Способ вторичного использования сжатого воздуха в производственном процессе
METHOD FOR SECONDARY USE OF COMPRESSED AIR IN A PRODUCTION PROCESS

Область техники
Изобретение относится к средствам рекуперации энергии, в частности энергии сжатого воздуха для ее последующего повторного использования и может найти применение в различных технологических процессах, в которых используется сжатый воздух, например при производстве ПЭТ-бутылок, при проверке сжатым воздухом герметичности сосудов и т.п.
Уровень техники
Существует ряд технологических процессов, в которых используется энергия сжатого воздуха. Подготовка сжатого воздуха для технологического процесса производится в зависимости от требуемых значений рабочего давления сжатого воздуха за счет использования компрессоров высокого давления или последовательно установленных через ресивер низкого давления компрессоров низкого и высокого давления. При этом, как правило, сжатый воздух выводится из технологического процесса в атмосферу.
Известен способ вторичного использования сжатого воздуха в многоступенчатом поршневом компрессоре для сжатия газа, в частности воздуха, в котором, по меньшей мере, одна соединительная линия между двумя ступенями компрессора в  многоступенчатом поршневом компрессоре подключена, по меньшей мере, к одной линии подачи или выпуска газа, а также к датчику давления для определения давления газа на выходе газов из многоступенчатого поршневого компрессора, и для компенсации подачи газа в линию подачи или выпуска. Предусмотрены средства компенсации, в частности нагнетатель с регулируемым объемом, которые управляются в зависимости от давления газа, обнаруженного датчиком, таким образом, что давление на выходе газа поддерживается практически постоянным (EP1600630 (A2) ― 2005-11-30).
Причины, по которым нельзя достичь технический результат является то, что многоступенчатый поршневой компрессор использует не весь сжатый воздух, используемый в оборудовании и значительная часть выбрасывается в атмосферу. Для использования вторичного воздуха применяются дополнительные ступени компрессора, что является энергозатратным способом.
В известных технологических процессах, например выдува ПЭТ-бутылок, в которых используется сжатый воздух, способ обеспечения технологического процесса сжатым воздухом содержит источник сжатого воздуха, включающий компрессор с ресивером связанный с технологическим оборудованием, оснащенным устройством сброса отработанного сжатого воздуха. Компания PET Technologies разработала и внедрила систему рекуперации сжатого воздуха, в автоматическое выдувное оборудование собственного производства. Способ работы системы заключается в повторном использовании сжатого до 4,0 МПа воздуха, подаваемого в пресс-форму для формования бутылки. После выдува часть воздуха передается не в атмосферу, а через систему рекуперации в магистраль низкого давления и приводит в движение пневматическую часть автомата выдува. Данная экономия позволяет значительно облегчить работу компрессорной станции и уменьшить ее электропотребление.
Причины, по которым нельзя достичь технический результат является то, что сжатый воздух используется не полностью и значительная его часть выбрасывается в атмосферу.
Компания «PET Technologies»  внедрила собственную систему рекуперации сжатого воздуха в выдувное оборудование. Найдена 15.04.2019 г.,  новость опубликована 15.04.2011, Интернет https://news.unipack.ru/34233/.
Известен способ вторичного использования сжатого воздуха в производственном процессе, содержащий источник сжатого воздуха включающий, по меньшей мере, один компрессор низкого давления с по меньшей мере одним ресивером низкого давления и по меньшей мере один компрессор высокого давления с по меньшей мере одним ресивером высокого давления, а устройство сброса отработанного сжатого воздуха выполнено в виде двух клапанов, один из которых связан воздуховодом с ресивером низкого давления.
Причины, по которым нельзя достичь технический результат является то, что способ регулирует более точно давления между оборудованием и ресиверами, но не исключает полностью выброс сжатого воздуха в атмосферу. Большая часть сжатого воздуха выбрасывается в атмосферу (BY 5096 U, 2009.02.28).
Известен способ обеспечения сжатым воздухом оборудования, использующего этот сжатый воздух, в котором часть воздуха выбрасывается в атмосферу, а часть доступна для повторного использования. Это устройство содержит основной компрессор и дополнительный компрессор, каждый из которых связан с ресивером сжатого воздуха, из которого оборудование получает сжатый воздух по меньшей мере первого определенного давления. Дополнительный компрессор связан с оборудованием и приспособлен для получения от этого оборудования сжатого воздуха для повторного использования со средним давлением меньшим, чем первое определенное давление (WO2007118275 (A1) ― 2007-10-25).
Причины, по которым нельзя достичь технический результат является то, что содержится наличие основного и дополнительного компрессора, что приводит энергозатратным производством сжатого воздуха, при этом часть сжатого воздуха все равно выбрасывается в атмосферу. Описанный способ был принят в качестве прототипа для заявляемого изобретения.
Раскрытие сущности изобретения
Технической проблемой изобретения является создание способа использования вторичного сжатого воздуха, который обеспечил бы возможность повторного использования «отработанного» сжатого воздуха, и как следствие снижении энергозатрат на производство сжатого воздуха.
Технический результат направлен увеличение количества использования вторичного сжатого воздуха и повышение экономии энергии для производства первичного сжатого воздуха.
Технический результат достигается тем, что способ вторичного использования сжатого воздуха в производственном процессе, через устройство управления для подачи сжатого воздуха к оборудованию, использующему сжатый воздух, в котором определенное количество сжатого воздуха доступно для рециркуляции, причем указанный способ через устройство управления имеет  компрессор высокого давления соединенный  с ресивером высокого давления, из которого указанное оборудование использует сжатый воздух, причем часть использованного сжатого воздуха из оборудования выпускается в дополнительный ресивер низкого давления, до момента выравнивания давления с оборудованием, при этом воздух из ресивера низкого давления подается в полость механизма, использующего такты всасывания и сжатия воздуха, и сжимается механизмом для подачи воздуха в ресивер высокого давления, а оставшаяся часть воздуха из оборудования всасывается в резервуар, воздух из которого, удаляется механизмом  при такте  всасывания воздуха.
Описание чертежей
На фиг. 1 показан способ вторичного использования сжатого воздуха, где:
1. оборудование;
2. ресивер высокого давления;
3. устройство управления;
4. компрессор высокого давления;
5. ресивер  низкого давления;
6. резервуар;
7. механизм.
На фиг. 1 представлена схема способа вторичного использования сжатого воздуха в производственных процессах, заявленная схема работает следующим образом.
Для сжатия воздуха необходимого для производственного процесса в оборудование 1 до высокого давления и подачи его в ресивер 2 высокого давления, используется устройство управления 3 с компрессором  высокого давления 4. В ходе производственного процесса воздух из ресивера 2 высокого давления поступает в оборудование 1. Затем часть использованного сжатого воздуха из оборудования 1 поступает  в ресивер 5 низкого давления, до выравнивания давления с оборудованием 1. Потом оставшаяся часть сжатого воздуха из оборудования 1 всасывается в резервуар 6, воздух из которого удален механизмом 7, использующим такты всасывания и сжатия воздуха. Затем воздух из ресивера 5 низкого давления подается в механизм 7  перед тактом сжатия для заполнения полости механизма 7. Воздух при  такте сжатия в механизме 7 сжимается и подается в ресивер 2 высокого давления для использования в дальнейшем в оборудовании 1. При последующем такте всасывания механизм 7 удаляет воздух из резервуара 6. Цикл работы способа вторичного использования сжатого воздуха повторяется.
Осуществление изобретения
Способ вторичного использования сжатого воздуха в производственном процессе, через устройство управления для подачи сжатого воздуха к оборудованию 1, использующему сжатый воздух, в котором определенное количество сжатого воздуха доступно для рециркуляции, причем указанный способ, через устройство управления 3 имеет  компрессор высокого давления 4 соединенный  с ресивером высокого давления 2, из которого указанное оборудование использует сжатый воздух, причем часть использованного сжатого воздуха из оборудования выпускается в дополнительный ресивер низкого давления 5, до момента выравнивания давления с оборудованием, при этом воздух из ресивера низкого давления 5 подается в полость механизма 7, использующего такты всасывания и сжатия воздуха, и сжимается механизмом для подачи воздуха в ресивер высокого давления 2, а оставшаяся часть воздуха из оборудования всасывается в резервуар 6, воздух из которого, удаляется механизмом 7  при такте  всасывания воздуха.