DE19932433A1

DE19932433A1 - Economy improvement process for displacement compressors, involving charging normally free-induction compressors using low-pressure centrifugal pre-compressors

Info

Publication number: DE19932433A1
Application number: DE1999132433
Authority: DE
Inventors: Karl-Nikolaus Regar
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 1999-07-12
Publication date: 2000-01-27

Abstract

The economy improvement process involves charging normally free-induction compressors using low-pressure centrifugal pre-compressors. The centrifugal pre-compressor (2) may be driven from the drive motor of the main compressor (5) via a belt, a coupling and a transmission (6), or by a separate motor. A device (9) for throttling the air volume in the system can also be included.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von Kompres soren, die zur Erzeugung von Druckluft verwendet werden und die, nach Bauart, der Gruppe der Verdrängerkompressoren zugeordnet werden können, wobei unter Wirtschaft lichkeit das Verhältnis der Summe aller Kosten (vom Anschaffungspreis bis zu Energie kosten) zur gesamten, produzierten Druckluftmenge (/m³) verstanden wird.The invention relates to a method for improving the economy of Compressors, which are used to produce compressed air and which, by design, can be assigned to the group of positive displacement compressors, with economy, the ratio of the sum of all costs (from the purchase price to energy costs) is understood for the total amount of compressed air produced (/ m ³ ).

Druckluft wird als Energieträger in der Industrie und im Handwerk für viele Anwendungen benötigt, die extrem unterschiedliche Anforderungen bezüglich der Luftmenge, Druckhöhe, Reinheit, Lärmemission, Verfügbarkeit u. a. stellen. Zur möglichst optimalen Erfüllung dieser Anforderungen werden eine Vielzahl von Baugrößen und Bauarten von Kompressoren eingesetzt. Nach Bauart wird zwischen Strömungs- und Verdrängerkompressoren unter schieden, wobei die Letzteren eine stark dominierende Position am Markt genießen. Sie werden als Hubkolbenkompressoren oder als Rotationskompressoren gebaut. Die Letzteren kennen wiederum eine Mehrzahl von Bauarten, wie: Lamellen-, Roots-, Spiral-, Schrauben kompressoren u.s.w. Darüber hinaus werden sie parallel, zum Erreichen der geforderten Luftmenge, oder seriell, zum Erreichen der erforderlichen Druckhöhe zusammengeschaltet.Compressed air is used as an energy source in industry and craft for many applications needs that have extremely different requirements regarding air volume, pressure head, Purity, noise emission, availability and a. put. For the best possible fulfillment of this A large number of sizes and types of compressors are required used. Depending on the type, the flow and displacement compressors are located under divorced, the latter enjoying a strong dominant position in the market. she are built as reciprocating compressors or as rotary compressors. The latter know a variety of types, such as: lamella, roots, spiral, screws compressors etc. In addition, they are used in parallel to achieve the required Air volume, or in series, interconnected to achieve the required pressure head.

Diese extreme Zersplitterung des Marktes führt dazu, daß von jeder Bauart eine relativ kleine Stückzahl abgesetzt werden kann. Deshalb sind alle Bauarten von Verdränger kompressoren, mit Ausnahme der kleinen, mobilen Hubkolbenkompressoren für das Handwerk, die in größeren Stückzahlen hergestellt werden, relativ teuer.This extreme fragmentation of the market leads to a relative of each type small quantities can be sold. That is why all types are displacers compressors, with the exception of the small, mobile reciprocating compressors for the Crafts that are produced in large quantities are relatively expensive.

Eine andere Gemeinsamkeit der Verdrängerkompressoren ist der relativ schlechte Wirkungsgrad. Die Ursachen dafür sind unterschiedlich: bei Hubkolbenkompressoren ist beispielsweise der thermodynamische Wirkungsgrad gut, aber der volumetrische und der mechanische Wirkungsgrad schlecht. Anders bei Rotationskompressoren: dort sind der thermodynamische und der volumetrische Wirkungsgrad schlecht, aber dafür ist der mechanische Wirkungsgrad gut, u.s.w. Deshalb ist der gesamte Wirkungsgrad aller Verdrängerkompressoren relativ schlecht und dementsprechend ist der spezifische Energieverbrauch (kWh/m³) relativ hoch.Another common feature of the positive displacement compressors is the relatively poor efficiency. The reasons for this vary: with reciprocating compressors, for example, the thermodynamic efficiency is good, but the volumetric and mechanical efficiency are poor. It is different with rotary compressors: there the thermodynamic and volumetric efficiency are poor, but the mechanical efficiency is good, etc. Therefore the overall efficiency of all displacement compressors is relatively poor and accordingly the specific energy consumption (kWh / m ³ ) is relatively high.

Diese beide Nachteile, d. h. der hohe Anschaffungspreis und der hohe Energieverbrauch, führen zusammen zu einer verbesserungsbedürftigen Wirtschaftlichkeit der Erzeugung von Druckluft.Both of these disadvantages, i. H. the high purchase price and the high energy consumption, together lead to an improvement in the efficiency of the production of Compressed air.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirtschaftlichkeit aller Bauarten von Verdrängerkompressoren erheblich zu verbessern. The invention has for its object the economy of all types of To significantly improve positive displacement compressors.

Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 aufgeführte Merkmal, d. h. durch die Aufladung der üblicherweise freisaugenden Verdrängerkompressoren mit Hilfe von Nieder druck-Vorverdichtern, die insbesondere als Kreiselverdichter dargestellt werden, gelöst. Dabei ist zu bemerken, daß die in diesem Zusammenhang genannte Aufladung sich von der im Kompressorenbau wohl bekannten und oft praktizierten zwei- oder mehrstufigen Verdichtung durch zwei wichtige Merkmale unterscheidet:
This object is achieved by the feature listed in claim 1, ie by charging the usually free-suction positive-displacement compressors with the aid of low-pressure pre-compressors, which are represented in particular as centrifugal compressors. It should be noted that the charging mentioned in this context differs from the well-known and often practiced two- or multi-stage compression by two important features:

- Charging is all about better filling the intake area of the Compressor with fresh air and thus by increasing the amount of air supplied, while in the case of two-stage or multi-stage compression, the achievement of the required Pressure level is in the foreground, because the air volume is based on the suction capacity of the determined first stage.
- When charging, the share of the low-pressure pre-compressor in the total Pressure ratio of the system considerably lower (strongly asymmetrical) than the proportion of individual compression stages of two-stage or multi-stage compressors, in which the Share of each stage in the total pressure ratio, from thermodynamic and mechanical reasons, is the same size (symmetrical).

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die von einem üblicherweise nicht aufgeladenen Verdrängerkompressor gelieferte Luftmenge (m³/h) bis zur Verdoppelung und bei Bedarf auch darüber hinaus erhöht werden kann, während die zusätzlichen Kosten zum Aufbau der Aufladung nur einen Bruchteil der Kosten ausmacht, die zur Anschaffung eines zusätzlichen Kompressors (bei vorhandenen Anlagen), oder zur Anschaffung eines größeren Kompressors gleicher Kapazität (bei neuen Anlagen) notwen dig wären. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung der spezifischen Kosten zur Herstellung und letztendlich des spezifischen Anschaffungspreises (/m³) und somit zur Minimierung der Kapitaldienstkosten.The advantages achieved by the invention are, in particular, that the amount of air (m ³ / h) supplied by a normally uncharged displacement compressor can be increased up to doubling and, if necessary, beyond, while the additional costs for building up the charge are only a fraction the costs that would be necessary to purchase an additional compressor (for existing systems) or to purchase a larger compressor of the same capacity (for new systems). This leads to a considerable reduction in the specific costs for manufacturing and ultimately the specific purchase price (/ m ³ ) and thus to minimize the capital service costs.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die Verlagerung eines Teils der Verdichtungsarbeit auf einen Kreiselverdichter, dessen Wirkungsgrad erheblich besser als der Wirkungsgrad aller Bauarten von Verdrängerkompressoren ist (sh. VDI Berichte 1418, Seite 47 und Bild 4), eine deutliche Verbesserung des Wirkungsgrades des aufgeladenen Kompressors stattfindet. Dies führt zu einer entsprechenden Reduzierung des spezifischen Energieverbrauchs (kWh/m³) bzw. der spezifischen Energiekosten (/m³). Another advantage of the invention is that by shifting part of the compression work to a centrifugal compressor, the efficiency of which is considerably better than the efficiency of all types of positive-displacement compressors (see VDI Reports 1418, page 47 and Figure 4), a significant improvement in Efficiency of the supercharged compressor takes place. This leads to a corresponding reduction in the specific energy consumption (kWh / m ³ ) or the specific energy costs (/ m ³ ).

Diese beide Verbesserungen, d. h. die erhebliche Senkung der spezifischen Kapitaldienst kosten einerseits und die deutliche Senkung der Energiekosten andererseits, führen zusam men zu einer erheblichen Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der aufgeladenen im Ver gleich zu den derzeit verwendeten, freisaugenden Kompressoren.Both of these improvements, i. H. the significant reduction in specific lending service costs on the one hand and the significant reduction in energy costs on the other hand, bring together men to a significant improvement in the profitability of the charged in Ver same as the currently used, free-sucking compressors.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben.Several embodiments of the invention are shown in the drawings and described in more detail below.

Es zeigenShow it

Fig. 1 Prinzipieller Aufbau eines aufgeladenen Verdrängerkompressors, Fig. 1 Basic structure of a supercharged Verdrängerkompressors,

Fig. 2 Einrichtung zur Abschaltung des Vorverdichters, Fig. 2 means for switching off the supercharger,

Fig. 3 Einrichtung zur stufenlosen Regelung der gelieferten Luftmenge, Fig. 3 means for stepless regulation of the amount of air supplied,

Fig. 4 Aufbau eines mit getrennt angetriebenem Vorverdichters aufgeladenen Kompressors, Fig. 4 Construction of a charged with separately driven supercharger compressor,

Fig. 5 Aufbau der Aufladung von parallel geschalteten Kompressoren, Fig. 5 construction of the charging of parallel-connected compressors,

Fig. 6 Aufbau der Aufladung von seriell geschalteten Kompressoren, Fig. 6 construction of the charging of series-connected compressors,

Fig. 7 Aufbau der Aufladung eines größeren Kompressors durch zwei parallel geschaltete Vorverdichter. Fig. 7 Structure of the charge of a larger compressor through two parallel pre-compressors.

Der Fig. 1, die den Patentansprüchen 1 + 2 entspricht, ist zu entnehmen, daß die frische Luft von einem Vorverdichter (1), vorzugsweise von einem Kreiselverdichter, durch einen Filter (2) angesaugt wird. Die auf einer Druckhöhe von 1,5 : 1 bis 2 : 1 oder darüber vorver dichtete und somit erwärmte Luft kann über einen Zwischenkühler (3) beispielsweise zu einem Hubkolbenkompressor (4) geführt werden, mit dessen Hilfe die vorverdichtete Luft auf die geforderte Druckhöhe weiter verdichtet wird. Der Antrieb des Hubkolbenkompres sors erfolgt durch einen Elektromotor (5), der in der Regel mit konstanter Drehzahl arbeitet.Of FIG. 1, corresponding to the patent claims 1 and 2, can be found that the fresh air from a supercharger (1), is preferably sucked by a centrifugal compressor, through a filter (2). The air pre-compressed at a pressure level of 1.5: 1 to 2: 1 or above and thus heated can be conducted via an intercooler ( 3 ), for example, to a reciprocating compressor ( 4 ), with the aid of which the pre-compressed air continues to the required pressure level is compressed. The reciprocating compressor is driven by an electric motor ( 5 ), which usually works at a constant speed.

Der gleiche Motor treibt gleichzeitig auch den Kreiselverdichter an. Um eine Druckhöhe von 2 : 1 oder mehr erzeugen zu können und gleichzeitig einen geringen Bauraum zu beanspru chen und niedrige Zusatzkosten zu verursachen, muß der Kreiselverdichter mit viel höheren Drehzahlen als der Antriebsmotor arbeiten. Die dafür erforderliche Übersetzung wird teil weise durch ein Getriebe (6) und teilweise durch die Einrichtung (7), die gleichzeitig zur Übertragung der Leistung von der Welle des Motors zur Eingangswelle des Obersetzungs getriebes verwendet wird, realisiert. Diese Einrichtung kann ein Keil- oder Vielkeilriemen, bzw. eine Kette mit den dazugehörigen An- und Abtriebsrad, sowie mit der nötigen Spannungs- und Dämpfungsvorrichtung sein. The same motor also drives the centrifugal compressor. In order to be able to produce a pressure head of 2: 1 or more while at the same time taking up little space and causing low additional costs, the centrifugal compressor must work at much higher speeds than the drive motor. The necessary translation is partly realized by a gear ( 6 ) and partly by the device ( 7 ), which is used at the same time for the transmission of power from the shaft of the motor to the input shaft of the step-up gear. This device can be a V-belt or multi-V-belt, or a chain with the associated input and output gear, as well as with the necessary tensioning and damping device.

Ein Kolbenkompressor, der bei dem geforderten Druckverhältnis (von beispielsweise 10 : 1) eine bestimmte Luftmenge im freisaugenden Betrieb liefert, wird durch die Aufladung in die Lage versetzt, eine drastisch erhöhte Luftmenge liefern zu können. Die erreichbare Erhö hung der Lieferkapazität wird hauptsächlich vom ausgewählten Druckverhältnis des Kreisel verdichters bestimmt. Bei einem Druckverhältnis des Kreiselverdichters von beispielsweise 2 : 1 und einem gegebenen gesamten Druckverhältnis des aufgeladenen Kompressors von 10 : 1 ist mit einer Verdoppelung der gelieferten Luftmenge zu rechnen, denn die anderen Faktoren, wie die Temperatur der Ladeluft, das geringer gewordene Expansionsverhältnis der im "toten Raum" eingeschlossenen Druckluft, die geringeren volumetrischen Kompres sionsverluste u. a.m., wirken teils positiv und teils negativ auf die gelieferte Luftmasse (kg/h). Die Summe aller zusätzlichen Einflüsse bleibt verhältnismässig gering.A piston compressor, which at the required pressure ratio (e.g. 10: 1) A certain amount of air in the free suction mode is delivered by the charge in the Positioned to be able to deliver a drastically increased amount of air. The achievable increase The delivery capacity depends mainly on the selected pressure ratio of the gyroscope compressor determined. With a pressure ratio of the centrifugal compressor of, for example 2: 1 and a given total pressure ratio of the supercharged compressor of 10: 1 is expected to double the amount of air supplied, because the others Factors such as the temperature of the charge air and the expansion ratio that has decreased the compressed air enclosed in the "dead space", the lower volumetric compresses loss of u. a.m., have a partly positive and partly negative effect on the delivered air mass (kg / h). The sum of all additional influences remains relatively small.

Der Leistungsbedarf des Motors zum Antrieb des Kompressors und des Kreiselverdichters wird jedoch nicht wie die gelieferte Luftmenge verdoppelt, sondern er bleibt in diesem Fall um ca. 20% geringer als bei freisaugenden Kompressoren mit gleicher Luftlieferkapazität. Grund dafür ist der erheblich höhere Wirkungsgrad des Kreiselverdichters, der sich in der Verbesserung des gesamten Wirkungsgrades des aufgeladenen Kompressors bemerkbar macht. Dementsprechend sinkt auch der spezifische Energieverbrauch des aufgeladenen Kompressors um einen ähnlichen Prozentsatz.The power requirement of the motor to drive the compressor and the centrifugal compressor is not doubled like the amount of air delivered, but remains in this case about 20% less than with free-suction compressors with the same air delivery capacity. The reason for this is the significantly higher efficiency of the centrifugal compressor, which is in the Noticeable improvement in the overall efficiency of the supercharged compressor makes. Accordingly, the specific energy consumption of the charged one also drops Compressor by a similar percentage.

Fig. 2 veranschaulicht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung gemäß des Patentanspruchs 3. Sie besteht darin, daß der Kreiselverdichter mit Hilfe einer Kupplung (8), in der Regel eine elektromagnetische Kupplung, abgeschaltet werden kann und zwar dann, wenn der momentane Druckluftbedarf unterhalb der Lieferfähigkeit des Kompressors beim freisaugenden Betrieb absinkt und der Antriebsmotor nur mit konstanter Drehzahl arbeiten kann. Dadurch kann eine kostengünstige verlustarme Zweipunktregelung der Liefermenge verwirklicht werden. Fig. 2 illustrates a further advantageous embodiment of the invention according to claim 3. It consists in the fact that the centrifugal compressor can be switched off with the aid of a clutch ( 8 ), usually an electromagnetic clutch, when the current compressed air requirement is below the Delivery capacity of the compressor decreases during free suction operation and the drive motor can only work at constant speed. This enables cost-effective, low-loss, two-point control of the delivery quantity.

Fig. 3 entspricht dem Patentanspruch 4 und gibt den Aufbau eines aufgeladenen Kom pressors wieder, welcher um eine stufenlose und verlustarme Regeleinrichtung der geliefer ten Luftmenge bei konstanter Drehzahl des Antriebsmotors ergänzt wird. Diese Einrichtung (9) besteht im wesentlichen aus einer Drosselklappe zur Drosselung des vom Kreiselver dichter erzeugten Druckluftstromes. Sie kann pneumatisch oder elektrisch betätigt und pas siv oder aktiv geregelt werden. Durch eine geschickte Auswahl des Betriebspunktes des Kreiselverdichters bei Vollast in seinem Betriebskennfeld wird die Voraussetzung geschaf fen, daß die kontinuierliche Betätigung der Drosselkappe in Richtung "Schließen" eine stufenlose und verlustarme Verringerung der vom Kreiselverdichter gelieferten Luftmenge zur Folge hat, trotz der konstant bleibenden Drehzahl des Antriebsmotors. Deshalb bekommt der Kompressor kontinuierlich weniger Luft mit kontinuierlich absinkendem Druckverhältnis. Im Grenzfall entspricht die Luftmenge und der Luftdruck nach der Dros selklappe genau den Werten des freisaugenden Betriebes. Deshalb kann der Kreiselver dichter abgeschaltet werden, denn die momentan geforderte Luftmenge vom Kompressor allein erzeugt werden kann. Durch eine weitere Betätigung der Drosselklappe in Richtung "Schließen" kann die vom Kompressor allein gelieferte Luftmenge nach der, bei freisaugen den Kompressoren angewandten Methode weiter verringert werden. Diese sehr wirksame Art der Regelung der Luftmenge ist zwar bezogen auf dem Vollastpunkt verlustarm, aber nicht verlustfrei. Sie kann dennoch in vielen Fällen eine wirtschaftlichere Lösung als die teuere Regelung durch Variation der Drehzahl des Antriebsmotors abgeben, denn auch diese ist bei Teillast nicht verlustfrei und darüber hinaus sehr teuer. Ihre Anwendung im Kombination mit der Konfiguration nach Anspruch 1 oder 1 + 2 bedarf deshalb einer sorg fältigen, fallbezogenen Analyse der Betriebskennfeldern des Motors und des Kompressors in Übereinstimmung mit dem aus dem Bedarfsprofil resultierenden Lastkollektiv der Anlage und seiner Komponenten. Dadurch können die Kosten für Energie über die Lebensdauer und die Kapitaldienstkosten für beiden Alternativen ermittelt und verglichen, was letztend lich zur fundierten Auswahl der wirtschaftlicheren Lösung beiträgt. Fig. 3 corresponds to claim 4 and shows the structure of a supercharged compressor again, which is supplemented by a stepless and low-loss control device of the delivered air quantity at a constant speed of the drive motor. This device ( 9 ) consists essentially of a throttle valve for throttling the compressed air flow generated by the Kreiselver denser. It can be operated pneumatically or electrically and can be controlled passively or actively. By skilfully selecting the operating point of the centrifugal compressor at full load in its operating map, the prerequisite is created that the continuous actuation of the throttle cap in the direction of "closing" results in a continuous and low-loss reduction in the amount of air supplied by the centrifugal compressor, despite the constant speed of the Drive motor. That is why the compressor gets less and less air with a continuously decreasing pressure ratio. In the extreme case, the air volume and the air pressure after the throttle valve correspond exactly to the values of the free-sucking operation. Therefore, the gyro compressor can be switched off, because the currently required amount of air can be generated by the compressor alone. By actuating the throttle valve further in the "closing" direction, the amount of air supplied by the compressor alone can be further reduced according to the method used when the compressors are sucked free. This very effective way of regulating the air volume is low-loss based on the full load point, but not loss-free. In many cases, however, it can provide a more economical solution than the more expensive control by varying the speed of the drive motor, because even this is not lossless at part load and is also very expensive. Your application in combination with the configuration according to claim 1 or 1 + 2 therefore requires a careful, case-related analysis of the operating characteristics of the engine and the compressor in accordance with the load spectrum of the system and its components resulting from the demand profile. This enables the cost of energy over the service life and the capital service costs for both alternatives to be determined and compared, which ultimately helps to make a more informed choice of the more economical solution.

Fig. 4 bezieht sich auf der Anspruch 5 und gibt den Aufbau einer Anlage wieder, bei der, der Kreiselverdichter nicht mehr vom Antriebsmotor des Kompressors, sondern vom einem zusätzlichen Motor (10) angetrieben wird. Dieser Aufbau ist insbesondere für vorhandene Kompressoranlagen vorteilhaft, bei welchen der vorhandene Antriebsmotor aus Kosten- oder Platzgründen nicht durch einen stärkeren Motor ersetzt werden kann oder darf. Die unter dieser Einschränkung erreichbare Erhöhung der Luftmenge liegt allerdings bei etwa 50%. Diese Begrenzung kommt in diesem Fall nicht vom Kompressor selbst, sondern von der installierten Motorleistung her, denn diese wird bei einer Steigerung der Luftmenge um 50 bis 60%, trotz der Halbierung des Druckverhältnisses des Kompressors, weitgehend aus geschöpft und somit einen eigenen Motor zum Antrieb des Kreiselverdichters erforderlich macht. Dieser Motor darf sowohl mit konstanter, als auch mit variabler Drehzahl arbeiten. Auch dieser Aufbau kann bei Bedarf um einer Kupplung nach Anspruch 2 und/oder einer Drosseleinrichtung nach Anspruch 3 ergänzt werden. Fig. 4 relates to claim 5 and shows the structure of a system in which the centrifugal compressor is no longer driven by the drive motor of the compressor, but by an additional motor ( 10 ). This structure is particularly advantageous for existing compressor systems in which the existing drive motor cannot or must not be replaced by a more powerful motor for reasons of cost or space. However, the increase in air volume that can be achieved with this restriction is around 50%. In this case, this limitation does not come from the compressor itself, but from the installed engine power, because with an increase in the air volume of 50 to 60%, despite the halving of the pressure ratio of the compressor, this is largely exhausted and thus a separate engine for the drive of the centrifugal compressor is required. This motor can work with constant as well as with variable speed. This structure can also be supplemented if necessary by a clutch according to claim 2 and / or a throttle device according to claim 3.

Fig. 5 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung entsprechend dem An spruch 6, die darin besteht, daß mit Hilfe eines einzigen Kreiselverdichters mehrere kleine re parallel geschaltete Kompressoren aufgeladen werden, wobei der Vorverdichter durch einen eigenen Motor oder durch den entsprechend dimensionierten Motor eines der paral lel geschalteten Kompressoren angetrieben wird. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, die Kapazität einer Anlage zu verdoppeln oder bei gegebener Kapazität die Anzahl der Kom pressoren zu halbieren. Dieser Aufbau ist beispielsweise bei trockenlaufenden, ölfreien Kompressoren besonders wirtschaftlich. Fig. 5 shows a further advantageous embodiment of the invention according to claim 6, which consists in that several small re parallel compressors are charged with the help of a single centrifugal compressor, the pre-compressor by its own motor or by the appropriately dimensioned motor one of the parallel compressors is driven. In this case it is possible to double the capacity of a system or to halve the number of compressors for a given capacity. This structure is particularly economical for dry-running, oil-free compressors, for example.

Fig. 6 bezieht sich auf den Anspruch 7 und betrifft seriell geschaltete Kompressoren, bzw. Kompressoren mit zwei- oder mehrstufiger Verdichtung. Auch hier kann die erforderliche Aufladung der ersten Stufe des Verdichters durch einen Aufbau gemäß dem Anspruch 1, den Ansprüchen 1 bis 3, dem Anspruch 6, den Ansprüchen 6 + 2 + 3 u.s.w. mit ähnlichen posi tiven Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit erfolgen. Fig. 6 relates to claim 7 and relates to series-connected compressors, or compressors with two- or multi-stage compression. Here, too, the necessary charging of the first stage of the compressor can be carried out by a structure according to claim 1, claims 1 to 3, claim 6, claims 6 + 2 + 3, etc. with similar positive effects on economy.

Fig. 7 verdeutlicht die Möglichkeit, größere Kompressoren mit Hilfe von zwei parallel geschalteten Kreiselverdichtern gemäß dem Anspruch 8 aufzuladen. Dadurch läßt sich die kostenintensive Entwicklung eines größeren Kreiselverdichters, der wegen geringere Stückzahlen auch teurer als zwei kleinere Verdichtern sein kann, vermeiden. Fig. 7 shows the possibility of larger compressors by means of two parallel-connected centrifugal compressors illustrated according to claim charge. 8 This avoids the cost-intensive development of a larger centrifugal compressor, which can also be more expensive than two smaller compressors because of the smaller numbers.

Alle Patentansprüche können nicht nur bei Hubkolbenkompressoren wirtschaftlich vorteil haft, sondern bei allen derzeit verwendeten Verdängerkompressoren angewendet werden, sowohl bei vorhandenen als auch bei neuen Druckluftanlagen.All claims can be economically advantageous not only in reciprocating compressors but can be used with all currently used compressor compressors, for both existing and new compressed air systems.

Daraus folgt, daß die Anwendung der Aufladung bei den üblicherweise freisaugenden Kompressoren ein äußerst flexibles Verfahren zur erheblichen Verbesserung der Wirt schaftlichkeit der Erzeugung von Druckluft darstellt, das auf zwei Säulen aufgebaut ist
It follows that the application of the charge in the usually free-sucking compressors is an extremely flexible method for significantly improving the economy of the production of compressed air, which is built on two columns

1. sharp reduction in specific manufacturing costs through a drastic and inexpensive increase in the amount of air supplied, and
2. Significant reduction in specific energy consumption and thus energy costs by improving the overall efficiency of the charged compress sors.

Claims

1. A method for improving the economy of positive displacement compressors of all known types, characterized in that the usually free-sucking compressors with the help of low-pressure pre-compressors, in particular gyro compressors, are charged.

2. The method according to claim 1, characterized in that the pre-compressor from Drive motor of the compressor via a device for transmitting the power and a transmission gear is driven.

3. The method according to claim 1 + 2, characterized in that the pre-compressor with the help a clutch can be switched on and off.

4. The method according to claim 1 + 2 or 1 to 3, characterized in that between the Centrifugal compressor and the compressor an adjustable throttle valve is arranged for the stepless and energy-saving control of the delivered by the centrifugal compressor air volume and the pressure ratio generated by it remain constant the speed of the drive motor is used.

5. The method according to claim 1 or 1 + 4, characterized in that the pre-compressor is driven by its own engine at constant or variable speed and that, adjusting the gear ratio between the engine and the centrifugal compressor via a gearbox.

6. The method according to one or more claims from 1 to 5, characterized in that that the pre-compressor simultaneously two or more compressors connected in parallel supplied with pre-compressed air.

7. The method according to one or more claims from 1 to 4, characterized in that that the pre-compressor is the first stage of a multi-stage compressor or system supplied by pre-compressed air from series-connected compressors.

8. The method according to one or more claims from 1 to 6, characterized in that that a larger compressor using two smaller ones connected in parallel Pre-compressor is charged.