ПЕРЕДВИЖНАЯ КОМПРЕССОРНАЯ СТАНЦИЯ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть применено в мобильных компрессорных и азотных компрессорных станциях высокого давления для получения из атмосферного воздуха газовой смеси с высоким содержанием азота и использования при технологических операциях по ремонту и освоению газовых, нефтяных и газоконденсатных скважин.
Масса и габаритные размеры передвижных компрессорных станций ограничены рядом условий и требований: параметрами шасси, требованиями к транспортным средствам для передвижения по дорогам общего пользования, а также удобством маневрирования.
Известна передвижная компрессорная станция, включающая размещенные на снабженном маршевым двигателем внутреннего сгорания транспортном средстве воздушный компрессор в виде винтового аппарата, оснащенного двигателем внутреннего сгорания, и дожимной компрессор, выполненный в виде гидроприводного компрессора, соединенного с маршевым двигателем внутреннего сгорания транспортного средства (п. РФ №2332589, МПК F25D 25/00, оп. 28.08.2008 г.).
Недостатком известного устройства является наличие для каждого компрессора своего привода, что усложняет и утяжеляет устройство и увеличивает расход топлива, а также невозможность выполнить данную конструкцию модульной (с возможностью применения различных типов и моделей компонентов без существенных изменений конструкции устройства).
Наиболее близкой по техническим признакам к заявляемому техническому решению является передвижная азотная компрессорная станция, содержащая привод, состоящий из первого и второго дизельных приводов, первый компрессор, выполненный винтовым, расположен в хвостовой части станции, и второй компрессор, выполненный поршневым многоступенчатым (П. РФ №114490, МПК F04B 41/00, оп. 27.03.2012 г.).
Недостатком известного устройства также является наличие для каждого компрессора своего привода, что усложняет и утяжеляет устройство и увеличивает расход топлива, а также невозможность выполнить данную конструкцию модульной (с возможностью применения различных типов и моделей компонентов без существенных изменений конструкции устройства).
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является упрощение конструкции, уменьшение габаритных размеров, уменьшение потребления топлива (учитывая КПД, потребление топлива одного ДВС меньше двух ДВС с эквивалентной суммарной мощностью, а также без потерь мощности в гидроприводе) и возможность выполнения ее модульной.
Поставленная задача решается следующим образом.
Передвижная компрессорная станция, содержащая привод, винтовой компрессор и поршневой компрессор, согласно заявляемому техническому решению, она дополнительно содержит редуктор, а привод выполнен в виде одного дизельного двигателя внутреннего сгорания, оснащенного маховиком и картером маховика, с которым соединен редуктор, при этом быстроходный вал редуктора соединен с валом винтового компрессора, а тихоходный вал редуктора соединен с валом поршневого компрессора.
При этом редуктор жестко прикреплен к картеру маховика двигателя внутреннего сгорания с помощью переходника-колокола, а в винтовой компрессор встроен мультипликатор.
Причем маховик двигателя внутреннего сгорания и быстроходный вал редуктора, а также быстроходный вал редуктора и вал винтового компрессора разъемно соединены посредством эластичных муфт.
Кроме того, тихоходный вал редуктора и вал поршневого компрессора соединены посредством карданной передачи или посредством муфты с полукарданными упругими шарнирами.
Заявляемое техническое решение позволяет осуществлять привод двух компрессоров от одного двигателя внутреннего сгорания с помощью редуктора, быстроходный вал которого соединяет вал двигателя внутреннего сгорания с винтовым компрессором, а тихоходный вал редуктора соединен с поршневым компрессором, что упрощает конструкцию, делает ее более компактной и уменьшает расход топлива.
Кроме этого, компоновка заявляемого технического решения обеспечивает модульность компрессорной станции. Например, существует возможность установить и соединить между собой, благодаря наличию разъемных соединений и редуктора:
- любой двигатель внутреннего сгорания, имеющий маховик и картер маховика, любой винтовой компрессор со встроенным мультипликатором (к примеру модели производителя GHHRand такие, как CF90G5, CF90G5, CF128HG и др. или модели производителя RotorComp: B101G B201G B280G и т. п.);
- любой поршневой компрессор как оппозитный, так и W-образный с необходимым числом и параметрами ступеней сжатия с потребляемой мощностью до 150 кВт.
Для получения необходимой производительности и конечного давления компрессорной станции возможно изменение частоты вращения винтового компрессора путем изменения передаточного числа мультипликатора, а изменение частоты вращения поршневого компрессора - путем изменения передаточного числа редуктора, установкой пар зубчатых колес с необходимыми передаточными отношениями. Возможно вместо одноступенчатого винтового компрессора использование двухступенчатого винтового компрессора, который потребляет больше мощности, чем одноступенчатый, но при этом дает более высокое давление на выходе (на входе в поршневой дожимающий компрессор).
Наличие отличительных от прототипа существенных признаков позволяет признать заявляемое техническое решение новым.
На чертеже схематично представлена заявляемая передвижная компрессорная станция.
Передвижная компрессорная станция включает привод в виде двигателя внутреннего сгорания 1, снабженного картером 2 маховика 3, которым двигатель 1 посредством переходника - колокола 4 и разъемной эластичной муфты 5 соединен с редуктором 6. Разъемная эластичная муфта 5 соединяет маховик 3 двигателя 1 и быстроходный вал 7 редуктора 6. Редуктор 6 своим быстроходным валом 7 соединен с валом винтового компрессора 8 с помощью эластичной муфты 9, а тихоходным валом 10 - с валом поршневого компрессора 12 с помощью карданной передачи 11 (или длинной муфты с полукарданными упругими шарнирами). В зависимости от используемого типа муфты 9 - корпус компрессора 8 может быть соединен с корпусом редуктора 6 переходным колоколом 13. Поршневой компрессор 12, при необходимости, может быть оборудован маховиком 14.
Передвижная компрессорная станция работает следующим образом.
Для азотной компрессорной станции:
Двигатель внутреннего сгорания 1 приводит в действие компрессоры 8 и 12. Сжатый воздух после винтового компрессора 8 охлаждается до необходимой температуры, очищается и подается в газоразделительный блок (не показан), где происходит его разделение на азот требуемой чистоты и побочный продукт - воздух, обогащенный кислородом. Побочный продукт (пермеат) выбрасывается в атмосферу, тогда как сжатый азот подается в поршневой дожимающий компрессор 12, где происходит его сжатие до требуемого высокого давления, после чего, азот высокого давления подается потребителю.
Для воздушной компрессорной станции:
Сжатый воздух (низкого давления) после винтового компрессора 8 охлаждается, очищается и подается в поршневой дожимающий компрессор 12, где происходит его сжатие до требуемого высокого давления, после чего, сжатый воздух высокого давления подается потребителю