RU135015U1

RU135015U1 - COMPRESSOR STATION TRANSPORTABLE

Info

Publication number: RU135015U1
Application number: RU2013120656/06U
Authority: RU
Inventors: Леонид Григорьевич Кузнецов; Юрий Леонидович Кузнецов; Александр Васильевич Бураков; Андрей Алексеевич Ефремов; Александр Иванович Абрамов; Ирина Николаевна Рысюк
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Компрессор"
Priority date: 2013-04-29
Filing date: 2013-04-29
Publication date: 2013-11-27

Abstract

1. Автоматизированная компрессорная станция, включающая поршневой многоступенчатый компрессор высокого давления с приводом, блок осушки и очистки сжатого воздуха, систему охлаждения компрессора, систему охлаждения блока осушки, систему виброизоляции компрессора и систему автоматизированного управления, характеризующаяся тем, что система охлаждения компрессора и система охлаждения блока осушки выполнены двухконтурными и каждая из них содержит жидкостной замкнутый контур с незамерзающей жидкостью для охлаждения непосредственно компрессора или блока осушки, и водовоздушный теплообменник с электроприводными вентиляторами для охлаждения жидкостного контура атмосферным воздухом.2. Станция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве незамерзающей охлаждающей жидкости используется тосол.3. Станция по п.1, отличающаяся тем, что водовоздушные теплообменники выполнены пластинчатыми из меди и алюминия.4. Станция по п.1, отличающаяся тем, что система автоматизированного управления содержит, по меньшей мере, один преобразователь частоты, электрически подключенный к электроприводным вентиляторам водовоздушных теплообменников.5. Станция по п.1, отличающаяся тем, что система автоматизированного управления содержит, по меньшей мере, один датчик температуры, установленный в жидкостном контуре системы охлаждения компрессора и/или блока осушки.6. Станция по п.1, отличающаяся тем, что система автоматизированного управления содержит преобразователь частоты, подключенный к датчику температуры, установленному в жидкостном замкнутом контуре системы охлаждения компрессора и блока осушки.7. Станция по п.1, отличающаяся тем, ч1. An automated compressor station including a multi-stage piston high-pressure compressor with a drive, a compressed air dryer and purification unit, a compressor cooling system, a drying unit cooling system, a compressor vibration isolation system and an automated control system, characterized in that the compressor cooling system and the unit cooling system the dehumidifications are double-circuit and each of them contains a liquid closed circuit with non-freezing liquid for cooling directly a pressor or a drying unit, and a water-air heat exchanger with electric fans for cooling the liquid circuit with atmospheric air. 2. The station according to claim 1, characterized in that antifreeze is used as an antifreeze coolant. 3. The station according to claim 1, characterized in that the water-air heat exchangers are made of plate from copper and aluminum. The station according to claim 1, characterized in that the automated control system comprises at least one frequency converter electrically connected to electric fan of water-air heat exchangers. The station according to claim 1, characterized in that the automated control system comprises at least one temperature sensor installed in the liquid circuit of the compressor cooling system and / or the drying unit. The station according to claim 1, characterized in that the automated control system comprises a frequency converter connected to a temperature sensor installed in a liquid closed circuit of the compressor cooling system and the drying unit. The station according to claim 1, characterized in that

Description

Настоящая полезная модель относится к области компрессорного оборудования, а именно к воздушным компрессорным станциям высокого давления и может быть использована в качестве компрессорной станции сжатого воздуха при блочном строительстве объектов для получения воздуха высокого давления (0,5-40 МПа) для различных потребителей.This utility model relates to the field of compressor equipment, namely to high-pressure air compressor stations and can be used as a compressed air compressor station in the block construction of facilities for producing high-pressure air (0.5-40 MPa) for various consumers.

В частности, настоящая полезная модель может использоваться в составе береговых комплексов и на военно-морских базах для обеспечения подачи воздуха высокого давления в судовые системы и пополнения запаса сжатого воздуха на судах и подводных лодках при нахождении их в базе.In particular, this utility model can be used as a part of coastal complexes and at naval bases to provide high-pressure air to ship systems and replenish compressed air on ships and submarines when they are in the base.

В связи с отсутствием инфраструктуры при смене мест базирования судов военно-морского флота (ВМФ) пополнение систем воздуха высокого давления (ВВД) на судах военно-морского флота производятся штатными компрессорными станциями, что приводит к повышенному износу (выработке ресурса) штатных компрессоров на судах ВМФ, что влечет рост эксплуатационных расходов, а также снижение ресурса между регламентными и ремонтными работами.Due to the lack of infrastructure when changing the locations of the navy vessels, the replenishment of high-pressure air systems (VVD) on the vessels of the navy is carried out by standard compressor stations, which leads to increased wear (life) of standard compressors on the ships of the navy , which entails an increase in operating costs, as well as a decrease in the resource between routine and repair work.

Для обеспечения поддержания постоянной боевой готовности судов военно-морского флота ВМФ пополнение систем ВВД целесообразно производить береговыми компрессорными станциями, при этом необходимо, чтобы параметры воздуха, подаваемого береговыми компрессорными станциями, во избежание замасливания системы ВВД, полностью соответствовали параметрам воздуха, подаваемого штатными компрессорными станциями, установленными на судах военно-морского флота ВМФ.To ensure the constant combat readiness of the Navy's vessels, it is advisable to replenish the VVD systems with on-shore compressor stations, and it is necessary that the parameters of the air supplied by the on-shore compressor stations, in order to avoid oiling the VVD system, fully comply with the parameters of the air supplied by the standard compressor stations, installed on the ships of the Navy.

Известна компрессорная станция для получения сжатого осушенного и очищенного от паров масла и механических частиц воздуха, включающая компрессор для сжатия воздуха, блок осушки и очистки сжатого воздуха и прибор управления, в которой на выходе из блока осушки и очистки установлены автоматизированный сигнализатор предельного содержания паров масла в сжатом воздухе и прибор контроля предельного влагосодержания сжатого воздуха, имеющие электрическую связь с прибором управления, при этом датчик прибора контроля предельного влагосодержания размещен непосредственно внутри трубопровода высокого давления блока осушки и очистки. Компрессор и блок осушки установлены на единой раме. На компрессоре установлен звукопоглощающий кожух (патент РФ №83298, публикация 2009 г).A known compressor station for producing compressed, dried and vapor-free oil and mechanical particles of air, including a compressor for compressing air, a unit for drying and purifying compressed air, and a control device, in which an automatic signaling device for the maximum content of oil vapors is installed at the outlet of the drying and purification unit compressed air and a device for monitoring the maximum moisture content of compressed air, having electrical connection with the control device, while the sensor of the device for controlling the maximum moisture content Nia placed directly inside the high pressure pipe cleaning and drying unit. The compressor and the drying unit are mounted on a single frame. A sound-absorbing casing is installed on the compressor (RF patent No. 83298, publication 2009).

Недостатком известной автоматизированной компрессорной станции является то, что она не предназначена для эксплуатации на отрытом воздухе и не имеет защиту от высокой и низкой температуры и атмосферных осадков, поэтому для обеспечения ее работы необходимо предусмотреть строительство специального фундамента, обустройство отапливаемого помещения, а также предусмотреть систему охлаждения компрессорной станции.A disadvantage of the known automated compressor station is that it is not intended for operation in open air and does not have protection against high and low temperature and precipitation, therefore, to ensure its operation, it is necessary to provide for the construction of a special foundation, the arrangement of a heated room, and also provide for a cooling system compressor station.

Известна компрессорная станция, содержащая раму, капот, размещенное на раме оборудование, включающее, по крайней мере, один компрессор, систему охлаждения компрессора, по крайней мере, один дизельный силовой привод и систему охлаждения дизельного силового привода, при этом капот содержит каркас, снаружи которого жестко закреплены металлические листы, на внутренней поверхности которых закреплены шумо- и теплоизолирующие плиты, выполненные из пенополиуретана (патент РФ №112956, публикация 2012 г.).A known compressor station comprising a frame, a hood, equipment located on the frame including at least one compressor, a compressor cooling system, at least one diesel power drive and a diesel power drive cooling system, wherein the hood comprises a frame, the outside of which metal sheets are rigidly fixed, on the inner surface of which noise and heat insulating plates made of polyurethane foam are fixed (RF patent No. 112956, publication 2012).

Недостатками известной компрессорной станции являются отсутствие в составе устройств для очистки и осушки воздуха высокого давления, что, учитывая требования, предъявляемые к качеству воздуха высокого давления, сужает область применения компрессорной станции и требует установки допополнительного оборудования. Также недостатком известной компрессорной станции является отсутствие контроля над температурой под капотом и отсутствие возможности регулирования параметров системы охлаждения компрессора в зависимости от наружной температуры, что может вести к перегреву или переохлаждению компрессорной станции. Капот, защищающий от атмосферных осадков непосредственно компрессор и привод, не обеспечивает защиту обслуживающего персонала, что снижает удобство эксплуатации и обслуживания. Кроме того, небезопасным является применение в качестве теплоизолирующего материала капота компрессора и дизельного привода горючего пенополиуретана.The disadvantages of the known compressor station are the lack of high-pressure air purification and drying devices, which, given the requirements for high-pressure air quality, narrows the scope of the compressor station and requires the installation of additional equipment. Another disadvantage of the known compressor station is the lack of control over the temperature under the hood and the inability to control the parameters of the compressor cooling system depending on the outside temperature, which can lead to overheating or overcooling of the compressor station. The hood, which directly protects the compressor and the drive from atmospheric precipitation, does not provide protection for service personnel, which reduces the convenience of operation and maintenance. In addition, it is unsafe to use as a heat-insulating material a compressor hood and a diesel drive of combustible polyurethane foam.

Известна передвижная компрессорная станция (ПКС), включающая, размещенные в кузове двигатель и приводимый им в действие компрессор, влагоотделитель, устройство охлаждения сжатого воздуха (СВ), содержащее холодильник и устройство его обдува охлаждающим воздухом, при этом в качестве двигателя используют газотурбинный двигатель (ГТД), имеющий компрессор, выходное устройство и выходной вал, соединенный с валом компрессора передвижной компрессорной станции, а ПКС снабжена заборником СВ, установленным за компрессором ГТД, распределителем СВ, регулятором расхода и перепуска воздуха и системой осушки и нагрева СВ, содержащей последовательно соединенные трубопроводами турбину турбохолодильника, влагоотделитель, нагнетатель турбохолодильника, теплообменник, нагреватель, и трубопровод выхода сухого горячего СВ. Заборник СВ соединен трубопроводами через теплообменник, холодильник, регулятор расхода и перепуска воздуха, влагоотделитель с входом распределителя СВ, который имеет три выхода: первый выход соединен с трубопроводом выхода СВ низкого давления, второй выход соединен трубопроводом с входом компрессора, выход которого соединен с трубопроводом выхода СВ высокого давления, третий выход соединен трубопроводом с входом в турбину турбохолодильника системы осушки и нагрева СВ, устройство обдува холодильника охлаждающим воздухом выполнено в виде эжектора, (патент РФ №64712, публикация 2007 г.).Known mobile compressor station (PKS), comprising, placed in the body of the engine and driven by a compressor, a moisture separator, a device for cooling compressed air (SV), containing a refrigerator and a device for blowing it with cooling air, while a gas turbine engine (GTE) is used as an engine ), having a compressor, an output device and an output shaft connected to the compressor shaft of a mobile compressor station, and the PKS is equipped with an SV intake installed behind the gas turbine compressor, an SV distributor, an air flow and bypass regulator and a CB drying and heating system containing a turbo-cooler turbine, a moisture separator, a turbo-cooler supercharger, a heat exchanger, a heater, and a dry hot-water outlet pipe connected in series. The SV intake is connected by pipelines through a heat exchanger, a refrigerator, an air flow and bypass regulator, a moisture separator with an inlet of the SV distributor, which has three outputs: the first outlet is connected to the low-pressure outlet outlet SV, the second outlet is connected to the compressor inlet, the outlet of which is connected to the outlet duct High pressure CB, the third outlet is connected by a pipeline to the turbine cooler’s inlet of the drying and heating system of the CB, the device for blowing the refrigerator with cooling air is made in in the form of an ejector, (RF patent No. 64712, publication 2007).

Недостатком указанной передвижной компрессорной станции является расположение компрессора и газотурбинного привода в кузове транспортного средства, при этом обслуживание возможно только снаружи, через съемные панели и люки.The disadvantage of this mobile compressor station is the location of the compressor and the gas turbine drive in the vehicle body, while service is only possible outside, through removable panels and hatches.

Известна передвижная азотная компрессорная станция, содержащая шасси транспортного средства, силовой привод и капот, под которым размещены поршневой многоступенчатый компрессор, воздушный фильтр, выход которого соединен с входом вышеупомянутого компрессора, охладитель, фильтр грубой очистки, по крайней мере один фильтр тонкой очистки и газоразделительньш блок, при этом выход промежуточной ступени поршневого многоступенчатого компрессора соединен с входом охладителя, а выход газоразделительного блока соединен с входом следующей за промежуточной ступенью вышеупомянутого компрессора, при этом передвижная азотная компрессорная станция содержит вихревой сепаратор и угольный фильтр, причем:Known mobile nitrogen compressor station containing the chassis of the vehicle, the power drive and the hood, under which are located a multi-stage piston compressor, an air filter, the output of which is connected to the inlet of the aforementioned compressor, a cooler, a coarse filter, at least one fine filter and a gas separation unit while the output of the intermediate stage of the piston multistage compressor is connected to the inlet of the cooler, and the output of the gas separation unit is connected to the input of the next KSR aforementioned stage compressor, wherein the mobile station comprises a nitrogen compressor of the vortex separator and the carbon filter, wherein:

- выход охладителя соединен с входом вихревого сепаратора;- the outlet of the cooler is connected to the inlet of the vortex separator;

- выход вихревого сепаратора соединен с входом фильтра грубой очистки;- the output of the vortex separator is connected to the input of the coarse filter;

- выход фильтра грубой очистки соединен с входом фильтра тонкой очистки;- the output of the coarse filter is connected to the input of the fine filter;

- выход фильтра тонкой очистки соединен с входом угольного фильтра;- the output of the fine filter is connected to the input of the carbon filter;

- выход угольного фильтра соединен с входом газоразделительного блока, (патент РФ №113312, публикация 2012 г.).- the outlet of the carbon filter is connected to the inlet of the gas separation unit, (RF patent No. 1133312, publication 2012).

Недостатком известной передвижной азотной компрессорной станции, препятствующей ее применению для подачи сжатого воздуха, является наличие большого количества фильтров и газоразделительного блока, который имеет потери воздуха от 40 до 60%. При отборе воздуха до газоразделительного блока давление воздуха не превышает 2,0-5,0 МПа и воздух имеет высокую влажность, так как отсутствует, осушка воздуха перед газоразделительным блоком.A disadvantage of the known mobile nitrogen compressor station, which impedes its use for supplying compressed air, is the presence of a large number of filters and a gas separation unit, which has an air loss of 40 to 60%. When taking air to the gas separation unit, the air pressure does not exceed 2.0-5.0 MPa and the air has high humidity, since there is no drying of air in front of the gas separation unit.

Также недостатком известной передвижной азотной компрессорной станции является то, что для привода компрессора применяется непосредственно силовой привод транспортного средства, что вызывает постоянную работу и преждевременную выработку ресурса силового привода, что приводит к сниженному ресурсу работы всей установки.Another disadvantage of the known mobile nitrogen compressor station is that the vehicle’s power drive is directly used to drive the compressor, which causes continuous operation and premature production of the power drive resource, which leads to a reduced service life of the entire installation.

Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является повышение надежности работы транспортабельной компрессорной станции воздуха высокого давления, а также улучшение удобства ее эксплуатации.The technical problem to which the proposed utility model is directed is to increase the reliability of the transportable high-pressure air compressor station, as well as to improve the convenience of its operation.

Техническим результатом, достигаемым при решении настоящей задачи, является повышенная надежность работы мобильных компрессорных станций воздуха высокого давления, а также удобство их эксплуатации.The technical result achieved in solving this problem is the increased reliability of the operation of mobile high-pressure air compressor stations, as well as the convenience of their operation.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем.The essence of the claimed utility model is as follows.

Автоматизированная компрессорная станция включает поршневой многоступенчатый компрессор высокого давления с приводом, блок осушки и очистки сжатого воздуха, систему охлаждения компрессора, систему охлаждения блока осушки, систему виброизоляции компрессора и систему автоматизированного управления, при этом система охлаждения компрессора и система охлаждения блока осушки выполнены двухконтурными и каждая из них содержит жидкостной замкнутый контур с незамерзающей жидкостью для охлаждения непосредственно компрессора или блока осушки, и водовоздушный теплообменник с электроприводными вентиляторами для охлаждения жидкостного контура атмосферным воздухом.An automated compressor station includes a piston multi-stage high-pressure compressor with a drive, a unit for drying and purifying compressed air, a compressor cooling system, a drying unit cooling system, a compressor vibration isolation system, and an automated control system, while the compressor cooling system and the drying unit cooling system are double-circuit and each of which contains a liquid closed circuit with antifreeze liquid for cooling directly the compressor or the wasp unit ki and electrically-air heat exchanger with fan cooling fluid circuit to atmospheric air.

В качестве незамерзающей охлаждающей жидкости в системе охлаждения блока осушки и системе охлаждения компрессора используется тосол.Antifreeze is used as an antifreeze coolant in the cooling system of the drying unit and the compressor cooling system.

Для эффективного охлаждения незамерзающей жидкости водовоздушные теплообменники выполнены пластинчатыми из меди и алюминия.For effective cooling of non-freezing liquid, water-air heat exchangers are made of plate made of copper and aluminum.

Система автоматизированного управления содержит, по меньшей мере, один преобразователь частоты, электрически подключенный к электроприводным вентиляторам водовоздушных теплообменников.The automated control system comprises at least one frequency converter electrically connected to electric fan of water-air heat exchangers.

Система автоматизированного управления содержит, по меньшей мере, один датчик температуры, установленный в жидкостном контуре системы охлаждения компрессора и/или блока осушки.The automated control system comprises at least one temperature sensor installed in the liquid circuit of the compressor cooling system and / or the drying unit.

Для возможности поддержания требуемой температуры незамерзающей жидкости путем изменения скорости вращения электроприводных вентиляторов водовоздушных теплообменников, система автоматизированного управления содержит преобразователь частоты, подключенный к датчику температуры, установленному в жидкостном замкнутом контуре системы охлаждения компрессора и блока осушки.In order to be able to maintain the required temperature of a non-freezing liquid by changing the rotational speed of electric drive fans of water-air heat exchangers, the automated control system includes a frequency converter connected to a temperature sensor installed in a liquid closed circuit of the compressor cooling system and the drying unit.

Жидкостной замкнутый контур системы охлаждения компрессора содержит насос, приводимый в движение от коленчатого вала компрессора.The liquid closed circuit of the compressor cooling system comprises a pump driven from the crankshaft of the compressor.

Компрессорная станция размещается в транспортабельном теплоизолированном замкнутом контейнере, разделенном звукоизолирующей перегородкой на отсеки - технологический отсек и отсек управления для размещения рабочего места оператора.The compressor station is located in a transportable insulated closed container, separated by a soundproofing partition into compartments - a technological compartment and a control compartment for accommodating the operator’s workplace.

Водовоздушные теплообменники с электроприводными вентиляторами системы охлаждения компрессора и блока осушки размещены изолировано от технологического отсека.Water-air heat exchangers with electric fans of the compressor cooling system and the drying unit are located isolated from the technological compartment.

В качестве привода компрессора используется электрический двигатель.An electric motor is used as a compressor drive.

Для обеспечения возможности запуска компрессорной станции, а также для обеспечения регенерации блока осушки при неработающем компрессоре в технологическом отсеке контейнера размещен, по меньшей мере, один баллон сжатого воздуха, автоматически пополняемый при работе компрессорной станции.To enable the compressor station to start, as well as to ensure the regeneration of the drying unit with the compressor not working, at least one cylinder of compressed air is automatically placed in the technological compartment of the container, automatically replenished during the operation of the compressor station.

Для обеспечения возможности запуска после длительной остановки при низких температурах в составе компрессора предусмотрен нагреватель масла и агрегат прокачки, обеспечивающий циркуляцию масла в системе смазки компрессора.To ensure the possibility of starting after a long stop at low temperatures, the compressor includes an oil heater and a pumping unit that circulates the oil in the compressor lubrication system.

Для обеспечения возможности контроля температуры масла в системе смазки компрессора размещен, по меньшей мере, один датчик температуры.At least one temperature sensor is located in the compressor lubrication system to allow monitoring the temperature of the oil.

Датчик температуры масла в системе смазки компрессора соединен с системой автоматизированного управления.The oil temperature sensor in the compressor lubrication system is connected to an automated control system.

Для контроля качества очистки и осушки воздуха в контейнере установлены приборы контроля влажности и маслосодержания сжатого воздуха.To control the quality of cleaning and drying air in the container, instruments for controlling the humidity and oil content of compressed air are installed.

В технологическом отсеке контейнера размещен канал, сообщающий полость всасывания компрессора с атмосферным воздухом вне контейнера.A channel is located in the technological compartment of the container, which communicates the suction cavity of the compressor with atmospheric air outside the container.

Система виброизоляции компрессора содержит пневматические амортизаторы.The compressor vibration isolation system contains pneumatic shock absorbers.

Для обеспечения загрузки и выгрузки оборудования при ремонте, по меньшей мере, часть крыши контейнера выполнена съемной.To ensure loading and unloading of equipment during repair, at least part of the roof of the container is removable.

В качестве теплоизоляционного материала в контейнере используется негорючая минеральная (базальтовая) вата.Non-combustible mineral (basalt) cotton wool is used as a heat-insulating material in the container.

Контейнер содержит подключенные к системе автоматизированного управления электрические обогреватели, вентиляционное устройство и датчик температуры воздуха в технологическом отсеке.The container contains electric heaters connected to the automated control system, a ventilation device, and an air temperature sensor in the technological compartment.

Электрооборудование и контейнер имеют заземление.The electrical equipment and the container are grounded.

В контейнере установлены датчики пожарной сигнализации и контроля загазованности.The container is equipped with fire alarm and gas control sensors.

Контейнер имеет систему автоматического пожаротушения, подключенную к датчикам контроля загазованности и пожарной сигнализации.The container has an automatic fire extinguishing system connected to gas control sensors and fire alarms.

Для обеспечения защиты компрессора система автоматизированного управления обеспечивает выключение компрессора при достижении предельного значения, по меньшей мере, на одном датчике, подключенном к системе автоматизированного управления.To ensure compressor protection, the automated control system ensures that the compressor is turned off when the limit value is reached at least on one sensor connected to the automated control system.

Контейнер снабжен средствами охранной сигнализации.The container is equipped with alarm systems.

Система автоматизированного управления обеспечивает регистрацию и архивирование всех параметров работы в реальном времени.The automated control system provides registration and archiving of all work parameters in real time.

В технологическом отсеке контейнера предусмотрены проходы для обеспечения осмотра и регламентного обслуживания компрессорного оборудования.Passages are provided in the technological compartment of the container to ensure inspection and routine maintenance of compressor equipment.

Для обеспечения защиты компрессора в воздушном тракте компрессора предусмотрены предохранительные клапаны.To ensure compressor protection, safety valves are provided in the compressor air path.

Для обеспечения защиты окружающей среды в состав компрессорной станции включена продувочная емкость для сбора водомасляной эмульсии, отделяемой от воздуха в межступенчатых водомаслоотделителях (не показаны).To ensure environmental protection, a compressor station includes a purge tank for collecting water-oil emulsion, which is separated from the air in interstage water-oil separators (not shown).

Система автоматизированного управления управляет работой клапанов для слива водомасляной эмульсии из межступенчатых водомаслоотделителей в продувочную емкость.An automated control system controls the operation of valves for draining a water-oil emulsion from interstage water-oil separators into a purge tank.

На фиг.1 представлена автоматизированная компрессорная станция - вид спереди; на фиг.2 - тоже - вид сверху, на фиг.3 - схема компрессорной станции.Figure 1 presents an automated compressor station - front view; figure 2 is also a top view, figure 3 is a diagram of a compressor station.

Автоматизированная компрессорная станция (см. фиг.1, 2 и 3) включает поршневой многоступенчатый компрессор высокого давления 1 с электрическим приводом 2, блок осушки и очистки сжатого воздуха 3, систему охлаждения компрессора 4, систему охлаждения блока осушки 5, систему виброизоляции компрессора 6 и систему автоматизированного управления 7. Автоматизированная компрессорная станция размещена в транспортабельном теплоизолированном контейнере 8, разделенным звукоизолирующей перегородкой 9 на технологический отсек 10 и отсек управления 11 с рабочим местом оператора 12. Стены контейнера теплоизолированы базальтовым волокном.The automated compressor station (see FIGS. 1, 2 and 3) includes a multi-stage piston high-pressure compressor 1 with an electric drive 2, a unit for drying and purifying compressed air 3, a compressor cooling system 4, a cooling system for a drying unit 5, a compressor vibration isolation system 6, and automated control system 7. The automated compressor station is located in a transportable heat-insulated container 8, separated by a soundproofing partition 9 into the technological compartment 10 and the control compartment 11 with p bochim stacker 12. The container walls are insulated with basalt fiber.

В системе охлаждения компрессора 1 установлен водовоздушный теплообменник 13 с электроприводными вентиляторами 14, в системе охлаждения блока осушки 3 установлен водовоздушный теплообменник 15 с электроприводным вентилятором 16. Водовоздушные теплообменники 13 и 15 с электроприводными вентиляторами 14 и 16 размещены изолированно от технологического отсека 10. В жидкостном контуре системы охлаждения компрессора установлены насос 17, приводимый в движение от коленчатого вала компрессора 1, и датчик температуры 18. В жидкостном контуре системы охлаждения блока осушки установлены электроприводной насос 19 и датчик температуры 20.A water-air heat exchanger 13 with electric drive fans 14 is installed in the cooling system of the compressor 1, a water-air heat exchanger 15 with an electric fan 16 is installed in the cooling system of the drying unit 3. Water-air heat exchangers 13 and 15 with electric fan 14 and 16 are isolated from the technological compartment 10. In the liquid circuit the compressor cooling system includes a pump 17, driven by the crankshaft of the compressor 1, and a temperature sensor 18. In the liquid circuit of the cooling system The dryer unit is equipped with an electric drive pump 19 and a temperature sensor 20.

В отсеке управления 11 размещаются преобразователи частоты 21, электрически подключенные к электроприводным вентиляторам 14 и 16 и датчикам температуры 18 и 20.In the control compartment 11 are frequency converters 21, electrically connected to the electric fans 14 and 16 and temperature sensors 18 and 20.

В технологическом отсеке контейнера размещен баллон сжатого воздуха 22, автоматически пополняемый при работе компрессорной станции до рабочего давления через невозвратный клапан 23. К баллону 22 подключен редуктор 24, обеспечивающий подачу воздуха управления на блок осушки 3 и компрессор 1.A container of compressed air 22 is placed in the technological compartment of the container, which is automatically replenished during operation of the compressor station to operating pressure through a non-return valve 23. A gearbox 24 is connected to the cylinder 22, which supplies control air to the drying unit 3 and compressor 1.

Для контроля качества очистки и осушки воздуха в контейнере установлены прибор контроля влажности сжатого воздуха 25 и прибор контроля маслосодержания сжатого воздуха 26, подключенные к системе автоматизированного управления.To control the quality of cleaning and drying air in the container, a device for controlling the humidity of compressed air 25 and a device for monitoring the oil content of compressed air 26 are connected to the automated control system.

В технологическом отсеке контейнера размещен канал 27, сообщающий полость всасывания компрессора 1 с атмосферным воздухом вне контейнера.Channel 27 is located in the technological compartment of the container, which communicates the suction cavity of the compressor 1 with atmospheric air outside the container.

Система виброизоляции компрессора 6 содержит пневматические амортизаторы 28.The vibration isolation system of the compressor 6 contains pneumatic shock absorbers 28.

В состав компрессора входит нагреватель масла 29 и агрегат прокачки 30, обеспечивающий циркуляцию масла в системе смазки компрессора. Для контроля температуры масла в маслосистеме предусмотрен датчик температуры 31, соединенный с системой автоматизированного управления 7.The compressor includes an oil heater 29 and a pumping unit 30, which provides oil circulation in the compressor lubrication system. To control the temperature of the oil in the oil system, a temperature sensor 31 is provided, connected to an automated control system 7.

Контейнер имеет съемную панель 32 для обеспечения загрузки и выгрузки оборудования при ремонте.The container has a removable panel 32 to provide loading and unloading of equipment during repair.

В технологическом отсеке 10 контейнера установлены электрические обогреватели 33, вентиляционное устройство 34 и датчик температуры воздуха 35.In the technological compartment 10 of the container, electric heaters 33, a ventilation device 34 and an air temperature sensor 35 are installed.

Контейнер и электрооборудование имеют заземление.The container and electrical equipment are grounded.

В контейнере установлены датчики пожарной сигнализации и контроля загазованности 36, подключенные к системе автоматического пожаротушения (не показана).The container has fire alarm and gas control sensors 36 connected to an automatic fire extinguishing system (not shown).

Для обеспечения защиты компрессора в воздушном тракте компрессора предусмотрены предохранительные клапаны 37.To ensure compressor protection, safety valves 37 are provided in the compressor air path.

В состав компрессорной станции включена продувочная емкость 38 для сбора водомасляной эмульсии, отделяемой от воздуха в межступенчатых водомаслоотделителях (не показаны).The compressor station includes a purge tank 38 for collecting oil-water emulsion, separated from the air in the inter-stage water-oil separators (not shown).

В стенках контейнера установлены вентиляционные решетки 39.In the walls of the container installed ventilation grilles 39.

Компрессорная станция работает следующим образом.The compressor station operates as follows.

Компрессорная станция может размещаться на неподготовленной площадке, должны быть обеспечены только подвод электропитания и отвод сжатого воздуха.The compressor station can be located on an unprepared site, only the power supply and the discharge of compressed air must be provided.

Обслуживающий персонал (оператор) компрессорной станции может управлять всеми операциями по запуску, контролю работы и остановке компрессорной станции посредством системы автоматизированного управления 7 из отапливаемого отсека управления 11, с рабочего места оператора 12, отделенного от компрессора звукоизолирующей перегородкой 9 и системой виброизоляции 6.The attendants (operator) of the compressor station can manage all operations for starting, monitoring the operation and stopping the compressor station through an automated control system 7 from the heated control compartment 11, from the operator’s workstation 12, separated from the compressor by a soundproofing partition 9 and vibration isolation system 6.

Перед включением компрессорной станции производится подача электропитания в систему управления 7. По показанию датчика температуры 35 производится либо нагрев с помощью обогревателей 33, либо вентиляция технологического отсека вентиляционным устройством 34. Далее система автоматизированного управления 7 поддерживает требуемую температуру воздуха в помещении (например, от 5 до 20°С) по показаниям датчика температуры 35 воздуха в технологическом отсеке с помощью электрических обогревателей 33 и вентиляционного устройства 34, при этом выделяющееся при работе компрессора тепло также используется для обогрева помещения.Before turning on the compressor station, power is supplied to the control system 7. According to the temperature sensor 35, either heating is performed using heaters 33 or the technological compartment is ventilated by a ventilation device 34. Further, the automated control system 7 maintains the required room temperature (for example, from 5 to 20 ° C) according to the testimony of the temperature sensor 35 of the air in the technological compartment using electric heaters 33 and a ventilation device 34, while highlighting The heat generated during compressor operation is also used to heat the room.

Перед запуском производится подача воздуха управления (давлением 4,5-5,0 МПа) из баллона 22 с рабочим давлением 40 МПа, через редуктор 23, обеспечивающим снижение давления сжатого воздуха с 40 МПа до 4,5 МПа на пневмоприводные клапаны блока осушки 3, и компрессора 1 и пневматические амортизаторы 28 системы виброизоляции 6.Before starting, control air is supplied (pressure 4.5-5.0 MPa) from a cylinder 22 with an operating pressure of 40 MPa, through a pressure reducer 23, which reduces the pressure of compressed air from 40 MPa to 4.5 MPa to the pneumatic actuating valves of the drying unit 3, and compressor 1 and pneumatic shock absorbers 28 of the vibration isolation system 6.

При включении компрессорной станции производится подогрев (для снижения вязкости) и циркуляция (для равномерного разогрева и смази механизмов движения) масла в компрессоре 1 с помощью подогревателя 29 и агрегата прокачки 30, при этом производится контроль за температурой компрессорного масла датчиком 31.When the compressor station is turned on, the oil is heated (to reduce viscosity) and oil is circulated (to uniformly warm and lubricate the movement mechanisms) in the compressor 1 using the heater 29 and pumping unit 30, and the temperature of the compressor oil is monitored by the sensor 31.

Работой нагревателя масла и агрегатом прокачки управляет система автоматизированного управления 7. По достижении максимальной температуры масла в системе смазки компрессора система автоматизированного управления выключает компрессор.The operation of the oil heater and the pumping unit is controlled by an automated control system 7. Upon reaching the maximum oil temperature in the compressor lubrication system, the automated control system turns off the compressor.

При достижении температуры масла значения 45-60° производится запуск компрессора.When the oil temperature reaches 45-60 °, the compressor is started.

Система автоматизированного управления по сигналам от приборов контроля влажности и маслосодержания сжатого воздуха управляет пуском и остановкой компрессора.The system of automated control by signals from instruments for monitoring humidity and oil content of compressed air controls the start and stop of the compressor.

При запуске компрессора электродвигатель плавно выходит на рабочую частоту вращения с помощью пускателя либо частотного преобразователя, входящих в состав системы управления 7.When the compressor starts, the electric motor smoothly reaches the operating speed with the help of a starter or a frequency converter, which are part of the control system 7.

Атмосферный воздух через канал 27 поступает снаружи контейнера на всасывание компрессора, где проходит через всасывающий фильтр-глушитель компрессора и далее последовательно сжимается в ступенях компрессора до давления 39,2 МПа (400 кгс/см²). Сжимаемый воздух охлаждается в межступенчатых холодильниках. Выделяемый в процессе сжатия воздуха конденсат отделяется в межступенчатых водомаслоотделителях. Система автоматизированного управления посредством клапанов (не показаны) обеспечивает слив водомасляной эмульсии из межступенчатых водомаслоотделителей в продувочную емкость 38. Сжатый воздух охлаждается теплоносителем (тосолом), циркулирующим в системе охлаждения компрессора 4 посредством насоса 17, при повышении температуры теплоносителя по сигналу датчика 18 запускаются вентиляторы 14 системы охлаждения компрессора. Далее по показаниям датчика 18 с помощью преобразователя частоты 21 регулируется частота вращения электроприводных вентиляторов 14 системы охлаждения компрессора 4. Воздух для охлаждения водовоздушного теплообменника 13 подается из атмосферы, нагретый воздух также выбрасывается в атмосферу через вентиляционные решетки 39 в стенах контейнера 8.Atmospheric air through channel 27 enters from the outside of the container to the compressor suction, where it passes through the compressor suction filter-muffler and then is sequentially compressed in the compressor stages to a pressure of 39.2 MPa (400 kgf / cm ² ). Compressed air is cooled in interstage refrigerators. Condensate released during air compression is separated in interstage oil and water separators. An automated control system by means of valves (not shown) allows the oil-water emulsion to be drained from the inter-stage water-oil separators into the purge tank 38. Compressed air is cooled by the heat carrier (antifreeze) circulating in the compressor cooling system 4 by means of the pump 17, and when the temperature of the heat carrier rises, the fans 14 start compressor cooling systems. Further, according to the testimony of the sensor 18, the frequency of rotation of the electric fan fans 14 of the compressor cooling system 4 is controlled using the frequency converter 21. Air for cooling the air-air heat exchanger 13 is supplied from the atmosphere, heated air is also released into the atmosphere through the ventilation grilles 39 in the walls of the container 8.

Выходящий из компрессора воздух давлением до 39,2 МПа (400 кгс/см²) имеет относительную влажность 100% и насыщен парами масла. Для обеспечения возможности использования сжатого воздуха и заправки его в баллоны высокого давления, сжатый воздух подается в блок осушки и очистки 3, где производится его дополнительное охлаждение и очистка от капельной влаги и масла в водомаслоотделителе, а затем очистка в одном из двух взаиморезервирующих адсорберов от паров масла и воды до точки росы не выше минус 60°С. Сжатый воздух в блоке осушки охлаждается незамерзающим теплоносителем (тосолом), циркулирующим в системе охлаждения блока осушки 5 посредством электроприводного насоса 19. При повышении температуры теплоносителя по сигналу датчика 20 запускается вентилятор 16 системы охлаждения блока осушки. Далее по показаниям датчика 20 с помощью преобразователя частоты 21 регулируется частота вращения электроприводного вентилятора 16 системы охлаждения блока осушки 5. Воздух для охлаждения водовоздушного теплообменника 15 подается из атмосферы через вентиляционную решетку в стене контейнера, нагретый воздух выбрасывается в атмосферу через вентиляционный канал.The air leaving the compressor with a pressure of up to 39.2 MPa (400 kgf / cm ² ) has a relative humidity of 100% and is saturated with oil vapor. To ensure the possibility of using compressed air and filling it into high-pressure cylinders, compressed air is supplied to the drying and purification unit 3, where it is additionally cooled and cleaned of droplet moisture and oil in a water-oil separator, and then it is cleaned of vapors in one of the two reciprocal adsorbers oil and water to a dew point of not higher than minus 60 ° C. Compressed air in the drying unit is cooled by a non-freezing coolant (antifreeze) circulating in the cooling system of the drying unit 5 by means of an electric drive pump 19. When the temperature of the coolant rises, the fan 16 of the cooling system of the drying unit starts by the signal from the sensor 20. Further, according to the testimony of the sensor 20, the frequency of rotation of the electric fan 16 of the cooling system of the drying unit 5 is controlled using the frequency converter 21. Air for cooling the air-air heat exchanger 15 is supplied from the atmosphere through the ventilation grill in the container wall, heated air is discharged into the atmosphere through the ventilation channel.

Выходящий из блока осушки осушенный и очищенный от механических частиц и паров масла воздух высокого давления подается к потребителю, при этом часть воздуха подается на анализ в прибор контроля влажности 25 и в прибор контроля содержания масла 26, подключенные к системе автоматизированного управления. При достижении максимально допустимых значений точки росы и маслосодержания производится переключение адсорберов блока осушки и регенерация отработавшего на осушку адсорбера.The high-pressure air drained and cleaned of mechanical particles and oil vapors coming out of the drying unit is supplied to the consumer, while part of the air is supplied for analysis to the humidity control device 25 and to the oil content control device 26 connected to the automated control system. Upon reaching the maximum allowable dew point and oil content, the adsorbers of the drying unit are switched over and the adsorber used for drying is regenerated.

Регенерацию адсорбера в блоке осушки и включение резервного адсорбера на осушку обеспечивает система автоматизированного управления по сигналам от приборов контроля влажности и маслосодержания.The regeneration of the adsorber in the dehydration unit and the inclusion of a backup adsorber for dehydration is provided by an automated control system based on signals from humidity and oil control devices.

В процессе работы компрессора производится пополнение баллона 22 сжатым воздухом до рабочего давления через невозвратный клапан 23. Воздух из баллона для обеспечения запуска компрессорной станции, а также для обеспечения регенерации блока осушки 3 при неработающем компрессоре 1 подается через редуктор 24.During operation of the compressor, the cylinder 22 is replenished with compressed air to the working pressure through the non-return valve 23. Air from the cylinder to ensure the start of the compressor station, as well as to ensure the regeneration of the drying unit 3 when the compressor 1 is idle, is supplied through the gearbox 24.

При работе компрессорной станции система автоматизированного управления при необходимости сообщает о несанкционированном проникновении в контейнер посредством датчиков охранной сигнализации 40.During the operation of the compressor station, the automated control system, if necessary, reports unauthorized entry into the container by means of security sensors 40.

При работе станции внутреннее пространство контейнера контролируется при помощи датчиков пожарной сигнализации и контроля загазованности 36.During operation of the station, the interior of the container is monitored by means of fire alarm sensors and gas pollution control 36.

Для обслуживания и периодических осмотров компрессора, в технологическом отсеке 10 контейнера обеспечивается необходимая температура, освещение, предусмотрены проходы и зоны обслуживания.For maintenance and periodic inspections of the compressor, the technological compartment 10 of the container provides the necessary temperature, lighting, passageways and service areas are provided.

При необходимости проведения значительных ремонтных работ в контейнере 8 демонтируется съемная панель 32 и неисправные узлы, подлежащие ремонту, выгружаются.If it is necessary to carry out significant repair work in the container 8, the removable panel 32 is removed and the faulty components to be repaired are unloaded.

В результате использования настоящей полезной модели значительно повышается надежность и удобство эксплуатации мобильных компрессорных станций воздуха высокого давления.As a result of using this utility model, the reliability and ease of operation of mobile high-pressure air compressor stations are significantly increased.

Промышленная применимость заявляемой компрессорной станции подтверждается положительными результатами испытаний опытного и серийных образцов в условиях эксплуатации, при этом компрессорная станция состоит из промышленно выпускаемых комплектующих и материалов и может быть изготовлена на специализированном машиностроительном предприятии.The industrial applicability of the inventive compressor station is confirmed by the positive test results of experimental and serial samples under operating conditions, while the compressor station consists of industrially produced components and materials and can be manufactured at a specialized engineering company.

Claims

1. An automated compressor station including a multi-stage piston high-pressure compressor with a drive, a compressed air dryer and purification unit, a compressor cooling system, a drying unit cooling system, a compressor vibration isolation system and an automated control system, characterized in that the compressor cooling system and the unit cooling system the dehumidifications are double-circuit and each of them contains a liquid closed circuit with non-freezing liquid for cooling directly a pressor or a drying unit, and a water-air heat exchanger with electric fans for cooling the liquid circuit with atmospheric air.

2. The station according to claim 1, characterized in that antifreeze is used as an antifreeze coolant.

3. The station according to claim 1, characterized in that the water-air heat exchangers are made of plate from copper and aluminum.

4. The station according to claim 1, characterized in that the automated control system comprises at least one frequency converter electrically connected to electric fan of water-air heat exchangers.

5. The station according to claim 1, characterized in that the automated control system comprises at least one temperature sensor installed in the liquid circuit of the compressor cooling system and / or the drying unit.

6. The station according to claim 1, characterized in that the automated control system comprises a frequency converter connected to a temperature sensor installed in a liquid closed circuit of the compressor cooling system and the drying unit.

7. The station according to claim 1, characterized in that the liquid closed circuit of the compressor cooling system comprises a pump driven from the crankshaft of the compressor.

8. A station according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the station is located in a transportable heat-insulated closed container, separated by a soundproofing partition into compartments - a technological compartment and a control compartment for accommodating the operator’s workplace.

9. The station of claim 8, characterized in that the water-air heat exchangers with electric fans of the compressor cooling system and the drying unit are isolated from the technological compartment.

10. The station of claim 8, characterized in that an electric motor is used as a compressor drive.

11. The station of claim 8, characterized in that at least one cylinder of compressed air is placed in the technological compartment of the container.

12. The station of claim 8, characterized in that the compressor includes an oil heater and a pumping unit for circulating oil in the compressor lubrication system.

13. The station of claim 8, characterized in that at least one temperature sensor is located in the compressor lubrication system.

14. The station according to item 13, wherein the oil temperature sensor in the compressor lubrication system is connected to an automated control system.

15. The station of claim 8, characterized in that the container is equipped with instruments for controlling humidity and oil content of compressed air.

16. The station of clause 15, wherein the instruments for controlling the humidity and oil content of compressed air are connected to an automated control system.

17. The station of claim 8, characterized in that in the technological compartment of the container a channel is formed that communicates the suction cavity of the compressor with atmospheric air outside the container.

18. The station of claim 8, characterized in that the vibration isolation system contains pneumatic shock absorbers.

19. The station of claim 8, characterized in that at least a portion of the roof of the container is removable.

20. The station of claim 8, characterized in that the non-combustible mineral (basalt) wool is used as a heat-insulating material in the container.

21. The station according to claim 8, characterized in that the container contains electric heaters connected to an automated control system, a ventilation device and an air temperature sensor in the process compartment.

22. The station of claim 8, characterized in that the electrical equipment and the container are grounded.

23. The station of claim 8, characterized in that the fire alarm and gas control sensors are installed in the container.

24. The station according to item 23, wherein the container has an automatic fire extinguishing system connected to gas control sensors and fire alarms.

25. The station of claim 8, characterized in that the container is equipped with a security alarm.

26. The station of claim 8, characterized in that the passageway is provided in the technological compartment of the container.

27. The station according to claim 8, characterized in that safety valves are provided in the compressor air path.

28. The station of claim 8, characterized in that the compressor station includes a purge tank for collecting oil-water emulsion, separated from the air in the inter-stage water-oil separators.