Способ подачи сжатого воздуха двухрежимной компрессорной установкой

 

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к способам подачи сжатого воздуха компрессорной установкой (КУ) путем переключения ступеней КУ из последовательного в параллельный режим работы. Сущность изобретения: КУ содержит привод установки электродвигатель (ЭД) 1, первую ступенб компрессора (К) 2 и К 3, соединенные общим валом 4. К2 и К3 снабжены воздухоохладителями 8 и 17, трубопроводами 9, 14 подключены к дополнительной 12 и основной 18 группам общего потребителя 13 воздуха. Для переключения режимов работы КУ предусмотрены воздушные клапана 10, 11, 7, 15, 16. На расчетном основном режиме КУ воздух в К2 и К3 сжимают с одинаковой степенью сжатия с промежуточным охлаждением воздуха, а на дополнительном режиме КУ воздух подают математическими определяемыми расходом и давлением. При переводе двух К из последовательной в параллельную работу из атмосферы сохраняют расчетную частоту вращения К и температуру воздуха на их всасывании. 2 ил.

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к способам подачи сжатого воздуха компрессорной установкой (КУ), путем последовательного переключения ступеней КУ из последовательного в параллельный режим работы.

Известен способ подачи сжатого воздуха КУ путем дросселирования [1] Недостатком этого способа является низкая экономичность.

Известен способ подачи сжатого воздуха путем изменения частоты вращения ротора компрессора [2] При таком способе привод компрессора должен быть регулируемым с переменной частотой вращения. В таких КУ не могут быть использованы электродвигатели переменного тока с постоянной частотой вращения, что ограничивает возможность его использования. Кроме того, в таких КУ при снижении расхода воздуха одновременно снижают и давление подаваемого воздуха.

Наиболее близким к изобретению является способ подачи сжатого воздуха двухрежимной КУ [3] В такой КУ имеется четыре группы ступеней, две из которых на входе сообщены с атмосферой, а остальные на входе и выходе сообщены соответственно с первыми и с общим потребителем сжатого воздуха. В КУ все шесть ступеней выполнены конструктивно одинаковыми, что упрощает технологию их изготовления. Образованные два компрессора на основном (первом) режиме работают параллельно при пониженном давлении. На другом режиме при повышенном давлении все ступени КУ подключены последовательно. Такой способ не обеспечивает высокой экономичности одновременно на двух режимах работы КУ.

Цель изобретения повышение экономичности установки на втором, нерасчетном режиме.

Цель достигается тем, что на расчетном режиме КУ воздух в компрессорах сжимают с одинаковой степенью сжатия, с промежуточным охлаждением до атмосферной температуры, а на дополнительном нерасчетном режиме КУ в последней воздух подают с расходом и давлением, определяемых зависимостями Пд= и Gд= Gp+Gp/ где Пд и Gд степень сжатия и расход воздуха на дополнительном нерасчетном режиме; Пр и Gр те же параметры воздуха на основном режиме.

При таком переводе двух компрессоров установки из последовательной в параллельную работу из атмосферы сохраняют расчетную частоту вращения компрессоров и температуру воздуха на их входе.

На фиг.1 представлено общее устройство компрессорной установки; на фиг.2 универсальная характеристика одного из компрессоров.

Установка содержит вращающийся с постоянной частотой электродвигатель (ЭД) 1, первую ступень компрессора (К) 2, и компрессор 3, соединенные общим валом 4. Вход 5 компрессора 2 сообщен с атмосферой, а вход 6 компрессора 3 сообщен с атмосферой через запорный клапан 7. Воздухоохладитель (ВОХ) 8 на входе сообщен с компрессором 2 и на выходе его напорный патубок 9 через запорные клапаны 10 и 11 сообщен соответственно с входом 6 компрессора 3 и с дополнительной группой 12 общего потребителя 13. Напорный патрубок 14 компрессора 3 через запорные клапаны 15 и 16, а также через охладитель 17 сообщен соответственно с дополнительной 12 и основной 18 группами общего потребителя 13. На фиг.2 представлена универсальная характеристика компрессора 3, где точка А соответствует рабочим точкам как на основном, так и на дополнительном режимах.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

На основном расчетном режиме КУ, когда сжатый, например до давления 6 кг/см2, воздух используют в транспортирующем эжекторном устройстве 18 для транспортировки сыпучего груза, например цемента или муки, из емкости (хранилища) 13, компрессоры 2 и 3 вращают электродвигателем 1 с постоянной частотой и воздух через приемный патрубок 5 подают в первый по ходу компрессор 2. Затем сжатый воздух при давлении 2,45 кг/см2 в охладителе 8 охлаждают до атмосферной температуры и через трубопроводы 9 и 6 и клапан 10 подают на вход компрессора 3. При этом клапаны 11, 15, 7 закрыты, и потребитель 12 отключен. После этого сжатый воздух охлаждают до атмосферной температуры в ВОХ 17 и при давлении 6 кг/см2 подают на потребитель 18. Степени повышения давления компрессоров 2 и 3 одинаковы и равны 2,45. Расчетная точка на таком режиме компрессора 3 на универсальной характеристике соответствует точке А (параметры указаны на фиг.2), определяемой значением координат: приве- денный расход воздуха Gпр.1= и степени повышения давления компрессо- ра Пк= где Gр расход воздуха КУ на расчетном режиме; Та атмосферная температура воздуха; Пр степень повышения давления КУ, а степень повышения давления компрессоров 2 и 3 равны между собой и соответствуют величине П2= П3= Для надежной транспортировки цемента необходимо периодически встряхивать цемент в емкости 13 во избежание образования твердых застойных зон. С этой целью сжатым воздухом барботируют весь объем емкости 13. На таком режиме каждый компрессор 2 и 3 работает в параллель самостоятельно, забирает воздух из атмосферы, и через ВОХ 8 и 17, трубопроводы 9 и 14 и запорные клапаны 15 и 11 подают сжатый воздух при давлении 2,45 на потребитель 12 (барботажное устройство). После определенной по времени работы КУ возвращают в исходное состояние, т.е. в режим транспортировки цемента. На этом втором режиме на унивеpсальной характеристике рабочая точка компрессора 3 определяется аналогичным образом. С учетом сохранения частоты вращения вала 4 компрессоров 2 и 3 КПД компрессора одинаков на обоих режимах.

Преимущества изобретения по сравнению с прототипом заключаются в следующем. В прототипе при переходе компрессорной установки из основного на дополнительный режим работы изменяются рабочие параметры компрессоров и рабочая точка на универсальной характеристике перемещается от расчетной точки, что в общем итоге снижает КПД установки. В изобретении за счет сохранения отношения рабочих параметров на всех режимах рабочая точка на универсальной характеристике сохраняет свое положение и КПД установки не снижается.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОДАЧИ СЖАТОГО ВОЗДУХА ДВУХРЕЖИМНОЙ КОМПРЕССОРНОЙ УСТАНОВКОЙ, включающий сжатие атмосферного воздуха последовательно в ступенях двух компрессоров при одинаковой их частоте вращения и подачу сжатого воздуха при расчетных параметрах на потребитель на основном расчетном режиме, а также подачу сжатого воздуха при повышенном расходе и пониженном давлении на дополнительном нерасчетном режиме, путем перевода упомянутых двух компрессоров в параллельную работу из атмосферы, отличающийся тем, что на расчетном основном режиме воздух в компрессорах сжимают последовательно с одинаковой степенью сжатия и промежуточным охлаждением до температуры атмосферного воздуха, а на дополнительном режиме работы компрессорной установки воздух сжимают в компрессорах параллельно с расходом и давлением, определяемыми зависимостями где и Gд степень повышения давления и расход воздуха компрессорной установки на дополнительном режиме;
и Gр те же параметры воздуха на основном режиме,
причем при переводе двух упомянутых компрессоров в параллельную работу из атмосферы сохраняют расчетную частоту вращения общего вала установки и температуру воздуха на входе компрессоров.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промти и м

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано в составе систем терморегулирования, а также для очистки газового состава изделий ракетной техники

Изобретение относится к компрессоростроению, а именно к мультипликаторным центробежным компрессорам с охлаждением газа после рабочих ступеней

Изобретение относится к вентиляторным установкам с двухступенчатыми осевыми вентиляторами и может найти применение, в частности, на главных и вспомогательных вентиляторных установках шахт, рудников и других объектах вентиляции

Изобретение относится к вентиляторостроению, может быть использовано в составе систем терморегулирования изделий космической техники и обеспечивает уменьшение поперечных габаритов и расширение компоновочных возможностей блока центробежных вентиляторов

Изобретение относится к энергосберегающим технологиям транспорта газа и может быть использовано при создании автоматизированной системы управления технологическим процессом магистрального газопровода на компрессорных станциях. Температура и давление компримированного газа на выходе всех компрессорных станций в начале каждого линейного участка магистрального газопровода измеряют и автоматически регулируют из условия поддержания их на оптимальном уровне в соответствии с заданными значениями и величинами возмущающих внешних воздействий, действующих на параметры потока газа в трубопроводе. Техническим результатом является повышение энергоэффективности транспорта газа. 1 ил.

Предложена система центробежного нагнетателя, включающая в себя: последовательность блоков нагнетателей, причем каждый блок нагнетателя в последовательности содержит кожух, имеющий аксиальное входное отверстие и радиальное выходное отверстие, крыльчатку, расположенную внутри кожуха, для засасывания газообразной среды при первом давлении во входное отверстие и выталкивание газообразной среды при втором, более высоком давлении через выходное отверстие, и двигатель для приведения в действие крыльчатки, и трубопровод, соединяющий выходное отверстие, по меньшей мере одного блока нагнетателя в последовательности с входным отверстием по меньшей мере одного другого блока нагнетателя в последовательности. Изобретение направлено на повышение производительности центробежного нагнетателя. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 32 ил.

Данное раскрытие направлено на новую компоновку для оборудования, используемого для сжатия текучих сред. Один первичный двигатель соединен с множеством компрессоров. Трубопровод подачи с параллельными разветвленными трубопроводами направляет текучую среду, предназначенную для сжатия по меньшей мере в два компрессора, и параллельные выпускные трубопроводы от каждого компрессора соединены с общим выпускным трубопроводом, который направляет сжатые текучие среды по меньшей мере в один дополнительный компрессор. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

Вентилятор в сборе включает в себя: сопло, имеющее множество впускных отверстий для воздуха, множество выпускных отверстий для воздуха, путь для первого воздушного потока и путь для второго воздушного потока. Каждый путь для воздушного потока проходит от по меньшей мере одного из впускных отверстий для воздуха к по меньшей мере одному из выпускных отверстий для воздуха. Сопло определяет внутреннее отверстие, через которое воздух снаружи вентилятора затягивается воздухом, испускаемым из сопла. Вентилятор включает в себя первую управляемую пользователем систему для создания первого воздушного потока и вторую управляемую пользователем систему, отличную от первой системы и предназначенную для создания второго воздушного потока. За счет выбора пользователем одной или обеих из этих систем по меньшей мере один из двух различных воздушных потоков может испускаться из сопла, при этом каждый их них имеет соответствующий профиль потока. 27 з.п. ф-лы, 8 ил.

Компоновка компрессора, по меньшей мере, из одноступенчатого осевого компрессора и, по меньшей мере, из одноступенчатого центробежного компрессора, причем со стороны ротора конструктивные узлы со стороны ротора ступени или каждой ступени осевого компрессора и конструктивные узлы со стороны ротора ступени или каждой ступени центробежного компрессора действуют соответственно на общем ведущем вале. Причем отношение между максимальным диаметром вала на участке осевого компрессора и минимальным радиальным посадочным диаметром колеса вала на участке центробежного компрессора составляет от 1,5 до 3,0. Изобретение направлено на повышение давления установки. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к вентиляторным установкам с двухступенчатыми осевыми вентиляторами и может найти применение, в частности, на главных и вспомогательных вентиляторных установках шахт, рудников и других объектах вентиляции. Вентиляторная установка содержит рабочие колеса первой и второй ступеней, соединенные с приводом от индивидуальных приводных асинхронных электродвигателей, причем вал рабочего колеса первой ступени соединен с ротором асинхронного электродвигателя с фазным ротором, а вал рабочего колеса второй ступени соединен с валом асинхронного короткозамкнутого электродвигателя, а статорная обмотка асинхронного короткозамкнутого электродвигателя подключена к обмоткам ротора асинхронного электродвигателя с фазным ротором через согласующий трансформатор. Задачей изобретения является снижение затрат энергии на работу вентиляторной установки - повышение КПД при прямой и реверсивной работе. 1 ил.
Наверх