КОМПРЕССОР ПОРШНЕВОЙ ЧЕТЫРЕХСТУПЕНЧАТЫЙ С ПРЯМОУГОЛЬНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ЦИЛИНДРОВ

Область техники.
Заявляемая полезная модель относится к области машиностроения, а именно к компрессоростроению. Заявляемый компрессор поршневой четырехступенчатый с прямоугольным расположением цилиндров предназначен для сжатия газа, преимущественно воздуха, используемого в качестве энергоносителя в различных отраслях промышленности.
Предшествующий уровень техники.
Среди поршневых четырехступенчатых компрессоров с прямоугольным расположением цилиндров, известен, например, компрессор 305ВП-16/70, содержащий базу, цилиндровую группу, поршневую группу, рабочие клапаны и промежуточные холодильники, при этом компрессор выполнен двухрядным, причем в вертикальном ряду расположена цилиндро-поршневая группа первой и третьей ступеней, а в горизонтальном ряду расположена цилиндро-поршневая группа второй и четвертой ступеней (http://наш-аспект.рф/catеgоry/компрессоры-305вп/).
Недостатком вышеуказанного аналога [1] является высокая температура и высокое значение точки росы газа, поступающего с выхода поршневого компрессора в сеть сжатого газа. Высокое значение точки росы указывает на большое количество водяного пара в сжатом газе. Это приводит к конденсации влаги в трубопроводах сети, уменьшает их пропускную способность и вызывает в ряде случаев гидравлические удары.
Раскрытие полезной модели.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой полезной моделью, является снижение температуры выходного потока газа и снижение уровня содержащейся в нем влаги.
Сущность полезной модели состоит в том, что компрессор поршневой четырехступенчатый с прямоугольным расположением цилиндров содержит базу, цилиндровую группу, поршневую группу, рабочие клапаны и промежуточные холодильники. При этом компрессор выполнен двухрядным, причем в вертикальном ряду расположена цилиндро-поршневая группа первой и третьей ступеней, а в горизонтальном ряду расположена цилиндро-поршневая группа второй и четвертой ступеней. Кроме того выход газа компрессора соединен со входом концевого холодильника.
Компрессор преимущественно содержит силовой привод, выполненный в виде электродвигателя, ротор которого насажен на коленчатый вал компрессора.
Компрессор преимущественно содержит систему автоматики.
Краткое описание чертежей.
На фигуре 1 показана схема компрессора поршневого четырехступенчатого с прямоугольным расположением цилиндров, на фиг.2 - схема газопровода компрессора.
Осуществление полезной модели.
Компрессор поршневой четырехступенчатый с прямоугольным расположением цилиндров (фиг.1, 2) содержит силовой привод (1), базу, цилиндро-поршневую группу первой и третьей ступеней, цилиндро-поршневую группу второй и четвертой ступеней, рабочие клапаны (11), промежуточный холодильник первой ступени (12), промежуточный холодильник второй ступени (13), промежуточный холодильник третьей ступени (14), концевой холодильник (15), систему автоматики, газовые коммуникации, систему охлаждения (не показано) и систему смазки (не показано).
Силовой привод (1) предназначен для привода компрессора. Силовой привод (1) предпочтительно выполнен в виде электродвигателя, ротор которого насажен на коленчатый вал (2) компрессора.
База компрессора содержит станину (не показано), коленчатый вал (2), шатуны (3) и крейцкопфы (4).
Цилиндро-поршневая группа первой и третьей ступеней расположена в вертикальном ряду и содержит цилиндр первой ступени (5), цилиндр третьей ступени (6) и дифференциальный поршень первой-третьей ступеней (7).
Цилиндро-поршневая группа второй и четвертой ступеней расположена в горизонтальном ряду и содержит цилиндр второй ступени (8), цилиндр четвертой ступени (9) и дифференциальный поршень второй-четвертой ступеней (10). Оси цилиндро-поршневых групп расположены под прямым углом друг к другу, что повышает компактность компрессора.
Рабочие клапаны (11) предназначены для того, чтобы пропускать газ в рабочие полости цилиндров (5, 6, 8, 9) в одном направлении в определенные периоды времени, и не пропускать его в обратном направлении в течении остального рабочего цикла.
Промежуточный холодильник первой ступени (12) предназначен для охлаждения газа между первой и второй ступенями сжатия компрессора. Вход промежуточного холодильника первой ступени (12) соединен с выходом газа первой ступени сжатия, а выход холодильника (12) соединен со входом газа второй ступени сжатия.
Промежуточный холодильник второй ступени (13) предназначен для охлаждения газа между второй и третьей ступенями сжатия компрессора. Вход промежуточного холодильника второй ступени (13) соединен с выходом газа второй ступени сжатия, а выход холодильника (13) соединен со входом газа третьей ступени сжатия.
Промежуточный холодильник третьей ступени (14) предназначен для охлаждения газа между третьей и четвертой ступенями сжатия компрессора. Вход промежуточного холодильника третьей ступени (14) соединен с выходом газа третьей ступени сжатия, а выход холодильника (14) соединен со входом газа четвертой ступени сжатия.
Выход газа компрессора соединен со входом концевого холодильника (15).
Концевой холодильник (15) предназначен для охлаждения горячего, сжатого в четвертой ступени компрессора газа, и выделения из него влаги, которая в противном случае конденсируется в трубопроводах газовых коммуникаций. Конденсация влаги в трубопроводах происходит за счет того, что вблизи холодных стенок труб образуется тонкий слой газа с температурой стенки. Именно в этом слое происходит выпадение росы.
Система автоматики обеспечивает контроль, управление и аварийную защиту установки компрессорной.
Система охлаждения компрессора предназначена для отвода выделяющейся при сжатии воздуха теплоты от компрессора.
Смазка компрессора осуществляется двумя независимыми системами: циркуляционной системой смазки механизмов движения и системой смазки цилиндров и сальников.
Примеры конкретного выполнения.
3
Пример 1. С целью обеспечения производительности компрессора равной 15,2÷16,8 м/мин при работе компрессора с начальным атмосферным давлением, основные размеры компрессора составляют следующие величины (табл.1):
Таблица 1
Основные параметры и характеристики компрессора
Наименование параметра
Значение
Диаметр цилиндра первой ступени, мм
500
Диаметр цилиндра второй ступени, мм
270
Диаметр цилиндра третьей ступени, мм
145
Диаметр цилиндра четвертой ступени, мм
100
Ход поршня, мм
220
Частота вращения коленчатого вала, об/мин
500
Давление нагнетания первой ступени, кгс/см<sup>2</sup>
2,2÷3,2
Давление нагнетания второй ступени составляет, кгс/см<sup>2</sup>
8,0÷12,0
Давление нагнетания третьей ступени составляет, кгс/см<sup>2</sup>
22÷28,5
Давление нагнетания четвертой ступени, кгс/см<sup>2</sup>
70
Габариты компрессора, м
- длина
3,65
- ширина
2,17
- высота
2,74
Масса компрессора, кг
6200÷6800
Описание работы.
Газ, преимущественно воздух, поступает в первую ступень компрессора. Из первой ступени компрессора газ с более высоким давлением и температурой поступает в промежуточный холодильник первой ступени (12), где происходит охлаждение газа. После этого охлажденный газ проходит вторую и третью ступени сжатия, охлаждаясь между ступенями в промежуточном холодильнике второй ступени (13) и промежуточном холодильнике третьей ступени (14). В четвертой ступени сжатия газ сжимается до конечного давления, и затем поступает в концевой холодильник (15). В концевом холодильнике (15) происходит охлаждение сжатого нагретого газа и конденсация в нем влаги. Из концевого холодильника (15) сжатый охлажденный газ поступает в сеть сжатого газа.
Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемом компрессоре поршневом двухступенчатом двухрядном с прямоугольным расположением цилиндров заявляемый технический результат: «снижение температуры выходного потока газа и снижение уровня содержащейся в нем влаги» достигается за счет того, что компрессор поршневой четырехступенчатый с прямоугольным расположением цилиндров содержит базу, цилиндровую группу, поршневую группу, рабочие клапаны и промежуточные холодильники. При этом компрессор выполнен двухрядным, причем в вертикальном ряду расположена цилиндро-поршневая группа первой и третьей ступеней, а в горизонтальном ряду расположена цилиндро-поршневая группа второй и четвертой ступеней. Кроме того выход газа компрессора соединен со входом концевого холодильника.
Промышленная применимость.
Автором полезной модели изготовлен опытный образец заявляемого компрессора поршневого четырехступенчатого с прямоугольным расположением цилиндров, испытания которого подтвердили достижение технического результата.
Заявляемый компрессор поршневой четырехступенчатый с прямоугольным расположением цилиндров реализован с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть собран на любом машиностроительном предприятии и найдет широкое применение в областях добычи, переработки, транспортировки и сбыта нефтяных и газовых продуктов.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.
1. http://наш-аспект.рф/category/компрессоры-305вп/