DE1112245B - Wassergekuehlter Zwischenkuehler fuer einen mehrstufigen wassergekuehlten Stufenkolbenverdichter - Google Patents

Description

• Wassergekühlter Zwischenkühler für einen mehrstufigen wassergekühlten Stufenkolbenverdichter Bei dem Erfindungsgegenstand handelt es sich um einen wassergekühlten Zwischenkühler für einen mehrstufigen wassergekühlten Stufenkolbenverdichter.
• Bekanntlich werden Verdichter für Luft und andere Gase, sofern ihr Druckverhältnis ein bestimmtes Maß übersteigt, mehrstufig ausgeführt. Hierdurch werden einerseits ein günstigerer Wirkungsgrad der Verdichtung und andererseits, durch die dabei angewandte Zwischenkühlung hinter den einzelnen Stufen, niedere Arbeitstemperaturen der betreffenden Gase erreicht.
• Bei der Konstruktion von Kolbenverdichtern macht erfahrungsgemäß die organische Anordnung des Zwischenkühlers am Maschinenkörper oftmals erhebliche Schwierigkeiten, zumal die erforderliche Kühlfläche -einen verhältnismäßig hohen Bauaufwand erfordert.
• Die Problemstellung ist unterschiedlich, und es ist hierbei grundsätzlich zu beachten, ob Wasser- oder Luftkühlung anzuwenden ist. Bei der Wasserkühlung wird vornehmlich das Rohrkühlsystem angewendet, da die Erfahrung gelehrt hat, daß eine solche Kühlerkonstruktion gegen Druck am unempfindlichsten, d. h. am betriebssichersten ist.
• Unter Berücksichtigung bestimmter Gesichtspunkte sind bei der Ausbildung mehrstufiger Kolbenverdichter auch schon zwei Stufen in einem Zylinder zusammengefaßt worden. Dabei gelangte der bekannte Stufenkolben zur Anwendung, dessen abgesetzter Kolbenkörper verschiedene Durchmesser aufweist. Bei Verdichtern, die mit derartigen Kolben ausgerüstet sind und bei denen außerdem eine Zwischenkühlung des verdichteten Mediums erfolgen soll, ist die Anordnung des Zwischenkühlers an dem Verdichter mit mehr oder weniger großen Schwierigkeiten verbunden.
• Es sind zweistufige Hochdruckkompressoren mit Zwischen- und Nachkühler bekanntgeworden, bei denen jeweils eine Anzahl von senkrecht angeordneten Kühlrohren in einem am Zylinderteil mit angegossenen gemeinsamen Gehäuse eingesetzt sind, das durch mehrere besondere Verschlußdeckel verschlossen werden muß. Hierbei ist das Gußteil sehr kompliziert und sowohl durch die Arbeiten beim Einformen als auch bei der mechanischen Bearbeitung äußerst kostspielig.
• Ferner sind Anlaß-Luftkompressoren bekannt, die mit einem besonderen mit Kühlrohren ausgerüsteten, sehr umfangreichen Kühlersystem ausgerüstet sind, welches als Vorsatz an das Zylinderteil des Kompressors angesetzt und mit diesem verschraubt und durch Leitungen verbunden werden muß. Bei dieser Ausführung sind außer besonderen Rohrleitungen auch noch Flansche sowie weitere Spezialbauteile -erforderlich.
• Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Druckbehälter des Zwischenkühlers aus einer Haube besteht, die eine, die Zu- und Abflußöffnung für das Kühlwasser und die Zu- und Abströmöffnung für die Druckluft enthaltende ebene Aufsetzfläche aufweist, die auf einer ebenen Fläche des Zylinderblocks. angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, daß sowohl die Haube als vor allem auch der Zylinderblock nur je eine bearbeitete Fläche aufweisen müssen, die auf einfache und billige Weise hergestellt werden können, keine Verbindungsleitungen erforderlich sind und schließlich der Zylinderblock ein einfach gestaltetes Gußstück ist. In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Kühlelemente des Zwischenkühlers nach Bedarf zusammenstellbare, unter sich gleiche Teilblocks sind. Durch diese Ausbildung des Zwischenkühlers wird erreicht, daß sich das auf den Aufsetzflächen anzuordnende Kühlsystem aus baukastenartig zusammenfügbaren Kühlelementen zusammensetzt, so daß je nach der angestrebten Kühlwirkung eine oder auch mehrere solche Einheiten verwendet werden können.
• Der Erfindungsgegenstand ist in den Abb. 1 bis 3 dargestellt, und es bedeutet Abb. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch einen wassergekühlten Zylinderblock 1 mit auf der Fläehe la aufgesetztem Zylinderkopf lb und seitlich angebautem Zwischenkühler. Hierbei sind alle wichtigen Bauteile in die Schnittebene gerückt, und der je zur Hälfte in Ansicht gezeigte Stufenkolben des Verdichters (links von der Mittellinie) in Luftansaugstellung (untere Totlage) und (rechts von der Mittellinie) in Luftauslaßstellung (obere Totlage) gezeichnet, Abb. 2 einen Längsschnitt durch einen mit einem Kühlwasser-Röhrensystem 3 ausgestatteten und von Druckluft durchströmten Teilblock 2, Abb. 3 die Ansicht gegen das Kühlsystem von Abb. 2 in PfeilrichtungA.
• Die eigentlichen zu Teilblocks 2 aufgeteilten Kühlsysteme bestehen aus einem wasserdurchströmten Röhrensystem 3, welches an der » Druckluftseite « (Abb. 1) eine verhältnismäßig große indirekte Kühlfläche besitzt. Dadurch kann das Bauvolumen der zu verwendenden Kühlereinheiten, bezogen auf die Wärmeleistung, verhältnismäßig klein gehalten werden.
• Der bzw. die angeschlossenen und durch eine Trennwand 5 in zwei Durchgangszonen 6 und 7 getrennte Teilblocks 2 werden während des Laufes des Verdichters von Druckluft umgeben bzw. durchströmt und von der Außenatmosphäre durch eine glockenförmige Haube 4 getrennt, die infolge ihrer kräftig gehaltenen konstruktiven Ausgestaltung geeignet ist, den Druck des verdichteten Mediums aufzunehmen. Die Haube 4 weist eine, die Zu- und Abfiußöffnung 8, 8 a für das Kühlwasser und die Zu-und Abströmöfnung 9, 9a für die Druckluft enthaltende ebene Aufsetzfläche4a auf, die auf einer ebenen Fläche des Zylinderblocks l angeordnet ist.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Wassergekühlter Zwischenkühler für einen mehrstufigen wassergekühlten Stufenkolbenverdichter, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter des Zwischenkühlers aus einer Haube (4) besteht, die eine, die Zu- und Abflußöffnung (8, 8a) für das Kühlwasser und die Zu- und Abströmöffnung (9, 9 a) für die Druckluft enthaltende, ebene Aufsetzfläche (4 a) aufweist, die auf einer ebenen Fläche des Zylinderblocks (1) angeordnet ist.
2. 2. Wassergekühlter Zwischenkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Kühlelemente nach Bedarf zusammenstellbare, unter sich gleiche Teilblocks (2) sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 832 317, 486 773; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1686 215; »Motortechnische Zeitschrift«, 1958, S. 221, Bild 2.