КОМПРЕССОР ПОРШНЕВОЙ ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ ДВУХРЯДНЫЙ С ПРЯМОУГОЛЬНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ЦИЛИНДРОВ

Область техники.
Заявляемая полезная модель относится к области машиностроения, а именно к компрессоростроению. Заявляемый компрессор поршневой двухступенчатый двухрядный с прямоугольным расположением цилиндров предназначен для сжатия газа, преимущественно воздуха, используемого в качестве энергоносителя в различных отраслях промышленности.
Предшествующий уровень техники.
Среди поршневых двухступенчатых двухрядных компрессоров с прямоугольным расположением цилиндров, известен, например, компрессор ВП-50/8, содержащий базу, цилиндровую группу, поршневую группу, рабочие клапаны и межступенчатый теплообменник (И.Г.Блейхер, В.П.Лисеев. Компрессорные станции. Издательство «Машгиз», 1959, стр.23-24, [1]).
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 двухступенчатый двухрядный с прямоугольным расположением цилиндров, содержит базу, цилиндровую группу, поршневую группу, рабочие клапаны и межступенчатый теплообменник. При этом выход газа компрессора соединен со входом концевого теплообменника.
Компрессор преимущественно содержит силовой привод.
На входе газа компрессора предпочтительно размещен всасывающий фильтр.
Компрессор желательно содержит систему газопровода и арматуру системы газопровода.
Компрессор желательно содержит систему водопровода и арматуру системы водопровода.
Компрессор преимущественно содержит систему автоматики.
Каждый из теплообменников компрессора предпочтительно содержит по крайней мере три параллельно соединенных холодильника, при этом на выходе каждого холодильника установлен предохранительный клапан.
Холодильники могут быть выполнены вертикальными.
Холодильники предпочтительно выполнены кожухотрубчатыми, при этом каждый холодильник разделен перегородкой на полость горячего воздуха и полость холодного воздуха, при этом в каждой полости выполнен кран для продувки.
На выходе концевого теплообменника желательно установлены два параллельно соединенных обратных клапана.
Между выходом концевого теплообменника и входом обратных клапанов может быть размещен трубопровод сброса газа, при этом на вышеупомянутом трубопроводе размещен соленоидный вентиль.
Цилиндры предпочтительно выполнены двойного действия.
Краткое описание чертежей.
На фигуре 1 показана схема потоков массы газа в компрессоре; на фиг.2 - схема компрессора.
Осуществление полезной модели.
Компрессор поршневой двухступенчатый двухрядный с прямоугольным расположением цилиндров (6, 7) (фиг.1, 2) содержит силовой привод (1), всасывающий фильтр (2), базу, цилиндро-поршневую группу первой ступени, цилиндро-поршневую группу второй ступени, рабочие клапаны (10), межступенчатый теплообменник (11), концевой теплообменник (12), систему газопровода, систему водопровода, арматуры вышеупомянутых систем газопровода и водопровода, и систему автоматики.
Силовой привод (1) предназначен для привода компрессора.
Всасывающий фильтр (2) размещен на входе газа компрессора и предназначен для предварительной очистки газа от механических примесей.
База компрессора содержит станину (не показано), коленчатый вал (3), шатуны (4) и крейцкопфы (5).
Цилиндро-поршневая группа первой ступени расположена в вертикальном ряду и содержит цилиндр первой ступени (6) и поршень первой ступени (8). Цилиндро-поршневая группа второй ступени расположена в горизонтальном ряду и содержит цилиндр второй ступени (7) и поршень второй ступени (9). Вышеуказанные цилиндры (6, 7) предпочтительно выполнены двойного действия и их оси расположены под прямым углом друг к другу. Такое расположение цилиндров повышает компактность компрессора.
Рабочие клапаны (10) предназначены для того, чтобы пропускать газ в рабочие полости цилиндров (6, 7) в одном направлении в определенные периоды времени и не пропускать его в обратном направлении в течении остального рабочего цикла.
Межступенчатый теплообменник (11) предназначен для охлаждения газа между первой и второй ступенями сжатия компрессора. Вход межступенчатого холодильника (11) соединен с выходом первой ступени сжатия, а выход соединен со входом второй ступени сжатия.
Выход газа компрессора соединен со входом концевого теплообменника (12).
Концевой теплообменник (12) предназначен для охлаждения горячего, сжатого в последней ступени компрессора воздуха, и выделения из него влаги, которая в противном случае конденсируется в трубопроводах сети сжатого газа. 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. На выходе концевого теплообменника (12) установлены два параллельно соединенных обратных клапана (13). При этом между выходом концевого теплообменника (12) и входом обратных клапанов (13) размещен трубопровод сброса газа (14), на котором размещен соленоидный вентиль (15).
Каждый из вышеупомянутых теплообменников (11) и (12) содержит по крайней мере три параллельно соединенных холодильника (16). Холодильники (16) предпочтительно выполнены вертикальными кожухотрубчатыми, причем каждый холодильник (16) разделен перегородкой на полость горячего воздуха и полость холодного воздуха. При этом в каждой полости выполнен кран для продувки. На выходе каждого холодильника (16) установлен предохранительный клапан (17).
Система автоматики обеспечивает контроль, управление и аварийную защиту установки компрессорной.
Примеры конкретного выполнения.
3
3
-1
Пример 1. С целью обеспечения производительности компрессора равной 0,79÷0,8303403 м/с (47,5÷52,5 м/мин) при работе компрессора с начальным давлением в пределах 0,84÷1,07 Мпа и конечном давлении 0,78 Мпа, основные размеры компрессора составляют следующие величины: диаметр цилиндра первой ступени равен 0,602 м (602 мм), диаметр цилиндра второй ступени равен 0,352 м (352 мм), ход поршня равен 0,3 м (300 мм), диаметр штока равен 0,06 м (60 мм), частота вращения коленчатого вала равна 6,25 с (375 об/мин). При этом давление нагнетания первой ступени составляет 0,21÷0,25 Мпа. Кроме того масса компрессора без силового привода (1) и теплообменников (11, 12) предпочтительно равна 7900 кг, а габаритные размеры без силового привода составляют: длина равна не более 3,1 м, ширина равна не более 1,6 м, высота равна 3,01 м.
Описание работы.
Газ, преимущественно воздух, поступает через всасывающий фильтр (2) в первую ступень компрессора. Из первой ступени компрессора газ с более высоким давлением и температурой поступает в межступенчатый теплообменник (11), где происходит охлаждение газа. С выхода межступенчатого теплообменника (11) охлажденный газ поступает во вторую ступень сжатия, где сжимается до конечного давления, и затем поступает в концевой теплообменник (12). В концевом теплообменнике (12) происходит охлаждение сжатого нагретого газа и конденсация в нем влаги. Из концевого теплообменника (12) 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 двухступенчатый двухрядный с прямоугольным расположением цилиндров, содержит базу, цилиндровую группу, поршневую группу, рабочие клапаны и межступенчатый теплообменник. При этом выход газа компрессора соединен со входом концевого теплообменника.
Промышленная применимость.
Автором полезной модели изготовлен опытный образец заявляемого компрессора поршневого двухступенчатого двухрядного с прямоугольным расположением цилиндров, испытания которого подтвердили достижение технического результата.
Заявляемый компрессор поршневой двухступенчатый двухрядный 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. И.Г.Блейхер, В.П.Лисеев. Компрессорные станции. Издательство «Машгиз», 1959 г.