DE2621593A1 - Compressor with air after cooler - has cooling air flowing both through after cooler and main oil cooler in series - Google Patents
Compressor with air after cooler - has cooling air flowing both through after cooler and main oil cooler in seriesInfo
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Abstract
Description
Verdichter mit Nachkühler Compressor with aftercooler
Die Erfindung betrifft einen Verdichter mit einem Nachkühler für die vom Verdichter gelieferte Druckluft, insbesondere einen Schraubenverdichter mit Öleinspritzung, bei dem der Nachkühler und der Ölkühler von der Kühlluft in Reihenschaltung durchströmt werden.The invention relates to a compressor with an aftercooler for Compressed air supplied by the compressor, in particular with a screw compressor Oil injection, in which the aftercooler and the oil cooler from the cooling air are connected in series are flowed through.
Luftgekühlte Nachkühler werden bei Verdichtern dazu verwendet, damit möglichst trockene Druckluft geliefert werden kann, wie sie zum Beispiel zum Sandstrahlen und dergleichen erwünscht ist. Im Nachkühler wird die erwärmte, vom Verdichter kommende Druckluft abgekuhlt, worauf dann in einem Abscheider das durch die Abkühlung der Druckluft freigesetzte Wasser abgezogen werden kann. Bei Außentemperaturen unter dem Gefrierpunkt können hierbei Probleme auftreten, weil das im Nachkühler entstehende Kondensat vereisen kann.Air-cooled aftercoolers are used in compressors to do so Compressed air that is as dry as possible can be supplied, for example for sandblasting and the like is desirable. The heated air coming from the compressor is in the aftercooler Compressed air cooled, whereupon in a separator that by cooling the Compressed air released water can be drawn off. At outside temperatures below Problems can arise here at freezing point, because this occurs in the aftercooler Condensate can freeze.
das das Einfrieren des Nachkühlers verhindern, wird nach der Erfindung ein den Nachkühler umgehender Kanal für die Kühlluft vorgesehen, der absperrbar und freigebbar ist. Dieser den Nachkühler umgehende Kanal kann von Hand oder automatisch dann freigegeben werden, wenn die Außentemperatur unter den Gefrierpunkt sinkt, so daß die Kühlluft aufgrund des geringeren Strömungswiderstandes im wesentlichen durch diesen Kanal strömt, der beispielsweise durch einen Schieber absperrbar ist.that will prevent the aftercooler from freezing the Invention a bypassing the aftercooler channel for the cooling air is provided, which can be shut off and is releasable. This channel bypassing the aftercooler can be manual or automatic released when the outside temperature drops below freezing point, so that the cooling air due to the lower flow resistance essentially flows through this channel, which can be shut off, for example, by a slide.
Vorzugsweise wird eine Anordnung vorgesehen, bei der der den Nachkühler umgehende Kanal durch eine oder mehrere Klappen freigebbar ist, die in der Offenstellung den Nachkühler abdecken, so daß durch diesen keine Kühlluft mehr strömen kann und auf diese Weise mit Sicherheit ein Vereisen verhindert wird.An arrangement is preferably provided in which the aftercooler bypassing channel can be released by one or more flaps that are in the open position cover the aftercooler so that no more cooling air can flow through it and in this way icing is prevented with certainty.
Vor allem bei Verdichtereinheiten, bei denen das Aggregat mit Zusatzgeräten in einem Außengehäuse untergebracht ist, ist es zweckmäßig, den Nachkühler in einem Kühlluftkanal anzuordnen, dessen Querschnittsfläche größer als die Kühlerfläche ist, wobei am Nachkühler eine oder mehrere Klappen angelenkt werden, die in der Schließstellung die restliche Querschnittsfläche dieses Kühlluftkanals abdecken bzw.Especially with compressor units in which the unit with additional devices is housed in an outer housing, it is useful to have the aftercooler in one To arrange cooling air duct, the cross-sectional area of which is larger than the radiator surface is, one or more flaps are hinged to the aftercooler, which are in the Cover the remaining cross-sectional area of this cooling air duct in the closed position respectively.
einnehmen. Bei einer solchen Ausgestaltung ist es nicht erforderlich, einen eigenen Bypasskanal vorzusehen.take in. With such a configuration, it is not necessary to provide its own bypass channel.
Zur Vereinfachung der Abdeckung des Nachkühlers und der Klappenanordnung kann in einem Abstand vor dem Nachkühler eine Ablenkplatte angeordnet werden, die von der Kühlluft umströmt werden kann. Beim Abdecken des Nachkühlers können sich die seitlichen Klappen an diese Ablenkplatte anlegen und auf diese Weise den Nachkühler abdecken.To simplify the aftercooler cover and flap assembly a baffle can be placed at a distance in front of the aftercooler, which can be flowed around by the cooling air. When covering the aftercooler, place the side flaps against this baffle and in this way the aftercooler cover.
Vorzugsweise werden solche Klappen durch eine elektrische oder hydraulische Betätigungseinrichtung verstellt, welche von einem Temperaturmeßgerät steuerbar ist, welches lediglich auf einen oberen und unteren Temperaturgrenzwert eingestellt werden kann oder auch Zwischenwerte der Außentemperatur liefert, damit die Klappen im wesentlichen stufenlos verstellt werden können.Such flaps are preferably electric or hydraulic Adjusted actuating device, which can be controlled by a temperature measuring device which is only set to an upper and lower temperature limit will can or also supplies intermediate values of the outside temperature, so that the flaps essentially can be continuously adjusted.
Im Falle einer hydraulischen Betätigungseinrichtung für die Klappen wird bei einem Schraubenkompressor mit Öleinspritzung vorteilhafterweise das Drucköl der Öleinspritzung für die Klappenbetätigung verwendet.In the case of a hydraulic actuator for the flaps In the case of a screw compressor with oil injection, the pressure oil is advantageously used the oil injection is used for the flap actuation.
Um das Einfrieren des Nachkühlers zu verhindern, kann nach der Erfindung im Kühlluftkanal vor dem Nachkühler oder im Nachkühler selbst eine Heizeinrichtung vorgesehen werden, die in Abhängigkeit von der Kühllufttemperatur ein- oder abgeschaltet wird. Es kann hierfür eine elektrische Heizeinrichtung oder ein Wärmetauscher vorgesehen werden, wobei im Falle eines Schraubenverdichters mit Öleinspritzung durch den Wärmetauscher vorzugsweise das erwärmte Öl der Öleinspritzung strömt, das hierbei gekühlt wird.In order to prevent the aftercooler from freezing, according to the invention a heating device in the cooling air duct in front of the aftercooler or in the aftercooler itself are provided, which are switched on or off depending on the cooling air temperature will. An electrical heating device or a heat exchanger can be provided for this purpose in the case of a screw compressor with oil injection through the heat exchanger preferably the heated oil of the oil injection flows, which is cooled in the process.
Zur Verhinderung des Einfrierens des Nachkühlers kann eine Klappensteuerung mit Bypasskanal oder eine Heizeinrichtung verwendet werden. Zur Regelung des thermischen Haushalts einer Verdichteranlage können diese beiden Vorrichtungen auch gemeinsam verwendet werden.A flap control can be used to prevent the aftercooler from freezing can be used with a bypass duct or a heating device. To regulate the thermal Household of a compressor system, these two devices can also be used together be used.
Beispielsweise Ausführungsformen nach der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen Fig. 1 schematisch einen Nachkühler mit Bypasskanal zeigt.Exemplary embodiments according to the invention are given below explained in more detail with reference to the drawings, in which FIG. 1 schematically shows an aftercooler with bypass channel shows.
Fig. 2 stellt schematisch eine andere Anordnung des Nackühlers im Ansaugkanal einer Verdichteranlage dar.Fig. 2 shows schematically another arrangement of the neck sensor in The intake duct of a compressor system.
Fig. 3 zeigt bei einer anderen Ausführungsform der NachkUhleranordnung die Steuerung der Klappenbetätigung.Fig. 3 shows another embodiment of the aftercooler arrangement the control of the flap actuation.
Fig. 4 stellt schematisch die Anordnung eines Wärmetauschers im Kühlluftkanal dar.Fig. 4 shows schematically the arrangement of a heat exchanger in the cooling air duct represent.
Fig. 5 zeigt schematisch die Anordnung einer Heizeinrichtung m im Nachkühler und die Steuerung der Heizeinrichtung.Fig. 5 shows schematically the arrangement of a heating device m im Aftercooler and the control of the heating device.
In Fig. 1 ist mit 1 ejn Außengehäuse bezeichnet, wie es bei schallgedämpften Kompressoranlagen verwendet wird. Bei 2 wird Kühlluft angesaugt, die durch einen Nachkühler 3 strömt, in dem die vom Verdichter kommende, erwärmte Druckluft zur Wasserabscheidung abgekühlt wird. Bei Schraubenverdichtern mit Öleinspritzung kann der Ölkühler unmittelbar hinter dem Nachkühler 3 oder in Strömungsrichtung der Kühlluft hinter dem Aggregat angeordnet sein, das gleichfalls von der angesaugte Kühlluft gekühlt wird. Um das Einfrieren des Nachkühlers bei tiefen Außentemperaturen zu verhindern, ist bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ein Bypasskanal 4 vorgesehen, durch den die bei 2 angesaugte Kühlluft unter Umgehung des Nachkühlers 3 durch den Ölkühler und den Aggregatraum geleitet werden kann.In Fig. 1, 1 denotes an outer housing, as is the case with soundproofed Compressor equipment is used. At 2, cooling air is sucked in through a Aftercooler 3 flows, in which the coming from the compressor, heated compressed air to Water separation is cooled. In the case of screw compressors with oil injection, the oil cooler immediately behind the aftercooler 3 or in the direction of flow of the cooling air be arranged behind the unit, which is also drawn from the cooling air is cooled. To prevent the aftercooler from freezing at low outside temperatures prevent, a bypass channel 4 is provided in the embodiment according to FIG. 1, through which the sucked in at 2 cooling air bypassing the aftercooler 3 through the Oil cooler and the unit room can be routed.
Zum Absperren und Freigeben des Bypasskanals 4 könnte ein Schieber vorgesehen werden, zweckmäßigerweise wird jedoch eine Klappe 5 vorgesehen, die in Fig. 1 in der'Schließstellung dargestellt ist. Durch Verschwenken der Klappe in die durch gestrichelte Linien angedeutete Stellung wird der Bypasskanal 4 freigegeben und zugleich der Nachkühler 3 abgedeckt, so daß durch diesen keine Kühlluft mehr strömen kann.A slide could be used to shut off and release the bypass channel 4 are provided, but expediently a flap 5 is provided, which is shown in Fig. 1 is shown in the 'closed position. By swiveling the flap in the position indicated by dashed lines, the bypass channel 4 is released and at the same time the aftercooler 3 is covered so that there is no longer any cooling air through it can flow.
Eine andere Ausführungsform nach der Erfindung ist in Fig. 2 wiedergegeben, wobei der Nachkühler 3 in einem Ansaugkanal 6 angeordnet ist, dessen Querschnittsfläche größer als die Kühlerfläche ist. Beiderseits des Nachkühlers 3 sind Klappen 5 angelenkt, welche zusammen mit dem Nachkühler 3 die Querschnittsfläche des Ansaugkanals 6 ausfüllen. Durch Verschwenken dieser Klappen 5 in die durch gestrichelte Linien dargestellte Offenstellung kann der Nachkühler 3 abgedeckt werden, wobei auf beiden Seiten von diesem die Kühlluft durch den Aggregatraum und dann durch den Ölkühler strömen kann.Another embodiment according to the invention is shown in Fig. 2, the aftercooler 3 being arranged in an intake duct 6, the cross-sectional area of which is larger than the radiator surface. Flaps 5 are hinged on both sides of the aftercooler 3, which, together with the aftercooler 3, fill the cross-sectional area of the intake duct 6. By pivoting this Flaps 5 in the dashed lines open position shown, the aftercooler 3 can be covered, with both Side of this the cooling air through the unit space and then through the oil cooler can flow.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 zeigt eine andere Anordnung im Bereich des Nachkühlers 3 mit einer automatischen Klappensteuerung. Ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der Nachkühler 3 in einem Ansaugkanal 6 mit großem Querschnitt angeordnet, wobei beiderseits des Nachkühlers 3 die Klappen 5 angelenkt sind. In einem Abstand vor dem Nachkühler 3 ist eine Ablenkwand 7 angeordnet, die beiderseits von der durch die Öffnung 2 in das Gehäuse 1 angesaugten Kühlluft umströmt wird. In der dargestellten Schließstellung der Klappen 5 strömt die Kühlluft durch den Nachkühler 3, während durch Verschwenken der Klappen in die durch strichpunktierte Linien wiedergegebene Offenstellung der Nachkühler 3 abgedeckt wird, da sich die Klappen 5 an die Ablenkand 7 anlegen und mit dieser ein kastenförmiges Gehäuse vor dem Nachkühler 3 bilden. Durch die Anordnung der Ablenkwand 7 kann der Schwenkbereich der Klappen 5 zum Abdecken des Nachkühlers verringert werden.The embodiment of Fig. 3 shows a different arrangement in the area of the aftercooler 3 with an automatic flap control. Similar to the Embodiment according to FIG. 2, the aftercooler 3 is in an intake duct 6 with a large Arranged cross-section, with the flaps 5 hinged on both sides of the aftercooler 3 are. At a distance in front of the aftercooler 3, a baffle 7 is arranged, which The cooling air drawn into the housing 1 through the opening 2 flows around both sides will. In the illustrated closed position of the flaps 5, the cooling air flows through the aftercooler 3, while by pivoting the flaps in the dash-dotted line Lines reproduced open position of the aftercooler 3 is covered, since the Put flaps 5 on the deflector 7 and with this a box-shaped housing in front the aftercooler 3 form. Due to the arrangement of the deflecting wall 7, the pivoting range the flaps 5 to cover the aftercooler can be reduced.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 werden die Klappen 5 durch Hydraulikzylinder 8 verschwenkt, die bei 9 im Gehäuse 1 der Kompressoranlage angelenkt sind. Anstelle dieser hydraulischen Betätigungseinrichtung kann auch eine elektrisch betätigte Verstellung der Klappen 5 vorgesehen werden.In the embodiment of FIG. 3, the flaps 5 are through Hydraulic cylinder 8 pivoted, which is hinged at 9 in the housing 1 of the compressor system are. Instead of this hydraulic actuation device, an electric actuated adjustment of the flaps 5 are provided.
Die Verstellung der Klappen 5 in die Offen- oder Schließstellung wird durch ein Temperaturmeßgerät 10 gesteuert, das beispielsweise auf eine obere und untere Grenzarerttemperatur eingestellt ist, so daßytei diesen beiden Temperaturwerten schaltet oder einen Impuls für einen Schalter 11 abgibt, der in einer elektrischen Versorgungsleitung 12 angeordnet ist, die zu einem 4/2-Wegeventil 13 führt. Durch diesesWegeventil 13 wird die Druckbeaufschlagung der Hydraulikzylinder 8 gesteuert. Mit der Leitung 14 ist das Wegeventil 13 mit dem Luftansaugstutzen eines Schraubenverdichters 15 verbunden und über die Leitung 16 an die Öleinspritzleitung des Verdichters angeschlossen, durch welche unter Druck stehendes Öl in den Schraubenverdichter eingeleitet wird. In der dargestellten Schaltstellung des Wegeventils 13 sind die Hydraulikzylinder 8 über eine Leitung 17 mit dem Druck der Öleinspritzleitung so beaufschlagt, daß sie die Klappen 5 in der dargestellten Schließstellung halten. Die bei dieser Schaltstellung als Rücklaufleitung dienende Leitung 18 ist über das Wegeventil 13 mit dem Ansaugstutzen des Verdichters verb-unden. Durch Umschalten des Ventiles 13 wird der Druck der Leitung 16 über die Leitung 18 an die Hydraulikzylinder 8 gegeben, während dann über die Leitung 17 und die Leitung 14 das Rücklauföl in den Ansaugstutzen fließt und mit der Ansaugluft in den Verdichter gesaugt wird.The adjustment of the flaps 5 in the open or closed position is controlled by a temperature measuring device 10, for example on an upper and lower limit temperature is set, so thatytei these two temperature values switches or emits a pulse for a switch 11, which is in an electrical Supply line 12 is arranged, which leads to a 4/2-way valve 13. By This directional control valve 13 controls the pressurization of the hydraulic cylinders 8. With the line 14 is the directional control valve 13 with the air intake port a screw compressor 15 and connected via line 16 to the oil injection line of the compressor, through which pressurized oil into the screw compressor is initiated. In the illustrated switching position of the directional control valve 13 are the Hydraulic cylinder 8 via a line 17 with the pressure of the oil injection line so urged that they hold the flaps 5 in the illustrated closed position. The line 18 serving as a return line in this switching position is via the The directional control valve 13 is connected to the intake port of the compressor. By switching of the valve 13 is the pressure of the line 16 via the line 18 to the hydraulic cylinder 8 given, while then via line 17 and line 14, the return oil in flows through the intake port and is sucked into the compressor with the intake air.
Anstelle der beschriebenen zweistufigen Steuerung der Klappenstellung kann auch eine stufenlose Verstellung der Klappen 5 vorgesehen werden.Instead of the described two-stage control of the flap position Continuous adjustment of the flaps 5 can also be provided.
Die Temperaturmessung wird vorzugsweise im Druckstutzen nach dem Nachkühler oder am Kühllufteintritt der Verdichteranlage vorgenommen.The temperature is preferably measured in the pressure port after the aftercooler or at the cooling air inlet of the compressor system.
Um ein Einfrieren des Nachkühlers 3 zu verhindern, wird bei der Ausführungsform nach Fig. 4 in der Ansaugöffnung 2 im Gehäuse 1 der Kompressoranlage ein Wärmetauscher 19 angeordnet, der die eintretende Kühlluft soweit erwärmt, daß ein Einfrieren im Nachkühler nicht mehr auftreten kann.In order to prevent the aftercooler 3 from freezing, in the embodiment according to Fig. 4 in the suction opening 2 in the housing 1 of the compressor system, a heat exchanger 19 arranged, which heats the incoming cooling air to such an extent that freezing in the Aftercooler can no longer occur.
Bei einer solchen Ausgestaltung sind keine Klappen notwendig, die eine Umgehung des Nachkühlers freigeben. Anstelle des Wärmetauschers 19 kann auch eine andere geeignete Heizeinrichtung in der Ansaugöffnung 2 oder im Ansaugkanal vor dem Nachkühler angeordnet werden.With such a configuration, no flaps are necessary enable bypassing the aftercooler. Instead of the heat exchanger 19 can also another suitable heating device in the intake opening 2 or in the intake duct be placed in front of the aftercooler.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist direkt im Nachkühler 3 eine Heizeinrichtung 20 angeordnet, durch welche der Ausgang des Nachkühlers durch den Ölkreislauf des Schraubenverdichters - wie dargestellt - oder durch elektrische Energie (beispielsweise Heizstäbe) aufgeheizt wird. Mit 21 ist in Fig. 5 ein Ölbehälter mit unter Druck stehendem Öl bezeichnet. Das in diesem Ölbehälter 21 angesammelte, vom Verdichter kommende und damit erwärmte Öl kann über ein Wegeventil 22 durch die im Nachkühler eingebaute Heizschlange und danach über ein 1weiteres Wegeventil 23 zum Ansaugstutzen des Verdichters geleitet werden, wobei einerseits der Nachkühler gegen Einfrieren erwärmt und andererseits das Öl abgekühlt wird. Bei relativ hohen Außentemperaturen dagegen wird der Ölbehälter 21 über das Wegeventil 22 direkt mit dem nicht dargestellten Ölkühler |verbunden, so daß die Heizeinrichtung 20 im Nachkühler außer Betrieb ist. Diese Schaltung ist in Fig. 5 wiedergegeben. Die |}legeventile 22 und 23 werden wie das Wegeventil 13 in Fig. 3 Über das Temperaturmeßgerät 1Q mit dem Schalter ii von der 1'Stromversorgungsleitung 12 durch Magneten gesteuert.In the embodiment according to FIG. 5, there is 3 directly in the aftercooler one Arranged heating device 20, through which the output of the aftercooler through the Oil circuit of the screw compressor - as shown - or by electrical Energy (for example heating rods) is heated. With 21 in Fig. 5 is an oil container marked with oil under pressure. The accumulated in this oil tank 21, Oil coming from the compressor and thus heated can pass through a directional control valve 22 the heating coil built into the aftercooler and then via a further directional valve 23 are routed to the intake port of the compressor, with the aftercooler on the one hand heated against freezing and on the other hand the oil is cooled. At relatively high On the other hand, the oil tank 21 is directly connected to outside temperatures via the directional control valve 22 connected to the oil cooler, not shown, so that the heating device 20 in the aftercooler is out of order. This circuit is shown in FIG. The |} laying valves 22 and 23 are like the directional control valve 13 in Fig. 3 Via the temperature measuring device 1Q with the switch ii of the 1 'power supply line 12 controlled by magnets.
Es sind verschiedene Abwandlungen der frfindungsgemäBen Ausgestaltungen möglich. So kann beispielsweise der Nachkühler auch außerhalb des Ansaugkanals einer Kompressoranlage in einem gesonderten Kühlluftkanal angeordnet werden. Anstelle der beschriebenen Klappen können auch von Hand oder durch eine Retätigungseinrichtung verstellbare Schieber vorgesehen werden2 welche zur Abdeckung des Nachkühlers über diesen geschoben werden. Bei einer Ausführungsform nach Fig. 3 beispielsweise tonerden in einem solchen Falle die den Klappen 5 entsprechenden Schieber vor den Nachkühler geschoben. Ebenso ist es möglich, eine Jalousie oder dergleichen vorzusehen, welche den Nachkühler abdeckt, wenn die Außentemperatur und damit die Kühllufttemperatur unter den Gefrierpunkt absinkt, während bei höheren Temperaturen die Kühlerfläche wieder freigegeben wird.There are various modifications of the embodiments according to the invention possible. For example, the aftercooler can also have a Compressor system can be arranged in a separate cooling air duct. Instead of the flaps described can also be done by hand or by a retraction device adjustable slides are provided2 which are used to cover the aftercooler these are pushed. In an embodiment according to FIG. 3, for example, alumina in such a case the slider corresponding to the flaps 5 in front of the aftercooler pushed. It is also possible to provide a blind or the like, which covers the aftercooler when the outside temperature and thus the cooling air temperature drops below freezing point, while at higher temperatures the cooler surface is released again.
Bei der Anordnung einer Heizeinrichfung kann diese bei der Ausführungsform nach Fig. 5 auch am Eingang des Nachkühlers oder bei der Ausführungsform nach Fig. 4 innerhalb des Kühlluftkanals, beispielsweise beiderseits der Trennwand 7 angeordnet werden.When arranging a heating device, this can in the embodiment 5 also at the entrance of the aftercooler or in the embodiment 4 within the cooling air duct, for example on both sides of the partition 7 can be arranged.
Während bei der Anordnung einer Heizeinrichtung im Kühlluftkanal oder im Nachkühler selbst auf einen Bypasskanal und eine Klappensteuerung verzichtet werden kann, um das Einfrieren des Nachkühlers zu verhindern, können diese beiden Ausgestaltungen gemeinsam zur Steuerung des thermischen Haushalts einer Kompressoranlage verwendet werden, die in einem Außengehäuse 1 untergebracht ist. Es kann sich hierbei um eine stationäre oder fahrbare Kompressoranlage handeln.While with the arrangement of a heating device in the cooling air duct or In the aftercooler itself, there is no bypass channel and flap control To prevent the aftercooler from freezing, these two can be used Configurations together for controlling the thermal household of a compressor system which is housed in an outer housing 1 can be used. It can turn out to be here be a stationary or mobile compressor system.
Bei einem Verdichter ohne Öleinspritzung wird vorzugsweise ein elektrischer Stellantrieb für die Klappen 5 bei der Ausführungsform nach Fig. 3 vorgesehen, der gleichfalls zweistufig oder stufenlos arbeiten kann.In the case of a compressor without oil injection, an electric one is preferred Actuator for the flaps 5 in the embodiment of FIG. 3 is provided, the can also work in two stages or continuously.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8131 | Rejection |