RU2234003C1

RU2234003C1 - Compressor plant

Info

Publication number: RU2234003C1
Application number: RU2002131334/06A
Authority: RU
Inventors: Н.С. Кобелев (RU); Н.С. Кобелев; В.И. Серебровский (RU); В.И. Серебровский; Г.Г. Щедрина (RU); Г.Г. Щедрина; Ю.Н. Щурова (RU); Ю.Н. Щурова; Д.Б. Брежнев (RU); Д.Б. Брежнев
Original assignee: Курский государственный технический университет
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2004-08-10

Abstract

FIELD: mining industry.

SUBSTANCE: invention relates to control of compressor plants operating in different industries and exposed to long action of below zero-temperatures, especially in mines. Proposed compressor plant contains compressor connected by suction pipeline with air filter being essentially housing with cover and conical bottom in lower part of which float-condenser is installed and in upper part of which device is made in form of convergent nozzle to inlet hole of which gauze is attached and near outlet hole deflecting partition is installed made of bimetal and consisting of rigidly connected plates. First plate from side of outlet hole of convergent nozzle is made porous, and second one is made solid. Filter is made in form of resonator. Deflecting partition is connected for movement in upper part of filter housing and it divides inner space of housing into chambers communicating, respectively, with suction pipeline and with convergent nozzle. Float-condenser is connected with deflecting partition by rigidly connected tie-rod.

EFFECT: reduced energy consumption at production of compressed air by maintaining maximum mass output of compressor at vibratory action onto air filter.

2 dwg

Description

Изобретение относится к управлению компрессорными установками, эксплуатируемыми в различных отраслях народного хозяйства, находящихся в климатических условиях с длительным воздействием минусовых температур и особенно для шахтных предприятий горной промышленности.The invention relates to the management of compressor installations operated in various sectors of the economy, located in climatic conditions with prolonged exposure to subzero temperatures, and especially for mining enterprises of the mining industry.

Известна компрессорная установка (см. а.с. 1746078, МКИ F 04 D 29/58, 1992, Бюл. №15), содержащая компрессор, установленные на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основным и дополнительными трубопроводами, которые снабжены клапанами, электрически связанными с блоком управления, и пневмосеть.A known compressor installation (see AS 1746078, MKI F 04 D 29/58, 1992, Bull. No. 15), comprising a compressor, heat exchanger-utilizer installed on the discharge line, an end cooler, an air collector interconnected by a main and additional pipelines that are equipped with valves electrically connected to the control unit, and a pneumatic network.

Недостатком является поступление значительного количества каплеобразной влаги со всасываемым воздухом в компрессор, особенно в зимне-весенний и осенне-зимний периоды, когда атмосферный воздух с высокой относительной влажностью дополнительно насыщается влагой при дожде, туманах, льдом и инеем при снегопаде и метелях, переходящими в жидкость в процессе сжатия, что приводит к низкой эксплуатационной надежности работы компрессорной установки и повышению энергозатрат на производство сжатого воздуха, обусловленных необходимостью последующего удаления влаги из пневмосети энергоемкими устройствами, например, в виде влагоотделителей.The disadvantage is the influx of a significant amount of droplet-like moisture with intake air into the compressor, especially in the winter-spring and autumn-winter periods, when atmospheric air with high relative humidity is additionally saturated with moisture during rain, fog, ice and hoarfrost during snowfall and snowstorms that turn into liquid during compression, which leads to low operational reliability of the compressor unit and an increase in energy costs for the production of compressed air, due to the need for guide remove moisture from the pneumatic energy consuming devices, such as dehumidifiers.

Известна компрессорная установка (см. патент РФ №2184247, МПК F 04 D 29/58, 2002, Бюл. №18), содержащая компрессор, установленные на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основным и дополнительными трубопроводами, которые снабжены клапаном, электрически связанным с блоком управления, причем компрессор посредством всасывающего трубопровода соединен с воздушным фильтром, представляющим собой корпус с крышкой и коническим днищем, в нижней части которого установлен поплавок-конденсатор, в верхней части корпуса выполнено устройство в виде суживающегося сопла, к входному отверстию которого прикреплена сетка, а после выходного его отверстия установлена отражательная перегородка, выполненная из биметалла и состоящая из жестко соединенных пластин, при этом первая пластина со стороны выходного отверстия суживающегося сопла выполнена пористой, а вторая - сплошной, при этом фильтр выполнен в виде резонатора, а отражательная перегородка посредством шарнира подвижно укреплена в верхней части корпуса фильтра и разделяет внутреннюю полость корпуса на камеры, сообщающиеся соответственно со всасывающим трубопроводом и суживающимся соплом, а поплавок-конденсатор через рычаг связан с отражательной перегородкой посредством жестко соединенной тяги.A known compressor installation (see RF patent No. 2184247, IPC F 04 D 29/58, 2002, Bull. No. 18), comprising a compressor, heat exchanger-utilizer installed on the discharge line, an end cooler, an air collector, interconnected by main and additional pipelines which are equipped with a valve electrically connected to the control unit, and the compressor is connected via an intake pipe to an air filter, which is a housing with a cover and a conical bottom, in the lower part of which there is a condensate float Ohr, in the upper part of the casing a device is made in the form of a tapering nozzle, a grid is attached to its inlet, and after its outlet there is a baffle made of bimetal and consisting of rigidly connected plates, while the first plate from the outlet of the tapering nozzle is made porous, and the second is continuous, while the filter is made in the form of a resonator, and the reflective partition through the hinge is movably mounted in the upper part of the filter housing and divides friction body cavity into chambers communicating respectively with the suction conduit and the tapered nozzle and the float arm through the condenser associated with the baffle means is rigidly connected to the thrust.

Недостатком компрессорной установки является энергоемкость производства сжатого воздуха, обусловленная возникновением в эксплуатационных условиях вибрации воздушного фильтра, что приводит к изменяющемуся массовому поступлению атмосферного воздуха во всасывающий трубопровод компрессора.A disadvantage of the compressor installation is the energy consumption of compressed air production, due to the occurrence of vibration of the air filter under operating conditions, which leads to a changing mass flow of atmospheric air into the compressor suction pipe.

Технической задачей изобретения является снижение энергоемкости производства сжатого воздуха путем поддержания максимальной массовой производительности компрессора в условиях вибрационного воздействия на воздушный фильтр.An object of the invention is to reduce the energy intensity of the production of compressed air by maintaining the maximum mass productivity of the compressor under conditions of vibration exposure to the air filter.

Технический результат достигается тем, что на компрессорной установке увеличение массовой производительности компрессора осуществляется за счет выполнения его воздушного фильтра в виде резонатора, поддерживающего резонансные колебания воздушного столба в корпусе фильтра и во всасывающем трубопроводе компрессора, при этом компрессорная установка содержит компрессор, установленные на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, которые снабжены клапанами, электрически связанными с блоком управления, причем компрессор посредством всасывающего трубопровода соединен с воздушным фильтром, представляющим собой корпус с крышкой и коническим днищем, в нижней части которого установлен поплавок-конденсатор, в верхней части корпуса выполнено устройство в виде суживающегося сопла, к входному отверстию которого прикреплена сетка, а после выходного его отверстия установлена отражательная перегородка, выполненная из биметалла и состоящая из жестко соединенных пластин, при этом первая пластина со стороны выходного отверстия суживающегося сопла выполнена пористой, а вторая - сплошной, фильтр выполнен в виде резонатора, при этом отражательная перегородка посредством шарнира подвижно укреплена в верхней части корпуса фильтра и разделяет внутреннюю полость корпуса на камеры, сообщающиеся соответственно со всасывающим трубопроводом и суживающимся соплом, а поплавок-конденсатор через рычаг связан с отражательной перегородкой посредством жестко соединенной тяги.The technical result is achieved by the fact that at a compressor installation, an increase in the mass productivity of the compressor is achieved by performing its air filter in the form of a resonator supporting resonant vibrations of the air column in the filter housing and in the compressor suction pipe, while the compressor installation contains a compressor installed on the discharge line of the heat exchanger -utilizer, trailer refrigerator, air collector, interconnected by main and additional pipelines which are equipped with valves electrically connected to the control unit, the compressor being connected via an intake pipe to an air filter, which is a housing with a cover and a conical bottom, in the lower part of which there is a condenser float, a device in the form of a tapering nozzle is made in the upper part of the housing, to the inlet of which a grid is attached, and after its outlet there is a reflective partition made of bimetal and consisting of rigidly connected plates the first plate on the side of the outlet opening of the tapering nozzle is made porous, and the second is solid, the filter is made in the form of a resonator, while the reflective wall is hinged movably mounted in the upper part of the filter housing and divides the internal cavity of the housing into chambers communicating respectively with the suction pipeline and tapering nozzle, and the float-condenser through a lever connected to the reflective wall by means of a rigidly connected rod.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема компрессорной установки, на фиг. 2 - общий вид воздушного фильтра компрессора.In FIG. 1 is a schematic diagram of a compressor installation; FIG. 2 is a general view of the compressor air filter.

Компрессорная установка состоит из компрессора 1, установленных на нагнетательной линии 2, посредством основного трубопровода и клапана 4, концевого холодильника 5 и воздухосборника 6, причем последний через клапан 7 соединен с пневмосетью 8, теплообменник-утилизатор 9 дополнительным трубопроводом 10 и клапаном 11 соединен с нагнетательной линией 2, а дополнительным трубопроводом 12 и клапаном 13 соединен с концевым холодильником 5, кроме того, теплообменник-утилизатор 9 дополнительным трубопроводом 14 и клапаном 15 соединен с воздухосборником 6, а дополнительным трубопроводом 16 и клапаном 17 соединен с пневмосетью 8. Блок управления 18 электрически соединен с датчиками давления и температуры 19, установленными на всасывающем трубопроводе 20, и датчиками давления и температуры 21, установленными на пневмосети 8. На всасывающем трубопроводе 20 укреплен воздушный фильтр 22, выполненный в виде резонатора и состоящий из корпуса с крышкой 23 и коническим днищем 24, в нижней части которого установлен поплавок-конденсатор 25, а в верхней части корпуса выполнено устройство в виде суживающегося сопла 26, к входному отверстию 27 которого прикреплена сетка 28, при этом после выходного отверстия 29 суживающегося сопла 26 установлена отражательная перегородка 30, состоящая из жестко соединенных пластин, при этом первая пластина 31 со стороны выходного отверстия суживающегося сопла 26 выполнена пористой, а вторая 32 - сплошной, кроме того, всасывающий трубопровод 20 соединен с крышкой 23 корпуса воздушного фильтра 22.The compressor installation consists of a compressor 1 installed on the discharge line 2, through the main pipeline and valve 4, the end cooler 5 and the air collector 6, the latter through the valve 7 connected to the pneumatic network 8, the heat exchanger-utilizer 9 with an additional pipe 10 and valve 11 connected to the discharge line 2, and an additional pipe 12 and valve 13 is connected to the end cooler 5, in addition, the heat exchanger-heat exchanger 9 with an additional pipe 14 and valve 15 is connected to the air collector 6, and an additional pipe 16 and valve 17 is connected to the pneumatic network 8. The control unit 18 is electrically connected to pressure and temperature sensors 19 installed on the suction pipe 20 and pressure and temperature sensors 21 installed on the pneumatic network 8. An air filter 22 is mounted on the suction pipe 20 made in the form of a resonator and consisting of a housing with a cover 23 and a conical bottom 24, in the lower part of which a float-condenser 25 is installed, and in the upper part of the housing there is a device in the form of a tapering nozzle and 26, to the inlet 27 of which a grid 28 is attached, while after the outlet 29 of the tapering nozzle 26, a reflective wall 30 is installed, consisting of rigidly connected plates, while the first plate 31 is porous from the outlet of the tapering nozzle 26, and the second 32 - continuous, in addition, the suction pipe 20 is connected to the cover 23 of the housing of the air filter 22.

Отражательная перегородка 30 подвижно закреплена посредством шарнира 33 к крышке 23 и разделяет внутреннюю полость корпуса фильтра 22 на камеру 34, сообщающуюся с суживающимся соплом 26, и камеру 35, сообщающуюся со всасывающим трубопроводом 20; поплавок-конденсатор 25 через рычаг 36 связан с отражательной перегородкой 30 посредством жестко соединенной тяги 37.The baffle 30 is movably fixed by means of a hinge 33 to the cover 23 and divides the internal cavity of the filter housing 22 into a chamber 34 communicating with a tapering nozzle 26 and a chamber 35 communicating with a suction pipe 20; the capacitor float 25 through the lever 36 is connected with the reflective partition 30 by means of a rigidly connected rod 37.

Компрессорная установка работает следующим образом. При положительных температурах окружающей среды в осенне-зимний период с высокой относительной влажностью и соответствующими параметрами по давлению и температуре, фиксируемыми датчиками 19, установленными на всасывающем трубопроводе 20, атмосферный воздух поступает через сетку 28 во входное отверстие 27 суживающегося сопла 26, где в результате образования воронки закручивается. Закручивание в суживающемся сопле 26 атмосферного воздуха с каплеобразными частичками способствует их коагуляции и частичной конденсации соприкасающихся с укрупненными каплями паров влаги. Смесь атмосферного воздуха с каплеобразной влагой окружающей среды, скоагулированной как в суживающемся сопле 26, так и при внезапном расширении на выходе из отверстия 29, внезапно расширяясь, ударяется об отражательную биметаллическую перегородку 30. Внезапное расширение сопровождается снижением скорости обрабатываемого потока атмосферного всасываемого воздуха, т.е. происходит эффект Джоуля Томпсона. Термодинамически расслоенный в суживающемся сопле 26 атмосферный всасываемый воздух представляет собой два потока: “холодный” - осевой, насыщенный мелкодисперсной влагой процесса конденсации паров атмосферной влаги, за счет более низкой температуры его по сравнению с окружающей средой, и “горячий” - периферийный, насыщенный твердыми загрязнениями (например, пылью) и крупнодисперсной жидкостью в случае наличия в окружающей фильтр среде дождя или тумана.The compressor installation operates as follows. At positive ambient temperatures in the autumn-winter period with high relative humidity and corresponding pressure and temperature parameters detected by sensors 19 installed on the suction pipe 20, atmospheric air enters through the mesh 28 into the inlet 27 of the tapering nozzle 26, where, as a result of the funnel spins. Twisting in a tapering nozzle 26 of atmospheric air with droplet-like particles promotes their coagulation and partial condensation of moisture vapor in contact with the coarse drops. A mixture of atmospheric air with droplet-like ambient moisture coagulated both in the tapering nozzle 26 and during sudden expansion at the outlet of the hole 29, expanding suddenly, hits the reflective bimetallic partition 30. Sudden expansion is accompanied by a decrease in the speed of the processed flow of atmospheric intake air, t. e. the Joule Thompson effect occurs. Atmospheric intake air thermodynamically stratified in a tapering nozzle 26 consists of two streams: “cold” - axial, saturated with finely dispersed moisture of the process of condensation of atmospheric moisture vapor, due to its lower temperature compared to the environment, and “hot” - peripheral, saturated with solid contamination (e.g. dust) and coarse liquid in the event of rain or fog in the surrounding filter environment.

“Холодный” поток, представляющий собой ядро влажного атмосферного всасываемого воздуха, выходящего из суживающегося сопла 26, ударяется о пористую перегородку 31 биметаллической отражательной перегородки 30, и мелкодисперсная жидкость, имеющая температуру “холодного” потока, заполняет поры пластины 31, задерживаясь пластиной 32, и образует пятно жидкости. Последующий контакт пятна жидкости с влажным воздухом, имеющим усредненную температуру (происходит частичное смешивание в корпусе фильтра 22 перед отражательной перегородкой 30 “горячего” и “холодного” потоков), превышающую температуру жидкости в порах пластины 31 биметаллической отражательной перегородки 30, приводит к ее испарению. В результате наблюдается дополнительный отбор тепла (при испарении жидкости необходим подвод тепла) от атмосферного всасываемого воздуха в корпусе фильтра 22.The “cold” stream, which is the core of the humid atmospheric intake air exiting the tapering nozzle 26, hits the porous septum 31 of the bimetal reflective septum 30, and a finely dispersed liquid having the temperature of the “cold” stream fills the pores of the plate 31, being delayed by the plate 32, and forms a stain of liquid. Subsequent contact of the liquid stain with moist air having an average temperature (partial mixing of the “hot” and “cold” flows in the filter housing 22 in front of the baffle plate 30), exceeding the temperature of the liquid in the pores of the plate 31 of the bimetal baffle plate 30, leads to its evaporation. As a result, an additional heat extraction is observed (when the liquid evaporates, heat must be supplied) from the atmospheric intake air in the filter housing 22.

Известно, что в процессе производства сжатого воздуха (например, см. Алексеев В.В., Брюховецкий О.С. Горная механика. М.: Недра, 1995 - 413 с., ил.) наблюдаются продольные и поперечные вибрации компрессора и соответственно его воздушного фильтра в диапазоне от 1 до 30 Гц/см. При наличии продольных и поперечных колебаний воздушного фильтра и скорости всасываемого атмосферного воздуха до 10 м/с во внутреннем объеме воздушного фильтра может возникнуть резонанс и вследствие этого повышение давления всасываемого воздуха, т.е. увеличение массовой производительности компрессора. Применяем воздушный фильтр в качестве резонатора аналогично тому, как в качестве резонатора используют всасывающий воздуховод, который обеспечивает повышение массовой производительности компрессора на 20-25% (см. например, Курчавин В.М., Мезенцев А.П. Экономия тепловой и электрической энергии поршневых компрессоров. М., 1985, 80 с., ил.)It is known that in the process of compressed air production (for example, see Alekseev VV, Bryukhovetsky OS Mining mechanics. M .: Nedra, 1995 - 413 s., Ill.), Longitudinal and transverse vibrations of the compressor and, accordingly, its air filter in the range from 1 to 30 Hz / cm. In the presence of longitudinal and transverse vibrations of the air filter and the intake air velocity of up to 10 m / s, resonance may occur in the internal volume of the air filter and, as a result, an increase in intake air pressure, i.e. increase in mass productivity of the compressor. We use an air filter as a resonator in the same way as a suction duct is used as a resonator, which provides an increase in the mass productivity of the compressor by 20-25% (see, for example, Kurchavin V.M., Mezentsev A.P. Piston heat and electric energy saving compressors. M., 1985, 80 S., ill.)

В результате пульсирующего ударного воздействия атмосферного всасываемого воздуха на отражательную перегородку 30 наблюдается ее вибрационное перемещение (вследствие подвижного укрепления на шарнире 33) в сторону полости 35, объем которой является резонатором в корпусе фильтра 22. Вибрационные колебания компрессора 1 и воздушного потока атмосферного всасываемого воздуха, поступающего в суживающееся сопло 26, создают резонансные колебания столба всасываемого воздуха в полости 35 фильтра 22 под действием возбудителей: уровня жидкости с поплавком-конденсатором 25 и отражательной перегородки 30, взаимосвязанных между собой посредством тяги 37 и рычага 36, обеспечивающих суммарное действие как поперечных, так и продольных вибрационных перемещений.As a result of the pulsating impact of atmospheric intake air on the reflective wall 30, its vibrational movement (due to movable fastening on the hinge 33) is observed towards the cavity 35, the volume of which is the resonator in the filter housing 22. Vibration vibrations of the compressor 1 and the air flow of the atmospheric intake air entering into the narrowing nozzle 26, create resonant oscillations of the intake air column in the cavity 35 of the filter 22 under the action of pathogens: liquid level with float avkom-condenser 25 and reflective walls 30, interconnected by means of a thrust 37 and a lever 36, providing a total effect of both transverse and longitudinal vibrational movements.

Надежность автоматизированного поддержания режима резонанса обеспечивается тем, что, например, уменьшение массы твердых и каплеобразных частиц в полости 34 (по условиям эксплуатации компрессорной установки - отсутствие дождя, снега, действия ветра в сторону суживающегося сопла 26 фильтра 22) снижает силу удара их об отражательную перегородку 30 и соответственно ее отклонение в полость 35 уменьшается. В то же время количество выпавших частиц в коническое днище 24 также уменьшается, в результате возрастают вибрации в поперечном направлении поплавка-конденсатора 25 (чем меньше масса конденсата в днище 24, тем интенсивнее колебания поплавка-конденсатора 25 и, соответственно, чем больше масса конденсата в днище 24 фильтра 22, тем с меньшей амплитудой колеблется поплавок-конденсатор 25), который через тягу 37 и рычаг 36 воздействует на отражательную перегородку 30, поддерживая столб атмосферного всасываемого воздуха в полости 35 в режиме резонанса с воздухом, поступающим в компрессор 1 по всасывающему трубопроводу 20.The reliability of the automated maintenance of the resonance mode is ensured by the fact that, for example, a decrease in the mass of solid and droplet-like particles in the cavity 34 (according to the operating conditions of the compressor unit — no rain, snow, wind action in the direction of the narrowing nozzle 26 of the filter 22) reduces the force of impact on the reflective partition 30 and, accordingly, its deviation into the cavity 35 decreases. At the same time, the amount of precipitated particles in the conical bottom 24 also decreases, as a result, the vibrations in the transverse direction of the float-condenser 25 increase (the smaller the mass of condensate in the bottom 24, the more intense the vibrations of the float-condenser 25 and, accordingly, the greater the mass of condensate in the bottom 24 of the filter 22, the lower the amplitude, the float-capacitor 25) oscillates, which through the rod 37 and the lever 36 acts on the reflective wall 30, supporting the column of atmospheric intake air in the cavity 35 in resonance mode with the air entering the compressor 1 through the suction pipe 20.

При увеличении массы твердых и жидких частиц в полости 34, по сравнению с отрегулированным значением резонансного явления, возрастает сила их удара об отражательную перегородку 30 и, соответственно, ее отклонение в направлении полости 35 увеличивается. Одновременно возрастает количество выпавших твердых и каплеобразных частиц в коническом днище 24, поплавок-конденсатор 25 поднимается и через тягу 37 и рычаг 36 воздействует на отражательную перегородку 30, возвращая ее в исходное положение (положение, обеспечивающее резонансные колебания столба всасываемого воздуха в полости 35 воздушного фильтра 22.With an increase in the mass of solid and liquid particles in the cavity 34, in comparison with the adjusted value of the resonance phenomenon, the force of their impact on the reflective partition 30 increases and, accordingly, its deviation in the direction of the cavity 35 increases. At the same time, the amount of precipitated solid and droplet-like particles in the conical bottom 24 increases, the float-condenser 25 rises and through the rod 37 and the lever 36 acts on the reflective baffle 30, returning it to its original position (a position that provides resonant vibrations of the intake air column in the cavity 35 of the air filter 22.

Следовательно, данное конструктивное решение обеспечивает автоматизацию процесса поддержания резонанса и, соответственно, максимального массового поступления атмосферного всасываемого воздуха в компрессор.Therefore, this design solution provides automation of the process of maintaining resonance and, accordingly, the maximum mass flow of atmospheric intake air into the compressor.

Соотношение между параметрами резонатора (размерами пололсти 35 воздушного фильтра компрессора) находится, например, из выраженияThe relationship between the resonator parameters (half-size 35 of the compressor air filter) is found, for example, from the expression

где F - площадь (м²) поверхности отражательной перегородки 30 со стороны сплошной пластины 32;where F is the area (m ² ) of the surface of the reflective partition 30 from the side of the solid plate 32;

h - расстояние (м) от уровня конденсата в коническом днище 24 фильтра 22 до входного отверстия всасывающего трубопровода 21;h is the distance (m) from the level of condensate in the conical bottom 24 of the filter 22 to the inlet of the suction pipe 21;

k - постоянная величина (1/с) данной колебательной системы: компрессор - воздушный фильтр (определяется по условиям эксплуатации).k - constant value (1 / s) of this oscillatory system: compressor - air filter (determined by operating conditions).

После удара об отражательную перегородку поток атмосферного всасываемого воздуха огибает ее и неиспарившиеся капли мелкодисперсной жидкости под воздействием силы тяжести выпадают из движущегося потока в коническое днище 24, где накапливаются и, воздействуя на поплавок-конденсатор 25, выбрасываются из корпуса воздушного фильтра 22.After hitting the reflective baffle, the flow of atmospheric intake air envelops it and unevaporated droplets of finely dispersed liquid fall out of the moving stream into the conical bottom 24 under the influence of gravity, where they accumulate and, acting on the float-condenser 25, are ejected from the air filter housing 22.

Очищенный от каплеобразной влаги атмосферный всасываемый воздух, огибая отражательную перегородку 30, по всасывающему трубопроводу 20 поступает в компрессор 1, где осуществляется его сжатие с меньшими энергозатратами потому, что снижение атмосферы всасываемого атмосферного воздуха на 3°С уменьшает энергозатраты на производство сжатого воздуха на 1%. Под воздействием блока управления 18 клапаны 11, 13, 15 и 17 закрываются, а клапаны 4 и 7 открываются. После сжатия воздух с температурой свыше 120°С направляется по нагнетательной линии 2, основному трубопроводу 3 и через клапан 4 в концевой холодильник 5, где охлаждается до температуры около 100°С. Далее процесс охлаждения сжатого воздуха продолжается в воздухосборнике 6, здесь происходит конденсация паров влаги, находящихся в сжатом воздухе. Из воздухосборника 6 через открытый клапан 7 сжатый воздух с температурой, превышающей температуру окружающей среды на 20-40°С, поступает в трубопровод 8 пневмосети. По длине пневмосети 8 не наступает теплового равновесия, т.е. равенства температур сжатого воздуха и окружающей среды. В результате практически не происходит конденсации оставшихся паров влаги и сжатый воздух с заданной температурой и давлением, фиксируемыми датчиками давления и температуры 21, поступает в пневмосеть потребителя. Регулирование работой компрессора 1 осуществляется на основании известных схем блоком управления 18 по соотношению температуры и давления, фиксируемых датчиками давления и температуры 19 на всасывающем трубопроводе 20 и датчиками давления и температуры 21, установленными на пневмосети 8.Atmospheric intake air, purified from droplet-like moisture, around the baffle 30, enters the compressor 1 through the intake pipe 20, where it is compressed with lower energy consumption, because reducing the atmosphere of intake air by 3 ° C reduces energy consumption by producing compressed air by 1% . Under the influence of the control unit 18, the valves 11, 13, 15 and 17 are closed, and the valves 4 and 7 open. After compression, air with a temperature above 120 ° C is directed through the discharge line 2, the main pipe 3 and through the valve 4 to the end cooler 5, where it is cooled to a temperature of about 100 ° C. Further, the cooling process of the compressed air continues in the air collector 6, condensation of moisture vapor in the compressed air takes place here. From the air intake 6 through the open valve 7, compressed air with a temperature exceeding the ambient temperature by 20-40 ° C, enters the pneumatic network pipeline 8. Along the length of the pneumatic network 8, thermal equilibrium does not occur, i.e. equal temperatures of compressed air and the environment. As a result, there is practically no condensation of the remaining moisture vapor and compressed air with a given temperature and pressure, fixed by pressure and temperature sensors 21, enters the consumer's pneumatic network. Regulation of the compressor 1 is carried out on the basis of known schemes by the control unit 18 according to the ratio of temperature and pressure recorded by pressure and temperature sensors 19 on the suction pipe 20 and pressure and temperature sensors 21 installed on the pneumatic network 8.

При минусовых температурах окружающей среды и высокой относительной влажности атмосферного воздуха, особенно часто наблюдаемой в зимне-весеннем периоде и фиксируемой датчиками температуры и давления 19, всасываемый поток, насыщенный твердыми частицами жидкости в виде снега, инея и/или каплеобразной влаги, через сетку 28 и входное отверстие 27 поступает в суживающееся сопло 22. Воронкообразное движение всасываемого воздуха в суживающемся сопле 22 приводит к укреплению и коагуляции замерзшей влаги в виде льда и снега и/или каплеобразной влаги, которая после выходного отверстия 29, внезапно расширяясь, ударяется об отражательную перегородку 30. Энергия удара потока атмосферного всасываемого воздуха переходит на отражательной биметаллической перегородке 30 в теплоту и частично замерзшую влагу превращает в каплеобразную с последующим заполнением пор пластины 31, где и осуществляется ее испарение.At minus ambient temperatures and high relative humidity of atmospheric air, which is especially often observed in the winter-spring period and recorded by temperature and pressure sensors 19, an intake stream saturated with solid particles of liquid in the form of snow, hoarfrost and / or drop-like moisture through the grid 28 and the inlet 27 enters the tapering nozzle 22. The funnel-shaped movement of intake air in the tapering nozzle 22 leads to the strengthening and coagulation of frozen moisture in the form of ice and snow and / or droplet-like moisture and, which, after the outlet 29, suddenly expanding, hits the reflective wall 30. The impact energy of the atmospheric intake air stream passes to the bimetallic reflective wall 30 into heat and transforms partially frozen moisture into droplet with subsequent filling of the pores of the plate 31, where it evaporates .

В связи с тем, что отражательная перегородка 30 выполнена из биметалла, под действием разности температур пористой пластины 31, где осуществляется процесс испарения с отбором тепла, и сплошной пластины 32 осуществляется термовибрация отражательной перегородки 30 и неиспарившаяся влага сбрасывается для накапливания в коническое днище 24, где воздействует на поплавок-конденсатор 25 и выбрасывается из воздушного фильтра 22. Очищенный от влаги всасываемый воздух по всасывающему трубопроводу 20 поступает в компрессор 1, где сжимается и по нагнетательному трубопроводу 2, основному трубопроводу 3 через открытый клапан 4 поступает с температурой около 120°С в концевой холодильник 5 для частичного охлаждения и далее в воздухосборник 6.Due to the fact that the reflective partition 30 is made of bimetal, under the influence of the temperature difference of the porous plate 31, where the process of evaporation with heat removal is carried out, and the continuous plate 32, thermal vibration of the reflective partition 30 is carried out and non-evaporated moisture is discharged to accumulate in the conical bottom 24, where acts on the float-condenser 25 and is discharged from the air filter 22. The intake air, cleaned from moisture, enters the compressor 1 through the suction pipe 20, where it is compressed and pumped flax line 2, the main conduit 3 through the open valve 4 is supplied with a temperature of about 120 ° C in a refrigerator terminal 5 for partial cooling and further into the air collector 6.

В воздухосборнике 6 осуществляется процесс конденсации паров влаги, не отделенной в воздушном фильтре 22. Сжатый воздух с температурой, на 10-20°С превышающей температуру окружающей среды, через открытый клапан 7 поступает в пневмосеть 8. В результате воздействия на пневмосеть 8 окружающей среды с минусовыми температурами осуществляется интенсивное охлаждение сжатого воздуха с конденсацией паров влаги, а появившаяся в трубопроводах жидкость, охлаждаясь, замерзает. Это приводит к резкому увеличению гидравлического сопротивления трубопроводов пневмосети 8. В этом случае, наряду с изменением температуры сжатого воздуха, изменяется его давление, что фиксируется датчиками 21 давления и температуры и передается на блок управления 18.In the air collector 6, the process of condensation of moisture vapor not separated in the air filter 22 is carried out. Compressed air with a temperature 10-20 ° C higher than the ambient temperature, enters the pneumatic network 8 through the open valve 7. As a result of exposure to the pneumatic network 8, the environment minus temperatures, intensive cooling of compressed air with condensation of moisture vapor is carried out, and the liquid that appears in the pipelines freezes when it cools. This leads to a sharp increase in the hydraulic resistance of the pipelines of the pneumatic network 8. In this case, along with a change in the temperature of the compressed air, its pressure also changes, which is detected by the pressure and temperature sensors 21 and transmitted to the control unit 18.

В результате воздействия блока управления 18 на электрически связанные с ним клапаны осуществляются следующие операции: открываются клапаны 11, 13, 15 и 17, закрываются клапаны 4 и 7. Тогда сжатый воздух из компрессора 1 с температурой около 120°С через открытый клапан 11 по вспомогательному трубопроводу 10 поступает в теплообменник-утилизатор 9, где отдает часть тепла и по вспомогательному трубопроводу 12 через открытый клапан 13 направляется в концевой холодильник 5. Совместное охлаждение в теплообменнике-утилизаторе 9 и в воздухосборнике 6 обеспечивает дополнительное снижение температуры сжатого воздуха до значений, близких к температуре окружающей среды, т.е. в воздухосборнике 6 осуществляется полная конденсация паров влаги. Из воздухосборника 6 сжатый воздух по дополнительному трубопроводу 14 через клапан 15 поступает в теплообменник-утилизатор 9, где нагревается на 10-20°С (отбирая тепло от потока сжатого воздуха, движущегося непосредственно от компрессора 1) и по дополнительному трубопроводу 16 через клапан 17 направляется в пневмосеть 8.As a result of the action of the control unit 18 on the electrically connected valves, the following operations are performed: valves 11, 13, 15 and 17 are opened, valves 4 and 7 are closed. Then, compressed air from compressor 1 with a temperature of about 120 ° C through an open valve 11 is auxiliary the pipeline 10 enters the heat exchanger-utilizer 9, where it gives off part of the heat and through the auxiliary pipe 12 through the open valve 13 is sent to the end cooler 5. Joint cooling in the heat exchanger-utilizer 9 and in the air collector 6 provides reduction by an additional compressed air temperature to a value close to the ambient temperature, i.e. in the air bag 6 is a complete condensation of moisture vapor. From the air collector 6, compressed air through an additional pipe 14 through a valve 15 enters a heat exchanger-utilizer 9, where it is heated to 10-20 ° C (taking heat from a stream of compressed air moving directly from the compressor 1) and is sent through an additional pipe 16 through a valve 17 to the pneumatic network 8.

Поступление в наземную пневмосеть 8 подогретого воздуха с уменьшенным количеством парообразной влаги обеспечивает надежность прохождения потока без охлаждения до температуры окружающей среды и, соответственно, без выпадения конденсата по длине пневмосети. В результате в пневмосеть 8 поступает сжатый воздух заданного нормированного давления и с несколько повышенной температурой, что фиксируется датчиками давления и температуры 21 и контролируется блоком управления 18.The arrival of heated air to the ground pneumatic network 8 with a reduced amount of vaporous moisture ensures reliable passage of the flow without cooling to ambient temperature and, accordingly, without condensation falling along the length of the pneumatic network. As a result, compressed air of a given normalized pressure and with a slightly elevated temperature enters the pneumatic network 8, which is detected by pressure and temperature sensors 21 and is controlled by the control unit 18.

Преимущество предлагаемого изобретения состоит в том, что за счет лишь конструктивного выполнения воздушного фильтра в виде резонатора оно позволит без дополнительных энергозатрат увеличить подачу сжатого воздуха к потребителю.The advantage of the invention is that due to only the structural design of the air filter in the form of a resonator, it will allow, without additional energy consumption, to increase the supply of compressed air to the consumer.

Оригинальность технического решения заключается в том, что снабжение компрессорной установки воздушным фильтром в виде резонатора с отражательной перегородкой из биметалла и состоящей из двух жестко соединенных пластин, одна из которых пористая, обеспечивает снижение энергозатрат на производство сжатого воздуха в изменяющихся погодно-климатических условиях эксплуатации путем поддержания максимального массового поступления атмосферного всасываемого воздуха в компрессор при нормированном температурном режиме, обеспечиваемом дополнительным процессом испарения атмосферной влаги.The originality of the technical solution lies in the fact that the compressor unit is equipped with an air filter in the form of a resonator with a bimetal reflective partition and consisting of two rigidly connected plates, one of which is porous, which reduces energy costs for the production of compressed air in changing weather and climate conditions by maintaining maximum mass intake of atmospheric intake air into the compressor at normalized temperature conditions provided by additional ADDITIONAL process of evaporation of the atmospheric moisture.

Claims

A compressor installation comprising a compressor, heat exchanger-utilizer installed on the discharge line, an end cooler, an air collector interconnected by main and additional pipelines, which are equipped with valves electrically connected to the control unit, the compressor being connected to the air filter by the suction pipe, which is a casing with a cover and a conical bottom, in the lower part of which a float-condenser is installed, a device is made in the upper part of the housing in the form of a tapering nozzle, to which the mesh is attached to the inlet, and after its outlet there is a baffle made of bimetal and consisting of rigidly connected plates, while the first plate is porous on the outlet side of the tapering nozzle, and the second is solid, different the fact that the filter is made in the form of a resonator, and the reflective partition by means of a hinge is movably mounted in the upper part of the filter housing and divides the internal cavity of the housing into EASURES communicating respectively with the suction conduit and the tapered nozzle and the float arm through the condenser associated with the baffle means is rigidly connected to the thrust.