Schraubenverdichter

ISBN-13: 9783211815359 / Niemiecki / Miękka / 1979 / 252 str.

Laurenz Rinder

Opis

Schraubenverdichter sind eine sehr junge Verdichterbauart. Sie haben in den letzten Jahren eine weite Verbreitung gefunden. Dennoch sind Wirkungsweise, Einsatzgebiet, Berechnung und Kon struktion von Schraubenkompressoren auch bei Technikern oft wenig bekannt. Ein Grund dafUr mag sein, daS Schraubenverdichter bis vor eini gen Jahren nur von wenigen Unternehmen hergestellt wurden und auch die Forschung auf dem Schraubenverdichtersektor bei diesen Firmen lag. Heute wachst die Zahl der Schraubenverdichterhersteller und -anwender stark. Im zunehmenden MaSe beschaftigen sich auch Technische Universitaten und Hochschulen mit dieser noch ent wicklungsfahigen Maschinentype. In der technischen Fachliteratur sind BUcher Uber Schrauben verdichter kaum zu finden bzw. schwer zuganglich. In den wenigen FachbUchern Uber Verdrangerkompressoren werden hauptsachlich Kolbenverdichter behandelt, dem Schraubenverdichter wird im allgemeinen zu wenig oder gar kein Platz eingeraumt. Das vor liegende Buch widmet sich deshalb ausschlieSlich dem Schrauben kompressor und seiner besonderen Problematik. Es wendet sich an die Studierenden, aber auch an die Ingenieure, die mit der Herstellung und dem Betrieb von Schraubenkompresso ren und Schraubenkompressoranlagen befaSt sind.

Spis treści

1. Einführung.- 1.1 Wirkungsweise und Aufbau von Schraubenverdichtern.- 1.2 Geschichtlicher Rückblick zur Entwicklung der Schraubenverdichter.- 1.3 Vor- und Nachteile von Schraubenverdichtern und ihr Einsatzgebiet.- 1.3.1 Vorteile der Schraubenverdichter gegenüber anderen Verdichterbauarten.- 1.3.2 Vorteile der einspritzölgekühlten Verdichter gegenüber den trockenlaufenden Schraubenverdichtern.- 1.3.3 Nachteile der Schraubenverdichter gegenüber den Kolbenverdichtern.- 1.3.4 Spezielle Nachteile ölüberfluteter Schraubenverdichter.- 1.3.5 Einsatzgebiet der Schraubenverdichter.- 1.4 Derzeitiger Entwicklungsstand bei Schraubenverdichtern — Tendenzen der heutigen Entwicklung.- 1.4.1 Technologie und Konstruktion.- 1.4.2 Versuche zur Wirkungsgradverbesserung.- 2. Die Ausbildung von Schraubenverdichterläufern.- 2.1 Läufergeometrie und Verzahnungsgesetze.- 2.1.1 Allgemeines.- 2.1.2 Allgemeine Gesichtspunkte zur Läuferausbildung.- 2.2 Konstruktion des Gegenprofils und der Eingriffslinie eines Radpaares.- 2.3 Allgemeine Anforderungen an die Läuferprofile.- 3. Das asymmetrische SRM-Profil.- 3.1 Allgemeiner Aufbau und Flankenkonstruktion.- 3.2 Analytische Behandlung der Läuferverzahnung.- 3.2.1 Koordinatensysteme, Winkel- und Längenbeziehungen.- 3.2.2 Flankengleichungen und Eingriffslinie.- 3.2.3 Verschraubung des Stirnprofils, Flankenschraubflächen und Berührungslinien.- 3.2.4 Die Spaltlängen an den Läuferzahnköpfen einer Verdichterkammer.- 3.3 Das Blasloch der Läuferverzahnung.- 3.3.1 Allgemeines.- 3.3.2 Gleichungen für die Blaslochbegrenzung.- 3.4 Berechnung der Zahnlückenfläche auf der Druckseite der Läuferverzahnung.- 3.4.1 Allgemeines.- 3.4.2 Numerische Lückenflächenberechnung.- 3.5 Berechnung der Stirnspalte.- 3.6 Berechnung des Zahnlückenvolumens.- 3.6.1 Wahl des Verschraubungswinkels am Hauptläufer.- 3.6.2 Berechnung des Zahnlückenvolumens in Abhängigkeit von der Läuferstellung.- 3.7 Ansaugende, Verdichtungsbeginn und theoretische Fördermenge eines Läuferpaares.- 3.8 Eingebautes Volumsverhältnis, Ausschubbeginn und Ausbildung der Steuerkanten.- 3.9 Die Leckspaltflächen eines Zahnlückenpaares.- 3.10 Übliche Läuferausbildung, Berechnungsbeispiel.- 3.10.1 Allgemeines.- 3.10.2 Berechnungsbeispiel für ein Schraubenverdichterläuferpaar üblicher Ausführung.- 3.11 Auswirkung der einzelnen Angabegrößen für die Läuferverzahnung auf Fördervolumen und Dichtheit der Zahnlücken.- 4. Thermodynamische Berechnung von Schraubenverdichtern.- 4.1 Allgemeines.- 4.2 Theorie des verlustfreien, dichten, trockenlaufenden Verdichters.- 4.2.1 p-V-Diagramm, Leistungsbedarf.- 4.2.2 Kennlinie und Wirkungsgrad eines verlustfreien idealen Schraubenverdichters.- 4.2.3 Verdichtungsendtemperaturen.- 4.3 Vereinfachte Berechnung eines realen trockenlaufenden Schraubenverdichters.- 4.3.1 Leistungsbedarf und Wirkungsgrad.- 4.3.2 Angenäherte Berechnung des volumetrischen Wirkungsgrades.- 4.4 Das Betriebsverhalten einspritzölgekühlter Verdichter.- 4.4.1 Einfluß des Kühlöls auf den Verdichtungsprozeß.- 4.4.2 Auswirkung der Undichtheiten auf den Druckund Masseverlauf in den Zahnlücken eines einspritzölgekühlten Schraubenverdichters.- 4.4.3 Auswirkung der Undichtheiten auf den Leistungsbedarf und Wirkungsgrad eines einspritzölgekühlten Verdichters.- 4.4.4 Einflüsse auf den volumetrischen Wirkungsgrad eines einspritzölgekühlten Schraubenverdichters.- 5. Berechnung der Lagerbelastungen und Drehmomente an den Läufern von Schraubenverdichtern.- 5.1 Allgemeines.- 5.2 Bestimmung der radialen Lagerkräfte und der Läufermomente aus dem Verlauf des Verdichtungsdruckes in einem Zahnlückenpaar.- 5.3 Berechnung der Achsialkräfte und der aus der Achsiallastverteilung hervorgerufenen radialen Lagerbelastung in den Läufern eines Schraubenverdichters.- 6. Regelung von Schraubenverdichtern.- 6.1 Allgemeines.- 6.2 Bypaß-Regelung.- 6.3 Ein-Aus-Regelung.- 6.4 Drehzahlregelung.- 6.5 Saugdrosselregelung.- 6.6 Schieberregelung.- 6.7 Beispiele ausgeführter Regelsysteme.- 6.7.1 Saugdrosselregelung für den Antrieb durch Diesel- oder Elektromotor bei einem einspritzölgekühlten Schraubenverdichter.- 6.7.2 Kombinierte kontinuierliche bzw. Zweipunkt-Drosselregelung mit Abblasevorrichtung und Ein-Aus-Regelung für einen Schraubenverdichter.- 6.7.3 Kombinierte Drehzahl- und Drosselregelung für einen einspritzölgekühlten Luftverdichter mit Dieselmotorantrieb mit Warmlaufmöglichkeit für den Dieselmotor im Leerlauf.- 6.7.4 Kombinierte Drehzahl- und Drosselregelung mit Abblasevorrichtung bei Nullförderung für einen zweistufigen trockenlaufenden Luftverdichter.- 7. Konstruktion und Ausführungsbeispiele von Schraubenverdichtern.- 7.1 Trockenlaufverdichter.- 7.1.1 Konstruktionselemente.- 7.1.2 Mehrstufige Schraubenverdichteranlagen.- 7.1.3 Ausführungsbeispiele trockenlaufender Schraubenverdichter.- 7.2 Einspritzölgekühlte Verdichter.- 7.2.1 Konstruktion des Verdichterelementes.- 7.2.2 Zweistufige einspritzölgekühlte Verdichter.- 7.2.3 Der Kühl- und Schmierölkreislauf bei einspritzölgekühlten Schraubenverdichtern.- 7.2.4 Ausführungsbeispiele einspritzölgekühlter Verdichter.- 7.3 Schallabstrahlung und Schalldämmung.- Literatur.