Schraubenverdichter

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.