RU2055238C1 - Компрессор для природного газа - Google Patents
Компрессор для природного газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2055238C1 RU2055238C1 SU5060291A RU2055238C1 RU 2055238 C1 RU2055238 C1 RU 2055238C1 SU 5060291 A SU5060291 A SU 5060291A RU 2055238 C1 RU2055238 C1 RU 2055238C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- pistons
- compressor
- piston
- cylinders
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Compressor (AREA)
Abstract
Сущность изобретения: каждый из двух компрессорных модулей состоит из силового цилиндра с поршнем и цилиндров ступеней сжатия, оснащенных рубашками охлаждения, оппозитных силовому цилиндру и содержащих поршни ступеней сжатия. Распределительные золотники предназначены для управления силовыми поршнями. Все поршни жестко соединены между собой штоками. Силовые цилиндры выполнены газопроводными и сообщены с подпоршневыми полостями цилиндров ступеней сжатия, а также посредством золотников - с источником подачи природного газа и полостями рубашек охлаждения. 4 ил.
Description
Изобретение относится к компрессоростроению.
Известен поршневой компрессор для газа, в корпусе которого симметрично расположены два гидроприводных дифференциальных поршня, двигающихся навстречу друг к другу, большие торцы которых в средней части корпуса образуют камеру сжатия (авт.св. СССР N 442314, кл. F 04 B 35/02, 1972).
Недостатком такого компрессора является малая производительность, обусловленная относительной тихоходностью гидропривода в сравнении с электрическим и пневматическим (газовым) приводами. Кроме того, компрессор выполнен одноступенчатым и без охлаждения цилиндров сжатия газа. Это не позволяет использовать его для компримирования природного газа с высоким конечным давлением, необходимымб например, для заправки автомобилей, использующих сжатый природный газ в виде моторного топлива.
Известен также многоступенчатый компрессор для природного газа, содержащий два компрессорных модуля, каждый из которых состоит из силового гидроприводного цилиндра с поршнем и цилиндров ступеней сжатия, оснащенных рубашками охлаждения, расположенных оппозитно силовому цилиндру и содержащих поршни ступеней сжатия, и распределительные золотники для управления силовыми поршнями, при этом силовые поршни и поршни ступеней сжатия жестко соединены между собой штоками (Европ. патент N 0064177, кл. F 04 B 35/02, 1982).
Недостатками этого компрессора также являются низкая производительность из-за относительной тихоходности гидравлического привода; потребность в жидкостном охлаждении цилиндров первых ступеней сжатия; а также необеспеченность в жидкостном охлаждении высоких ступеней сжатия.
Цель изобретения повышение производительности компрессора и обеспечение охлаждения цилиндров всех ступеней сжатия за счет использования в приводе в качестве энергоносителя природного газа.
Для этого силовые цилиндры выполнены газоприводными и сообщены с подпоршневыми полостями цилиндров ступеней сжатия, а также посредством золотников с источником подачи природного газа и полостями рубашек охлаждения.
Изобретение вызвано потребностью в технологиях получения сжатого природного газа для заправки им автомобилей в качестве моторного топлива без затрат электроэнергии или жидкого моторного топлива (для электрических или дизельных компрессоров) на его компримирование.
Предлагаемый компрессор найдет применение в новых ресурсосберегающих автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС) на предприятиях, непосредственно ведущих добычу, подземное хранение, транспортировку природного газа и газоснабжение населенных пунктов. На газораспределительных станциях (ГРС), где в настоящее время энергия редуцирования природного газа с высокого давления до низкого практически не используется, применение таких АГНКС будет наиболее эффективным.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема компрессора для природного газа; на фиг. 2 конструктивный осевой диаметральный разрез одного из модулей компрессора; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 вид Б на фиг. 2.
По схеме на фиг. 1 возможны различные варианты компрессора одно-, двух-, трех- и четырехступенчатый.
Описываемый ниже вариант компрессора двухступенчатый на базе двух идентичных модулей 1 и 2.
Каждый модуль включает в себя:
приводную часть в составе силового цилиндра 3 и 4, поршня с уплотнениями 5 и 6, а также штоков 7 и 8, 9 и 10;
управляющие золотники 11 и 12, установленные на цилиндрах 3 и 4;
цилиндры 13 и 14 сжатия I-й ступени;
цилиндры 15 и 16 сжатия II-й ступени.
приводную часть в составе силового цилиндра 3 и 4, поршня с уплотнениями 5 и 6, а также штоков 7 и 8, 9 и 10;
управляющие золотники 11 и 12, установленные на цилиндрах 3 и 4;
цилиндры 13 и 14 сжатия I-й ступени;
цилиндры 15 и 16 сжатия II-й ступени.
Штоки 7 и 8 взаимодействуют с поршнями 17 и 18 I ступени, штоки 9 и 10 с поршнями 19 и 20 и, кроме того, неподвижными упорами 21 и 22, 23 и 24 через кривошипы 25 и 26 поворотных валов 27 и 28 с золотниками 11 и 12.
Поворотные валы 27 и 28 выведены из цилиндров 3 и 4 через уплотнения 29 и 30. Золотники 11 и 12 имеют неподвижные корпусы 31 и 32. В корпусе 31 выполнены каналы 33-37, а в корпусе 32 соответственно каналы, 38-42. Каналы 33 и 38 соединены между собой и имеют общий подвод газа. На рабочей поверхности неподвижных корпусов 31 и 32 расположены подвижные распределительные клапаны 43 и 44, центральными осевыми, например шлицевыми, отверстиями связанные с поворотными валами 27 и 28. На поверхностях клапанов 43 и 44, обращенных к корпусам 31 и 32, выполнены замкнутые коробчатой формы каналы 45 и 46, 47 и 48, попарно соединяющие каналы корпусом 31 и 32, а на боковой поверхности выполнен фигурный вырез, выполняющий ту же функцию, но для других пар отверстий.
Каналы 34 и 37 соединены трубопроводами с рабочими полостями силового цилиндра 4, каналы 39 и 42 с рабочими полостями цилиндра 3.
Каналы 35 и 41 соединены трубопроводами с рубашками охлаждения 49 и 50 цилиндров I-х ступеней, а каналы 36 и 40 с рубашками 51 и 52 охлаждения цилиндров II-х ступеней. Отводы от всех рубашек цилиндров сжатия объединены общим коллектором 53.
Цилиндры сжатия газа оснащены всасывающими и нагнетательными клапанами. Для обоих модулей линии всасывания и нагнетания выполнены общими. Предусмотрены межступенчатый 54 и концевой 55 холодильники.
Компрессор работает следующим образом.
Газ, отбираемый от магистрального газопровода высокого давления, например с участка до газораспределительной станции (ГРС), через регулирующее давление устройство (не показаны) подводится к входным каналам 33 и 38 золотников 11 и 12. Через канал 39 часть газа поступает в правую рабочую полость силового цилиндра 3 и прижимает поршень к левому торцу цилиндра.
Следовательно, можно считать, что в I-й ступени цилиндра 13 закончилось сжатие газа, а во II-й ступени цилиндра 15 завершился цикл всасывания. В этот момент упор 21 на штоке 9 воздействует на кривошип 25 поворотного вала 27 и удерживает его в этом положении. Соединенный с валом 27 распределительный клапан 43 коробчатым каналом 46 сообщает между собой каналы 36 и 37, а другой коробчатый канал 45 "запирает" канал 35.
Одновременно газ через канал 34 и трубопровод поступает в левую полость силового цилиндра 4 и перемещает поршень 6 слева направо, выталкивая газ из правой полости через каналы 37 и 36, трубопровод и рубашку 51 цилиндра 15 в отводной коллектор 53, связанный с участком низкого давления после ГРС (не показаны). Следовательно, цилиндр 14 I-й ступени начинает наполняться газом через всасывающий клапан из подводящего трубопровода, в котором поддерживается постоянное давлением отдельным регулирующим устройством (не показано), а правый цилиндр 16 осуществляет сжатие поступившей перед этим порции газа после I-х ступеней. Так как поршень 6 начинал двигаться из такого же положения, в каком в данный момент находится поршень 5, то некоторый период времени упор 24 на штоке 10 не оказывает воздействия на кривошип 26 поворотного вала 28 и связанный с ним клапан 44. Следовательно, коммутация потоков газа в золотнике 12 при движении поршня 6 до момента касания упором 24 кривошипа 26 изменяться не будет.
После того, как упор 24 на штоке 10 начнет воздействовать на кривошип 26 поворотного вала 28, клапан 44 начнет поворачиваться против часовой стрелки и полностью переключится на сообщение каналов 39 и 40, 38 и 42 в конце хода поршня 6. Следовательно, цилиндр 14 I-й ступени закончит всасывание (наполнение), а цилиндр 16 II-й ступени сжатие. Сжатый газ после II-й ступени, минуя концевой холодильник 55, будет поступать в аккумулятор (не показан).
В конце хода поршня 6 в движение слева направо приходит поршень 5 за счет полного сообщения каналов 38 и 42, 39 и 40. Газ из правой полости силового цилиндра 3 отводится по каналам 39 и 40, трубопроводу и рубашке 52 охлаждения в отводной коллектор 53. Следовательно, цилиндр 13 I-ступени начинает всасывание (точнее, наполнение, так как газ поступает под давлением), а цилиндр 15 сжатие. В конце хода поршня 5 упор 23 штока 9 переключит клапан 43 золотника 11 на сообщение каналов 33 и 37, 34 и 35. В движение справа налево придет поршень 6 силового цилиндра 4. Следовательно, в цилиндре 14 I-й ступени будет осуществляться сжатие газа, а в цилиндре 16 II-й ступени наполнение газом после I-ой ступени из подводящего коллектора и межступенчатого холодильника 51.
В конце хода поршня 6 упор 22 штока 10 воздействием на кривошип 26 переключит клапан 44 на сообщение каналов 38 и 39, 42 и 41. В движение справа налево придет поршень 5 силового цилиндра 3, обеспечивая сжатие газа в цилиндре 13 I-ой ступени и наполнение газом цилиндра 15 II-ой ступени.
После переключения клапана на сообщение каналов 33 и 34, 36 и 37 описанный порядок работы компрессора будет повторяться по мере поступления природного газа на привод.
Воздействие расширяющегося газа воспринимаемое приводом при его работе, положительно сказывается на эффективности охлаждения стенок цилиндров всех ступеней сжатия. Стенки имеют как бы двойное охлаждение со стороны рубашек и с внутренней стороны.
Claims (1)
- КОМПРЕССОР ДЛЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА, содержащий два компрессорных модуля, каждый из которых состоит из силового гидроприводного цилиндра с поршнем и цилиндров ступеней сжатия, оснащенных рубашками охлаждения, расположенных оппозитно силовому цилиндру и содержащих поршни ступеней сжатия, и распределительные золотники для управления силовыми поршнями, при этом силовые поршни и поршни ступеней сжатия жестко соединены между собой штоками, отличающийся тем, что силовые цилиндры выполнены газоприводными и сообщены с подпоршневыми полостями цилиндров ступеней сжатия, а также посредством золотников с источником подачи природного газа и полостями рубашек охлаждения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5060291 RU2055238C1 (ru) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | Компрессор для природного газа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5060291 RU2055238C1 (ru) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | Компрессор для природного газа |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2055238C1 true RU2055238C1 (ru) | 1996-02-27 |
Family
ID=21612358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5060291 RU2055238C1 (ru) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | Компрессор для природного газа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2055238C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2638143C1 (ru) * | 2016-12-15 | 2017-12-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Поршневой компрессор |
RU2689510C1 (ru) * | 2018-07-10 | 2019-05-28 | Юрий Васильевич Белоусов | Способ производства компримированного природного газа на газораспределительной станции и бустер-компрессор с газовым приводом для реализации такого способа |
RU2695169C1 (ru) * | 2018-05-11 | 2019-07-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова" | Устройство для преобразования энергии давления жидкости в энергию сжатого газа |
-
1992
- 1992-08-25 RU SU5060291 patent/RU2055238C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
EP патент N 0064177, кл. F 04B 35/02, 1982. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2638143C1 (ru) * | 2016-12-15 | 2017-12-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Поршневой компрессор |
RU2695169C1 (ru) * | 2018-05-11 | 2019-07-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова" | Устройство для преобразования энергии давления жидкости в энергию сжатого газа |
RU2689510C1 (ru) * | 2018-07-10 | 2019-05-28 | Юрий Васильевич Белоусов | Способ производства компримированного природного газа на газораспределительной станции и бустер-компрессор с газовым приводом для реализации такого способа |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2188521B1 (en) | Multistage hydraulic gas compression/expansion systems and methods | |
CN114144584B (zh) | 一种电动液驱动活塞式氢气压缩机及压缩方法 | |
US5782612A (en) | Hydraulic gas compressor | |
GB2346938A (en) | Mains fuel gas reciprocating compressor | |
CN110094319B (zh) | 多级联双缸式直线压缩机 | |
CN202360325U (zh) | 液压驱动的气体压缩机 | |
CN210977616U (zh) | 一种超临界压缩空气储能系统 | |
CN102392810A (zh) | 液压驱动的气体压缩机 | |
RU2055238C1 (ru) | Компрессор для природного газа | |
CN109098845A (zh) | 一种水平对置自由活塞式内燃机 | |
CN110630582B (zh) | 一种缸筒储能型液压缸 | |
KR20210145174A (ko) | 피스톤 증압기를 갖는 원심 압축기 | |
CN110578732B (zh) | 一种焊接式活塞杆内置储能型液压缸 | |
CN218347538U (zh) | 一种可快速冷却的两级压缩缸 | |
CN115949570A (zh) | 无油污多级压缩液驱压缩机 | |
US9803541B2 (en) | Internal combustion engine | |
CA2450105C (en) | Method for operating and arrangement of a pneumatic piston engine | |
CN210239936U (zh) | 一种针对废气重新利用的低压增压装置 | |
DE3314705A1 (de) | Durch waermezufuhr direkt betriebener gasverdichter | |
CN104763525A (zh) | 一种自吸式液压自由活塞直线发动机 | |
CN218439650U (zh) | 直驱增压单元、直驱增压模块、直驱增压系统、往复泵、压缩机和加氢站 | |
CN112576425A (zh) | 一种水轮机 | |
US2667300A (en) | Free piston machine the compressor portion of which includes at least two stages | |
CN219034929U (zh) | 一种双压氢气压缩机 | |
CN2236567Y (zh) | 多级压力缸 |