Компрессор поршневой шестиступенчатый с прямоугольным расположением цилиндров


 


Владельцы патента RU 2499157:

Общество с ограниченной ответственностью "Краснодарский Компрессорный Завод" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, а именно компрессоростроению. Компрессор поршневой шестиступенчатый с прямоугольным расположением цилиндров содержит базу, цилиндро-поршневые группы, холодильники (16, 17, 18, 19, 20, 21) и первую буферную емкость (22). Компрессор выполнен двухрядным, причем в вертикальном ряду расположена цилиндро-поршневая группа первой, третьей и пятой ступеней, а в горизонтальном ряду расположена цилиндро-поршневая группа второй, четвертой и шестой ступеней, при этом вход первой буферной емкости (22) соединен с выходом шестой ступени сжатия. Выход четвертой ступени сжатия соединен со входом второй буферной емкости (23), а выход пятой ступени сжатия соединен со входом третьей буферной емкости (24). Достигается предотвращение пульсаций газа на четвертой, пятой и шестой ступенях поршневого шестиступенчатого компрессора с прямоугольным расположением цилиндров. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Область техники.

Заявляемое изобретение относится к области машиностроения, а именно компрессоростроению. Заявляемый компрессор поршневой шестиступенчатый с прямоугольным расположением цилиндров предназначен для получения сжатого газа и используется для создания избыточного давления в нефтяных скважинах, для снабжения сжатым газом различных механизмов и пневмоинструментов, во многих технологических процессах химической промышленности и других отраслях промышленности.

Предшествующий уровень техники.

Среди поршневых шестиступенчатых компрессоров с прямоугольным расположением цилиндров, известен, например, компрессор, содержащий базу, цилиндро-поршневые группы, холодильники и буферную емкость. При этом компрессор выполнен двухрядным, причем в вертикальном ряду расположена цилиндро-поршневая группа первой, третьей и пятой ступеней, а в горизонтальном ряду расположена цилиндро-поршневая группа второй, четвертой и шестой ступеней. Кроме того, буферная емкость размещена перед концевым холодильником (Френкель М.И. «Поршневые компрессоры», Л.: Машиностроение, 1969, стр.630, [1]).

Недостатком указанного выше аналога [1] является то, что при выполнении холодильников четвертой и пятой ступеней трубчатыми, в трубках холодильников возникают колебания давления - пульсации. Это обусловлено периодическим всасыванием газа в цилиндры и периодическим нагнетанием газа из цилиндров. Эти пульсации существенно влияют на работу компрессора, а именно увеличивают удельные затраты энергии, ухудшают работу клапанов и вызывают вибрации в газовых коммуникациях.

Раскрытие изобретения.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение типов теплообменников, которые можно использовать в качестве межступенчатых холодильников в поршневых шестиступенчатых компрессорах с прямоугольным расположением цилиндров.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является предотвращение пульсаций газа на четвертой, пятой и шестой ступенях поршневого шестиступенчатого компрессора с прямоугольным расположением цилиндров.

Сущность изобретения состоит в том, что компрессор поршневой шестиступенчатый с прямоугольным расположением цилиндров содержит базу, цилиндро-поршневые группы, холодильники и первую буферную емкость. При этом компрессор выполнен двухрядным, причем в вертикальном ряду расположена цилиндро-поршневая группа первой, третьей и пятой ступеней, а в горизонтальном ряду расположена цилиндро-поршневая группа второй, четвертой и шестой ступеней, при этом вход первой буферной емкости соединен с выходом шестой ступени сжатия. При этом выход четвертой ступени сжатия соединен со входом второй буферной емкости, а выход пятой ступени сжатия соединен со входом третьей буферной емкости.

На входе газа компрессора как правило размещен воздушный фильтр.

Холодильники первой, второй и третьей ступеней предпочтительно содержат оребренные трубы.

Холодильники четвертой, пятой и шестой ступеней предпочтительно размещены на общей раме.

Холодильники четвертой, пятой и шестой ступеней предпочтительно выполнены по типу «труба в трубе».

Компрессор преимущественно содержит силовой привод, выполненный в виде высоковольтного электродвигателя, ротор которого насажен на коленчатый вал базы.

Компрессор желательно содержит первый, второй и третий влагоотделители. При этом вход первого влагоотделителя соединен с выходом холодильника четвертой ступени, вход второго влагоотделителя соединен с выходом холодильника пятой ступени, вход третьего влагоотделителя соединен с выходом холодильника шестой ступени.

Поршень первой-третьей ступени и поршень второй-четвертой ступени предпочтительно выполнены дифференциальными.

Краткое описание чертежей.

На чертеже показана схема компрессора поршневого шестиступенчатого с прямоугольным расположением цилиндров.

Осуществление изобретения.

Компрессор поршневой шестиступенчатый с прямоугольным расположением цилиндров выполнен двухрядным и содержит базу, цилиндро-поршневую группу первой, третьей и пятой ступеней, цилиндро-поршневую группу второй, четвертой и шестой ступеней, холодильник первой ступени (16), холодильник второй ступени (17), холодильник третьей ступени (18), холодильник четвертой ступени (19), холодильник пятой ступени (20), холодильник шестой ступени (21), первую буферную емкость (22), вторую буферную емкость (23), третью буферную емкость (24), первый влагоотделитель (25), второй влагоотделитель (26) и третий влагоотделитель (27).

На входе газа в компрессор размещен воздушный фильтр (1).

Силовым приводом компрессора является высоковольтный электродвигатель, ротор которого насажен на коленчатый вал базы.

База компрессора содержит станину (не показано), коленчатый вал (2), шатуны (3) и крейцкопфы (4).

Цилиндро-поршневая группа первой, третьей и пятой ступеней расположена в вертикальном ряду и содержит цилиндр первой ступени (5), цилиндр третьей ступени (6), цилиндр пятой ступени (7), дифференциальный поршень первой и третьей ступени (8), поршень пятой ступени (9) и первый шток (10). При этом дифференциальный поршень первой и третьей ступени (8) выполнен из чугуна, а поршень пятой ступени (9) и первый шток (10) из стали.

Цилиндро-поршневая группа второй, четвертой и шестой ступеней расположена в горизонтальном ряду и содержит цилиндр второй ступени (11), цилиндр четвертой ступени (12), цилиндр шестой ступени (13), дифференциальный поршень второй и четвертой ступеней (14), поршень шестой ступени (15) и второй шток (28). При этом дифференциальный поршень второй и четвертой ступеней (14) выполнен из чугуна, а поршень шестой ступени (15) и второй шток (28) из стали.

Холодильники (16, 17, 18, 19, 20, 21) выполнены трубчатыми и предназначены для охлаждения газа после ступеней сжатия. Холодильники первой, второй и третьей ступеней (16, 17, 18) содержат оребренные трубы. Холодильники четвертой, пятой и шестой ступеней (19, 20, 21) предпочтительно выполнены по типу «труба в трубе» и размещены на общей раме (не показано).

Первая, вторая и третья буферные емкости (22, 23, 24) предназначены для сглаживания пульсаций газа, выходящего из цилиндров компрессора, в такой мере, чтобы после выхода из буферных емкостей (22, 23, 24) газовый поток не оказывал влияния на эксплуатацию газовых коммуникаций и холодильников шестой, четвертой, пятой и ступеней (21, 19, 20). Первая буферная емкость (22) размещена после шестой ступени сжатия, предпочтительно перед холодильником шестой ступени (21). Вторая буферная емкость (23) размещена после четвертой ступени сжатия, предпочтительно перед холодильником четвертой ступени (19). Третья буферная емкость (24) размещена после пятой ступени сжатия, предпочтительно перед холодильником пятой ступени сжатия (20).

Первый, второй и третий влагоотделители (25, 26, 27) предназначены для отделения конденсата от охлажденного в холодильниках (19, 20, 21) сжатого газа. Первый влагоотделитель (25) размещен после холодильника четвертой ступени (19). Второй влагоотделитель (26) размещен после холодильника пятой ступени (20). Третий влагоотделитель (27) размещен после холодильника шестой ступени (21).

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. С целью обеспечения производительности компрессора, равной 19÷21 м3/мин, при работе компрессора с начальным давлением в пределах 0,86÷1,09 кгс/см2 и конечном давлении 220 кгс/см2, основные размеры компрессора составляют следующие величины (табл.1):

Таблица 1
Основные параметры и характеристики компрессора
Наименование параметра Значение
Диаметр цилиндра первой ступени, мм 420
Диаметр цилиндра второй ступени, мм 260
Диаметр цилиндра третьей ступени, мм 220
Диаметр цилиндра четвертой ступени, мм 150
Диаметр цилиндра пятой ступени, мм 85
Диаметр цилиндра шестой ступени, мм 55
Ход поршня, мм 300
Диаметр штока, мм 60
Частота вращения коленчатого вала, об/мин 375
Давление нагнетания первой ступени, кгс/см2 1,6÷2,2
Давление нагнетания второй ступени составляет, кгс/см2 5,0÷6,8
Давление нагнетания третьей ступени составляет, кгс/см2 14,0÷18,0
Давление нагнетания четвертой ступени составляет, кгс/см2 33,2÷40,0
Давление нагнетания пятой ступени составляет, кгс/см2 85,0÷98,0
Габариты компрессора, м
- длина 8,63
- ширина 5,00
- высота 3,80
Масса компрессора, кг, не более
- без силового привода и системы автоматики 7500

Описание работы.

Газ, преимущественно воздух, поступает в первую ступень компрессора, где сжимается, и затем охлаждается в холодильнике (16). После этого охлажденный газ проходит вторую, третью и четвертую ступени сжатия, охлаждаясь при этом между ступенями в холодильниках (17, 18). После четвертой ступени сжатия газ поступает в буферную емкость (23), где происходит сглаживание пульсации газа. Отсюда сжатый газ поступает в холодильник четвертой ступени (19) и далее в первый влагоотделитель (25), где от газа отделяется конденсат. После первого влагоотделителя (25) сжатый газ поступает в пятую и шестую ступени сжатия, после которых происходят те же процессы - сглаживание пульсаций газа в буферных емкостях (24, 22), охлаждение газа в холодильниках пятой и шестой ступеней (20, 21) и отделение конденсата от газа во втором и третьем влагоотделителях (26, 27). После третьего влагоотделителя (27), газ поступает к потребителю.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемом компрессоре поршневом шестиступенчатом с прямоугольным расположением цилиндров заявляемый технический результат: «предотвращение пульсаций газа на четвертой, пятой и шестой ступенях поршневого шестиступенчатого компрессора с прямоугольным расположением цилиндров» достигается за счет того, что компрессор поршневой шестиступенчатый с прямоугольным расположением цилиндров содержит базу, цилиндро-поршневые группы, холодильники и первую буферную емкость. При этом компрессор выполнен двухрядным, причем в вертикальном ряду расположена цилиндро-поршневая группа первой, третьей и пятой ступеней, а в горизонтальном ряду расположена цилиндро-поршневая группа второй, четвертой и шестой ступеней, при этом вход первой буферной емкости соединен с выходом шестой ступени сжатия. При этом выход четвертой ступени сжатия соединен со входом второй буферной емкости, а выход пятой ступени сжатия соединен со входом третьей буферной емкости.

Промышленная применимость.

Авторами изобретения изготовлен опытный образец заявленного компрессора поршневого шестиступенчатого с прямоугольным расположением цилиндров, испытания которого подтвердили достижение технического результата.

Изобретение реализовано с применением промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлено на машиностроительном предприятии и найдет широкое применение в химической, угольной и горнодобывающей промышленности, областях добычи, переработки, транспортировки и сбыта нефтяных и газовых продуктов.

1. Компрессор поршневой шестиступенчатый с прямоугольным расположением цилиндров, содержащий базу, цилиндро-поршневые группы, холодильники и первую буферную емкость, при этом компрессор выполнен двухрядным, причем в вертикальном ряду расположена цилиндро-поршневая группа первой, третьей и пятой ступеней, а в горизонтальном ряду расположена цилиндро-поршневая группа второй, четвертой и шестой ступеней, при этом вход первой буферной емкости соединен с выходом шестой ступени сжатия, отличающийся тем, что выход четвертой ступени сжатия соединен со входом второй буферной емкости, а выход пятой ступени сжатия соединен со входом третьей буферной емкости.

2. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что на его входе газа размещен воздушный фильтр.

3. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что холодильники первой, второй и третьей ступеней содержат оребренные трубы.

4. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что холодильники четвертой, пятой и шестой ступеней размещены на общей раме.

5. Компрессор по п.3, отличающийся тем, что холодильники четвертой, пятой и шестой ступеней выполнены по типу «труба в трубе».

6. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что содержит силовой привод, выполненный в виде высоковольтного электродвигателя, ротор которого насажен на коленчатый вал базы.

7. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что содержит первый, второй и третий влагоотделители, при этом вход первого влагоотделителя соединен с выходом холодильника четвертой ступени, вход второго влагоотделителя соединен с выходом холодильника пятой ступени, вход третьего влагоотделителя соединен с выходом холодильника шестой ступени.

8. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что поршень первой-третьей ступени и поршень второй-четвертой ступени выполнены дифференциальными.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области машиностроения, а именно компрессоростроению. Компрессор по варианту 1 содержит базу, цилиндровую группу, поршневую группу, газоохладители-влагомаслоотделители (18, 21, 24, 37, 29), всасывающие и нагнетательные клапаны.

Изобретение относится к области компрессоростроения. .

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано при создании поршневых компрессоров, к которым предъявляются жесткие требования по чистоте сжимаемого газа, ресурсу работы и отсутствию вибрации.

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в поршневых многоступенчатых компрессорах. .

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано при создании поршневых компрессоров, к которым предъявляются жесткие требования по чистоте сжимаемого газа, ресурсу работы и отсутствию вибраций.

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано при создании поршневых компрессоров, к которым предъявляются высокие требования по ресурсу работы и чистоте сжимаемого газа.

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано преимущественно при создании поршневых машин, к которым предъявляются высокие требования по чистоте сжимаемого газа и ресурсу работы.

Изобретение относится к компрессоростроению. .

Изобретение относится к области компрессоров объемного действия и может быть использовано при создании, преимущественно, поршневых компрессоров. Компрессор состоит из основного 1 и дополнительного 2 цилиндров с обратными клапанами 3, 4, 5 и 6. В цилиндре 1 с зазором размещен основной поршень 7, а в дополнительном цилиндре 2 - вспомогательный плунжер 8. Поршень 7 сжимает газ, а плунжер 8 - смазочно-охлаждающую жидкость. Механизм привода содержит кулису 9 с пазом 10, в котором установлены кривошипы 11, 12, соединенные с валами 13 и 14 электродвигателей. Вал 13 имеет отверстие 15, через которое проходит вал 14. В теле цилиндра 1 размещена кольцевая полость 23, соединенная с цилиндром 2 через канал 24 и нагнетательный клапан 6 и с источником жидкости 25 через канал 26, который выполняет дополнительно функцию теплообменника. Цилиндр 2 соединен с источником жидкости 25 через канал 27, всасывающий клапан 4 и канал 27. При синхронном и противоположно направленном вращении кривошипов 11 и 12 в пазу 10 кулисы 9 закрепленные на ней поршень 7 и плунжер 8 совершают возвратно-поступательное движение вдоль своей общей оси, всасывая, сжимая и нагнетая соответственно газ и жидкость. В компрессоре происходит активное охлаждение тела цилиндра 1 и поршня 7 за счет постоянной циркуляции смазочно-охлаждающей жидкости в их полостях. Повышается КПД компрессора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к области компрессоростроения, и может найти применение для получения сжатого газа на предприятиях в различных отраслях промышленности. В поршневом компрессоре всасывающая и нагнетательная камеры разделены перегородкой. Объем нагнетательной камеры меньше объема всасывающей камеры. Корпус цилиндра закрыт с двух сторон крышками. Первая крышка выполнена с окнами, в которых установлены всасывающие клапаны. Всасывающие клапаны соединяют внутреннюю полость рабочего цилиндра с всасывающей камерой. Нагнетательные клапаны соединяют внутреннюю полость рабочего цилиндра с нагнетательной камерой. Количество всасывающих клапанов, установленных в окнах первой крышки, равно трем. Количество нагнетательных клапанов, установленных в окнах первой крышки, равно двум. Сокращается время выхода поршневого компрессора на рабочий режим, уменьшены габариты, повышается технологичность монтажа компрессора на оппозитной базе. 1 з.п. ф-лы, 4 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 компрессоростроению и может быть использовано для поршневых машин, использующих избыточное давление газового топлива. В способе получения избыточного давления в ресивере, включающем ресивер с массивными стенками, с теплоизоляцией и с прогревом, рассчитанный на работу при большом давлении газа, в качестве средства воспламенения использован сегмент сферической формы в виде колпака, прикрепленного к ресиверу. Колпак сообщен с ресивером впускным отверстием с клапаном. Воздушный компрессор закачивает избыточное давление воздуха в колпак сгорания, где далее происходит впрыск топлива и его последующее воспламенение. Рабочие газы затем направляются непосредственно в ресивер. Как только заканчивается цикл нагнетания рабочего газа в ресивер, пружинный клапан будет закрыт. В промежутках после срабатывания впускного клапана перед ресивером производят продув полости колпака сгорания небольшим давлением воздуха от воздушного компрессора. Каждый цикл повторяется до полного насыщения ресивера сжатым газом высокого давления до тех пор, пока давление в полости колпака и в полости ресивера выравниваются. Таким образом, циклическую подачу топлива с воздухом заканчивают при выравнивании в них рабочих давлений. Цель изобретения - повышение объемной производительности, снижение потребляемой мощности и повышение надежности путем предохранения сжимаемого газа от насыщения парами получаемого рабочего газа. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к поршневому компрессору для сжатия газа. Поршневой компрессор (1) высокого давления для сжатия газа содержит резервуар (4) с камерой (8, 23) резервуара, в которой во время работы поршневого компрессора возвратно-поступательно направляется поршень (3) для сжатия газа в камере резервуара. Коробка (17, 29) впускного клапана содержит впускной клапан (18, 30). Коробка (15, 31) выпускного клапана содержит выпускной клапан (16, 32). Коробка впускного клапана и коробка выпускного клапана установлены в части стенки (14, 28) камеры резервуара. Часть стенки камеры резервуара окружает коробку впускного клапана и коробку выпускного клапана. Часть стенки камеры резервуара производит на коробку впускного клапана и коробку выпускного клапана, в ответ на давление на коробку впускного клапана и коробку выпускного клапана со стороны газа в камере резервуара во время работы поршневого компрессора, изостатическое противодавление. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

В настоящем изобретении предложено устройство двигатель-компрессор и способы, пригодные для обработки кислого газа. Устройство двигатель-компрессор включает первый компрессор; емкость высокого давления; теплообменник, соединенный с емкостью высокого давления; и электродвигатель, заключенный внутри емкости высокого давления; где электродвигатель механически соединен с первым компрессором, и где емкость высокого давления выполнена с возможностью приема по меньшей мере части охлажденного сжатого газа из теплообменника и приведения его в контакт с электродвигателем. Способы и устройства, описанные в тексте настоящего описания, применимы в операциях по повторному закачиванию кислого газа, когда большие количества кислого газа подвергают сжатию при высоком давлении, и предотвращение утечек является критическим условием. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 6 ил.

Предложены способ и устройство для ротационной установки, например для встречно-последовательного компрессора. Первая секция имеет первый впускной канал, по меньшей мере одно первое рабочее колесо и первый выпускной канал. Вторая секция имеет второй впускной канал, по меньшей мере одно второе рабочее колесо и второй выпускной канал. Первая и вторая секции содержат общий ротор. Между указанными двумя секциями расположен первый уравновешивающий цилиндр, а между первым впускным каналом и ротором расположена вторая секция. В односекционном компрессоре уравновешивающий цилиндр может быть расположен на впускной стороне рабочего колеса, а не на выпускной стороне. Изобретение направлено на создание способа и устройства для динамического уравновешивания осевого усилия в компрессорах такой конструкции. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 10 ил.
Наверх