CS260458B1

CS260458B1 - Device for automatic closing,opening as well as unloading compressors' delivery piping

Info

Publication number: CS260458B1
Application number: CS8681A
Authority: CS
Inventors: Bohuslav Vanous
Original assignee: Bohuslav Vanous
Priority date: 1986-01-03
Filing date: 1986-01-03
Publication date: 1988-12-15
Also published as: CS8186A1

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.Automatic closing, opening devices as well as relieving the discharge pipe compressors consists of a body with axially sliding piston with shank and plate, which due to differences in forehead pressures the saucer occupies two extreme positions; in one position is formed through the cavity in the body connecting the discharge line to the atmosphere a at the same time the connection between the pressure vessel is canceled and discharge pipe and in the second on the contrary, a connection is created in the extreme position between the discharge line and the pressure vessel and the discharge line connection is closed with atmosphere.

Description

Vynález se týká zařízení k automatickému uzavírání, otevírání, jakož i odlehčování výtlačného potrubí kompresorů, zejména pístových.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for automatically closing, opening and relieving compressor discharge lines, especially piston compressors.

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.Compressor stations known hitherto, consisting of their own, usually reciprocating, compressor, pressure vessel, associated fittings, as well as control, indicating and protection devices, generally operate on the "on-off" principle. That is, the compressor delivers a gaseous medium, such as air, to the pressure vessel, and when a preset upper pressure value is reached in the pressure vessel, the power supply to the drive motor is switched off, for example by a pressure switch, and the compressor stops. As a result of the subsequent withdrawal of the gaseous medium, the pressure in the pressure vessel gradually decreases until it reaches a lower, predetermined value, when the pressure switch switches on again the power supply to the driving electric motor and this cycle is repeated. The piping between the compressor and the pressure vessel is provided with a non-return valve which, when the compressor is not operating, closes the discharge line so that the gaseous medium cannot escape from the pressure vessel. In addition, the discharge line is equipped with a relief system which, when the discharge line is closed, connects the internal space of the line between the compressor discharge valve and the non-return valve with the atmosphere. This allows the compressor to start up against atmospheric pressure and not against the pressure of the gaseous medium in the pressure vessel when the compressor is reactivated. As a rule, the ratio of the upper and lower pressure values of the gaseous medium in the pressure vessel is 1.2: 1, so that the pressure switch switches off, for example when the pressure reaches 0.6 MPa and switches on when the pressure drops to 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.When the compressor runs against atmospheric pressure, the function of the self-relieving system receives an external signal and closes the connection of the discharge pipe to the atmosphere, the pressure of the gaseous medium in the discharge pipe increases until it reaches a value sufficient to open the function check valve and the gaseous medium is supplied from the compressor to the pressure vessel.

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.Thus, according to the prior art, said functions of closing, opening and relieving compressor discharge lines are provided by two separate devices, namely a separate check valve and a separate relief system.

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.The non-return valve according to the prior art is generally designed as an automatic one-way valve, in which the closing is ensured by the spring force acting on the sealing element and the opening is ensured by the pressure of the gaseous medium.

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.The relief system according to the prior art is generally designed as a drain or ball valve actuated mechanically by the device depending on the rotation or standstill of the compressor crankshaft or electrically by means of a solenoid valve which receives a signal from the pressure switch.

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.The disadvantages of the known automatic shut-off and opening solutions as well as the relief of the compressor discharge piping by means of a separate check valve and a separate relief system are based, firstly, on mechanical or electrical power and control elements and secondly on external power sources. last but not least, in considerable production and assembly costs.

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.The principle of the device according to the invention is that it consists of a hollow body, the main cavity of which is connected by a cylindrical cavity to the compressor discharge line, the cavity extending from a smaller to larger diameter conical surface to the pressure vessel and finally connected to the atmosphere by the cavity terminated. A sealing ring is fixed in the main cavity of the body and a piston is displaceably mounted in the body guide, passing through the conical surface into the shaft. At the end of the shank there is a disc with a recess in which a sealing ring is received. Depending on the operation of the compressor, the piston assumes the extreme position.

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.The advantage of the device according to the invention is that it combines the function of the relief system and the non-return valve into a single device, thereby achieving a substantial simplification of the entire compressor station operation control system by removing more separate controls, eliminating the dependence of these controls and power elements on external power sources acquisition costs and, by simplifying and eliminating dependencies, increase the operational reliability of the entire system.

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.The accompanying drawings show an exemplary configuration of a compressor station with the application of an automatic shut-off and opening device as well as relief of the compressor discharge line, and FIG. 1 shows an overall layout and FIGS. of the gas phase in the pressure vessel and the pressure just present in the body of the device according to the invention.

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.In an exemplary embodiment of the compressor station arrangement of FIG. 1, there is shown a compressor 101 driven by an electric motor 102, a discharge line 105 that transports a pressurized gaseous medium from the compressor 101 to a pressure vessel 103, at the end of which is a device 110 according to the invention. The pressure vessel is provided with a pressure switch 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.In Fig. 2, the device 110 according to the invention is in a situation where the compressor 101 is out of operation. In the body 10 there is a piston 20 which passes through a conical surface 24 into a stem 23, which is terminated by a disc 21, in which the sealing ring 22 is recessed. The piston 20 is in one extreme position and an annular gap between stem 23 and sealing ring 30 105, connected to the adapter 11 via a throttle nozzle 40 mounted in the adapter with the atmosphere. The sealing ring 30 is positioned in the recess of the body 10 by the lantern 50 and the fuse 15. At the same time, the sealing ring 22 located in the recess of the saucer 21 abuts the smaller diameter of the cavity in the extension 12 and closes the connection between the pressure vessel 103 and the discharge line 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.In Fig. 3, the device 110 is in a state where the compressor is running. The piston 20 is in the second extreme position and the annular gap between the sealing ring 22 and the conical surface in the extension 12 connects the discharge line 105 to the pressure vessel 103, while the sealing ring 30 abuts the piston 20 and closes the connection of the discharge line 105 to the atmosphere. The stroke of the piston 20 is delimited by a circlip 60 inserted in the recess 25 in the piston 20. The portion of the piston 20 extending from the body 10 is protected by a cap 70.

Způsob činnosti zařízení podle vynálezu je vysvětlen v následujícím, rovněž na podkladě obr. 1, 2 a 3.The operation of the device according to the invention is explained in the following, also based on FIGS. 1, 2 and 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.At the time of start-up of the compressor 101, the device 110 is in the state of Fig. 2 and the gaseous medium supplied by the pipe 105 and the cylindrical cavity in the extension 11 of the device 101 partially escapes into the atmosphere. the nozzle 40 is selected such that the gaseous medium supplied by the compressor 101 creates an overpressure immediately after the compressor 101 is started in the cavity of the body 10 which, by acting on the surface of the disc 21 facing the shaft 23, moves the piston 20 in the direction of arrow A to the second position shown 3. Moving the plunger 20 to the position of FIG. 3 will insert the plunger 20 over its conical surface 24 into the sealing ring 30, thereby closing off the leakage of gaseous medium into the atmosphere. At the same time, the discharge line 105 is connected to the pressure vessel 103 via an annular gap formed between the conical surface 14 and the sealing ring 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.Due to the difference in the pressure of the gaseous medium on the piston 20 with the disc 21, a force in the direction of the arrow B is exerted on the piston 20, which moves the piston 20 to the opposite end position shown in FIG.

Zařízení podle vynálezu je využitelné jako automatizační prvek zejména v provozu kompresorových stanic, případně jiných pneumatických zařízeních a rozvodech.The device according to the invention can be used as an automation element in particular in the operation of compressor stations or other pneumatic devices and distributions.

Claims

Apparatus for automatically closing, opening, and relieving compressor discharge pipes, characterized in that it consists of a hollow body (10), the main cavity of which is a cylindrical cavity in the extension (11i connected to the compressor discharge pipe) through a cavity (14), in the extension (12) it is connected to a pressure vessel and finally a cavity terminated by a throttle nozzle (40), in the OUTLET of the strike (13J is connected to the atmosphere in which the main cavity is a sealing ring (30) and 10) is located a piston (20) passing through a conical surface (24) into a shank (23) with a negligibly smaller diameter, at the end of which a disc (21) is provided with a recess for a sealing ring (22) several times larger than diameter the piston.