RU2370675C1

RU2370675C1 - Compressor plant

Info

Publication number: RU2370675C1
Application number: RU2008128197/06A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Платонович Дубяга (RU); Анатолий Платонович Дубяга; Андрей Николаевич Кобелев (RU); Андрей Николаевич Кобелев; Николай Сергеевич Кобелев (RU); Николай Сергеевич Кобелев; Петр Юрьевич Щедрин (RU); Петр Юрьевич Щедрин; Александр Сергеевич Якушев (RU); Александр Сергеевич Якушев
Priority date: 2008-07-09
Filing date: 2008-07-09
Publication date: 2009-10-20

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: proposed plant comprises compressor, heat exchanger, end refrigerator and air accumulator interconnected by the main and extra pipelines mounted at the pressure line. Aforesaid pipelines are furnished with valves electrically connected to control unit. Note here that compressor is connected, via suction line, with air filter representing a resonator with cover and tapered bottom. The bottom lower part accommodates a float-condenser. The housing upper part accommodates a tapered nozzle. The nozzle outlet is furnished with a screen. A bimetal baffle consisting of rigidly jointed plates is arranged behind the said outlet. Note here that the first plate is porous, while the second one is solid. Note also that aforesaid baffle is pivoted to the filter housing upper part to separate the housing into chambers communicating with aforesaid suction pipeline and tapered nozzle. The latter has its inner surface features curvilinear grooves running from the inlet to outlet, the curvature being directed clockwise. Mind that the baffle first plate features curvilinear grooves with pores the curvature of which is directed counter clockwise.

EFFECT: lower power consumption for production of compressed air at negative ambient temperatures.

4 dwg

Description

Изобретение относится к управлению компрессорными установками, эксплуатируемыми в различных отраслях народного хозяйства, находящимися в климатических условиях с длительным воздействием минусовых температур, особенно на шахтных предприятиях 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, especially in mining enterprises of the mining industry.

Известна компрессорная установка (см. патент РФ 2184247, МПК F04D 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 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 состоит из двух жестко соединенных пластин, при этом первая пластина отражательной перегородки 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 2184247, IPC F04D 29/58, 2002, Bull. No. 18), containing a compressor, heat exchanger-heat exchanger installed on the discharge line, an end cooler, an air collector, interconnected by main and additional pipelines, which are equipped valves 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 a reflective partition made of bimetal is installed and consists of two rigidly connected plates, while the first plate of the reflective partition is on the outlet side the openings of the tapering nozzle are made porous, and the second is continuous, while the filter is made in the form of a resonator, and the reflective partition is hinged movably mounted in the upper part to filter housing and divides the internal cavity of the housing into chambers communicating respectively with the suction pipe and tapering nozzle, and the float-condenser through a lever connected to the reflective wall by means of a rigidly connected rod.

Недостатком компрессорной установки является энергоемкость производства сжатого воздуха, обусловленная возникновением в эксплутационных условиях вибрации воздушного фильтра, что приводит к изменяющемуся массовому поступлению атмосферного воздуха во всасывающий трубопровод компрессора.The disadvantage of the compressor installation is the energy intensity of the 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.

Известна компрессорная установка (см. патент РФ №2234003, МПК F04D 29/58, 2004), содержащая 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 в виде резонатора, 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, кроме того, 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.A known compressor installation (see RF patent No. 2234003, IPC F04D 29/58, 2004) containing 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 with a control unit, the compressor being connected via an intake pipe to the air filter in the form of a resonator, which is a housing with a cover and a conical bottom, in the lower part of which a float is installed ok-condenser, in the upper part of the body 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 reflective partition made of bimetal and consisting of rigidly connected plates, while the first plate is from the outlet opening of the tapering the nozzle is made porous, and the second is solid, in addition, the reflective partition by means of a hinge is movably fixed in the upper part of the filter housing and divides the internal cavity of the housing meat into chambers communicating respectively with the suction pipe and a tapered nozzle.

Недостатком является наблюдаемое закупоривание пор на первой пластине биметаллической отражательной перегородки твердыми частицами ржавчины и/или окалины, образующимися на внутренней поверхности суживающегося сопла, а также мелкими частицами пыли, проходящими через сетку на входном отверстии суживающего сопла, обусловленными наличием их во всасываемом воздухе, особенно при эксплуатации компрессорной установки для шахтных предприятий горной промышленности, а закупоривание пор резко снижает ожидаемый эффект по поддержанию максимальной массовой производительности компрессора в условиях вибрационного воздействия на воздушный фильтр.The disadvantage is the observed clogging of the pores on the first plate of the bimetallic reflective partition with solid rust and / or scale particles formed on the inner surface of the narrowing nozzle, as well as small dust particles passing through the mesh at the inlet of the narrowing nozzle, due to their presence in the intake air, especially when operation of a compressor unit for mining enterprises of the mining industry, and clogging of pores sharply reduces the expected effect of maintaining the maxim noy mass compressor performance under vibration exposure to the air filter.

Технической задачей изобретения является устранение возможности закупоривания пор первой пластины отражательной перегородки из биметалла путем образования микровзрывов и микрозавихрений в зоне контакта потока всасываемого воздуха с поверхности пористой пластины, что практически обеспечивает поддержание максимальной массовой производительности компрессора в специфических условиях эксплуатации, обусловленных наличием мелких твердых загрязнений в потоке всасываемого воздуха.An object of the invention is to eliminate the possibility of clogging the pores of the first plate of the bimetal reflective partition by the formation of microexplosions and micro-eddies in the contact zone of the intake air flow from the surface of the porous plate, which practically ensures maximum compressor mass performance in specific operating conditions due to the presence of fine solid impurities in the stream intake air.

Технический результат по достижению максимальной массовой производительности компрессора в изменяющихся условиях эксплуатации, особенно для шахтных предприятий горной промышленности, достигается тем, что 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 в виде резонатора, 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 его прикреплена сетка, а после выходного 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, кроме того, 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, на внутренней поверхности которого выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от входного отверстия к выходному, кривизна которых имеет направление по ходу движения часовой стрелки, а на первой пластине отражательной перегородки со стороны выходного отверстия суживающегося сопла выполнены криволинейные канавки с порами, кривизна которых имеет направление против движения часовой стрелки.The technical result to achieve maximum mass productivity of the compressor in changing operating conditions, especially for mining enterprises of the mining industry, is achieved by the fact that the compressor installation contains 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, and the compressor by means of a suction the piping is connected to an air filter in the form of a resonator, which is a housing with a cover and a conical bottom, a condenser float is installed in the lower part, a device in the form of a tapering nozzle is made in the upper part of the housing, a grid is attached to its inlet, and after the outlet is installed a bimetal reflective partition made of rigidly connected plates, the first plate being porous on the outlet side of the tapering nozzle, and the second In addition, by means of a hinge, the reflective partition is 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 pipe and the narrowing nozzle, on the inner surface of which there are curved grooves longitudinally located from the inlet to the outlet, curvature which has a direction in the direction of clockwise movement, and on the first plate of the reflective partition from the side of the outlet tapering with Opl made curved grooves with pores, the curvature of which has a counterclockwise direction.

На фиг.1 представлена принципиальная схема компрессорной установки, на фиг.2 - общий вид воздушного фильтра компрессора, на фиг.3 - внутренняя поверхность суживающегося сопла, на фиг.4 - поверхность первой пластины отражательной перегородки с криволинейными канавками со стороны суживающегося сопла.Figure 1 presents a schematic diagram of a compressor installation, figure 2 is a General view of the compressor air filter, figure 3 is the inner surface of the tapering nozzle, figure 4 is the surface of the first plate of the reflective partition with curved grooves from the side of the tapering nozzle.

Компрессорная установка состоит из компрессора 1, установленных на нагнетательной линии 2, посредством основного трубопровода 3 и клапана 4, концевого холодильника 5 и воздухопровода 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 воздухопроводом 6, а дополнительным трубопроводом 16 и клапаном 17 соединен с пневмосетью 8. Блок управления 18 электрически соединен с датчиком давления и температуры 19, установленным на всасывающем трубопроводе 20, и датчиком давления и температуры 21, установленным на пневмосети 8. На всасывающем трубопроводе 20 укреплен воздушный фильтр, 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 из биметалла 30, состоящая из жестко соединенных пластин, причем первая платина 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 pipe 3 and valve 4, the end cooler 5 and the air pipe 6, the latter through valve 7 connected to the pneumatic network 8, the heat exchanger-utilizer 9 with an additional pipe 10 and valve 11 connected to 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 duct 6, and additional pipe 16 and valve 17 is connected to the pneumatic network 8. The control unit 18 is electrically connected to a pressure and temperature sensor 19 installed on the suction pipe 20, and a pressure and temperature sensor 21 installed on the pneumatic network 8. An air filter is mounted on the suction pipe 20 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 a device is made in the form of a tapering nozzle 26, to one hole 27 of which the grid 28 is attached, while after the outlet 29 of the tapering nozzle 26, a bimetal 30 reflective wall is installed, consisting of rigidly connected plates, the first platinum 31 being porous from the outlet side of the tapering nozzle 26 and the second 32 solid. 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 separates the internal cavity of the filter housing 22 into a chamber 34 communicating with the tapering nozzle 26 and a chamber 35 communicating with the suction pipe 20. The condenser float 25 is connected to the baffle 30 through a lever 36 by means of a rigidly connected rod 37.

На внутренней поверхности 38 суживающегося сопла 26 выполнены криволинейные канавки 39, продольно расположенные от входного отверстия 27 к выходному 29, кривизна которых имеет направление по ходу движения часовой стрелки, а на поверхности 41 первой пластины 31 со стороны выходного отверстия 29 суживающегося сопла 26 выполнены криволинейные канавки 41 с порами 42, кривизна которых имеет направление против движения часовой стрелки.On the inner surface 38 of the tapering nozzle 26, curved grooves 39 are made longitudinally spaced from the inlet 27 to the outlet 29, the curvature of which has a clockwise direction, and curved grooves are made on the surface 41 of the first plate 31 from the side of the outlet 29 of the tapering nozzle 26 41 with pores 42, the curvature of which has a counterclockwise direction.

Компрессорная установка работает следующим образом.The compressor installation operates as follows.

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, насыщенный мелкодисперсной пылью (при эксплуатации на шахтных предприятиях горной промышленности), поступает через сетку 28 (на которой остаются крупные твердые и жидкообразные загрязнения) во входное отверстие 27 суживающегося сопла 26, где начинает перемещаться по криволинейным канавкам 39.At positive ambient temperatures in the autumn-winter period with high relative humidity and corresponding pressure and temperature parameters recorded by sensors 19 installed on the suction pipe 20, atmospheric air saturated with fine dust (when used in mining enterprises of the mining industry) enters through a grid 28 (on which large solid and liquid contaminants remain) into the inlet 27 of the tapering nozzle 26, where it begins to move along a curved channel Avkam 39.

В связи с выполнением криволинейных канавок 39 на внутренней поверхности 38 суживающегося сопла 2, продольно расположенных от входного отверстия 27 к выходному отверстию 29, кривизна которых имеет направление по ходу движения часовой стрелки (см., например, Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. М.: Наука, 1966-872 с, ил.), движущийся поток всасываемого атмосферного воздуха закручивается в том же направлении. Закручивание в суживающемся сопле 26 атмосферного воздуха с каплеобразными частичками способствует их коагуляции, частичной конденсации соприкасающихся с укрепленными каплями паров влаги. Наличие жидкой фазы в суживающемся сопле 26 приводит к процессу окисления ее внутренней поверхности 38, т.е. образованию ржавчины, которая в виде мелких частиц отрывается, закручивается с потоком атмосферного всасываемого воздуха и на выходе из отверстия 29, внезапно расширяясь, ударяется об отражательную перегородку 30 с осуществлением эффекта Джоуля-Томпсона.In connection with the implementation of curved grooves 39 on the inner surface 38 of the tapering nozzle 2, longitudinally located from the inlet 27 to the outlet 29, the curvature of which has a clockwise direction (see, for example, M.Ya. Vygodsky, Handbook of Higher Mathematics M .: Nauka, 1966-872 s, ill.), The moving flow of intake air is swirling in the same direction. Twisting in the tapering nozzle 26 of atmospheric air with droplet-like particles contributes to their coagulation, partial condensation of moisture vapor in contact with the strengthened drops. The presence of a liquid phase in the tapering nozzle 26 leads to the oxidation of its inner surface 38, i.e. the formation of rust, which in the form of small particles comes off, swirls with the flow of atmospheric intake air and at the outlet from the opening 29, suddenly expanding, hits the reflective partition 30 with the implementation of the Joule-Thompson effect.

В связи с выполнением криволинейных канавок 41 на поверхности 40 первой пластины 31 со стороны выходного отверстия 29 суживающегося сопла 26 с порами 42, кривизна которых имеет направление против движения часовой стрелки, движущийся поток всасываемого атмосферного воздуха закручивается в том же направлении.In connection with the implementation of curved grooves 41 on the surface 40 of the first plate 31 from the side of the outlet 29 of the tapering nozzle 26 with pores 42, the curvature of which has a counterclockwise direction, the moving flow of intake air is twisted in the same direction.

В пограничном слое, омывающем поверхность 40 всасываемым атмосферным воздухом, образуются противоположно вращающиеся микрозавихрения и микровзрывы из-за встречи двух закрученных в разные направления потоков (см., например, Меркулов П.И. Вихревой эффект и его применение в промышленности. - М.: Машиностроение, 1969, 363 с., ил). В результате твердые частицы (ржавчина, атмосферная и технологическая пыль шахтных предприятий) витают в потоке воздуха и, соответственно, не забивают поры 42 на поверхности 40 первой пластины 31 отражательной перегородки 26 и жидкости, а заполняют поры 41 пластины 31 глубиной до пластины 32 с последующим образованием пятна жидкости на поверхности 40.In the boundary layer washing the surface 40 with the absorbed atmospheric air, oppositely rotating micro-eddies and microexplosions are formed due to the meeting of two flows swirled in different directions (see, for example, Merkulov P.I. Vortex effect and its application in industry. - M .: Engineering, 1969, 363 pp., Silt). As a result, solid particles (rust, atmospheric and technological dust of mine enterprises) are in the air stream and, accordingly, do not clog pores 42 on the surface 40 of the first plate 31 of the baffle plate 26 and liquid, and fill the pores 41 of the plate 31 with a depth of up to plate 32 followed by the formation of a liquid stain on the surface 40.

Последующий контакт пятна жидкости с термодинамически расслоенным на выходе из суживающегося сопла 26 атмосферным всасывающим воздухом (два потока «холодный» - осевой и «горячий» - периферийный), имеющим усредненную температуру (происходит частичное смачивание в корпусе 22 перед отражательной перегородкой 30 «горячего» и «холодного» потоков), превышающую температуру жидкости в порах 42 пластины 31 биметаллической отражательной перегородки 30, приводит к ее испарению. В результате наблюдается дополнительный отбор тепла (при испарении жидкости необходимо подвод тепла) от атмосферного всасываемого воздуха в корпусе фильтра 22.Subsequent contact of the liquid stain with atmospheric intake air (two flows “cold” - axial and “hot” - peripheral) at a temperature that is thermodynamically stratified at the outlet of the tapering nozzle 26 and has an average temperature (partial wetting occurs in the housing 22 in front of the “hot” baffle plate 30 and "Cold" flows), exceeding the temperature of the liquid in the pores 42 of the plate 31 of the bimetal reflective septum 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.

В результате пульсирующего узорного 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, образующих суммарное действие как поперечных, так и продольных вибрационных перемещений.As a result of the pulsating patterned effect of atmospheric intake air on the reflective baffle 30, its vibrational movement (due to movable fastening on the hinge 33) is observed towards the cavity 35, the volume of which is a 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 traction 37 and lever 36, forming the 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, действие ветра с атмосферной и технологической пылью в сторону суживающегося сопла 26 фильтра 22) снижает силу удара их об отражательную перегородку 30, и, соответственно, ее отклонение в полости 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 конденсатора в днище 24, тем интенсивнее колебания поплавка-конденсатора 25, и, соответственно, чем больше масса конденсатора в днище 24 фильтра 22, тем с меньшей амплитудой колеблется поплавок-конденсатор 25), который через тягу 37 и рычаг 38 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 installation, there is no rain, snow, the action of wind with atmospheric and process dust towards the narrowing nozzle 26 of the filter 22) reduces hitting them on the reflective wall 30, and, accordingly, its deviation in the cavity 35 is reduced. 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 the capacitor in the bottom 24, the more intense the vibrations of the float-condenser 25, and, accordingly, the greater the mass of the capacitor in the bottom 24 of the filter 22, the lower the amplitude the float-condenser 25) oscillates, which through the rod 37 and the lever 38 acts on the reflective wall 30, supporting the column of atmospheric intake air in the cavity 35 in the resonant mode and with the air flowing into the compressor 1 through the suction conduit 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 направления 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 wall 30 increases, and, accordingly, its deviation in the direction of the cavity 35 increases, the number of precipitated solid and droplet-like particles in the conical bottom also increases. 24, the capacitor float 25 rises and through the rod 37 and the lever 36 acts on the reflective partition 30, returning it to its original position (a position that provides resonant vibrations of the column intake air in the cavity 35 of the air filter 22).

Следовательно, данное конструктивное решение, устраняя забивание пор 42 на поверхности 41 первой пластины 31 отражательной перегородки 30 и автоматизированно поддерживая режим резонанса, обеспечивает максимальное массовое поступление атмосферного всасываемого воздуха в компрессор в условиях наличия твердых загрязнений в потоке бомбардирующего отражательную перегородку 30.Therefore, this constructive solution, eliminating the clogging of pores 42 on the surface 41 of the first plate 31 of the reflective baffle 30 and automatically maintaining the resonance mode, provides the maximum mass intake of atmospheric intake air into the compressor in the presence of solid contaminants in the flow of the bombarding reflective baffle 30.

После удара об отражательную перегородку 30 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 wall 30, 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 температуры 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 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. 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, enveloping the reflective wall 30 through the intake pipe 20, enters the compressor 1, where it is compressed with lower energy consumption because a decrease in the temperature of the intake air by 3 ° C reduces the energy consumption for the production of 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 sent via discharge line 2, the main pipe 3 through 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. 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 detected by pressure and temperature sensors 21 enters the consumer's pneumatic network. The 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 осенне-зимний и зимне-весенний переходный периоды и фиксируемой датчиками температуры и давления 19, всасываемый поток, насыщенный твердыми частицами жидкости в виде снега, инея и/или каплеобразной влаги и атмосферной, и технологической пылью, через сетку 28 и входное отверстие 27 поступает в суживающееся сопло 22, где начинает перемещаться по криволинейным канавкам 39. Закрученный атмосферный всасываемый воздух, как и при условиях положительных температур (процесс, описанный ранее), но насыщенный замерзшей влагой в виде льда и снега и/или каплеобразной влагой, 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 замерзшую влагу частично превращает в каплеобразную с последующим заполнением пор пластины 31, где и осуществляется ее испарение. Контакт противоположно вращающихся потоков атмосферного всасываемого воздуха, выходящего из суживающегося сопла 22 и контактирующего с поверхностью 40 при перемещении по канавкам 41 с порами 42, приводит к витанию твердых частиц, предотвращая закупоривание пор 42. Кроме того, в связи с тем, что отражательная перегородка 30 выполнена из биметалла, под действием разности температур пористой платины 31, где осуществляется процесс испарения с отбором тепла, и сплошной пластины 32 осуществляется термовибрация отражательной перегородки 30, загрязнения в виде твердых частиц и неиспарившейся влаги сбрасываются для накопления в коническое днище 24, где воздействуют на поплавок-конденсатор 25 и выбрасываются 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 3 через открытый клапан 4 поступает с температурой около 120°С в концевой холодильник 5 для частичного охлаждения и далее в воздухосборник 6.At minus ambient temperatures and high relative humidity of atmospheric air, which is especially often observed in the autumn-winter and winter-spring transition periods 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 and atmospheric and process dust, through the grid 28 and the inlet 27 enters the tapering nozzle 22, where it begins to move along the curved grooves 39. Swirling atmospheric intake air as under positive temperatures (the process described earlier), but saturated with frozen moisture in the form of ice and snow and / or drop-like moisture, after the outlet 29, suddenly expanding, hits the reflective wall 30. The impact energy of the flow of atmospheric intake air passes on the reflective bimetallic partition 30 into heat and frozen moisture it partially transforms into drop-like with the subsequent filling of the pores of the plate 31, where it is evaporated. The contact of oppositely rotating streams of atmospheric intake air coming out of the tapering nozzle 22 and in contact with the surface 40 when moving along the grooves 41 with the pores 42 leads to the flow of solid particles, preventing clogging of the pores 42. In addition, due to the fact that the baffle plate 30 made of bimetal, under the action of the temperature difference of porous platinum 31, where the evaporation process with heat removal is carried out, and the continuous plate 32 is thermally vibrated by the reflective partition 30, it is dirty In the form of solid particles and non-evaporated moisture, they are discharged for accumulation into the conical bottom 24, where they act on the float-condenser 25 and are discharged from the air filter 22. The intake air, cleaned of moisture, enters the compressor 1 through the suction pipe 20, where it is also compressed by the discharge pipe 2, the main 3 through the open valve 4 enters with a temperature of about 120 ° C in the end cooler 5 for partial cooling and then 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 давления, 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-за 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 by an additional reduction of the temperature of the compressed air to values close to the ambient temperature, i.e. in the air bag 6 is a complete condensation of moisture vapor. Due to the air collector 6, compressed air through an additional pipe 14 through a valve 15 enters the heat exchanger-utilizer 9, where it is heated to 10-20 ° C (taking heat from a stream of compressed air moving directly from compressor 1), and through an additional pipe 16 through valve 17 goes 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.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в том, что выполнение криволинейных канавок с различной кривизной (по ходу движения и против движения часовой стрелки) на внутренней поверхности суживающегося сопла на пористой поверхности отражательной перегородки из биметалла устраняет возможность забивания пор твердыми частицами (ржавчина, атмосферная и технологическая пыль, проходящая через сетку на входном отверстии суживающегося сопла), что в конечном итоге обеспечивает поддержание максимальной массовой производительности компрессора в изменяющихся погодно-климатических условиях эксплуатации для шахтных предприятий горной промышленности.The originality of the proposed technical solution lies in the fact that the implementation of curved grooves with different curvatures (in the direction of movement and counterclockwise) on the inner surface of the narrowing nozzle on the porous surface of the bimetal reflective partition eliminates the possibility of clogging of pores with solid particles (rust, atmospheric and technological dust passing through the grid at the inlet of the tapering nozzle), which ultimately ensures maximum mass production compressor telnosti under changing climatic conditions for coal mining enterprises.

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 an air filter in the form of a resonator by means of a suction pipe, representing a case with a cover and a conical bottom, in the lower part of which a float-condenser is installed, in the upper part of the body A device is made in the form of a tapering nozzle, a grid is attached to its outlet, 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 in addition, the reflective partition by means of a hinge is movably fixed in the upper part of the filter housing and divides the internal cavity of the housing into cameras communicating respectively o with a suction pipe and a tapering nozzle, characterized in that on the inner surface of the tapering nozzle there are curved grooves longitudinally spaced from the inlet to the outlet, the curvature of which has a clockwise direction, and on the first plate of the reflective wall from the outlet opening of the tapering nozzles are made curved grooves with pores, the curvature of which has a counterclockwise direction.