Druckschwankungen in der Ansaugleitung und ihr Einfluss auf die Arbeitsweise eines Kolbenverdichters

Abstract

Die Nutzung der Druckschwankungen in der Rohrleitung zur akustischen Aufladung kann die Leistung eines Kolbenverdichters um 10 - 15 % steigern. Wenn man Rohrleitungen ohne Resonanzberechnung einsetzt, dann kann dies andererseits zu einer Leistungsminderung des Verdichters und zu höherem Kraftverbrauch führen. Die Resonanz mit der ersten und zweiten Harmonischen hat einen starken Einfluß auf die Arbeitsweise des Verdichters. Die Harmonischen höherer Größenordnung brauchen für die Ansaugleitung nicht berücksichtigt zu werden. Bei einem Verdichter mit einem Zylinder erster Stufe ergibt die Resonanz mit der ersten Harmonischen die größte Schwingungsamplitude und führt zur Abnahme der Verdichterleistung bei stark zunehmendem spezifischen Kraftverbrauch. Die Resonanz mit der zweiten Harmonischen ergibt eine Leistungszunahme bei praktisch unverändertem spezifischem Kraftverbrauch. Bei einem Verdichter mit zwei Zylindern oder einem doppeltwirkenden Zylinder tritt die größte Schwingungsamplitude bei Resonanz mit der zweiten Harmonischen auf. Dabei nimmt die Leistung des Verdichters zu, und der spezifische Kraftverbrauch ändert sich kaum. Die Resonanz mit der ersten Harmonischen hat keinen Einfluß auf die Verdichterleistung. Druckschwankungen in der Rohrleitung sind für einen Verdichter mit einem Zylinder eine sehr große Gefahr, da die Resonanz mit der ersten Harmonischen neben der Leistungsabnahme eine Zunahme des spezifischen Kraftverbrauchs hervorrufen kann. Das Ansaugssystem muß unbedingt auf Resonanz berechnet werden. Unerwünschte Gasschwankungen müssen bei ganz einfachen Systemen dadurch verhindert werden, daß eine Rohrleitung gewählt wird, die den Abmessungen von Abb. 1 entspricht; bei komplizierteren Systemen dadurch, daß die Gasschwankungen an ihrem Entstehungsort, d.h. unmittelbar am Verdichter, gedämpft werden.