RU201630U1

RU201630U1 - Compressor station

Info

Publication number: RU201630U1
Application number: RU2020133208U
Authority: RU
Inventors: Игорь Валерьевич Ворошилов; Андрей Владимирович Мельник
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью «Краснодарский Компрессорный завод»
Priority date: 2020-10-08
Filing date: 2020-10-08
Publication date: 2020-12-24

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к установкам для получения сжатого газа. Заявляемая компрессорная станция используется при производстве работ по освоению и ремонту нефтяных скважин, подачи сжатого газа в качестве источника энергии для технологических процессов, ремонте и испытании трубопроводов, снабжении сжатым газом пневматического инструмента и других целей в различных отраслях промышленности. Достигается снижение количества сбоев в работе оборудования станции в зимнее время и одновременное обеспечение возможности работы станции в летнее время. Обеспечивается возможность изменения направления потока воздуха через радиатор. Компрессорная станция содержит размещенный под капотом силовой привод, механически соединенный с поршневым компрессором, снабженным жидкостным охладителем, содержащим размещенный у стенки капота радиатор, а также осевой вентилятор, лопасти которого выполнены из стеклопластика. Каждая лопасть закреплена к ступице вентилятора на оси с возможностью поворота вокруг этой оси.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to installations for producing compressed gas. The claimed compressor station is used in the production of work on the development and repair of oil wells, the supply of compressed gas as a source of energy for technological processes, the repair and testing of pipelines, the supply of compressed gas to pneumatic tools and other purposes in various industries. EFFECT: reduction of the number of malfunctions in the operation of the station equipment in winter and simultaneous provision of the possibility of operation of the station in the summer. Provides the ability to change the direction of air flow through the radiator. The compressor station contains a power drive located under the hood, mechanically connected to a piston compressor equipped with a liquid cooler containing a radiator located at the hood wall, as well as an axial fan, the blades of which are made of fiberglass. Each blade is fixed to the fan hub on an axis with the possibility of rotation around this axis.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к установкам для получения сжатого газа. Заявляемая компрессорная станция используется при производстве работ по освоению и ремонту нефтяных скважин, подачи сжатого газа в качестве источника энергии для технологических процессов, ремонте и испытании трубопроводов, снабжении сжатым газом пневматического инструмента и других целей в различных отраслях промышленности.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to installations for producing compressed gas. The claimed compressor station is used in the production of work on the development and repair of oil wells, the supply of compressed gas as a source of energy for technological processes, the repair and testing of pipelines, the supply of compressed gas to pneumatic tools and other purposes in various industries.

Предшествующий уровень техники.Prior art.

Известна компрессорная станция (патент RU 113541 на полезную модель, F04B 41/00, 2012), содержащая силовой привод, поршневой компрессор и жидкостную систему охлаждения поршневого компрессора, содержащую радиатор и вентилятор. Вентилятор выполнен осевым, а рабочее колесо вентилятора выполнено из стеклопластика.Known compressor station (patent RU 113541 for a useful model, F04B 41/00, 2012), containing a power drive, a piston compressor and a liquid cooling system of a piston compressor, containing a radiator and a fan. The fan is made axial, and the fan impeller is made of fiberglass.

Недостатком указанного аналога является то, что вентилятор обеспечивает только одно направление движения воздуха - изнутри станции через радиатор наружу. В холодное время года такое исполнение приводит к тому, что засасываемый вентилятором в подкапотное пространство холодный воздух проходит рядом с оборудованием станции и охлаждает его. Это приводит к некорректной работе или отказу оборудования, не рассчитанного на длительную работу при низких температурах.The disadvantage of this analogue is that the fan provides only one direction of air movement - from the inside of the station through the radiator to the outside. In the cold season, such a design leads to the fact that the cold air sucked into the engine compartment by the fan passes next to the station equipment and cools it. This leads to incorrect operation or failure of equipment that is not designed for long-term operation at low temperatures.

Раскрытие полезной модели.Disclosure of the utility model.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой полезной моделью, является снижение количества сбоев в работе оборудования станции в зимнее время и одновременное обеспечение возможности работы станции в летнее время. Другим техническим результатом является обеспечение возможности изменения направления потока воздуха через радиатор.The technical result provided by the claimed utility model is to reduce the number of failures in the operation of the station equipment in the winter and at the same time to ensure the possibility of the station operation in the summer. Another technical result is the ability to change the direction of the air flow through the radiator.

Сущность полезной модели состоит в том, что компрессорная станция содержит размещенный под капотом силовой привод, механически соединенный с поршневым компрессором, снабженным жидкостным охладителем, содержащим размещенный у стенки капота радиатор, а также осевой вентилятор, лопасти которого выполнены из стеклопластика. Отличается тем, что каждая лопасть закреплена к ступице вентилятора на оси с возможностью поворота вокруг этой оси.The essence of the utility model is that the compressor station contains a power drive located under the hood, mechanically connected to a piston compressor equipped with a liquid cooler containing a radiator located at the hood wall, as well as an axial fan, the blades of which are made of fiberglass. It differs in that each blade is fixed to the fan hub on an axis with the ability to rotate around this axis.

Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения, обеспечивающих достижение всех заявленных технических результатов.The above essence is a set of essential features of the claimed technical solution, ensuring the achievement of all the claimed technical results.

Лопасти закреплены к ступице вентилятора предпочтительно с возможностью поворота на угол 90 градусов.The blades are fixed to the fan hub, preferably rotatable through an angle of 90 degrees.

Радиатор преимущественно содержит первый и второй коллекторы, при этом вход первого коллектора соединен с патрубком жидкости расширительного бака, выход первого коллектора радиатора соединен с по крайней мере одним входом охлаждающей жидкости поршневого компрессора через водяной насос, выход охлаждающей жидкости поршневого компрессора гидравлически соединен с входом второго коллектора, при этом второй коллектор соединен с патрубком пара расширительного бака.The radiator preferably contains the first and second manifolds, while the inlet of the first manifold is connected to the liquid branch pipe of the expansion tank, the outlet of the first manifold of the radiator is connected to at least one inlet of the piston compressor coolant through a water pump, the coolant outlet of the piston compressor is hydraulically connected to the inlet of the second manifold , while the second manifold is connected to the steam branch pipe of the expansion tank.

На расширительном баке предпочтительно установлен паровоздушный клапан.The expansion vessel is preferably fitted with a steam-air valve.

Радиатор предпочтительно выполнен секционным.The radiator is preferably sectional.

Радиатор желательно содержит жалюзи.The radiator preferably contains louvers.

Вентилятор может быть соединен с валом поршневого компрессора карданной передачей и промежуточным шкивом.The fan can be connected to the piston compressor shaft by a cardan drive and an idler pulley.

Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.

На чертеже показана схема компрессорной станции.The drawing shows a diagram of a compressor station.

Осуществление полезной модели.Implementation of the utility model.

Компрессорная станция содержит съемный капот, силовой привод 1, поршневой компрессор 2 и жидкостную систему охлаждения поршневого компрессора 2.The compressor station contains a removable hood, a power drive 1, a piston compressor 2 and a liquid cooling system for a piston compressor 2.

Съемный капот предназначен для защиты подкапотного пространства компрессорной станции от воздействия атмосферных осадков и повреждений.The removable hood is designed to protect the engine compartment of the compressor station from precipitation and damage.

Поршневой компрессор 2 предназначен для сжатия и нагнетания атмосферного воздуха и содержит вход 12 и выход 13 охлаждающей жидкости.The piston compressor 2 is designed to compress and pump atmospheric air and contains an inlet 12 and an outlet 13 of the coolant.

Привод компрессора осуществляется от силового привода 1. Силовой привод 1 предпочтительно выполнен дизельным.The compressor is driven by a power drive 1. The power drive 1 is preferably diesel.

Жидкостный охладитель поршневого компрессора 2 предназначен для отвода выделяющейся при сжатии воздуха теплоты от поршневого компрессора 2. Перед началом работы охладитель заполняется охлаждающей жидкостью. Охладитель содержит расширительный бак 3, радиатор 4, водяной насос 5 и вентилятор 6.The liquid cooler of the piston compressor 2 is designed to remove the heat released during the compression of air from the piston compressor 2. Before the start of operation, the cooler is filled with a coolant. The cooler contains an expansion tank 3, a radiator 4, a water pump 5 and a fan 6.

Расширительный бак 3 предназначен для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости в охладителе поршневого компрессора 2. Расширительный бак 3 содержит патрубок жидкости 8 и патрубок пара 9.Expansion tank 3 is designed to compensate for the change in the volume of coolant in the cooler of the piston compressor 2. Expansion tank 3 contains a liquid pipe 8 and a steam pipe 9.

Радиатор 4 предназначен для охлаждения охлаждающей жидкости окружающим воздухом. Радиатор 4 содержит первый 10 и второй 11 коллекторы. Вход первого коллектора 10 гидравлически соединен с патрубком жидкости 8 расширительного бака 3, а выход первого коллектора радиатора 10 соединен с входом охлаждающей жидкости 12 поршневого компрессора 2 через водяной насос 5, предназначенный для циркуляции охлаждающей жидкости в охладителе. Выход охлаждающей жидкости 13 поршневого компрессора 2 гидравлически соединен с входом второго коллектора 11. При этом второй коллектор 11 соединен с патрубком пара 9 расширительного бака 3. С целью упрощения ремонта или обслуживания, радиатор 4 предпочтительно выполнен секционным. Для регулирования интенсивности охлаждения, радиатор 4 содержит жалюзи.Radiator 4 is designed to cool the coolant with ambient air. The radiator 4 contains the first 10 and the second 11 collectors. The inlet of the first manifold 10 is hydraulically connected to the fluid branch pipe 8 of the expansion tank 3, and the outlet of the first manifold of the radiator 10 is connected to the inlet of the coolant 12 of the piston compressor 2 through a water pump 5 designed to circulate the coolant in the cooler. The outlet of the coolant 13 of the piston compressor 2 is hydraulically connected to the inlet of the second manifold 11. The second manifold 11 is connected to the steam branch pipe 9 of the expansion tank 3. In order to simplify repair or maintenance, the radiator 4 is preferably sectional. To regulate the intensity of the cooling, the radiator 4 contains shutters.

Вентилятор 6 предназначен для интенсификации охлаждения отработанной охлаждающей жидкости в радиаторе 4. При этом вентилятор 6 выполнен осевым и содержит рабочее колесо, выполненное из стеклопластика. При этом рабочее колесо вентилятора 6 содержит объемные лопасти и ступицу, вокруг которой они могут поворачиваться для изменения направления движения воздуха при том же направлении вращения вентилятора. Угол поворота лопастей составляет, преимущественно. 90 градусов. Известно, что одним из преимуществ осевых вентиляторов является их быстроходность. При этом они способны перемещать большие количества воздуха - до нескольких тысяч метров кубических в час (З.С. Шлипченко, «Насосы, компрессоры и вентиляторы», Киев, Издательство «Техника» 1976 г. стр. 347).The fan 6 is designed to intensify the cooling of the spent coolant in the radiator 4. In this case, the fan 6 is made axial and contains an impeller made of fiberglass. In this case, the impeller of the fan 6 contains volumetric blades and a hub around which they can rotate to change the direction of air movement with the same direction of rotation of the fan. The angle of rotation of the blades is predominantly. 90 degrees. It is known that one of the advantages of axial fans is their speed. At the same time, they are able to move large amounts of air - up to several thousand cubic meters per hour (ZS Shlipchenko, "Pumps, Compressors and Fans", Kiev, Tekhnika Publishing House 1976, p. 347).

Выбор стеклопластика в качестве конструкционного материала рабочего колеса вентилятора 6 обусловлен его преимуществами, а именно высокими прочностными и диэлектрическими свойствами, сравнительно низкой плотностью и теплопроводностью, а также высокой атмосферо-, водо- и химстойкостью («Большая советская энциклопедия», издательство «Советская энциклопедия», 1969-1978 гг. в 30 томах, статья «Стеклопластики»). При этом стеклопластиковое рабочее колесо вентилятора 6 имеет меньшую массу, по сравнению с рабочим колесом, выполненным из металла, что приводит к снижению уровней шума и вибрации, производимыми работающей системой охлаждения.The choice of fiberglass as a structural material of the fan impeller 6 is due to its advantages, namely high strength and dielectric properties, relatively low density and thermal conductivity, as well as high atmospheric, water and chemical resistance ("Great Soviet Encyclopedia", publishing house "Soviet Encyclopedia" , 1969-1978 in 30 volumes, article "Fiberglass"). At the same time, the fiberglass impeller of the fan 6 has a lower mass compared to the impeller made of metal, which leads to a decrease in the noise and vibration levels produced by the operating cooling system.

Примеры конкретного выполнения.Examples of specific implementation.

Пример 1. Силовой привод 1 и поршневой компрессор 2 смонтированы на раме, которая закреплена к шасси транспортного средства или салазкам.Example 1. Power drive 1 and reciprocating compressor 2 are mounted on a frame that is fixed to the vehicle chassis or skids.

Пример 2. С целью отвода тепла от нагруженных деталей и поддержания оптимального температурного режима работающего дизельного силового привода 1, вышеуказанный силовой привод 1 снабжен блоком охлаждения жидкости и масла 14.Example 2. In order to remove heat from loaded parts and maintain the optimal temperature regime of the operating diesel power drive 1, the above power drive 1 is equipped with a liquid and oil cooling unit 14.

Пример 3. С целью предохранения радиатора от разрушения при значительном повышении давления или возникновении разряжения в охладителе, на расширительном баке 3 установлен паровоздушный клапан.Example 3. In order to protect the radiator from destruction with a significant increase in pressure or the occurrence of a vacuum in the cooler, a steam-air valve is installed on the expansion tank 3.

Пример 4. Радиатор 4 и вентилятор 6 размещены у задней стенки капота.Example 4. Radiator 4 and fan 6 are located at the rear wall of the hood.

Пример 5. Вентилятор 6 соединен с валом поршневого компрессора 2 карданной передачей и промежуточным шкивом.Example 5. Fan 6 is connected to the shaft of the piston compressor 2 by cardan transmission and an intermediate pulley.

Пример 6. С целью удаления конденсата, скапливающегося при работе оборудования, компрессорная станция содержит систему продувки.Example 6. In order to remove condensate that accumulates during the operation of the equipment, the compressor station contains a purge system.

Пример 7. С целью предпускового подогрева дизельного силового привода 1 и поршневого компрессора 2 в холодный период года, компрессорная станция содержит систему подогрева станции, содержащую ТЭНы.Example 7. For the purpose of preheating a diesel power drive 1 and a piston compressor 2 in the cold season, the compressor station contains a station heating system containing heating elements.

Пример 8. С целью управления работой, защиты и контроля за рабочими параметрами оборудования, компрессорная станция снабжена системой автоматики.Example 8. In order to control the operation, protect and monitor the operating parameters of the equipment, the compressor station is equipped with an automation system.

Реализация конструктивных элементов заявляемой полезной модели не ограничивается приведенными выше примерами.The implementation of structural elements of the claimed utility model is not limited to the above examples.

Описание работы.Work description.

Компрессорная станция приводится в действие силовым приводом 1. Атмосферный воздух поступает на вход поршневого компрессора 2, сжимается последовательно в его ступенях и подается потребителю. Сжатие воздуха в компрессоре 2 сопровождается выделением теплоты, большая часть которой отводится в окружающую среду через охлаждающую жидкость в охладителе. Охлаждающая жидкость заливается в охладитель и поступает в радиатор 4, откуда нагнетается на вход охлаждающей жидкости 12 поршневого компрессора 2. В поршневом компрессоре 2 происходит охлаждение его рабочих узлов и деталей. Отработанная охлаждающая жидкость поступает с выхода охлаждающей жидкости 13 поршневого компрессора 2 на охлаждение в радиатор 4. В радиаторе 4 отработанная охлаждающая жидкость охлаждается воздухом, продуваемым осевым вентилятором 6. В летнее время рабочее колесо осевого вентилятора 6 перемещает поток воздуха в направлении радиатора путем вращения лопастей. Перед эксплуатацией станции в зимнее время лопасти рабочего колеса разворачивают на 90 градусов, чтобы вентилятор при том же направлении вращения перемещал воздух через радиатор в сторону подкапотного пространства. Таким образом, воздух, протягиваемый вентилятором через радиатор, нагреваясь, обеспечивает обогрев оборудования станции. Так как рабочее колесо осевого вентилятора выполнено из стеклопластика, то при его работе снижен уровень шума и вибрации. Затем охлажденная в радиаторе 4 охлаждающая жидкость вновь нагнетается на вход охлаждающей жидкости 12 поршневого компрессора 2.The compressor station is driven by a power drive 1. Atmospheric air enters the inlet of the reciprocating compressor 2, is compressed successively in its stages and is supplied to the consumer. Compression of air in compressor 2 is accompanied by the release of heat, most of which is removed to the environment through the coolant in the cooler. The coolant is poured into the cooler and enters the radiator 4, from where it is pumped to the coolant inlet 12 of the piston compressor 2. In the piston compressor 2, its working units and parts are cooled. The spent coolant flows from the coolant outlet 13 of the piston compressor 2 for cooling to the radiator 4. In the radiator 4, the spent coolant is cooled by air blown by the axial fan 6. In summer, the impeller of the axial fan 6 moves the air flow towards the radiator by rotating the blades. Before operating the station in winter, the impeller blades are turned 90 degrees so that the fan, with the same direction of rotation, moves the air through the radiator towards the engine compartment. Thus, the air drawn by the fan through the radiator warms up and provides heating of the station equipment. Since the impeller of the axial fan is made of fiberglass, the level of noise and vibration is reduced during its operation. Then the coolant cooled in the radiator 4 is again pumped into the coolant inlet 12 of the piston compressor 2.

На предприятии-заявителе изготовлен опытный образец заявленной компрессорной станции, испытания которого подтвердили достижение технического результата.A prototype of the declared compressor station was manufactured at the applicant enterprise, the tests of which confirmed the achievement of the technical result.

Заявляемая компрессорная станция реализована с применением промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть собрана на машиностроительном предприятии и найдет широкое применение в химической, угольной и горнодобывающей промышленности, областях добычи, переработки, транспортировки и сбыта нефтяных и газовых продуктов.The claimed compressor station is implemented using industrially produced devices and materials, can be assembled at a machine-building enterprise and will find wide application in the chemical, coal and mining industries, in the fields of production, processing, transportation and marketing of oil and gas products.

Claims

1. Compressor station containing a power drive located under the hood, mechanically connected to a piston compressor equipped with a liquid cooler containing a radiator located at the hood wall, as well as an axial fan, the blades of which are made of fiberglass, characterized in that each blade is fixed to the fan hub on an axis with the possibility of rotation around this axis.

2. The station according to claim 1, characterized in that the blades are fixed to the fan hub with the possibility of rotation through an angle of 90 degrees.

3. The station according to claim 1 or 2, characterized in that the radiator contains first and second collectors, while the inlet of the first collector is connected to the liquid branch pipe of the expansion tank, the outlet of the first radiator collector is connected to at least one coolant inlet of the piston compressor through the water pump, the outlet of the piston compressor coolant is hydraulically connected to the inlet of the second manifold, while the second manifold is connected to the steam branch pipe of the expansion tank.

4. Station according to claim 3, characterized in that a steam-air valve is installed on the expansion tank.

5. Station according to claim 1 or 2, characterized in that the radiator is sectional.

6. Station according to claim 1 or 2, characterized in that the radiator comprises louvers.

7. Station according to claim 1 or 2, characterized in that the fan is connected to the shaft of the piston compressor by a cardan drive and an intermediate pulley.