit einem Kühlluftgebläse ausgestattet.

Fahrzeuge und Baumaschinen benötigen in der Regel eine Hydraulikanlage. Daher werden die Verbrennungsmotore von vorneherein mit AnschluBmöglichkeiten für Aggregate einer solchen Hydraulikanlage, wie z.B. Hydraulikpumpen oder Hydraulikkühlern, versehen» Diese Hydraulikkühler, die auf wünsch des Kunden sofort in dem Motor eingebaut sind, werden durch einen Luftstrom gekühlt, der von dem Gesamtluftstrom des vorhandenen Kühlluftgebläses für die Zylinder- und Oelkühlung des Motors abgezweigt wird.

Derartige mit dem Verbrennungsmotor verknüpfte Kühlluftgebläse sind von vorneherein so ausgelegt,

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daß die Gebläseleistung, Luftförderstrom und Luftdruck auch noch für den gewünschten zusätzlich eingebauten Hydraulikkühler ausreicht.

Werden nun keine Hydraulikkühler benötigt, wie z.B. bei Verdichteranlagen, so steht an der Kupplung des Antriebsverbrennungsmotors dennoch keine höhere Antriebsleistung zur Verfugung, obwohl auf die zusätzliche Kühlgebläeeleistung verzichtet wird.

Das an den Verbrennungsmotor angeschloseene Kühlluftgebläse weist also eine Leistungsreeerve auf, die nicht mechanisch als Antriebsleistung sondern nur als Kühlleistung zu nutzen ist.

Es wurde nun gefunden, daß der Gesamtwirkungsgrad der bekannten Verdichteranlage, die verbrennungsmotorisch angetrieben wird und bei der entweder eine Einspritzflüasigkeitskühlung oder eine Zwischenkühlung für das zu verdichtende Medium vorgesehen ist, zu verbessern ist bei gleichzeitig verringertem Bauaufwand.

Nach dem allgemeinen Erfindungsgedanken wird die vorhandene, jedoch für den ursprünglich vorgesehenen Zweck ungenutste Kühlleistungsreserve aur Lösung von Kühlproblemen bei einer Verdichteranlage der beanspruchten Gattungen verwendet.

Erfindungsgemäß wird die Kühlleistungsreserve zum einen zum Kühlen der Verdichtereinspritzflüssigkeit und zum anderen zum Zwischenkühlen des zu verdichtenden Mediums verwendet.

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Die Vorteile dieeer Lösungen sind: Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades der Anlage, weil auf zusätzliche, vom Verbrennungsmotor angetriebene Kühlgebläse für die Verdichtereinspritzflüssigkeit bzw. für den Zwischenkühler verzichtet wird.

Wegen des bewußt vorgesehenen Verzichts auf diese sonst üblichen zusätzlichen Aggregate verringert eich der Bauaufwand und damit auch das Bauvolumen der Verdichteranlage um die Kühlgebläse. Dies ist insbesondere für eine fahrbare Verdichteranlage von großem Wert.

Für den Verdichter selbst steht nun eine um die Gebläseleistung höhere Antriebsleistung zur Verfügung.

Für den Fall, daß an dem Verbrennungsmotor bereits serienmäßig angeschlossene Hydraulikanlagenkühler, sogenannte "Vandlerkühler", vorgesehen sind, können diese ohne weiteres zum Kühlen der Verdichtereinsprit zflüssigkeit bzw. sum Zwischenkühlen des zu verdichtenden Mediums angewendet werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung in einer Gegenüberstellung mit den bekannten Bauarten schematisch dargestellt.

Es zeigt

Fig. 1 eine bekannte Verdichteranlage mit

Flüssigkeitseinspritzung, Kühlung und separatem Kühlgeblfise,

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Fig. 2 eine vergleichbare Verdichteranlage, wie nach Fig. 1, jedoch mit Kühlung der Einspritzflüssigkeit durch einen Wandlerkühler,

Fig. 3 eine bekannte Verdichteranlage mit Zwischenkühlung und separatem Kühlgebläse,

Fig. 4 eine vergleichbare Verdichteranlage, wie die nach Fig. 3, «jedoch mit einem Wandlerkühler als Zwischenkühl-Aggregat.

Fig. 1 zeigt einen Verbrennungsantriebsmotor 1, der durch einen Kühlluftstrom eines (nicht dargestellten) Kühlgebläses gekühlt wird.

Dieser Motor treibt einen Verdichter 2 an, bei dem eine Flüssigkeitseinspritzung vorgesehen ist. Die Flüssigkeitsleitung ist mit 4 und die Gas- bzw. Druckluftleitung ist mit 5 bezeichnet.

Bei dieser bekannten Verdichteranlage ist ein Kühler 6 für die Einspritzflüssigkeit vorgesehen und dieser Kühler wird durch den Luftstrom des Gebläses 7 gekühlt. Die für Verdichter 2 und Kühlergebläse 7 gemeinsame Antriebswelle ist mit 3 bezeichnet.

Fig.2 zeigt einen Verbrennungsantriebsmotor 1 in der gleichen Ausführung wie nach Fig. 1, jedoch mit einem angebauten, van (nicht dargestellten) Verbrennungsmotorkühlgebläse mitgekühlten Wandlerkühler 8.

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Der Motor 1 treibt lediglich über die Welle 3 den Verdichter 2 an. Die Flüssigkeitsleitung ist mit 4¹ bezeichnet, sie verläuft bei dieser Anlage durch den Wandlerkühler 8. Die Gas- bzw. Druckluftleitung ist mit 5 bezeichnet.

Bei dieser Ausführung ist auf das sonst übliche zusätzliche Kühlgebläse für den Flüssigkeitskühler verzichtet worden. Aufgrund dieser Maßnahme ist die abgegebene Motorantriebsleistung in vollem Umfang als Verdichterantriebsleistung auszunutzen.

Fig. 3 zeigt einen Verbrennungsantriebsmotor in der gleichen Ausführung wie nach Fig. 1. Er treibt einen zweistufigen Verdichter 9 mit den Verdichtunge stufen 10 und 11 an. Zwischen den Verdichtungsstufen ist ein Zwischenkühler 12 für das in die Gasbzw. Druckluftleitung 13 geförderte und weiter zu verdichtende Medium vorgesehen. Dieser Zwischenkühler wird vom eigens für diesen Kühler vorgesehenen Gebläse 14 luftgekühlt. Die für Verdichter 9 und Gebläse 14 gemeinsame Antriebswelle ist mit 3 bezeichnet.

Fig. 4 zeigt einen Verbrennungsantriebsmotor 1 in der gleichen Ausführung wie Fig· 1.Er ist ebenso, wie Ausführung Fig. 2 zeigt, mit einem serienmäßig angebauten, vom (nicht dargestellten) Verbrennungsmotorkühlgebläee mitgekühlten Wandlerkühler 8 ausgestattet.

Der Motor treibt lediglich über die Welle 3 die Verdichterstufen 10 und 11 des zweistufigen

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Verdichters 9 an. Der vorgesehene Wandlerkühler 8 übernimmt hierbei die Funktion des sonst üblichen getrennten Zwischenkühlers, d.h. das in der Leitung 13 geförderte zu verdichtende Medium wird nun im Wandlerkühler 8 rückgekühlt.

Anstelle der in den Ausführungsbeispielen Fig. 2 und 4 genannten Wandlerkühler können auch Luftbzw. Gaszwischenkühler oder Einspritzflüssigkeitskühler verwendet werden, die von dem Kühlluftstrom des Verbrennungsmotorgebläses mitgekühlt werden, d.h. daß die Kühlleistungsreserve zum Kühlen der Einspritzflüssigkeit oder zum Zwischenkühlen des zu verdichtenden Mediums ausgenutzt wird.

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Claims

DEMAG Aktiengesellschaft, 27.8.1968

Duisburg, Wolfgang-Reuter-Platz -5390-

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Fat entanspräche

Verdichteranlage, bestehend aus einem mit Flüssigkeitseinspritzung versehenen rotierenden Luft- bzw. Gasverdichter, einem Flüssigkeitskühler und einem Verbrennungsantriebsmotor mit Kühlluftgebläse, dessen Gebläseleistung eine über die erforderliche Kühlleistung des Verbrennungsmotors hinausgehende Kühlleistungsreserve umfaßt, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kühlleistungsreserve zum Kühlen der Verdichtereinspritzflüssigkeit verwendet wird.
2. Verdichteranlage, bestehend aus einem mehrstufigen Kolben- bzw· Rotationsverdichter, ein oder mehreren Zwischenkühlern für das gasförmige zu verdichtende Medium und einem Verbrennungsantriebsmotor mit einem Kühlluftgebläse, dessen Gebläseleistung eine über der erforderlichen Kühlleistung des Verbrennungsmotors hinausgehende Kühlleistungsreserve umfaßt, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kühlleistungsreserve zum Zwischenkühlen des zu verdichtenden Mediums verwendet wird.
3. Verdichteranlage nach Anspruch 1 mit einen serienmäßig an den Verbrennungsmotor angeschlossenen ungenutzten Hydraulikanlagenkühler, gekennzeichnet durch

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die Anwendung des Hydraulikanlagenkühlers (Wandlerkühler 8) zum Kühlen der Verdichtereinspritzflüssigkeit .
4. Verdichteranlage nach Anspruch 2 mit einem serienmäßig an den Verbrennungsmotor angeschlossenen ungenutzten Hydraulikanlagenkühler, gekennzeichnet durch

die Anwendung des Hydraulikanlagenkühlers (Wandlerkühler 8) zum Zwischenkühlen des zu verdichtenden Mediums.

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