Bereich Schraubenverdichter - Technische Hochschule Mittelhessen

FACHHOCHSCHULE
UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES
GIESSEN
FRIEDBERG
Fachgebiet Schraubenverdichter
Durchgeführte Diplomarbeiten
1988 bis 2008
Prof. Dr.-Ing. Georg M. E. Benes
Fachbereich
Wirtschaftsingenieurwesen
2
Verfasser
Diplomthema
Jahr
Nr.:
Heil
Erstellung eines Rechenprograms zur Auslegung von Schraubenverdichteranlagen mit
Dieselantrieb
Oktober 2002
SV44
Schmidt, Udo
Experimentelle Untersuchung wassergeschmierter Hybridlager
Oktober 2002
SV 43
König, Carsten
Ansätze zur Lebensdauerermittlung von
wassergeschmierten Wälzlagern
SS 2002
SV 42
Reinstädtler, Thorsten
Experimentelle Untersuchung wassergeschmierter Wälzlager
SS 2000
SV 41
Gonzales- Sagarra,
Daniel
Hybrid Bearings under Water Lubrication
November
1999
SV 40
Aranguren- Garayalde, Joseba
Simulation and Calculation of a Screw Compressor Station
Juli 1998
SV 39
Furia, Alexander
Inbetriebnahme sowie Prüfstanduntersuchungen an einem wassereingespritzten Schraubenverdichter
WS 1997
SV 38
Pinior, Alexander
Wassergeschmierte Lager für Schraubenverdichter
WS 1997
SV 37
Schneider, Martin
Simulation des Betriebsverhaltens einer öleingespritzten Schraubenverdichteranlage
WS 1997
SV 36
Faridi, Maziar
Numerische Bestimmung der Kenndaten
eines Schraubenverdichters
September
1997
SV 35
Garcia- Bardera,
Beatriz
Screw Compressor Station
Juni 1997
SV 34
Würz, Andreas
Inbetriebnahme eines wassereingespritzten
Schraubenverdichterprüfstandes
Juni 1997
SV 33
Kadenbach, Dirk
Prüfstanduntersuchungen an einem öleingespritzten Schraubenverdichter
Jannuar 1997
SV 32
Kayasseh, Rami
Darstellung von Schraubenverdichtern, die
im Rahmen einer Wassereinspritzung mit
Kunststoffkomponenten versehen sind
WS 1996
SV 31
Özgül, Naciye
Fertigstellung und Inbetriebnahme eines
Schraubenverdichterprüfstandes mit Wassereinspritzung
September
1996
SV 30
Scholtz, Peter
Optimierung der automatischen Meßwerterfassung an einem Schraubenverdichterprüfstand unter Berücksichtigung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) von elektrischen Systemen
Juni 1996
SV 29
3
Rebmann, Michael
Optimierung eines Schraubenverdichter- Simulationsprogrammes
SS 1996
SV 28
Wenzel, Klaus
Betriebscharakteristik eines öleingespritzten
Schraubenverdichters
September
1995
SV 27
Jucht, Walter
Auswahl von Durchflussmessverfahren mit
Hilfe eines Datenbankverwaltungssystems
Januar 1995
SV 26
Reschke, Michael
Leitungsverluste im Druckluftsystem einer
Kompressoranlage
Juni 1994
SV 25
Obal, Michael
Betriebscharakteristik eines öleingespritzten
Schraubenverdichters
April 1994
SV 24
Stadtmüller, Harald
Unterstützung der Entscheidung über Kauf
oder Nichtkauf eines neuen Druckluftmotorenpatents anhand einer Marktuntersuchung
März 1994
SV 23
Vogel, Uwe
Einfluß der Kühlluftführung auf die Betriebsparameter einer Schraubenverdichteranlage
Müller, Ralf
Entwicklung eines Schraubenverdichterprüfstandes mit Wassereinspritzung
SS 1993
SV 21
Schreier, Gerd
Betriebscharakteristik eines öleingespritzten
Schraubenverdichters
Juni 1993
SV 20
Schütz, Winfried
Druckluftaufbereitung
September
1992
SV 19
Hertfelder, Frank
Berechnung und Konstruktion eines ortsunabhängigen Kompressors mit Antrieb
durch einen Verbrennungsmotor
Juli 1992
SV 18
Semrau, Frank
Entwurf eines Schraubenverdichters mit Was- Juni 1992
sereinspritzung
SV 17
Schreiber, Frank
Rechnerunterstützte Auslegung von Schraubenverdichteranlagen mit Diesel- oder Elektroantrieb
April 1992
SV 16
Lotz, Andreas
Definition eines Schraubenverdichterprofils
anhand von Meßdaten
Jannuar 1992
SV 15
Hanisch, Thomas
Messungen an einem Schraubenverdichterprüfstand zur Abhängigkeit des Volumenstromes von verschiedenen Ölparametern
Oktober 1991
SV 14
Handwerk, Lothar
Rechnerische Auslegung einer Schraubenverdichteranlage
Oktober 1991
SV 13
Wallenfels, Martin
Erfassung der Betriebscharakteristik von öleingespritzten Schraubenverdichtern anhand
von Messdaten mit Hilfe eines Auswertprogrammes
September
1991
SV 12
SV 22
4
Juni 1991
SV 11
Juni 1991
SV 10
Aufbau einer automatischen Messwerterfassung zur Ermittlung der Druckverlaufs in einem laufenden Schaubenverdichter
April 1991
SV 9
Dippel, Markus
Optimierung einer Messwerterfassung, Messungen an einem Schraubenverdichterprüfstand
Oktober 1990
SV 8
Wingenfeld, Volker
Öl als Maschinenelement im Schraubenverdichter
Oktober 1990
SV 7
Quell, Ulrich
Anforderungen und Konstruktionsprinzipien
der Läuferverzahnung eines Schraubenverdichters ohne Ausgleichsgetriebe
März 1990
SV 6
Hockauf, Thomas
Betriebsparameter und Betriebscharakteristik
eines öleingespritzten Schraubenverdichters
März 1990
SV 5
Schweser, Lüdecke
Auslegekriterien und Betriebsverhalten eines
öleingespritzten Schraubenverdichters als
Bauteil einer Förderanlage
Juni 1989
SV 4
Stanzel, Jörg
Planung und Aufbau eines Schraubenverdich- Oktober 1988
terprüfstandes
SV 3
Mattheis, Lothar
Planung und Konzeption eines Schraubenverdichterprüfstandes
September
1987
SV 2
Steil, Gerald
Erstellung der Berechnungsunterlagen für die
Kolbenkompressoren, Baureihe ZP 80 – ZP
180
September
1986
SV 1
Süß, Hans
Erstellung eines Rechnerprogrammes zur
Auslegung von Schraubenverdichteranlagen
mit Elektroantrieb
Urban, Bernd
Anforderungsprofil für einen Wellendichtring –
Prüfstand
Prinz, Klaus
Mannesmann Demag AG, Frankfurt
5
Diplomarbeit:
Erstellung der Berechnungsunterlagen für die Kolbenkompressoren Baureihe ZP 80- ZP 180
Mannesmann Demag AG, Frankfurt
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Gerald Steil
Maschinenbau
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Prof. Dr.-Ing. S. Zima
September 1986
Zurück:
Abstrakt:
Erstellung der Berechnungsunterlagen für die Kolbenkompressoren der Firma Mannesmann
Demag, Baureihe ZP 80- ZP 180
Für eine Lizenzvergabe der obengenannten Kolbenkompressoren an einen chinesischen Produzenten waren die Berechnungsunterlagen vollständig neu zu erstellen und die Auslegung zu
überprüfen.
Bei den Kolbenkompressoren der Baureihe ZP/ZPA handelt es sich um zweistufige, doppeltwirkende Luftverdichter (Kreuzkopfmaschinen).Die beiden Zylinder sind unter einem Winkel
von 90° v-förmig angeordnet. Die Pleuelstangen der beiden Stufen sind identisch und nebeneinander auf einer gemeinsamen Kurbelkröpfung angeordnet. Zur Wirkungsgradverbesserung wird die Luft hinter der ersten Stufe zwischengekühlt, außerdem erfolgt eine weitere
Rückkühlung hinter der zweiten Stufe im Nachkühler. Als Kühlmedium dient Wasser bei den
Trockenläufermaschinen (Erzeugung ölfreier Druckluft) bzw. wahlweise Wasser oder Luft
bei einigen ölgeschmierten Ausführungen. Der maximal erreichbare Endüberdruck der luftgekühlten Verdichter beträgt 8 bar, 12 bar bei Wasserkühlung. Die Fördervolumenströme bezogen auf den Ansaugzustand betragen je nach Baugröße und gefordertem Verdichtungsenddruck etwa 7,5 bis 18,7 m3/min bei einer Leistungsaufnahme zwischen ca. 32,4 kW und
110,6 kW.
6
Diplomarbeit:
Panung und Konzeption eines Schraubenverdichterprüfstandes
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Lothar Mattheis
Maschinenbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr.-Ing. E. Wiederuh
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
September 1987
Zurück:
Keine Angaben
7
Diplomarbeit:
Planung und Aufbau eines Schraubenverdichterversuchsstandes
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Jörg Stanzel
Maschinenbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr.-Ing. E. Wiederuh
Prof. Dr- Ing. G. Benes
Oktober 1988
Zurück:
Abstrakt:
Die Aufgabenstellung der Diplomarbeit lautete Planung und Aufbau eines Schraubenverdichterversuchsstandes. Zuerst wurd ein Überblick über den Schrauben-verdichter gegeben.
Dann werden die zur Versuchsplanung notwendigen theoretischen Grundlagen erläutert. Im
Anschluss daran erfolgen Vorschläge für Versuchsreihen und mögliche Einflussfaktoren auf
den Energieverbrauch werden aufgeführt.
In einem Abschnitt wird auch auf die wichtigsten Gefahrenpunkte beim Betrieb von Schraubenverdichtern eingegangen. Aufbauend auf die Diplomarbeit von Lothar Mattheis wurde das
Grundkonzept für die Leistungsmessung des Schraubenverdichters festgelegt und anschließend konstruktiv erarbeitet.
Im Anschluss daran erfolgte die Überarbeitung der Anordnung der Messstellen, um sie dem
erweiterten Umfang der geplanten Versuche anzupassen . Daraus ergaben sich die zum Versuchsbetrieb notwendigen Messgeräte. Zur Auswahl der Messgeräte wurden als Entscheidungshilfe zuerst die verschiedenen Messverfahren für die einzelnen Messungen gegenübergestellt und dann das für den Versuchsstand günstigste ausgewählt. Aus den konkreten Angeboten wurde unter Berücksichtigung des Preises, der Messgenauigkeit usw. die notwendigen
Messgeräte ausgewählt. Im letzten Kapitel erfolgt die Berechnung des Aufbaus auf Festigkeit.
Für die notwendige Blendenberechnung zur Volumenmessung wurde von mir ein Berechnungsprogramm geschrieben.
8
Diplomarbeit:
Auslegekriterien und Betriebsverhalten eines öleingespritzten Schraubenverdichters als Bauteil einer Förderanlage
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Lüdeke Schweser
Maschinenbau und Produktionstechnik
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Prof. Dipl. Ing. K.-R. Winkler
15.06.1989
Zurück:
Abstrakt:
Öleingespritzte Schraubenverdichter gewinnen immer größere Bedeutung im Bereich der
Drucklufterzeugung. Die Fachhochschule Giessen-Friedberg baut deshalb einen Prüfstand zu
deren Untersuchung auf. Die vorliegende Diplomarbeit stellt dazu eine einführende Literaturstudie dar. Dabei wird besonders auf die vorhandenen Daten über den Einfluss der einzelnen
Verdichterparameter eingegangen und verschiedene Rechenverfahren zur Verdichterauslegung verglichen und beurteilt. Auf dieser Basis werden dann experimentelle Untersuchungen
zur Optimierung des Betriebsverhaltens von öleingespritzten Schraubenverdichtern vorgeschlagen, die auf dem Prüfstand durchgeführt werden können.
Zu dieser Diplomarbeit gehört als Anlage eine Sammlung von schwerzugänglichen Veröffentlichungen. Desgleichen wird eine Literaturrecherche zum Thema Schraubenverdichter aus der
Datenbank DOMA, die vom Fachinformationszentrum Technik e.V. in Frankfurt/Main
durchgeführt wurde, angefügt.
9
Diplomarbeit:
Betriebsparameter und Betriebscharakteristik eines öleingespritzten
Schraubenverdichters
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Thomas Hockauf
Maschinenbau
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Prof. Dipl. Ing. K.-H. Winkler
09.03.1990
Zurück:
Abstrakt:
Öleingespritzte Schraubenverdichter gewinnen immer größere Bedeutung im Bereich der
Drucklufterzeugung. Die Fachhochschule Gießen-Friedberg baut aus diesem Grund einen
Prüfstand mit dem Ziel einer weiteren Optimierung des Betriebsverhaltens von Schraubenverdichter auf.
Anhand der vorliegenden Diplomarbeit werden die bisher vorliegenden Versuchsreihen ausgewertet und grafisch dargestellt. Dazu wird das vorliegen Programm "EBOS" so erweitert,
dass eine Wichtung der Messergebnisse vorgenommen werden kann. Der Einfluss der Verdichterparameter wird im einzelnen beschrieben. Dadurch soll für weitere Versuch eine gezielte Vorgehensweise ermöglicht werden. Zum Schluss der Arbeit wird eine Energiebilanz
vorgenommen. Dabei treten erheblich Leistungsdifferenzen zwischen den gemessenen und
berechneten Werten auf. Die Ursachen dafür werden erläutert und Anregungen für weitere
Versuche werden gegeben.
10
Diplomarbeit:
Anforderungen und Konstruktionsprinzipien der Läuferverzahnung eines
Schraubenverdichters ohne Ausgleichsgetriebe
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Ulrich Quell
Maschinenbau und Produktion
Prof. Dr- Ing. G. Benes
Prof. Dipl. Ing. K.-H. Winkler
18.03.1990
Zurück:
Abstrakt:
Öleingespritzte Schraubenverdichter gewinnen immer größere Bedeutung im Bereich der
Drucklufttechnik. Aus diesem Grund will die Fachhochschule Gießen-Friedberg einen Prüfstand zu deren Untersuchung aufbauen.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit den Anforderungen und Konstruktionsprinzipien der Läuferverzahnung eines Schraubenverdichters ohne Ausgleichsgetriebe. Die
Läufer eines Schraubenverdichters stellen immer zwei Zahnräder mit Sonderverzahnung dar.
Bei dieser Arbeit wird besonders auf die Dichtheit, Verzahnungskinematik, Verschleißbeständigkeit und Herstellbarkeit einer Läuferverzahnung eingegangen. An Hand von verschiedenen
Läuferprofilen werden Konstruktionsprinzipien dargestellt, die miteinander verglichen und
beurteilt werden.
11
Diplomarbeit:
Öl als Maschinenelement im Schraubenverdichter
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Volker Wingenfeld
Maschinenbau, Gießerei- und Werkstofftechnik
Prof. Dr- Ing. G. Benes
Prof. Dipl. Ing. K.-H. Winkler
07.10.1990
Zurück:
Abstrakt:
In den letzten Jahren gewinnen öleingespritzte Schraubenverdichter immer größere Bedeutung im Bereich der Drucklufttechnik. Dabei haben die Eigenschaften des eingespritzten
Kompressorenöles entscheidenden Einfluß auf das Betriebsverhalten des Verdichters.
Die wichtigsten Öle , die von den Kompressor-Herstellern empfohlen werden, sind in Tabellen aufgeführt. Ebenso wird über die Trennung der zwei Phasen des Luft/Öl- Gemisches berichtet, welche nach dem Verdichtungsvorgang durchgeführt wird. Da es in einzelnen Fällen
noch zu Bränden der Verdichteranlagen gekommen ist, werden Brandursachen, sowie Maßnahmen zur Vermeidung dieser angesprochen. Dazu stellt die vorliegende Diplomarbeit eine
einführende Literaturstudie dar.
12
Diplomarbeit:
Optimierung einer Messwerterfassungsanlage und Messungen an einem
Schraubenverdichterprüfstand
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Markus Dippel
Maschinenbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr.-Ing. E. Wiederuh
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Oktober 1990
Zurück:
Abstrakt:
Aufbauend auf den Diplomarbeiten von Mattheis, Stanzel, Hilka und Marschalleck, wurde im
Rahmen dieser Diplomarbeit die automatische Messwerterfassung eines Schraubenverdichterprüfstandes optimiert und Messungen mit dem Prüfstand vorgenommen.
Zunächst wurden hierzu an der Software der Messwerterfassung zahlreiche Verbesserungen
durchgeführt. Danach erfolgten Anschluss-, Einbau- und Einstellarbeiten an den Messgeräten.
Mit dem so optimierten Prüfstand, wurden abschließend noch einige Messreihen zur Untersuchung des Ölmengeneinflusses erstellt.
Im schriftlichen Teil dieser Diplomarbeit wird einerseits auf die vorgenommenen Änderungen
und die Auswertung der Messreihen eingegangen, andererseits wird die Bedienung der
Messwerterfassung ausführlich erläutert.
13
Diplomarbeit:
Aufbau einer automatischen Messwerterfassung zur Ermmitlung des
Druckverlaufs in einem laufenden Schraubenverdichter
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Klaus Prinz
Maschinenbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr.-Ing. E. Wiederuh
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
April 1991
Zurück:
Abstrakt:
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der automatischen Messwerterfassung an öleingespritzten
Schraubenverdichtern und berührt somit die Gebiete der Thermodynamik und der Strömungslehre im wesentlichen. Aufgrund der automatischen Messwerterfassung gelangt die Thematik
auch in die Elektronik und die elektronische sowie technische Datenverarbeitung hinein.
Die Arbeit gliedert sich in zwei Gebiete. Zunächst wurde der bereits eingebaute Verdichter
mit dem von früheren Diplomanden konzipierten, aufgebauten und optimierten Schraubenverdichterprüfstand im unteren Kennfeldbereich ausgemessen. Hierzu waren weitere Änderungen am Prüfstand selbst und die Entwicklung eines Auswertprogrammes zur bequemen,
rechnerischen Auswertung erforderlich.
Der zweite Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der Erfassung des Druckverlaufs Im Gehäuse
eines laufenden Schraubenverdichters. Hierzu wurde die Messeinrichtung aufgebaut und der
Umgang mit der Software zur automatischen Datenerfassung mit dem Rechner erlernt und
dokumentiert, wodurch sich, im Zusammenhang mit dem oben Genannten, der überwiegend
praktisch experimentelle Anteil der Arbeit erklärt. Im schriftlichen Abschnitt wird auf die
Entwicklung der schnellen Messwerterfassung mittels Rechner und der zur Verfügung stehenden Software eingegangen.
Jedes dieser Gebiete selbst endet mit der Auswertung In Tabellen und/oder Grafiken und den
gewonnenen Erkenntnissen für den Betrieb der öleingespritzten Schraubenverdichter.
14
Diplomarbeit:
Erstellung eines Rechnerprogramms zur Auslegung von Schraubenverdichteranlagen mit Elektroantrieb
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Hans Süß
Maschinenbau
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Prof. Dipl. Ing. K.-H. Winkler
08.06.1991
Zurück:
Abstrakt:
Die Auslegung von Schraubenverdichteranlagen erfolgt heute aufgrund der großen anfallenden Datenmengen ausschließlich auf versuchstechnischem Wege.
Mit der vorliegenden Diplomarbeit ist es nun erstmals möglich eine komplette Schraubenverdichteranlage mit Hilfe eines Personal Computers zu berechnen. Die Arbeit gliedert sich in
zwei Teile: eine schriftliche Ausarbeitung und einen programmtechnischen Teil. Die im
schriftlichen Teil untersuchten physikalischen Zusammenhänge der einzelnen Bauteile einer
Schraubenverdichteranlage bilden die Grundlage für den programmtechnischen Teil. Das
Programm-Handbuch hilft dem Benutzer, auftretende Fragen schnell und sicher zu beantworten.
15
Diplomarbeit:
Anforderungsprofil für einen Wellendichtring – Prüfstand
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Bernd Urban
Maschinenbau, Gießerei- und Werkstofftechnik
Prof. Dr- Ing. G. Benes
Prof. Dip. Ing. K.-H. Winkler
09.06.1991
Zurück:
Abstrakt:
Die Antriebswelle von Schraubenverdichtern wird durch einen Radialwellendichtring abgedichtet. Dabei werden aufgrund der Einbau- und Betriebsbedingungen für den Radialwellendichtring hohe Anforderungen an Ihn gestellt. Um die Auswirkungen dieser Einbau- und Betriebsbedingungen auf den Radialwellendichtring zu untersuchen soll ein Prüfstand konstruiert und gebaut werden.
Aufgabe dieser Diplomarbeit ist es ein Anforderungsprofil für diesen geplanten Prüfstand für
Radialwellendichtringe zu erarbeiten. Zuerst wird ein Oberblick über die bisherige Entwicklung und die voraussichtliche Weiterentwicklung der Radialwellendichtringe gegeben. Danach werden die verschiedenen Modellvorstellungen des Abdichtvorganges bei der Abdichtung durch Radialwellendichtringe erörtert und eine allgemeine Obersicht über die verschiedenen Einflu8faktoren, die auf die Funktion eines Radialwellendichtringes einwirken, geliefert. Anhand einer Untersuchung dieser Einflussfaktoren unter der Berücksichtigung der Einbau- und Betriebsbedingungen. die bei einem Einsatz von Radialwellendichtringen in einem
Schraubenverdichter vorliegen. wird dann ein Anforderungsprofil für den geplanten Prüfstand
erarbeitet. Im Anschluss daran werden noch einige Test- und Prüfungsmethoden bezüglich
der Einflussfaktoren und der durch diese Einflu8faktoren hervorgerufenen Auswirkungen und
Veränderungen an den Radialwellendichtringen vorgestellt.
16
Diplomarbeit:
Erfassung der Betriebscharakteristik von öleingespritzten Schraubenverdichtern anhand von Messdaten mit Hilfe eines Auswertprogrammes
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Martin Wallenfels
Maschinenbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Prof. Dr.-Ing. E. Wiederuh
15.09.1991
Zurück:
Abstrakt:
Im industriellen Einsatz gewinnt der öleingespritzte Schraubenverdichter immer größere Bedeutung im Bereich der Drucklufterzeugung. Nicht zuletzt aus diesem Grund hat die Fachhochschule Giessen-Friedberg unter der Leitung von Herrn Prof. Dr. Benes und Prof. Dr.
Wiederuh einen Schraubenverdichter- Prüfstand aufgebaut. Ziel ist es, einen tieferen Einblick
in das Betriebsverhalten von Schraubenverdichtern zu bekommen und somit eine bessere
Ausgangsposition zur Optimierung des Verdichters zu erhalten.
Anhand der vorliegenden Diplomarbeit werden Versuchsmessreihen unter Benutzung des
Programmes „EBOS" grafisch dargestellt und anschließend ausgewertet. Wobei das Hauptinteresse den jeweiligen Einflussgrößen oder auch Verdichterparametern zukommt. Im Rahmen
dieser Arbeit wird außerdem eine optische Korrektur des Programmes vorgenommen, sowie
neue Ausgabemöglichkeiten erstellt. Zur Diplomarbeit gehört im Anhang noch ein vollständiges Programmlisting des erweiterten EBOS- Programmes.
17
Diplomarbeit:
Rechnerische Auslegung einer Schraubenverdichteranlage
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Lothar Handwerk
Maschinenbau
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Prof. Dipl. Ing. K.-H. Winkler
06.10.91
Zurück:
Abstrakt:
Aufgrund der großen Datenmengen. die für eine Auslegung einer Schraubenverdichteranlage
notwendig sind, ist es von Vorteil die Daten mit einem Personal Computer zu verarbeiten.
Anhand der vorliegenden Diplomarbeit wird eine komplette Schraubenverdichteranlage mit
vorgegebenen Daten ausgelegt. Dazu wird das Programm so erweitert, dass eine Auslegung
vereinfacht wird. Daten die von Unterprogrammen errechnet werden müssen als Information
an andere Unterprogramme übergeben werden.
18
Diplomarbeit:
Messungen an einem Schraubenverdichterprüfstand zur Abhängigkeit
des Volumenstromes von verschiedenen Ölparametern
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Thomas Hanisch
Maschinenbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr. Ing. E. Wiederuh
Prof. Dr. Ing. G. Benes
Oktober 1991
Zurück:
Keine Angaben
19
Diplomarbeit:
Definition eines Schraubenverdicherprofils anhand von Messdaten
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Andreas Lotz
Maschinenbau
Prof. Dr- Ing. G. Benes
Prof. Dr.-Ing. E. Wiederuh
12.01. 1992
Zurück:
Abstrakt:
Öleingespritzte Schraubenverdichter gewinnen immer größere Bedeutung im Bereich der
Drucklufttechnik. Aufgrund dieser Entwicklung hat man inzwischen die Möglichkeit gefertigte Läuferprofile mit einem neuen Messprogramm, welches in Verbindung mit einer 3DKoordinatenmessmaschine steht genauestens zu vermessen. Anhand dieser Messdaten hat
man nun die Möglichkeil wesentliche Parameter eines Schraubenverdichters zu berechnen.
Die vorliegende Diplomarbeit beinhaltet ein Berechnungsprogramm, welches in der Lage ist
anhand der Messdaten die Läuferprofile nachzubilden, ihren Eingriffspunkt zu bestimmen, die
Kammerstirnflächen zu berechnen und daraus resultierend das eingeschlossene Kammervolumen. Außerdem ist der graphische Verlauf von Kammerstirnflächen und Kammervolumen
in Abhängigkeit des Drehwinkels möglich.
20
Diplomarbeit:
Rechnerunterstützte Auslegung von luftgekühlten Schraubenverdichteranlagen mit Diesel- oder Elektroantrieb
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Frank Schreiber
Maschinenbau
Prof. Dr. Ing. G. Benes
Prof. Dipl. Ing. K.-H. Winkler
02.04.1992
Zurück:
Abstrakt:
Das Thema dieser Diplomarbeit ist die Optimierung und Erweiterung der einzelnen Menüpunkte in einem Programmpaket/ das eine Schraubenverdichteranlage berechnet.
Die verschiedenen Bauteile in einer Schraubenverdichteranlage mit Diesel- oder Elektroantrieb ergeben eine umfassende Datenmenge, die mit Hilfe des Computers ohne größere Probleme verarbeitet werden kann. Für die Berechnung und optimalen Abstimmung der einzelnen Bauteile in einer solchen Anlage/ bedarf es erklärender Informationen bezüglich dieser
Bauteile. Daher wurde vor allem der Datenaustausch, als Informationsfenster innerhalb der
einzelnen Programme erweitert, wodurch eine optimale Auslegung der Schraubenver- dichteranlage vorgenommen werden kann. Die Auswahl der Lüfter für die Berechnung und die
graphische Darstellung wurde erweitert und kann bei Bedarf jederzeit ergänzt werden . Gleiches gilt auch für den Verdichter . Bei der Darstellung verschiedener Bauteilanordnungen in
einer Schraubenverdichteranlage wurden die häufigsten in der Industrie angewandten und die
für die Berechnung sinnvollsten Möglichkeiten ausgewählt.
Das Programm "CABS"' für die Berechnung einer Schraubenverdichteranlage wurde in der
Programmiersprache Quick- Basic erstellt. Diese Diplomarbeit befasst sich unter anderem mit
einigen physikalischen Zusammenhängen, dient aber vor allem als Handbuch für den Benutzer, der bei auftretenden Fragen eine schnelle Antwort erhält .
21
Diplomarbeit:
Entwurf eines Schraubenverdichters mit Wassereinspritzung
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Frank Semrau
Maschinenbau, Gießerei- und Werkstofftechnik
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Prof. Dipl. Ing. K.-H. Winkler
Zurück:
Keine Angaben
22
Diplomarbeit:
Berechnung und Konstruktion eines ortsunabhängigen
Kompressors mit Antrieb durch einen Verbrennungsmotor
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Frank Hertfelder
Maschinenbau
Prof. Dr- Ing. G. Benes
Prof. Dipl. Ing. U. Pöhland
31. 07.1992
Zurück:
Abstrakt:
In der Forstwirtschaft werden in den Jungholzschonungen zunächst mehr Bäume angepflanzt,
als nachher auf der Fläche groß werden können. Dies bedeutet, daß der Jungholzbestand in
regelmäßigen Abständen flächenmäßig ausgedünnt werden muß. Desweiteren wird in regelmäßigen Abständen die sogenannte Wertästung betrieben. Hier werden die unteren Äste am
Stamm entfernt, was den Wert des Holzes 'steigert. Diese Arbeiten werden bislang mit Motorkettensägen, bzw. manuellen Baumscheren ausgeführt. Ähnliche Arbeiten fallen auch im
Wein- und Obstbau regelmäßig beim Baum- bzw. Rebschnitt an.
Die Handhabung der Motorkettensägen stellt für die Forstarbeiter jedoch eine große gesundheitliche Belastung dar, da sie zum einen das Gewicht von bis zu 9 kg in oft gebückt er Stellung halten müssen und zum anderen dem Lärm und den Abgasen direkt ausgesetzt sind. Die
längere Bedienung von manuellen Baum- und Rebscheren ist nicht nur sehr beschwerlich,
sondern führt auch häufig zu Sehnenscheidenentzündungen in den Armen. Um die vorstehend
genannten Arbeiten zu erleichtern, wurden schon vor einiger Zeit spezielle pneumatische Geräte entwickelt, wie zum Beispiel Druckluftscheren und -kettensägen.
Die Drucklufterzeugungsanlagen, die bisher für diesen Zweckangeboten werden sind alle
nach demselben Prinzipaufgebaut: ein gekaufter 4-Takt-Motor wird mit einem gekauften
Kompressor auf einem fahrbaren Chassis zusammengebaut. Dieses Konzept hat den Nachteil
des zu hohen Gewichts. Außerdem leiden die bisher angebotenen Aggregate laut Aussage des
forsttechnischen Hauptstützpunkts am Forstamt Löwenstein, der sich mit der Erprobung von
technischem Gerät für die Land- und Forstwirtschaft befaßt, insbesondere beim Sägebetrieb
unter zu geringer Leistung.
In der Arbeit sollen zuerst die Leistungsdaten der beiden Maschinen für die o.g. Anforderungen festgelegt werden und danach ein rechnerischer und konstruktiver Entwurf durch geführt
werden Eine besondere Anforderung ist die weitgehende Verwendung von MahleSerienteilen, um die Entwicklungs- und Herstellkosten niedrig zu halten.
23
Diplomarbeit:
Druckluftaufbereitung
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Winfried Schütz
Maschinenbau, Gießerei -und Werkstofftechnik
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Prof. Dipl. Ing. K.- H. Winkler
20. 09. 1992
Zurück:
Abstrakt:
Wenn man heute von Druckluftaufbereitung spricht, darf man nicht nur das Prozessmedium
Druckluft als solches betrachten, sondern man muss sich mit einer Vielzahl von Parametern
bei der Druckluftaufbereitung auseinandersetzen. Da eine anwendungsspezifische Druckluftaufbereitung nicht nur von Trocknungs- bzw. von Filtrationsgraden sowie dem Energieaufwand zur Aufbereitung abhängen, sondern auch an die Umweltverträglichkeit und die Gesundheit der Menschen zu denken ist, die mit solchen Arbeitsabläufen in Kontakt treten, sollte
man genaue Untersuchungen durchführen, in Bezug auf einzusetzende Aufbereitungsanlagen.
Diese Arbeit versucht die eben angesprochenen Parameter näher zu erklären sowie eine ordnungsgemäße Durchführung der Druckluftaufbereitung darzustellen. Da sich die angesprochenen Probleme mit der mehr und mehr ins Gespräch kommenden Unweltverträglichkeit und
der Gesundheit der Menschen auseinandersetzt, war es für mich von besonderem Reiz, diese
Aufgabe in Angriff zu nehmen.
24
Diplomarbeit:
Betriebscharakteristik des öleingespritzten Schraubenverdichters
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Gerd Schreier
Maschinenbau, Gießerei und Werkstoffkunde
Prof. Dr- Ing. G. Benes
Prof. Dipl. Ing. K.-H. Winkler
07 Juni 1993
Zurück:
Abstrakt:
In der Luftdruckerzeugung bewährt sich immer mehr der öleingespritzte Schraubenverdichter.
Die Fachhochschule Gießen- Friedberg hat seit einigen Jahren einen Prüfstand aufgebaut mit
dem Ziel, das Betriebsverhalten des Schraubenverdichters zu verstehen und zu optimieren.
Die vorliegende Arbeit soll einen Beitrag zur weiteren Optimierung des Betriebsverhaltens
von öleingepritzten Schraubenverdichtern liefern. Anhand der vorliegenden Diplomarbeit soll
der Einfluss der verschiedenen Verdichterparameter auf den Ölvolumenstrom, das Drehmoment und auf den Liefergrad dargestellt und erläutert werden. Außerdem soll ein theoretischer
Abschnitt bestimmte strömungstechnische und physikalische Vorstellungen darstellen und
wenn möglich auch beweisen. Nebenbei sollen Unzulänglichkeiten der Versuchsdurchführung
aufgezeigt werden. Durch den Vergleich der Messergebnisse mit den Ergebnissen der physikalischen Berechnungen, kann man die Versuchswerte auf ihre Aussagefähigkeit beurteilen.
Gearbeitet wurde mit einem von Prof. Dr. Dipl.-Ing. Georg Benes entwickeltes
Datenverarbeitungsprogramm welches noch nicht veröffentlicht ist. EBOS-7-6 verwaltet die
an der Fachhochschule Gießen- Friedberg gefahrenen Meßversuche des öleingespritzten
Schraubenverdichters.
25
Diplomarbeit:
Entwicklung eines Schraubenverdichterprüfstandes mit Wassereinspritzung
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Ralf Müller
Maschinenbau
Prof. Dr- Ing. G. Benes
Prof. Dr- Ing. E. Wiederuh
Ralf Müller
Zurück:
Abstrakt:
Die Zusammenfassung wurde bewusst an dieser Stelle gewählt, um dem interessierten Leser
einen schnelleren Überblick über die vorliegende Arbeit zu geben. Betrachtet man die vorliegende Arbeit, so enthält sie eine Vielzahl interessanter Fragestellungen. So mussten Probleme
sowohl aus den Bereichen Elektro- und Verfahrenstechnik, als auch aus dem breitem Spektrum des Maschinenbaus theoretisch gelöst und praktisch umgesetzt werden.
Einen zentralen Punkt stellte hierbei die Wassereinspritzung dar. So musste für die geplanten
Wassereinspritzmengen ein geeignetes Abscheidesystem gefunden werden. Da es auf dem
Markt kein geeignetes System gibt, wurde die Wasserabscheidung durch eine Eigenkonstruktion verwirklicht. Ausführlicher wurde sich in dieser Arbeit mit der Frage der Volumenstrommessung von Wasser beschäftigt. Die beste Möglichkeit, den Volumenstrom exakt zu
ermitteln, bietet die magnetisch-induktive Durchflußmessung, da durch sie Fehlmessungen
durch eingeschlossene Luft unmöglich sind.
Mit Hilfe dieses Prüfstandes wird es der FH Gießen-Friedberg möglich sein, das durch die
Einspritzflüssigkeit Wasser veränderte Betriebsverhalten des Schraubenverdichters zu untersuchen. Leider konnte der Prüfstand noch nicht in Betrieb genommen werden, da das für den
Verdichter benötigte Koppelgetriebe nicht zur Verfügung stand. Auch etwa 115 Jahre nach
der Entwicklung des ersten Schraubenverdichters durch Heinrich Krigar gibt es noch eine
Vielzahloffener Fragen, die diesen Verdichtertyp betreffen. So stellt diese Arbeit einen ersten
Schritt zur Untersuchung von Wassereingespritzten Schraubenverdichtern dar und trägt damit
zu einer umweltgerechten Drucklufterzeugung bei.
26
Diplomarbeit:
Einfluß der Kühlluftführung auf die Betriebsparameter einer Schraubenverdichteranlage
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Uwe Vogel
Maschinenbau, Gießerei- und Werkstofftechnik
Prof. Dr.Ing. g. Benes
Prof. Dr.-Ing. K. Schwanitz
Wintersemester 1993/94
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Abstrakt:
In fast allen Bereichen der Industrie werden Ventilatoren verwendet, sie werden dort in Anlagen und Geräten zur Förderung von verschiedensten Fluiden eingesetzt. Es werden Ventilatoren in den unterschiedlichsten Bauformen und Baugrößen gefertigt von Laufraddurchmessern
von wenigen Zentimetern bis zu Durchmessern von 20 Metern.
Die Verstärkung des Umweltschutzes hat dazu geführt, dass der Einsatz von Ventilatoren erheblich zugenommen hat. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Auswahl eines geeigneten
Ventilators und soll einen Überblick über die Leistungsdaten und die Vorauswahl anhand
eines Rechenbeispiels geben. Sie soll weiterhin auch über den Einbau von Ventilatoren in
Verbindung mit Kühlern einige Anregungen vermitteln. Wobei nicht nur Wert auf die eigentliche Ventilatorkennlinie gelegt wurde, sondern auch auf die im Betrieb erzeugten Geräuschpegel mit zur Bewertung herangezogen wurden. Die Betreibsbedingungen eines Veltilatoers
innerhalb einer Schraubenverdichteranlage sind Gegenstand der Untersuchungen.
27
Diplomarbeit:
Unterstützung der Entscheidung über Kauf oder Nicht-Kaufeines neuen
Druckluftmotorenpatents anhand einer Marktuntersuchung
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Harald Stadtmüller
Wirtschaftsingenieurwesen und Produktionstechnik
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Prof. Dr. U. Vossebein
25. März 1994
Zurück:
Abstrakt:
Die vorliegende Arbeit diente der Unterstützung der Entscheidung über Kauf oder Nicht-Kauf
eines Patents. Untersucht wurden hierbei Größe und Struktur des DLM-Marktes in Deutschland, die mögliche Akzeptanz des Turbowing- Motors in diesem Markt, sowie die diesbezügliche Bedeutung der bisherigen Haupt-Abnehmerbranchen der Fa. Kuhnke.
Gegenstand der Untersuchung waren desweiteren die Einflussfaktoren auf den Markt, die
Konkurrenzbeziehung zu Elektromotoren und die Ermittlung der Eigenschaften von Druckluftmotoren, welche in den verschiedenen Anwendungsbereichen ausschlaggebend für deren
Einsatz sind. Die Ergebnisse basieren sowohl auf der Auswertung sekundärstatistischer Unterlagen, welche allerdings zu dieser Thematik nur in äußerst begrenztem Umfang existent bzw .
zugänglich waren, als auch auf umfangreichen Primärerhebungen.
Die Primärerhebungen erfolgten im Rahmen von persönlichen und telefonischen Gesprächen
mit Anbietern und Abnehmern von Druckluftmotoren, sowie einer Fragebogenaktion bei
DLM- Anwendern. Aufgrund der unvermutet geringen abgesetzten Stückzahlen an Druckluftmotoren in Deutschland, gestaltete sich die Suche nach zu befragenden DLM- Abnehmern
äußerst schwierig und zeitaufwendig.
28
Diplomarbeit:
Optimierung der automatischen Messwerterfassung an einem Schraubenverdichterprüfstand, Betriebscharakteristik eines einspritzölgekühlten
Schraubenverdichters
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Michael Obal
Maschinenbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr.-Ing. E. Wiederuh
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
April 1994
Zurück:
Abstrakt:
Schraubenverdichter erlangen aufgrund vieler Vorteile immer größere Verbreitung in den
verschiedensten Bereichen. Trotzdem sind über die Vorgänge im Innern speziell bei einspritzölgekühlten Verdichtern nur wenige Einzelheiten bekannt.
Basierend auf den Leistungen vorangegangener Arbeiten wurde im Rahmen dieser Diplomarbeit die automatische Messwerterfassung des vorhandenen Schraubenverdichter-Prüfstandes
weiter optimiert. Dazu waren zahlreiche Änderungen am Prüfstand selbst sowie an der Messwerterfassung und Verarbeitung notwendig. Weiteres Interesse galt dem Druck- und Temperaturverlauf entlang der Schraubenlinie des in Betrieb befindlichen Schraubenverdichters. Für
diesen Zweck wurden entsprechende Messwertaufnehmer in den Verdichter eingebaut und an
die Geräte zur Messwerterfassung angeschlossen. Im Anschluss an diese Arbeiten erfolgten
Messungen zur Betriebscharakteristik des verwendeten Schraubenverdichters.
29
Diplomarbeit:
Leitungsverluste im Druckluftsystem einer Kompressoranlage
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Michael Reschke
Wirtschaftsingenieurwesen und Produktionsrechnik
Prof. Dr. Ing. G. Benes
Prof. Dipl. Ing. K.- H. Winkler
10.06.1994
Zurück:
Abstrakt:
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Berechnung von Druckverlusten in einer öleingespritzten Schraubenkompressoranlage. Daraus abgegrenzt wird der Bereich des Druckluftsystems
vom Ölabscheider bis zum Abnahmepunkt behandelt. Die Betrachtung erfolgt in Anlehnung
an ein Programm, dass die Auswahl der Bauteile und die Ermittlung der Druckverluste erleichtert, dessen Anwendung aber zum Verständnis des behandelten Themas nicht unbedingt
notwendig ist. Die Arbeit beginnt mit einer kurzen Darstellung des grundsätzlichen Funktionsprinzips der Verdichteranlage . Als nächstes werden die strömungsphysikalische Begriffe
behandelt, die als Grundlage zur späteren Berechnung dienen. Die eigentliche Ermittlung der
Druckverluste wird einzelnen Bauteilen zugeordnet, beschrieben. Die Bauteile sind in folgende Gruppen einzuteilen:
- gerade Rohre
- Rohrumlenkungen (wie z.B. Bogen, Abknickung)
- Rohrverschraubungen (z.B. Winkel-, T- ,gerade Verschraubung)
- Ölabscheider
- Nachkühler
- Sonderbauteile
Zur Berechnung der Rohrverschraubungen wird auf Unterlagen und Produkte der Firma Voss
zurückgegriffen. Die betrachteten Ölabscheider stammen aus dem Produktangebot der Firma
MANN. Es wird zwischen Abscheider- Einsätzen, den sog. Luftentölelementen und Abscheider zum Aufschrauben auf einen Sockel, der sog. Luftentölbox, unterschieden. Zu den Abscheidern erfolgt keine Berechnung, es besteht aber die Möglichkeit, nach beiden Bauarten
getrennt, einen Druckverlust zu übernehmen und anhand von Auswahllisten den benötigten
Bautyp zu wählen. Im Programm gibt es zudem die Gelegenheit, den Druckverlust selbst einzugeben. Auf die Berechnung des Nachkühlers wird in dieser Arbeit nicht näher eingegangen,
da im Programm eine Übernahme des Druckverlustes von einem anderen Programm erfolgt
und somit eine weitere Betrachtung nicht erforderlich ist. Auch hier besteht die Möglichkeit
der eigenen Eingabe von Druckverlust-Werten. Unter Sonderbauteile sind diverse, in dieser
Arbeit nicht separat behandelte Bauteile zu verstehen. Wenn keine direkte Eingabe des
Druckverlustes im Programm erfolgt, wird er ähnlich den Rohrumlenkungen über Widerstandsbeiwert und Durchflussfläche errechnet.
Auf Grund von Schwierigkeiten, gesicherte Werte für Widerstandsbeiwerte bzw. Druckverluste in der Literatur zu finden, wie auch genaue Angaben von den Herstellern zu erhalten, sind
die angegebenen Werte unter Vorbehalt zu betrachten und gegebenenfalls mit Erfahrungswerten oder Ergebnissen aus praktischen Versuchen zu vergleichen.
30
Diplomarbeit:
Auswahl von Durchflussmessverfahren mit Hilfe eines Datenbankverwaltungssystems
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Walter Jucht
Maschinbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr. Ing. E. Wiederuh
Prof. Dr. Ing. G. Benes
Januar 1995
Zurück:
Abstrakt:
Die Durchflussmesstechnik nimmt heute einen bedeutenden Platz in der Verfahrenstechnik,
Energietechnik sowie in den Bereichen der chemischen und petrochemischen Industrie ein.
Traditionelle Durchflussmessverfahren wurden durch modifizierte Messwerterfassungs- und
Messwertumformungssysteme verbessert. In den letzten Jahren kam aufgrund der raschen
technologischen Entwicklung eine Reihe von neuen Durchflussmessverfahren auf den Markt,
wodurch sich die Zahl der heute erhältlichen Durcht1ußmeßgeräte erheblich vergrößert hat.
Durch das vielfältige Angebot an Durcht1ußmeßgeräten ist eine Suche nach dem geeigneten
Gerät erheblich erschwert worden. Mit Hilfe von Fachliteratur und Firmenschriften wurde
eine Auswahl der wichtigsten Kriterien getroffen, welche die Eigenschaften eines Durchflussmessgerätes beschreiben. Die während der Literaturrecherche ermittelten Durchflußmeßgeräte wurden in einer dBASE- Datenbank unter Berücksichtigung dieser Kriterien erfußt.
Die wichtigsten Merkmale der erfassten Durchflussmessverfahren sind in Kapitel 3 dieser
Diplomarbeit beschrieben. Um die Suche nach geeigneten Durchflussmessgeräten zu erleichtern, wurde das Programm Auswahl mit den dazugehörigen Unterprogrammen erstellt. Dieses
Programm ermöglicht es dem Benutzer, durch Eingabe der von ihm gewünschten Kriterien
geeignete Durchflussmessgeräte zu finden. Die Datenbank sollte auf dem neuesten Stand
gehalten werden, um den fortschreitenden technologischen Entwicklungen gerecht zu werden.
Zu diesem Zwecke wurde das Programm Eingabe geschrieben, welches dem Anwender die
Eingabe von neuen Durchflussmessgeräten ermöglicht. Für die Anwendung der Programme
Auswahl und Eingabe sind keine dBASE- Kenntnisse erforderlich.
31
Diplomarbeit:
Betriebscharakteristik des öleingespritzten Schraubenverdichters
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Klaus Wenzel
Maschinenbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr. Ing. Georg Benes
Prof. Dr. Ing. Eckard Wiederuh
15 September 1995
Zurück:
Abstrakt:
In der Drucklufterzeugung ist der öleingespritzte Schraubenverdichter heute nicht mehr wegzudenken. Die Fachhochschule Giessen -Friedberg arbeitet seit einigen Jahren daran, das Betriebsverhalten des Schraubenverdichters zu erforschen und zu optimieren.
Die vorliegende Arbeit soll zur weiteren Optimierung, sowie zur Berechnung von Parametern
dienen. Im ersten Teil soll der Einfluss der Oberflächenrauhigkeit der Läuferpaare, mit Hilfe
von Messergebnissen und dem Programm EBOS8, dargestellt und erläutert werden. Es werden in der Hauptsache die Einflüsse "Antriebsmoment; Vol.Liefergrad und Verdichtungsendtemp." in Abhängigkeit der Umfangsgeschwindigkeit bzw. des Ölvolumenstromes untersucht.
Im zweiten Teil wird ein Programm „CABS 33“, welches von Prof. Dr. Georg Benes entwikkelt wurde erläutert. Das Programm soll dazu dienen bestimmte Parameter des öleingespritzten Schraubenverdichters zu berechnen , die bisher nur durch Versuche ermittelt werden
konnten. Die benutzten Diagramme wurden mit Hilfe des Programms EBOS8 erstellt, dessen
ausgebesserten Fehler im Teil drei der Diplomarbeit erklärt wird.
32
Diplomarbeit:
Optimierung eines Schraubenverdichtersimulationsprogramms
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Michael Rebmann
Maschinenbau
Prof. Dr- Ing. Georg Benes
Prof. Dipl. Ing. Karl-Heinz Winkler
Sommersemester 1996
Zurück:
Abstrakt:
Das an der Fachhochschule Gießen-Friedberg von Prof. Benes entwickelte Sofwarepro-gramm CABS
(Computerprogramm zur Auslegung und Berechnung von Schraubenver-dichteranlagen, Computersprache QUICK BASIC, Version 4.5) ermöglicht die rechnerische Auslegung einer öleingespritzten
Schraubenverdichteranlage detailliert und schnell am Computer. Das Programm setzt sich aus einzelnen Teilprogrammen zusammen. Die vorliegende Arbeit wurde erstellt, um CABS weiter zu optimieren. Nachfolgend werden die einzel- nen Berechnungsarten und -Vorgänge \wiedergegeben, die parallel als Anweisungen im Pro- gramm enthalten sind. Zu Beginn der Arbeit wird der Schraubenverdichter in Aufbau, Arbeitsweise, Einsatzmöglichkeiten usw. näher erläutert. Weiter wird der Grundaufbau
und die Funktion einer Schraubenverdichteranlage wiedergegeben. Die Arbeit gliedert sich anschließend in zwei Teilbereiche:
Es werden zunächst die Zusammenhänge der Strömungslehre näher erläutert, die der Druckverlustberechnung zu Grunde liegen. Anschließend beschreibt die Arbeit bestimmte zur Berechnung erforderliche strömungstechnische bzw. physikalische Begriffe. Die Ermittlung der Druckverluste wird jedem
einzelnen Bauteil individuell zugeordnet. Diese Bauteile werden in folgende Gruppen eingeteilt:
Ölfilter, Rohrverschraubungen (z.B. Winkel- oder T-Verschraubung usw.), Sonderbauteile, Ölkühler,
Kugelhähne, Rückschlagventile, Gerade Rohre, Rohrumlenkungen (z.B. Bögen, Krümmer usw.) Die
Ermittlung des Druckverlustes bei Kugelhähnen, Rückschlagventilen, geraden Rohren und Rohrumlenkungen geschieht mittels strömungstechnischer bauteilabhängiger Werte wie z.B. Druckwiderstandsbeiwert oder Reynoldszahl. Bei der Druckverlustberechnung des Öl- filters wird auf Produkte
und Unterlagen der Firma MANN & HUMMEL zurückgegriffen. Ebenso geschieht die Bestimmung
der Druckverluste bei den Rohrverschraubungen, die aus dem Produktangebot der Fa. VOSS stammen. Unter Sonderbauteile sind verschiedene, im Programm nicht berücksichtigte Bauteile zu verstehen. deren Druckverlust wahlweise separat eingegeben werden kann, oder er wird in Anlehnung an die
Rohrumlenkungen über Widerstandsbeiwert und Durchflussfläche berechnet. Der Druckverlust des
Ölkühlers wird in einem separaten Programmmodul berechnet und als Eingabewert des Anwenders
übernommen.
Zunächst wird eine Übersicht übe Aufgabe und Funktion der Gesamtberechnung gegeben. So werden
die einzelnen Programmmodule miteinander verbunden und eine Berechnung durchgeführt, wobei alle
Unterprogramm miteinbezogen werden, da sie mehr oder weniger voneinander abhängig sind. Anschließen werden die wichtigsten Veränderungen des Programms dargestellt, die für die Gesamtberechnung erforderlich sind. So wurde z.B. das Programmmodul CABS 44 erstellt. Um die gesamte
Schraubenverdichteran1age zu berechnen, sind verschiedene Interpolationsabläufe notwendig, die die
Aufgabe haben, verschiedene Berechnungsergebnisse einander anzugleichen. Dies ist jeweils durch
mehrmalige Berechnung von ausgesuchten Unterprogrammen möglich, wobei nach jedem Rechenvorgang ein oder mehrere Parameter verändert werden. Schließlich wird noch ein Rückblick auf die Arbeit gegeben mit der Darstellung von einzelnen Problemen, die während der Durchführung der Arbeit
auftraten. Zusätzlich werden die bisherigen Möglichkeiten des Programms beschrieben. Ferner gibt
ein Ausblick die Anwendungsgebiete wieder, die bei weiteren Modifikationen von CABS entstehen.
33
Diplomarbeit:
Optimierung der automatischen Messwerterfassung an einem Schraubenverdichter-Prüfstand unter Berücksichtigung der elektromagnetischen
Verträglichkeit (EMV) von elektrischen Systemen
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Peter Scholtz
Maschinenbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr.-Ing. Eckhardt Wiederuh
Prof. Dr.-Ing. Georg Benes
Juni 1996
Zurück:
Abstrakt:
Schraubenverdichter erlangen aufgrund vieler Vorteile immer größere Bedeutung in den verschiedensten Bereichen der Industrie. Durch den Einsatz von einspritzölgekühlten und einspritzwassergekühlten Schraubenverdichtern vergrößert sich der Einsatzbereich stetig.
Trotzdem sind die Vorgänge im Innern solcher Verdichter wenig erforscht und mathematisch
nicht exakt reproduzierbar. Aus diesem Grund wurde an der FH Gießen-Friedberg ein Prüfstand für einen einspritzölgekühlten Schraubenverdichter aufgebaut.
Aufgabe meiner Diplomarbeit sollte die Ermittlung von Messdaten über eine automatische
Messwerterfassung zur Bestimmung der Betriebscharakteristik des verwendeten Schraubenverdichters sein. Der von meinem Vorgänger installierte Frequenzumrichter zur Regelung der
Verdichterdrehzahl und das Messwerterfassungssystem zeigten jedoch eine starke Abhängigkeit voneinander. Es waren z.B. bei der Temperaturmessung mit Thermoelementen Temperaturschwankungen bis zu 80°C aufgetreten, die eine sinnvolle Durchführung der Meßreihen
unmöglich machten. Aus diesem Grund musste erst nach der Ursache der Störungen und deren bestmöglichen Beseitigung gesucht werden. Da im Labor für Energie- und Wärmetechnik
ein neuer Prüfstand zur Ermittlung von Messdaten an einem einspritzwassergekühlten
Schraubenverdichter aufgebaut wird und die Messwerterfassung vom Prinzip her gleich sein
wird, ist hier von Beginn die EMV- Planung zu berücksichtigen. Diese Diplomarbeit soll als
Konzept zur Erzielung der Elektromagnetischen Verträglichkeit bei dem Aufbau des Prüfstandes beitragen.
34
Diplomarbeit:
Fertigstellung und Inbetriebnahme eines Schraubenverdichterprüfstandes
mit Wassereinspritzung
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Naciye Özgül
Allgemeiner Maschinenbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Prof. Dr.-Ing. E. Wideruh
September 1996
Zurück:
Abstrakt:
Die Drucklufterzeugung erfolgt heute überwiegend durch öleingespritzte Schraubenverdichter. Die steigenden Umweltanforderungen sowie der Verdrängungswettbewerb auf dem Markt
macht es erforderlich, neue Möglichkeiten zur Drucklufterzeugung in Betracht zu ziehen. Den
neuen Anforderungen soll die Entwicklung und Erprobung einer neuen Art des Schraubenverdichters mit Wassereinspritzung dienen.
Es handelt sich um eine Entwicklung, die bis jetzt in der Industrie nur diskutiert wurde. Die
vorliegende Arbeit dient dem geplanten Konzept eines Prüfstandes zur Untersuchung von
wassereingespritzten Schraubenverdichtern. Die Planung wurde realisiert und der Prüfstand
aufgebaut und fertig gestellt. Der entwickelte Prototyp eines wassereingespritzten Schraubenverdichters mit Synchrongetriebe, wurde für die geplante Messungen fertig bearbeitet und
funktionsgerecht fertig gestellt. Die Messeinrichtung sowie das zu untersuchende Objekt stehen somit für die ersten Untersuchungen bereit.
Mit den Untersuchungen von wassereingespritzten Schraubenverdichtern, kann somit auch zu
der umweltgerechten Drucklufterzeugung beigetragen werden.
35
Diplomarbeit:
Darstellung von wassereingespritzten Schraubenverdichtern, die im
Rahmen einer Wasserschmierung mit Kunststoffkomponenten versehen
sind
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Rami Kayasseh
Maschinenbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Prof. Dr.-Ing. E. Wiederuh
Wintersemester 1996 / 97
Zurück:
Abstrakt:
Im Rahmen der Zusammenfassung wird hier zunächst ein kurzer Überblick über die Aufgabenstellung der Diplomarbeit sowie der erzielten Ergebnisse gegeben. Das Ziel dieser Arbeit
bestand darin, Möglichkeiten zu offerieren, wie man mit der Problematik der Wasserschmierung bei wassereingespritzten Schraubenverdichtern ein System konfigurieren könnte, dass
dem der Ölschmierung ebenbürtig ist.
Im Rahmen dieser Betrachtung sollten anstelle von unbeschichteten Stahlrotoren und Lagern
beschichtete Rotoren oder Rotoren sowie Lager aus Kunststoffen zum Einsatz kommen. Des
weiteren sollte die chemische sowie biologische Problematik des Wassers gelöst werden. Es
hat sich gezeigt, dass bei beschichteten Rotoren eine WC-C-Schicht das beste Ergebnis lieferte. Als Grundstahl diente hier der Stahl 16 MNCr 5. Der Schichtabtrag war gering. Insgesamt
jedoch ist das System der beschichteten Rotoren gegenüber den Rotoren aus Kunststoffverbundmaterial nicht konkurrenzfähig. Im Rahmen der Kunststoffverbände lieferten die Rotoren
aus sowohl reinen als auch modifizierten Polyurethanen (PUR) die besten Ergebnisse. Sie
sind in der richtigen Konfiguration für eine Wasserschmierung sehr gut geeignet. Durch Optimierung der Strömungsverhältnisse (Toleranzen, Zerstäuberdüsen, Rückflussverluste, Rotorprofil) entspricht die Lebensdauer der der ölgeschmierten Systeme. Bei den Lagern haben
sich zum einen vollkeramische Wälzlager aus Siliciumnitrid, zum anderen Gleitlager mit
Kunststoffbuchsen aus DU oder Hi-eX bewährt. Die Wasseraufnahme bei Siliciumnitrid ist
wegen Langzeitversuchen noch nicht vollständig geklärt, es werden jedoch gute Ergebnisse
erwartet. Sehr gut geeignet für die Wasserschmierung sind Buchsen aus Hi-eX und DU.
Die chemische sowie biologische Problematik wird durch eine Wasserbehandlung in Form
einer Polarisationseinrichtung gelöst. Die Partikel werden in regelmäßigen Intervallen ionisiert, wodurch sie sich gegenseitig abstoßen. Es finden keine Ablagerungen mehr statt. Ein
Partikelfilter filtert zusätzlich grobe Fremdstoffe aus dem Wasserkreislauf.
36
Diplomarbeit:
Prüfstanduntersuchungen an einem öleingespritzten Schraubenverdichter
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Dirk Kadenbach
Maschinenbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr.-Ing. Georg Benes
Prof. Dr.-Ing. Eckhard Wiederuh
06.Januar 1997
Zurück:
Abstrakt:
Die Kenndaten eines öleingespritzten Schraubenverdichters werden durch eine größere Anzahl von Parametern beeinflusst. Diese Diplomarbeit soll dabei helfen, das Wissen über öleingespritzte Schraubenverdichter zu erweitern. Mit Hilfe eines Teststandes im Labor für Energie -und Wärmetechnik werden über eine automatische Messwerterfassung die Größen des
Verdichters bei verschiedenen Betriebszuständen erfasst. Im einzelnen behandelt diese Diplomarbeit folgende Problemstellungen:
1.Optimierung der Messwertumformer des Teststandes
2.Optimierung der Software des Messwerterfassungsprogammes disyLab 3.33 für den
Schraubenverdichter
3.Erweiterung der Hardware für einen zweiten wassereingespritzten Schraubenverdichterteststand
4. Durch Probeläufe die Grenzen des Prüfstandes festlegen
5. Erfassung der Messwerte bei verschiedenen Betriebszuständen des Verdichters
6. Aswertung der Meßwerte und grafische Darstellung der Betriebszustände mit Hilfe
des Programms „Ebos“
37
Diplomarbeit:
Inbetriebnahme eines wassereingespritzten Schraubenverdichterprüfstandes
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Andreas Würz
Maschinenbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr. Ing. Eckhard Wiederuh
Prof. Dr. Ing. Georg Benes
17. Juni 1997
Zurück:
Abstrakt:
Schraubenkompressoren verzeichnen im Leistungsbereich von ca. 4 kW bis über 2 MW in
den vergangenen Jahrzehnten weltweit einen steigenden Anteil am Kompressorenmarkt. Als
Hauptanwendungsbereiche haben sich die Druckluft-, Kälte- und Verfahrenstechnik herauskristallisiert. Bislang beherrschen zwei Hauptbauarten den Schraubenkompressoren-markt:
die trockenlaufenden und die öleingespritzten Anlagen.
Die zunehmende Forderung nach umweltgerechter und energiesparender Erzeugung von
Druckgasen hoher Reinheit, insbesondere Luft, führte zur Entwicklung des wassereingespritzten Schraubenkompressors. Diese zukunftsweisende Bauart vereinigt die Vorteile der beiden
vorgenannten Systeme und wird in USA und Japan seit über einem Jahrzehnt mit Erfolg eingesetzt. Die Kenndaten eines wassereingespritzten Schraubenverdichters werden durch eine
größere Anzahl von Parametern beeinflusst.
Diese Diplomarbeit soll dazu beitragen, dass Wissen über wassereingespritzte Schraubenverdichter zu erweitern, indem die Funktionsfähigkeit des Verdichterprüfstandes hergestellt wird.
Mit Hilfe einer automatischen Messwerterfassung können dann die Größen des Verdichters
bei verschiedenen Betriebszuständen erfasst werden.
38
Diplomarbeit:
SCREW COMPRESSOR STATION
Verfasser:
Fachbereich:
Beatriz Garcia Bardera
Business Engineering and Production by the Universidad Politecnica de
Madrid
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Prof. Dr.-Ing. K. Schwanitz
June 27th 1997
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Zurück:
Abstrakt:
In spite of the big diversity of apparatus used to the compression of gases or steams, their
functioning is based in some principles that they are commons and they are taken it of the
thermodynamics. The evolution of the necessities in the sector of the compressed gases is
distinguished especially by a increment of the necessary pressures.
The compressors are very important components in the gas turbine, although the compressors
have numerous applications. The thermodynamics of the ideal, the hypothetical, and the actual cycle are therefore dealt with in turn. The advantages of the constant-pressure over the
alternative constant-volume cycle are so overwhelming as far to outweigh the small thermodynamic advantage of the latter .
39
Diplomarbeit:
Numerische Bestimmung der Kenndaten eines Schraubenverdichters
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Maziar Faridi
Fachbereich Maschinenbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Prof. Dipl.-Ing. K.-H. Winkler
September 1997
Zurück:
Abstrakt:
Die vorliegende Arbeit ist eine Fortführung der Diplomarbeit von A. Lotz. Es handelt sich um
die Erweiterung eines Programmes in der Microsoftsprache QuickBASIC / Version 4.00b zur
Bestimmung der Kenndaten eines Schraubenverdichters.
Ziel der Arbeit ist die Optimierung und Erweiterung des Programmes in den folgenden Punkten:
• Optische Verbesserung des Programmes (Änderung des Bildschirmmodus von
schwarzweis auf farbig mit einer höheren Auflösung).
• Aufspalten des Programmes in Teilprogramme (Entlastung des Arbeitsspeichers), um
ein Abstürzen zu verhindern.
• Vervollständigung der fehlenden Programmteile, die zur Darstellung und zum Ausdrucken der Diagramme und WertetabeIlen benötigt werden.
• Erweiterung des Programmes hinsichtlich der Berechnung der Kammerstirnflächen.
• Erweiterung des Programmes hinsichtlich der Berechnung der Kammervolumina.
• Berechnung des Profileingriffsspaltes (der Berührungslinie).
• Berechnung der Kopfrundungsöffnung (des Blasloches).
• Erechnung des Gehäusespaltes.
• Berechnung des Stirnspaltes.
40
Diplomarbeit:
Simulation des Betriebsverhaltens einer öleingespritzten Schraubenverdichteranlage
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Martin Schneider
Maschinenbau
Prof. Dr.-Ing. Georg Benes
Prof. Dipl.-Ing. Karl-Heinz Winkler
WS1997
Zurück:
Abstrakt:
Die Auslegung von Schraubenverdichteranlagen erfolgt aufgrund der großen anfallenden Datenmenge fast ausschließlich auf versuchstechnischen Weg. Das von Prof. Dr. Benes entwikkelte Softwareprogramm CABS (Computerprogramm zur Auslegung und Berechnung von
Schraubenverdichteranlagen) ermöglicht die rechnerische Auslegung von einer öleingespritzten Schraubenverdichteranlage detailliert und schnell per Computer. Die vorliegende
Arbeit wurde erstellt um CABS weiter zu optimieren. Nachfolgend wurden verschiedene Berechnungen mit dem Programm durchgeführt, um das Betriebsverhalten einer öleingespritzten Schraubenverdichteranlage zu simulieren. Dafür wurden folgende Aufgaben gestellt:
•
•
•
•
Gleicher Anlagenaufbau und unterschiedlicher Kühlluftvolumenstrom und Ölvolumenstrom bei verschiedenen Kühlereintrittstemperaturen und verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten des Verdichters.
Gleicher Anlagenaufbau und unterschiedliche Ölkühlerabmessungen bei gleicher Ölkühlerfläche
Gleicher Anlagenaufbau und unterschiedliche Ölkühlerabmessungen bei verschiedenen Ölkühlerflächen.
Gleicher Anlagenaufbau und unterschiedliche geodetische Höhe und Umgebungstemperatur.
Diese unterschiedlichen Berechnungen wurden dann in Form von Diagrammen dargestellt
und ausgewertet. Zu dieser Diplomarbeit gehört als Anlage ein Ordner in dem alle Datenausdrucke aus dem CABS, alle Wertetabellen aus EXCEL und alle Diagramme aus EXCEL enthalten sind. !
41
Diplomarbeit:
Wassergeschmierte Lager für Schraubenverdichter
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Alexander Pinior
Maschinenbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Prof. Dr.-Ing. E. Wiederuh
Wintersemester 1997/98
Zurück:
Abstrakt:
Über die Anwendungsmöglichkeiten von wassergeschmierten Lagern in Schraubenverdichtern sind nur wenige Erkenntnisse bekannt. Diese Arbeit bietet einen Überblick über diese
Thematik. Die gewonnenen Informationen sollen als Vorlage für weitere Forschungen dienen.
Einleitend werden die Eigenschaften von Wasser und wasserhaltigen Hydraulikflüssigkeiten
beschrieben. Besonders intensiv wird die Viskosität von Wasser, die Wasseraufbereitung und
die Eigenschaften der Hydraulikflüssigkeiten behandelt. Bezüglich dieser Problematik werden
korrosionsbeständige Wälz- und Gleitlager aus metallischen, polymeren und keramischen
Materialien vorgestellt und die Verschleißmechanismen erklärt. Untersucht werden u. a. Lager aus AISI 440C, Croni- dur 30, Bronze, PTFE- Composites, Verbundlager, Siliziumnitrid
(Si3O4) und Siliziumcarbid (SiC). Untersucht und ausgewertet werden außerdem unterschiedliche Beschichtungsverfahren.
Im Hinblick auf den Einsatz der gewünschten Lager in einem Schraubenverdichter wird eine
umfangreiche Recherche durchgeführt. Parallel wird über den Stand der Lagertechnik und
über vorhandene Lagerverschleißuntersuchungen berichtet. Außerdem werden die Grundlagen der Berechnung von wassergeschmierten Lagern kurz erläutert.
42
Diplomarbeit:
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Inbetriebnahme sowie Prüfstandsuntersuchungen an einem wassereingespritzten Schraubenverdichter
Alexander Furia
Maschinenbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr- Ing. Eckhardt Wiederuh
Prof. Dr.-Ing. Georg Benes
Wintersemester 1997/1998
Zurück:
Abstrakt:
Das kinematische Prinzip von schrägverzahnten Rotorprofilen zur Verdichtung von Fluiden
zu nutzen, ist seit der Jahrhundertwende bekannt und wurde vor 50 Jahren erstmals praktiziert. Heute zählt der Schraubenverdichter wohl zu dem am weitestverbreiteten Drehkolbenverdichtertyp. Aufgrund ihrer vielen Vorteile verzeichnen Schraubenkom-pressoren in de
letzten Jahren weltweit einen steigenden Anteil am Kompressorenmarkt. Hauptanwendungsbereiche sind Druckluft-, Kälte- und Verfahrenstechnik.
Man unterscheidet sie nach trockenlaufenden und flüssigkeitseingespritzten Schraubenverdichtern. Wegen der gestiegenen Umweltschutzanforderungen und auch aus energetischen
Gründen soll die noch heute allgemein verwendete Einspritzflüssigkeit Öl durch Wasser ersetzt werden. Einer der größten Vorteile ist die Umweltverträglichkeit des Wassers im Vergleich zum Öl und damit die Erzeugung von Druckgasen mit hoher Reinheit. Diese zukunftsweisende Bauart eröffnet den Herstellern neue Marktsegmente, die von entscheidender Bedeutung d r firmenbezogenen Produkt- und Marktpolitik sein könnten. Dies könnten z.B.
Druckluftanwendungen in der pharmazeutischen- chemischen- und Lebensmittelindustrie
sein, da hier keinerlei Restölgehalt in der Druckluft vorhanden sein darf.
Da die Entwicklung und Erforschung von wassereingespritzten Schraubenverdichtern erst am
Anfang steht, wird es er Fachhochschule Gießen-Friedberg mit dem kürzlich fertig gestellten
Prüfstand möglich sein, sich an dieser Forschung zu beteiligen. Ein sehr wichtiger Teil dieser
Arbeit war die Instandsetzung des zuvor festgefahrenen wassereingespritzten Schraubeverdichters. Die von mir erstellte Schadensanalyse soll Aufschluss über Ursachen und Hintergründe für das Festfahren des Schraubenverdichters liefern.
Außerdem soll diese Diplomarbeit Benutzern des wassereinge-spritzten SchraubenverdichterTeststandes die Möglichkeit geben, diesen zu bedienen. Ein weiterer Schwerpunkt ist die
Durchführung von zahlreichen Prüfstandsuntersuchungen mit Hilfe der automatischen Messwerterfassung. Die Messungen sollen Aufschluss über Betriebs-charakteristik des wassereingespritzten Schraubenverdichters liefern. Basierend auf den Leistungen vorangegangener Arbeiten soll diese Diplomarbeit dazu beitragen, das Wissen über wassereingespritzte Schraubenverdichter zu erweitern.
43
Diplomarbeit:
Simulation and Calkulation of a screw compressorstation
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Joseba Aranguren Garayalde
Department of Industrial Engineering and Production Technology
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Prof. Dr.-Ing. R. Griemert
July 15th 1998
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Keine Angaben
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Diplomarbeit:
Hybrid Bearings under Water Lubrication
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Daniel Gonzalez Sagarra
Departement of Industrial Engineering and Production Technology
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Prof. Dr.-Ing. Wiederuh
November 22nd 1999
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Abstrakt:
Nowadays, air compressors are used almost in all the branches of industry playing in many
cases a very important role. Among different types of air compressors, we find the screw
compressor, which can e considered as a quite new machine. In the market it is possible to
choose today between dry and injected-oil screw compressors. Both types can be a plied in
the same fields but, because of the bigger cost of the dry compressors, they are usually used
only in those applications when very pure air is required. The reason is that air from injectedoil compressors, despite the fast development in filtration techniques, always contain a little
proportion of oil. This air can not be applied, obviously, in some industries such as the pharmaceutical and food industries. The ideal solution would be a compressor which used a lubricant that was not prejudicial for the human health and even better if this lubricant was also
cheap.
Water gather clearly these two conditions. In this project we are going to study the possibility
to use water as lubricant in bearings in order to used only water in the whole compressor. This
suppose not only the study of the different lubrication conditions (density, viscosity etc),
which is very important facing the function of the bearing and therefore the function of the
compressor, but also the introduction of new materials that help us to prevent and avoid corrosion and all the consequences that the application of water take with.
First, we shall give a short and general introduction of the screw compressor and its function.
After that we'll introduce the bearing and the requirements of all bearing arrangement. In following, we shall focus our attention on the bearing lubrication and its types and evolution to
Elasthohydrodynamic lubrication, and later on, the search of new materials, both for rolling
elements and rings. We will try to observe all of these subjects from a general and from the
hydraulic point of view. This way we shall discover a quite new steel called Cronidur 30
which have fantastic properties in comparison with the conventional bearing steel and ceramic
as a excellent material when some peculiar features are looked for, such as no magnetism or
good anti-corrosion behaviour. From the combination of this two modern materials appear the
hybrid bearing, our solution. The bearing design process will be established and after that,
through the computer, we shall calculate the forces that ac t on the bearings due to the pressure developed inside the compressor . To finish with, a possible test rig for this kind of bearing (hybrid bearing) will be given in order to test it in the future.
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Diplomarbeit:
Experimentelle Untersuchung wassergeschmierter Wälzlager
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Thorsten Reinstädtler
Maschinenbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr.-Ing. E. Wiederuh
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Sommersemester 2000
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Abstrakt:
Der Einsatz neuer korrosions- und abrasionsbeständiger Materialien in Wälzlagern werfen die
Frage auf, ob konventionelle Schmiermittel nicht durch Wasser ersetzt werden können. Die
denkbaren Einsatzmöglichkeiten derartiger wassergeschmierter Lager sind mannigfaltig.
Zielsetzung dieser Diplomarbeit ist es einen bestehenden Wälzlagerprüfstand für Versuche
mit wassergeschmierten Wälzlagern umzurüsten und erste Testläufe zu beginnen. Dazu wurden die benötigten theoretischen Grundlagen über Wälzlager kurz aufgeführt. Außerdem wurden grundlegende Informationen über die Schmierverhältnisse und den zu erwartenden Schadensursachen von Wälzlagern recherchiert. Bei den durchgeführten Testläufen wurden sogenannte Hybridlager der Firma IBC Wälzlager GmbH untersucht. Der verwendete Wälzlagerprüfstand der selben Firma wurde in seiner Funktionsweise detailliert dargestellt und konstruktiv verändert. Zur Überwachung der Wälzlager wurde die Schallemissionsanalyse herangezogen und die Wälzlagertemperatur gemessen. Diese Messwerte wurden kontinuierlich per
EDV aufgezeichnet. Weiterhin wurden Prüfkraft, Drehzahl und Wasservolumenstrom gemessen. Die erforderliche Elektronik wurde beschafft und teilweise selbständig erstellt. Im vorgegebenen Zeitrahmen konnten zwei Hybridlager unter Wasserschmierung getestet werden.
Das Ergebnis war unter den Versuchsbedingungen ausgesprochen negativ ausgefallen, da sich
schon nach sehr kurzer Betriebsdauer Schädigungen an den Lagern zeigten. Diese wurden
unter Licht- und Rasterelektronenmikroskop untersucht. Dabei zeigten sich sowohl Ermüdungs- als auch Verschleißerscheinungen. Aus den Ergebnissen kann geschlossen werden,
daß sich im Gegensatz zur Ölschmierung kein tragender Schmierfilm zwischen Wälzkörper
und Lagerring aufbauen konnte. Vorausblickend ist zu sagen das eine Steigerung der Drehzahl bei Verringerung der Prüflast und eventueller Verringerung des Lagerspiels die Schmierbedingungen verbessern könnten. In wieweit dies zu geschehen hat ist in einer aufbauenden
Diplomarbeit zu untersuchen.
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Diplomarbeit:
Ansätze zur Lebensdauerermittlung von wassergeschmierten Wälzlagern
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Carsten König
Maschinenbau, Gießereitechnik, Werkstofftechnologie
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Prof. Dr.-Ing. S. Zima
Sommersemester 2002
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Abstrakt:
In der vorliegenden Arbeit werden, in Form von theoretischen Betrachtungen, die Einflussgrößen auf das Betriebsverhalten von wassergeschmierten Wälzlagern untersucht. Zielsetzung
ist es, auf Grundlage dieser Betrachtungen, Empfehlungen für geplante Prüfstandsversuche,
an wassergeschmierten Wälzlagern, zu geben. Einleitend werden die Grundlagen der Wälzlagerschmierung und -beanspruchung beschrieben. Aufgezeigt werden auch verschiedene Wälzlagerwerkstoffe, die für den Einsatz in einem niedrigviskosen Umgebungsmedium geeignet
sind. Hier werden vollkeramische Wälzlager, Hybridlager, und Wälzlager mit Oberflächenschutzschichten betrachtet.
Die Einflüsse der Wasserschmierung auf die Wälzlagerfunktion werden im Vergleich zur Ölschmierung und zum Trockenlauf dargestellt. Für die geplanten Prüfstandsversuche stehen
Hybrid-Rillenkugellager der Firma Cerobear, vom Typ 6304, zur Verfügung. Um den
Schmierungszustand in diesen Wälzlagern beurteilen zu können, wird die Schmierfilmhöhe
und die spezifische Schmierfilmdicke jeweils bei Öl- und Wasserschmierung berechnet. Weiter werden Einflüsse von Belastung, Drehzahl, Temperatur und Lagerkonstruktion auf die
Schmierfilmbildung verdeutlicht.
Zusätzlich werden diese Berechnungen auch für beschichtete Hybridrillenkugellager (Typ
6207) der Firma IBC Wälzlager GmbH durchgeführt, für die bereits Versuchsergebnisse vorliegen. Um Aussagen über die Lebensdauer der wassergeschmierten Wälzlager zu ermöglichen, werden die Schädigungsvorgänge im Lager beschrieben. An Hand dieser Schädigungsvorgänge wird die Eignung der genormten Berechnungsverfahren beurteilt.
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Diplomarbeit:
Experimentelle Untersuchung wassergeschmierter Hybridlager
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Udo Schmidt
Maschinenbau und Feinwerktechnik
Prof. Dr.-Ing. E. Wiederuh
Prof. Dr.- Ing. G. Benes
Oktober 2002
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Abstrakt:
Die Zielsetzung dieser Diplomarbeit ist die Weiterführung der bisher von Thorsten Reinstädtler zum Thema wassergeschmierte Wälzlager durchgeführten Versuche. Die Mängel, die
durch diese ersten Vorversuche (z.B. verspannter Lageraußenring, unzu- verlässiger Wasserkreislauf, schlecht funktionierendes berührungsloses Dichtungssystem) aufgedeckt wurden,
konnten zum größten Teil vor Beginn der nächsten Versuche abgestellt werden. Da die Wälzlager während der Testläufe durch Schallemissionsanalyse überwacht werden, wird auf die
bisherigen Veröffentlichungen zu diesem Thema näher eingegangen.
Eines der angestrebten Ziele, den Prüfstand auch ohne ständige Beaufsichtigung sicher betreiben zu können, wurde durch die Hardwareabschaltung, die analoge Spannungssignale von 0
bis 10 Volt in 0,1 Volt Schritten verarbeiten kann, weitgehend verwirklicht.
Im Rahmen dieser Arbeit konnten drei Hybridlager unter Wasserschmierung getestet werden.
Die Versuchsergebnisse zeigen, dass sich selbst bei der geringen Radiallast von 1000 N vermutlich kein genügend tragfähiger Schmierfilm aufbauen kann, denn schon nach relativ kurzer Betriebsdauer weisen die Lagerringe erhebliche Schädigungen auf. Diese Schädigungen
wurden unter dem Rasterelektronenmikroskop untersucht. Im Hinblick auf eventuell nachfolgende Diplomarbeiten in diesem Bereich ist auf die an der FH Friedberg parallel zu dieser
Diplomarbeit durchgeführte Arbeit von Carsten König [3] zum Thema Lebensdauerberechnung von Wälzlagern hinzuweisen. Bei einer Tragfähigkeitsberechnung des Schmierfilms bei
Wasserschmierung in dieser Diplomarbeit wird deutlich, dass sich knapp unter 6000 U/min
bei den hier verwendeten Lagern ein tragfähiger Schmierfilm aufbauen könnte. Für weitere
Untersuchungen ist also eine weitere Erhöhung der Lagerdrehzahl anzustreben.
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Diplomarbeit:
Erstellung eines Rechenprograms zur Auslegung von Schraubenverdichteranlagen mit Dieselantrieb
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Heil
Maschinenbau
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Prof. Dipl.-Ing. K.-H. Winkler
Oktober 2002
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Keine Angaben
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Diplomarbeit:
Prüfstanduntersuchungen an einem eingespritzten Schraubenverdichter
Verfasser:
Fachbereich:
Betreuer:
Zweitprüfer
Abgabedatum:
Michael Schuld
Maschinenbau
Prof. Dr.-Ing. E. Wiederuh
Prof. Dr.-Ing. G. Benes
Juni 1997
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