CS260458B1 - Zařízení k automatickému uzavírání, otevírání, jakož i odlehčování výtlačného potrubí kompresorů - Google Patents

Abstract

Zařízení k automatickému uzavírání, otevírání, jakož i odlehčování výtlačného potrubí kompresorů sestává z tělesa s axiálně posuvným pístkem s dříkem a talířkem, který vlivem rozdílů tlaků působících na čela talířku zaujímá dvě krajní polohy; v jedné poloze je vytvořeno přes dutinu v tělese spojení výtlačného potrubí s atmosférou a současně zrušeno spojení mezi tlakovou nádobou a výtlačným potrubím a ve druhé krajní poloze je naopak vytvořeno spojení mezi výtlačným potrubím a tlakovou nádobou a uzavřeno spojení výtlačného potrubí s atmosférou.

Description

Vynález se týká zařízení k automatickému uzavírání, otevírání, jakož i odlehčování výtlačného potrubí kompresorů, zejména pístových.

Dosud známé kompresorové stanice skládající se z vlastního, zpravidla pístového kompresoru s hnacím elekeromotorem, tlakové nádoby, příslušné armatury, jakož i ovládacích, indikačních a jistících přístrojů, pracují zpravidla na principu regulace „zapnuto—vypnuto“. To znamená, že kompresor dodává do tlakové nádoby plynné médium, např. vzduch, a když je v tlakové nádobě dosaženo předem nastavené horní hodnoty tlaku, vypne se, např. účinkem tlakového spínače přívod elektrické energie ,k hnacímu elektromotoru a kompresor se zastaví. V důsledku následného odběru plynného média klesá v tlakové nádobě postupně tlak, až dosáhne dolní, předem nastavenou hodnotu, kdy tlakový spínač zapne opět přívod elektrické energie k hnacímu elektromotoru a tento cyklus se stále opakuje. Potrubí mezi kompresorem a tlakovou nádobou se opatřuje zpětným ventilem, který v periodě, kdy kompresor nepracuje, výtlačné potrubí uzavře, aby plynné médium nemohlo unikat z tlakové nádoby. Kromě toho je výtlačné potrubí vybaveno odlehčovacím systémem, který po uzavření výtlačného potrubí propojí vnitřní prostor potrubí mezi výtlačným ventilem kompresoru a zpětným ventilem s atmosférou. Tím je při opětovném uvedení kompresoru do činnosti umožněn jeho rozběh proti atmosférickému tlaku a nikoliv proti tlaku plynného média v tlakové nádobě. Zpravidla bývá poměr horní a dolní hodnoty tlaku plynného média v tlakové nádobě 1,2 : 1, takže tlakový spínač vypíná, např. při dosažení hodnoty tlaku 0,6 MPa a zapíná při poklesu tlaku na hodnotu 0,5 MPa.

Když se kompresor rozběhne proti atmosférickému tlaku, dostane funkční element samostatného odlehčovacího systému externí signál a uzavře spojení vnitřního prostoru výtlačného potrubí s atmosférou, tlak plynného média ve výtlačném potrubí se zvětší, až dosáhne hodnoty dostatečné k otevření funkčního elementu zpětného ventilu, který se rovněž otevře a plynné médium je dodáváno z kompresoru do tlakové nádoby.

Podle stávajícího stavu techniky jsou tedy uvedené funkce uzavírání, otevírání a odlehčování výtlačného potrubí kompresorů zajišťovány pomocí dvou samostatných zařízení a to pomocí samostatného zpětného ventilu a pomocí samostatného odlehčovacího systému.

Přitom je zpětný ventil podle stávajícího stavu techniky zpravidla řešen jako automatický jednosměrný ventil, u kterého je uzavírání zajištěno silou pružiny působící na těsnicí element a otevírání je zajištěno tlakem plynného média.

Odlehčovací systém je podle stávajícího stavu techniky řešen zpravidla jako vypouštěcí nebo kuličkový ventil, uváděný do činnosti mechanicky zařízením v závislosti na otáčení nebo klidovém stavu klikového hřídele kompresoru nebo· elektricky pomocí solenoidového ventilu, který dostává signál od tlakového spínače.

Nevýhody dosud známých řešení automatického uzavírání a otevírání, jakož i odlehčování výtlačného potrubí kompresorů pomocí samostatného zpětného ventilu a pomocí samostatného odlehčovacího systému spočívají jednak v závislosti funkce těchto zařízení na mechanických nebo elektrických silových a ovládacích prvcích, jednak v závislosti těchto zařízení na externích energetických zdrojích a v neposlední řadě ve značných nákladech na jejich výrobu a montáž.

Podstatou zařízení podle vynálezu je, že sestává z dutého tělesa, jehož hlavní dutina je další válcovou dutinou spojena s výtlačným potrubím kompresoru, dutinou přecházející kuželovou plochou z menšího na větší průměr s tlakovou nádobou a konečně dutinou ukončenou škrticí tryskou je spojena s atmosférou. V hlavní dutině tělesa je fixován těsnicí kroužek a ve vedení tělesa je posuvně uložen pístek, přecházející kuželovou plochou do dříku. Na konci dříku je uspořádán talířek opatřený vybráním, ve kterém je uložen těsnicí kroužek. V závislosti na provozu kompresoru zaujímá pístek příslušející krajní polohu.

Výhodou zařízení podle vynálezu je, že slučuje funkci odlehčovacího systému a zpětného ventilu do jediného zařízení a tím dosahuje jednak podstatného· zjednodušení celého systému řízení činnosti kompresorové stanice odstraněním většího počtu samostatných ovládacích prvků, odstraňuje závislost těchto ovládacích a silových prvků na externích energetických zdrojích, snižuje pořizovací náklady a v důsledku zjednodušení a odstranění závislostí zvyšuje provozní spolehlivost celého systému.

Na přiložených výkresech je znázorněno příkladné uspořádání kompresorové stanice s aplikací zařízení k automatickému uzavírání a otevírání, jakož i odlehčování výtlačného potrubí kompresoru, přičemž na obr. 1 je znázorněno celkové schéma uspořádání a na obr. 2 a 3 je znázorněno zařízení podle vynálezu v· různých fázích jeho činnosti v závislosti na horní, případně dolní hodnotě tlaku plynného média v tlakové nádobě a tlaku právě přítomného v tělese zařízení podle vynálezu.

V příkladném provedení uspořádání kompresorové stanice podle obr. 1 je znázorněn kompresor 101 poháněný elektromotorem 102, dále výtlačné potrubí 105, kterým se dopravuje tlakové plynné médium od kompresoru 101 do tlakové nádoby 103, na jehož konci je zařízení 110 podle vynálezu. Tlaková nádoba je opatřena tlakovým spínačem 104.

Na obr. 2 je zařízení 110 podle vynálezu v situaci, kdy je kompresor 101 mimo provoz. V tělese 10 je pístek 20, který přechází kuželovou plochou 24 do dříku 23, který je ukončený talířkem 21, v jehož vybrání je těsnicí kroužek 22. Pístek 20 je v jedné krajní poloze a prstencová štěrbina mezi dříkem 23 a těsnicím kroužkem 30 spojuje výtlačné potrubí 105, napojené na nástavec 11 přes škrticí trysku 40, upevněnou v nástavci s atmosférou. Těsnicí kroužek 30 je ustaven ve vybrání tělesa 10 pomocí lucerny 50 a pojistky 15. Současně těsnicí kroužek 22 ustavený ve vybrání talířku 21 doléhá na menší průměr dutiny v nástavci 12 a uzavírá spojení mezi tlakovou nádobou 103 a výtlačným potrubím 105.

Na obr. 3 je zařízení 110 v situaci, kdy je kompresor v provozu. Pístek 20 je ve druhé krajní poloze a prstencová štěrbina mezi těsnicím kroužkem 22 a kuželovou plochou v nástavci 12 propojuje výtlačné potrubí 105 s tlakovou nádobou 103, zatímco těsnicí kroužek 30 doléhá na pístek 20 a uzavírá spojení výtlačného potrubí 105 s atmosférou. Zdvih pístku 20 je vymezen pojistným kroužkem 60, vloženým do zápichu 25 v pístku 20. Část pístku 20, vybíhající z tělesa 10 je chráněna krytkou 70.

Způsob činnosti zařízení podle vynálezu je vysvětlen v následujícím, rovněž na podkladě obr. 1, 2 a 3.

V okamžiku rozběhu kompresoru 101 je zařízení 110 ve stavu podle obr. 2 a plynné médium přiváděné potrubím 105 a válcovou dutinou v nástavci 11 zařízení 101 částečně uniká do atmosféry ve směru šipky C, přes trysku 40, umístěnou v nástavci 13, tělesa 10. Průřez trysky 40 je volen tak, aby plynné médium dodávané kompresorem 101 vytvořilo bezprostředně po rozběhu kompresoru 101 v dutině tělesa 10 přetlak, který působením na plochu talířku 21, přivrácenou ke dříku 23 vysune pístek 20 ve směru šipky A do druhé krajní polohy, znázorněné na obr. 3. Přesunutím pístku 20 do polohy dle obr. 3 dojde k vsunutí pístku 20 přes jeho kuželovou plochu 24 do těsnicího kroužku 30 a tím uzavření úniku plynného média do atmosféry. Současně dojde k propojení výtlačného potrubí 105 s tlakovou nádobou 103 přes mezikruhovou štěrbinu, vytvořenou mezi kuželovou plochou 14 a těsnicím kroužkem 22.

Vlivem rozdílu ploch pístku 20 s talířkem 21, na které působí tlak plynného média, je na pístek 20 vyvozována síla ve směru šipky B, která po zastavení kompresoru přesune pístek 20 do protilehlé krajní polohy, znázorněné na obr. 2.

Zařízení podle vynálezu je využitelné jako automatizační prvek zejména v provozu kompresorových stanic, případně jiných pneumatických zařízeních a rozvodech.

Claims (1)

1. Zařízení k automatickému uzavírání, otevírání, jakož i odlehčování výtlačného potrubí kompresorů vyznačené tím, že sestává z dutého tělesa (10), jehož hlavní dutina je válcovou dutinou v nástavci (lij spojena s výtlačným potrubím kompresoru, dutinou přecházející z menšího na větší průměr kuželovou plochou (14), v nástavci (12) je spojena s tlakovou nádobou a konečně dutinou ukončenou škrticí tryskou (40), v náVYNALEZU stávci (13J je spojena s atmosférou, ve kteréžto hlavní dutině je fixován těsnicí kroužek (30) a ve vedení tělesa (10) je situován pístek (20), přecházející kuželovou plochou (24) do dříku (23) se zanedbatelně menším průměrem, na jehož konci je uspořádán talířek (21) s vybráním pro těsnicí kroužek (22) o průměru několikrát větším, než je průměr pístku.