Способ ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области автоматизации и касается газозарядных компрессорных станций. Данный способ достигается тем, что параллельно ступени компрессора установлено устройство, контролирующее степень сжатия (относительное повышение давления), и осуществляется с помощью устройства - ограничителя степени сжатия, величина степени сжатия в котором закладывается конструктивно. Технический результат изобретения - автоматизация работы компрессора при зарядке потребителей и недопущение эксплуатации с превышением степени сжатия, т.е. в аварийном режиме. 2 н.п.ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области компрессоростроения и может быть использовано при автоматизации газозарядных компрессорных станций.

Известен способ ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора, основанный на определении соотношений давлений всасывания и нагнетания. Это производится оператором путем снятия показаний с двух манометров газозарядной компрессорной станции и определения значения по формуле [Учебник сержанта военно-воздушных сил. Для механика аэродромных газозарядных средств. Л.Н.Страхов, Москва, Военное издательство, 1977, с.296] (1).

Недостатком указанного способа является низкая точность определения момента превышения степени сжатия и увеличение времени переключения дожимающего компрессора.

Величина степени сжатия закладывается конструктивно в ограничителе степени сжатия и описывается следующими выражениями:

Отношение давления нагнетания Рнагн к давлению всасывания Рвсас газа в цилиндре называется степенью сжатия компрессора [Кислород, справочник, ч.1, Д.Л.Глизманенко, М.: Металлургия, 1967, с.422] (2)

В дожимающих компрессорах степень сжатия не должна превышать установленного предельного значения [1].

Известно, что величина давления Р определяется выражением:

Р=F/S,

где S - площадь поверхности, на которую воздействует давление Р; F - сила, действующая на эту поверхность.

С учетом этого по формуле (1) можно получить

Из выражения (2) видно, что степень сжатия может быть определена соотношением площадей поверхности, на которую действуют давления всасывания и нагнетания соответственно и которую можно выполнить на основе мембраны. Величина степени сжатия закладывается конструктивно в устройстве ограничения степени сжатия.

Сущность изобретения устройства ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора заключается в том, что:

1. Если степень сжатия меньше предельной ε≤εпредел, то поверхность (мембрана) 19 (Фиг.2) прижата к плоскости ограничителя со стороны нагнетания и канал преобразователя давления в электрический сигнал закрыт ей. Дожимающий компрессор 6 (Фиг.1) продолжает работу по нагнетанию газа.

2. При достижении предельной степени сжатия ε>εпредел поверхность 19 (Фиг.2) прогибается в сторону плоскости ограничителя со стороны всасывания, и открывается канал преобразователя давления в электрический сигнал. Газ поступает в эту полость. Преобразователь давления в электрический сигнал срабатывает - замыкается электрическая цепь питания обмотки дистанционного вентиля 9 (Фиг.1), установленного параллельно вентилю замкнутого цикла компрессора 5 (Фиг.1). Вентиль открывается и дожимающий компрессор прекращает зарядку потребителя - начинает работу в замкнутом цикле. Степень сжатия уменьшается, что и необходимо для безопасной работы дожимающего компрессора.

Техническим результатом изобретения является сокращение времени переключения дожимающего компрессора в работу по замкнутому циклу и точность определения момента ограничения степени сжатия.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора между магистралью всасывания и магистралью нагнетания (параллельно ступени компрессора) устанавливают вентиль с возможностью дистанционного управления и ограничитель степени сжатия, которые связаны между собой электрически.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора содержит блок отслеживания соотношения давлений всасывания и нагнетания и вентиль, управляемый по сигналам этого блока, которые установлены между магистралью всасывания и магистралью нагнетания (параллельно ступени компрессора).

Сущность изобретения - способа ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора - поясняется фиг.1, где обозначено: 1 - собственная емкость станции с запасом газа; 2 - баллонный вентиль; 3, 4 - вентили нагнетания, всасывания; 5 - вентиль замкнутого цикла работы компрессора; 6 - дожимающий компрессор; 7 - манометр давления нагнетания; 8 - манометр давления всасывания; 9 - вентиль дистанционного управления; 10 - блок ограничения степени сжатия; 11 - блок питания; 12 - магистраль всасывания (зарядки станции); 13 - магистраль нагнетания (раздачи).

Блок ограничения степени сжатия может быть выполнен, например, по схеме, приведенной на фиг 2, где: 14 - преобразователь давления в электрический сигнал; 15 - полость нагнетания; 16 - полость всасывания; 17 - штуцер магистрали всасывания; 18 - штуцер магистрали нагнетания; 19 - поверхность (мембрана); 20 - канал преобразователя давления в электрический сигнал.

Преобразователь давления в электрический сигнал 14 может быть выполнен в виде концевого выключателя.

Работа устройства ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора осуществляется следующим образом:

1. При степени сжатия меньше предельной ε≤εпредел, газ из собственной емкости станции 1 (Фиг.1) через баллонный вентиль 2, вентиль 4 поступает на всасывание дожимающего компрессора 6, где дожимается до необходимого давления Рнагн и через магистраль 12 поступает потребителю. Также давления всасывания и нагнетания поступают в блок ограничения степени сжатия 10, где контролируются мембраной 19 (Фиг.2). Мембрана 19 прижата к полости нагнетания 15 и канал 20 преобразователя давления в электрический сигнал 14 закрыт ей (Фиг.2). Дожимающий компрессор 6 продолжает работу по нагнетанию газа.

2. При достижении предельной степени сжатия ε>εпредел мембрана 19 (Фиг.2) прогибается в сторону полости всасывания 16 (Фиг.2), и открывается канал 20 преобразователя давления в электрический сигнал 14 (Фиг.2). Газ с давлением Рнагн поступает в канал 20 и воздействует на преобразователь давления в электрический сигнал 14. Преобразователь срабатывает, и замыкается электрическая цепь питания обмотки вентиля дистанционного управления 9 (Фиг.1), установленного параллельно вентилю замкнутого цикла 5, и блока питания 11. Вентиль открывается и дожимающий компрессор 6 прекращает зарядку потребителя - начинает работу в замкнутом цикле, т.е. Рнагнвсас.

Блок ограничения степени сжатия изготовлен и испытан на кафедре криогенных машин и установок ВАИУ г.Воронежа. Фотография блока представлена на фиг.3.

1. Способ ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора, основанный на определении степени сжатия дожимающего компрессора по соотношению давлений всасывания и нагнетания, отличающийся тем, что между магистралью всасывания и магистралью нагнетания (параллельно ступени компрессора) устанавливают блок, отслеживающий соотношения давлений всасывания и нагнетания, а также управляемый по сигналам этого блока вентиль.

2. Устройство ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора, отличающееся тем, что содержит блок отслеживания соотношения давлений всасывания и нагнетания, а также вентиль, управляемый по сигналам этого блока, которые установлены между магистралью всасывания и магистралью нагнетания параллельно ступени компрессора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к поршневым компрессорным машинам как общего, так и специального назначения. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к компрессорному машиностроению, и предназначено для использования в качестве самодействующих газораспределительных устройств.

Клапан // 2260711
Изобретение относится к области энергомашиностроения и предназначено для организации потоков рабочего газа в проточной части машин объемного действия, преимущественно компрессоров.

Изобретение относится к области перекачки газообразных веществ, смеси газообразных и жидких веществ. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к компрессорному машиностроению, и предназначено для использования в качестве самодействующих газораспределительных устройств.

Изобретение относится к поршневым расширительным машинам и может быть использовано как в качестве пневмодвигателя в горнодобывающей и нефтехимической промышленности, так и в качестве детандера в холодильной и криогенной технике.

Изобретение относится к области машиностроения, к поршневым расширительным машинам и может быть использовано как в качестве детандера, например, в холодильной технике, так и в качестве пневмодвигателя, например, в горной промышленности.

Изобретение относится к запирающим и демпфирующим дискам для клапанов газовых компрессоров

Изобретение относится к машиностроению, а именно к машинам объемного действия, в частности к поршневым расширительным машинам, и может быть использовано как в качестве детандера, например, в холодильной технике, в качестве пневмодвигателя в горной промышленности для привода погрузочных машин, лебедок и др., автомобильного двигателя или в качестве газового двигателя в химической и газовой промышленности

Изобретение относится к устройству всасывающих и нагнетательных клапанов, предназначенных для преимущественного использования в поршневых компрессорах, применяемых в нефтяной и газовой промышленности

Изобретение относится к области компрессоростроения, а именно к самодействующим комбинированным клапанам для поршневых компрессоров. Комбинированный клапан для поршневой ступени компрессора содержит седло кольцевой формы с, по меньшей мере, одним всасывающим отверстием на периферии и нагнетательным отверстием. Кольцевая всасывающая пластина установлена между цилиндром поршневой ступени и седлом. Нагнетательный элемент связан с ограничителем хода. Всасывающая пластина выполнена с упругодеформируемыми лепестками. Указанные лепестки расположены по кольцу с образованием между лепестками пружинных участков с возможностью перекрытия лепестками всасывающих отверстий. Изобретение обеспечивает увеличение площади проходного сечения, уменьшение количества элементов клапана, упрощение технологии изготовления отдельных деталей, эффективную защиту от гидравлических ударов. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области компрессоростроения. Поршневой компрессор содержит по меньшей мере один цилиндр (01) с поршнем (02) и поршневым штоком (03) и расположенную со стороны крышки сторону (04) цилиндра, а также расположенную со стороны кривошипа сторону (05) цилиндра. Сторона всасывания расположенной со стороны крышки стороны (04) цилиндра соединена с расположенной со стороны кривошипа стороной (05) цилиндра. Всасывающий трубопровод (07) соединен со стороной всасывания, и напорный трубопровод (08) соединен со стороной нагнетания расположенной со стороны крышки стороны (04) цилиндра. За счет регулирования осуществляемого со стороны кривошипа предварительного сжатия согласовывается подаваемое количество сжатого газа и одновременно уменьшается тепло сжатия за счет снижения отношения ступенчатого давления. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к конструкциям всасывающих и нагнетательных клапанов поршневых компрессоров. Клапан самодействующий содержит седло, ограничитель подъема и размещенный между ними запорный орган, поджатый к седлу посредством, по меньшей мере, одной пары постоянных магнитов, обращенных друг к другу одноименными полюсами. Один магнит пары подвижный и установлен с возможностью перемещения в гнезде ограничителя подъема напротив второго магнита, установленного неподвижно. Ограничитель подъема выполнен составным из двух частей с плоскостью разъема, проходящей между магнитами пары. Гнездо с подвижным магнитом расположено в ближайшей к седлу части. Неподвижный магнит выполнен цельным и установлен во второй части ограничителя подъема. Между частями ограничителя подъема в зоне расположения постоянных магнитов образована полость, сообщенная с его проходными каналами. Изобретение направлено на повышение ремонтопригодности и надежности работы клапана в условиях загрязненности рабочей среды. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к прямоточным клапанам, которые могут использоваться в поршневых компрессорах как общего, так и специального назначения для соединения и разъединения рабочей полости цилиндра с полостями всасывания и нагнетания, а также в качестве обратного клапана в машиностроении, при добыче и перекачке нефти и газа, ЖКХ и др. Прямоточный клапан содержит выполненные в виде диска корпус и седло, в которых образованы совмещенные сквозные проходные отверстия, и расположенные в отверстиях корпуса и выполненные заодно с ним запорные элементы. Корпус выполнен из эластичного термостойкого материала и снабжен металлическим каркасом. Проходные отверстия выполнены прямоугольной формы и расположены параллельными рядами с уменьшающейся площадью от центра. Каждый запорный элемент выполнен в виде плоской консольной пластины, нормально перекрывающей свое отверстие седла. Изобретение позволяет значительно увеличить пропускное сечение клапана, увеличить герметичность и упростить его изготовление. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к клапанам прямоточным, которые могут использоваться в поршневых компрессорам как общего, так и специального назначения для соединения и разъединения рабочей полости цилиндра с полостями всасывания и нагнетания, а также в качестве обратного клапана в машиностроении, при добыче и перекачке нефти и газа, ЖКХ и др. Клапан прямоточный содержит выполненные в виде диска корпус и седло, в которых образованы совмещенные сквозные проходные отверстия, и расположенные в отверстиях корпуса и выполненные заодно с ним запорные элементы. Корпус выполнен из эластичного термостойкого материала и снабжен металлическим каркасом. Проходные отверстия выполнены прямоугольной формы и расположены симметрично относительно центра с уменьшающейся от него площадью. Каждый запорный элемент выполнен в виде плоской консольной пластины одинаковой длины, нормально перекрывающей свое отверстие седла. Изобретение позволяет значительно увеличить пропускное сечение клапана, увеличить герметичность и упростить его изготовление. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области компрессоров объемного действия и может быть использовано для повышения их экономичности и быстроходности. Способ заключается в циклическом попеременном уменьшении и увеличении объема рабочей камеры за счет движения в ней рабочего органа. При увеличении объема рабочая камера соединяется с источником, а при уменьшении - с потребителем рабочей газообразной среды с помощью самодействующих всасывающих и нагнетательных клапанов, имеющих подвижные запорные элементы. В течение произвольно выбранного цикла производят измерение отрезка времени от момента прохождения рабочим органом выбранной контрольной точки до момента начала открытия и(или) закрытия клапана tOP. После чего в течение произвольно выбранного числа рабочих циклов производят принудительное открытие и(или) закрытие клапана через промежуток времени t0t от момента прохождения рабочим органом выбранной контрольной точки, определяемый формулой: t0t=tOP-tIN-tEL, где tOP - промежуток времени от момента прохода рабочего органа контрольной точки до момента начала открытия и(или) закрытия клапана под действием перепада давления на запорном элементе, измеряется в произвольно взятом цикле; tEL - время срабатывания механизма принудительного открытия и(или) закрытия клапана; tIN - время запаздывания открытия и(или) закрытия клапана, определяемое силами инерции, действующими на запорный элемент. Описанный способ позволяет организовать близкое к идеальному открытие и закрытие клапанов, практически избавиться от колебаний их запорных элементов, что снижает потери механической работы цикла в процессах всасывания и нагнетания. 2 ил.
Наверх