RU2395721C2 - Compressor unit comprising compressor element with water injection - Google Patents
Compressor unit comprising compressor element with water injection Download PDFInfo
- Publication number
- RU2395721C2 RU2395721C2 RU2008126269/06A RU2008126269A RU2395721C2 RU 2395721 C2 RU2395721 C2 RU 2395721C2 RU 2008126269/06 A RU2008126269/06 A RU 2008126269/06A RU 2008126269 A RU2008126269 A RU 2008126269A RU 2395721 C2 RU2395721 C2 RU 2395721C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- compressor
- installation according
- inlet
- compressor installation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0007—Injection of a fluid in the working chamber for sealing, cooling and lubricating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0092—Removing solid or liquid contaminants from the gas under pumping, e.g. by filtering or deposition; Purging; Scrubbing; Cleaning
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/04—Heating; Cooling; Heat insulation
- F04C29/042—Heating; Cooling; Heat insulation by injecting a fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
- F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressor (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Separation Of Particles Using Liquids (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к компрессорной установке, содержащей компрессорный элемент с впрыском воды.The present invention relates to a compressor unit comprising a water injection compressor element.
В частности, настоящее изобретение относится к компрессорной установке, содержащей компрессорный элемент с впрыском воды, к которому присоединены входная линия и выходная линия, входной воздушный фильтр, к которому присоединена упомянутая входная линия, водоотделитель, в который подает воздух упомянутая выходная линия, и обратную линию между упомянутым водоотделителем и компрессорным элементом.In particular, the present invention relates to a compressor installation comprising a water injection compressor element to which an inlet line and an outlet line are connected, an air inlet filter to which the inlet line is connected, a water separator into which the said outlet line is supplied with air, and a return line between said water separator and compressor element.
В компрессорных элементах с впрыском воды вращающиеся детали и, в частности, винты в винтовых компрессорных элементах смазываются водой, а не маслом. Эта вода также служит в качестве уплотнителя между этими вращающимися деталями, и она обеспечивает охлаждение, фактически обеспечивая изотермическое сжатие.In compressor elements with water injection, the rotating parts and, in particular, the screws in the screw compressor elements are lubricated with water, not oil. This water also serves as a seal between these rotating parts, and it provides cooling, while actually providing isothermal compression.
Влажность газа и, в частности, воздуха зависит от его температуры и давления. Внутри компрессорного элемента газ смешивается с водой, и уровень насыщенности газа на выходе компрессорного элемента всегда составляет 100%.Humidity of gas and, in particular, air depends on its temperature and pressure. Inside the compressor element, gas is mixed with water, and the gas saturation level at the outlet of the compressor element is always 100%.
В зависимости от абсолютной влажности газа на входе и его давления на выходе компрессорного элемента компрессорный элемент с впрыском воды таким образом либо потребляет, либо производит воду. Чем выше абсолютная влажность газа на входе и чем выше давление на выходе, чем меньше количество потребляемой воды. С другой стороны, компрессорный элемент будет потреблять большее количество воды, если абсолютная влажность на входе падает и/или давление на выходе имеет меньшее значение.Depending on the absolute humidity of the gas at the inlet and its pressure at the outlet of the compressor element, the compressor element with water injection thus either consumes or produces water. The higher the absolute humidity of the gas at the inlet and the higher the pressure at the outlet, the lower the amount of water consumed. On the other hand, the compressor element will consume more water if the absolute humidity at the inlet drops and / or the pressure at the outlet is less.
По этой причине известные компрессорные установки, содержащие компрессорный элемент с впрыском воды, также имеют устройство подачи воды, чтобы добавлять воду при необходимости.For this reason, known compressor installations comprising a water injection compressor element also have a water supply device to add water if necessary.
Обычно воду, которую требуется добавить, впрыскивают через обратную линию непосредственно между вращающимися элементами или на входе компрессорного элемента.Typically, the water to be added is injected through a return line directly between the rotating elements or at the inlet of the compressor element.
Однако это вода должна удовлетворять определенным жестким требованиям.However, this water must meet certain stringent requirements.
Потребляемая вода представляет собой химически чистую воду, так что если будет добавлена обычная вода, то потребление воды приведет к повышению концентрации солей и других подобных субстанций в остающейся воде. Это может привести к повреждению компрессорного элемента и, в частности, уплотнений и подшипников.The water consumed is chemically pure water, so if ordinary water is added, water consumption will increase the concentration of salts and other similar substances in the remaining water. This can lead to damage to the compressor element and, in particular, to seals and bearings.
Добавление воды или потребление чистой воды также может изменить величину показателя pH воды в контуре, что в свою очередь может способствовать возникновению коррозии.Adding water or consuming pure water can also change the pH value of the water in the circuit, which in turn can lead to corrosion.
Известно, что по этой причине добавляют воду через обратный осмос, из-за чего устройство подачи воды имеют относительно высокую стоимость.It is known that for this reason water is added through reverse osmosis, which is why the water supply device has a relatively high cost.
Согласно документу WO-A-96/21109 вода, которая была выделена в водоотделителе после компрессорного элемента, возвращается в этот компрессорный элемент через ионизатор, в котором растворенные в воде природные минералы, такие как кремний, кальций, магнезий и железо, преобразуются в форму гидроокиси, после чего они приобретают электрический заряд.According to WO-A-96/21109, the water that was separated in the water separator after the compressor element is returned to this compressor element through an ionizer, in which natural minerals dissolved in water, such as silicon, calcium, magnesia and iron, are converted to the hydroxide form after which they acquire an electric charge.
Поскольку частицы гидроокиси имеют одинаковую полярность, предотвращается их скопление и, следовательно, осаждение. Тем не менее, поскольку эти части сохраняют свой заряд только временно, процесс ионизации должен повторяться непрерывно, и циркулирующая вода должна прокачиваться через ионизатор несколько раз в минуту. Более того, выпадение осадков полностью не исключается, и впрыскиваемая вода также должна фильтроваться, чтобы предотвратить попадание иных загрязнений.Since hydroxide particles have the same polarity, their accumulation and, therefore, deposition are prevented. However, since these parts retain their charge only temporarily, the ionization process must be repeated continuously, and the circulating water must be pumped through the ionizer several times per minute. Moreover, precipitation is not completely excluded, and the injected water should also be filtered to prevent other contaminants from entering.
Целью настоящего изобретения является разрешение одного или более упомянутых и определенных других недостатков.The aim of the present invention is to resolve one or more of the above and certain other disadvantages.
Так, настоящее изобретение относится к компрессорной установке, содержащей компрессорный элемент с впрыском воды, к которому присоединены входная линия и выходная линия, входной воздушный фильтр, к которому присоединена упомянутая входная линия, водоотделитель, в который подает воздух упомянутая выходная линия, и обратную линию между этим водоотделителем и компрессорным элементом, причем упомянутый входной воздушный фильтр представляет собой корпус, содержащий отверстие для впуска воздуха, отверстие для выпуска воздуха, к которому присоединена упомянутая входная линия, подложку, которая вставляется в этот корпус и через которую проходит всасываемый воздух, причем упомянутый входной воздушный фильтр представляет собой влажный фильтр, к которому присоединено устройство подачи воды, причем упомянутая подложка состоит из материала с открытой ячеистой структурой, причем упомянутое устройство подачи воды содержит, по меньшей мере, одно из: линию, которая соединена с упомянутым водоотделителем, и устройство подачи для дополнительной воды.Thus, the present invention relates to a compressor installation comprising a water injection compressor element to which an inlet line and an outlet line are connected, an inlet air filter to which the inlet line is connected, a water separator into which the said outlet line is supplied with air, and a return line between this water separator and a compressor element, wherein said air inlet filter is a housing comprising an air inlet opening, an air exhaust opening to which and said inlet line is connected, a substrate which is inserted into this housing and through which intake air passes, said inlet air filter being a wet filter to which a water supply device is connected, said substrate consisting of a material with an open cellular structure, said device the water supply contains at least one of: a line that is connected to said water separator, and a supply device for additional water.
Путем впрыска воды во входной воздушный фильтр воздух одновременно увлажняется и очищается, поскольку загрязнения захватываются впрыскиваемыми водяными каплями и удаляются. Часть впрыскиваемой воды испаряется и переносится в воздушном потоке в компрессорный элемент.By injecting water into the air inlet filter, the air is simultaneously humidified and cleaned, since contaminants are captured by the injected water droplets and removed. Part of the injected water evaporates and is transferred in the air stream to the compressor element.
Поскольку часть воды, которая была впрыснута во входной воздушный фильтр, попадает в компрессорный элемент вместе с всасываемым газом в форме водяного пара, эта вода представляет собой химически чистую воду и не оказывает никакого влияния ни на уровень минералов и солей, ни на величину pH воды для впрыска.Since the part of the water that was injected into the inlet air filter enters the compressor element together with the suction gas in the form of water vapor, this water is chemically pure water and has no effect on the level of minerals and salts, nor on the pH of the water for injection.
Компрессорная установка этого типа имеет преимущество, заключающееся в том, что всасываемый воздух компрессорного элемента увлажняется до такого уровня, что в течение периодов, когда окружающий воздух сухой, больше не требуется дополнительной подачи деминерализованной воды или воды, которая была очищена посредством обратного осмоса.A compressor installation of this type has the advantage that the intake air of the compressor element is humidified to such a level that during periods when the surrounding air is dry, additional supply of demineralized water or water that has been purified by reverse osmosis is no longer required.
Еще одно преимущество компрессорной установки согласно настоящему изобретению заключается в том, что стоимость ее изготовления относительно низка, и что она демонстрирует значительно более высокую эффективность фильтрации, чем обычные воздушные фильтры без впрыска воды.Another advantage of the compressor unit according to the present invention is that its manufacturing cost is relatively low, and that it exhibits significantly higher filtration efficiency than conventional air filters without water injection.
Дополнительное преимущество заключается в том, что входной воздушный фильтр компрессорной установки согласно настоящему изобретению вызывает меньшее падение давления, чем обычные сухие воздушные фильтры, что повышает производительность компрессора.An additional advantage is that the inlet air filter of the compressor unit according to the present invention causes a lower pressure drop than conventional dry air filters, which increases the performance of the compressor.
Еще одно дополнительное преимущество компрессорной установки согласно настоящему изобретению заключается в том, что она предоставляет возможность добавления воды относительно простым и недорогим способом, без снижения качества присутствующей в контуре воды и без какого-либо риска повреждения компрессорного элемента из-за увеличения оседания минералов или схожих веществ.Another additional advantage of the compressor installation according to the present invention is that it provides the ability to add water in a relatively simple and inexpensive way, without compromising the quality of the water present in the circuit and without any risk of damage to the compressor element due to increased settling of minerals or similar substances .
Дополнительное преимущество заключается в том, что в компрессорах с регулируемой скоростью между входным воздушным фильтром и входом в компрессорный элемент больше не требуется наличия впускного клапана или "разгрузочного клапана" для поглощения гидравлического удара при остановке компрессора, поскольку гидравлический удар может пройти через входную линию, которая проходит между входным воздушным фильтром и компрессорным элементом, и в соответствующих случаях в дренажную линию, отходящую от этого влажного входного воздушного фильтра.An additional advantage is that in variable speed compressors between the air inlet filter and the inlet to the compressor element, there is no longer a need for an inlet valve or “unloading valve” to absorb water hammer when the compressor stops, because water hammer can pass through the inlet line, which passes between the inlet air filter and the compressor element, and, as appropriate, into the drain line extending from this wet inlet air filter a.
Поскольку упомянутый входной воздушный фильтр представляет собой корпус, в который вставляется подложка, через которую проходит всасываемый воздух, и эта подложка представляет собой материал с открытой ячеистой структурой, такой как полиуретановая пена, полиэтилен или схожий материал, контактная поверхность между водой и всасываемым воздухом увеличивается, из чего следует, что воздух оптимальным образом увлажняется и очищается.Since said air inlet filter is a housing into which a substrate is inserted through which intake air passes, and this substrate is an open cell structure material such as polyurethane foam, polyethylene or similar material, the contact surface between the water and the intake air increases, from which it follows that the air is optimally humidified and purified.
Предпочтительный отличительный признак компрессорной установки согласно настоящему изобретению заключается в том, что упомянутый входной воздушный фильтр снабжен элементом для остановки водяных капель в потоке газа, чтобы предотвратить попадание водяных капель с всасываемым воздухом внутрь.A preferred feature of the compressor installation according to the present invention is that said inlet air filter is provided with an element for stopping water droplets in the gas stream in order to prevent water droplets from entering the intake air inside.
В предпочтительном варианте осуществления компрессорной установки согласно настоящему изобретению упомянутое устройство подачи воды образуется из линии, присоединенной к упомянутому водоотделителю.In a preferred embodiment of the compressor unit according to the present invention, said water supply device is formed from a line connected to said water separator.
Это дает преимущество, заключающееся в том, что вода, выделяемая из водоотделителя, может быть использована путем впрыска в упомянутый входной воздушный фильтр, тем самым предоставляя возможность ограничения подачи дополнительной воды.This gives the advantage that the water released from the water separator can be used by injection into said air inlet filter, thereby making it possible to restrict the supply of additional water.
Еще одно преимущество заключается в том, что входной воздушный фильтр в подобной компрессорной установке действует по принципу самоочищения в силу того, что он периодически обрызгивается чистой водой, выделенной из водоотделителя.Another advantage is that the inlet air filter in such a compressor unit operates on the principle of self-cleaning due to the fact that it is periodically sprayed with clean water released from the water separator.
В еще одном предпочтительном отличительном признаке настоящего изобретения упомянутое устройство подачи воды во входной воздушный фильтр представляет собой устройство подачи дополнительной воды.In a further preferred feature of the present invention, said water supply device to the air inlet filter is an additional water supply device.
Этот вариант осуществления имеет те же преимущества, что и вариант осуществления, в котором добавляемая вода извлекается из водоотделителя, и, сверх того, предоставляет возможность подачи дополнительной воды в компрессорную установку.This embodiment has the same advantages as the embodiment in which the added water is recovered from the water separator, and furthermore, provides the possibility of supplying additional water to the compressor unit.
Для более ясного представления отличительных признаков настоящего изобретения, ниже, в качестве примера и без ограничений, предпочтительный вариант осуществления компрессорной установки согласно настоящему изобретению описан со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:For a clearer presentation of the distinguishing features of the present invention, below, by way of example and without limitation, a preferred embodiment of a compressor unit according to the present invention is described with reference to the accompanying drawings, in which:
фиг.1 - схематическая иллюстрация компрессорной установки согласно настоящему изобретению;figure 1 is a schematic illustration of a compressor unit according to the present invention;
фиг.2 и 3 - иллюстрации процесса работы компрессорной установки с фиг.1;figure 2 and 3 are illustrations of the operation of the compressor unit of figure 1;
фиг.4 - регулирующая кривая, которой следуют в течение работы компрессорной установки с фиг.1 в нормальном режиме с достаточным количеством водяного пара во всасываемом воздухе; иfigure 4 is a control curve that is followed during the operation of the compressor installation of figure 1 in normal mode with a sufficient amount of water vapor in the intake air; and
фиг.5 - регулирующая кривая, которой следуют в течение работы компрессорной установки с фиг.1 в режиме с очень малым количеством водяного пара во всасываемом воздухе, например, во время экстремальной зимней погоды.5 is a control curve that is followed during the operation of the compressor installation of figure 1 in the mode with a very small amount of water vapor in the intake air, for example, during extreme winter weather.
Фиг.1 иллюстрирует компрессорную установку 1 согласно настоящему изобретению, которая снабжена компрессорным элементом 2, например, в форме винтового компрессорного элемента, который приводится в движение двигателем 3 и к которому присоединена входная линия 4. К выходу компрессорного элемента 2 присоединена выходная линия 5, которая подает в водоотделитель 6.Figure 1 illustrates a compressor unit 1 according to the present invention, which is equipped with a
Обратная линия 7 соединяет нижнюю часть водоотделителя 6 с компрессорным элементом 2. В этой обратной линии 7 установлено охлаждающее устройство 8, которое в данном примере, хотя это необязательно, охлаждается посредством вентилятора 9, который приводится в действие двигателем 10.A
Тем не менее, упомянутое охлаждающее устройство 8 может также принять множество других форм, как например жидкостно-жидкостный теплообменник.However, said cooling device 8 may also take many other forms, such as a liquid-liquid heat exchanger.
На верхней части водоотделителя 6 установлен клапан 11 минимального давления для сжатого воздуха, который открывается при предустановленном давлении открытия в водоотделителе и к которому присоединена линия 12 сжатого воздуха для подачи сжатого воздуха в главную сеть.On the upper part of the water separator 6, a
В упомянутую входную линию 4 вставлен входной воздушный фильтр 13, который в данном случае состоит из корпуса 14 с отверстием 15 для впуска воздуха и отверстием 16 для выпуска воздуха, к которому присоединена упомянутая входная линия 4. В упомянутый корпус 14 вставлена подложка 17, через которую проходит всасываемый воздух.An
Упомянутый входной воздушный фильтр 13, предпочтительно, также должен быть снабжен элементом 18 или "каплеотбойником", чтобы предотвратить попадание водяных капель в поток газа, а также дренажной линией 19 для загрязненной воды.Said
Упомянутая подложка 17 и элемент 18, предпочтительно, должны представлять собой материал с открытой ячеистой структурой, такой как полиуретановая пена, полиэтилен или схожий материал. Очевидно, что настоящее изобретение не ограничено использованием какого-либо одного из упомянутых материалов для изготовления подложки 17 и элемента 18, и могут также использоваться множество других материалов.Said
В предпочтительном варианте осуществления компрессорной установки 1 согласно настоящему изобретению подложка 17 и/или элемент 18 состоит из материала, в который добавлено одно или более бактериостатических веществ, таких как нано-серебро. Тем не менее следует отметить, что это не является обязательным согласно настоящему изобретению.In a preferred embodiment of the compressor unit 1 according to the present invention, the
В настоящем изобретении упомянутая подложка 17 расположена у дна корпуса 14, тогда как элемент 18 вставлен в верхнюю часть корпуса 14. Упомянутое отверстие 15 для впуска воздуха расположено у дна корпуса 14, напротив подложки 17, тогда как отверстие 16 для выпуска воздуха расположено у верхней части корпуса 14 входного воздушного фильтра 13, напротив элемента 18.In the present invention, said
Упомянутый входной воздушный фильтр 13 согласно настоящему изобретению представляет собой влажный фильтр, к которому присоединено устройство подачи воды, которое в данном случае представляет собой линию 0, один конец которой присоединен к упомянутому водоотделителю 6, а ее другой конец присоединен к упомянутому воздушному фильтру 13 через спринклер 21, который впрыскивает воду в упомянутый входной воздушный фильтр 13, а более конкретно - между подложкой 17 и элементом 18.Said
В упомянутую линию 20 между водоотделителем 6 и входным воздушным фильтром 13 введен управляемый клапан 22.A
Компрессорная установка 1 также снабжена устройством 23 подачи для дополнительной воды, которое в данном случае также образует часть упомянутого устройства подачи воды во входной воздушный фильтр 13 и которое в этом примере присоединено к упомянутому входному воздушному фильтру 13 через спринклер 24.The compressor unit 1 is also provided with an additional
Упомянутое устройство 23 подачи, по существу, состоит из подающей линии 25, например, для водопроводной воды, в которую вставлены управляющий клапан 26 и водяной фильтр 27.Said
Упомянутый водяной фильтр 27, предпочтительно, состоит из абсолютного фильтра с пропускной способностью 5 мкм, значение β которого составляет 1000, то есть эффективность которого составляет 99,9%. Тем не менее, при желании, согласно настоящему изобретению также может использоваться номинальный фильтр воды, хотя эффективность последнего обычно ниже эффективности абсолютного фильтра воды.Said
Как известно, упомянутая выше величина β представляет собой отношение между количеством частиц заданного размера, которые присутствуют в потоке воды до фильтрации, и количеством частиц того же размера, которые присутствуют в потоке воды после фильтрации.As is known, the value of β mentioned above is the ratio between the number of particles of a given size that are present in the water stream before filtration and the number of particles of the same size that are present in the water stream after filtration.
В этом примере, хотя это необязательно, упомянутое устройство 23 подачи для дополнительной воды, сверх того, снабжено водоулучшающим средством, которое предотвращает накопление солей кальция в спринклере 24. Водоулучшающее средство состоит из двух мощных постоянных магнитов 29 и 30, которые установлены под углом 90°, причем их южные полюса направлены к соплу спринклера 24.In this example, although this is not necessary, the aforementioned additional
По меньшей мере, упомянутый спринклер 24, предпочтительно, изготовлен из не содержащего железа металла (такого как латунь или CuNi), так что вода в сопле всегда находится в магнитном поле и накопления солей кальция в спринклере 24 никогда не происходит. Предпочтительно, один или оба спринклера 21 и/или 24 имеют форму "плоскоструйного спринклера", который имеет не круглое отверстие, а щелевидное, чтобы предотвратить формирование отложений.At least said
Предпочтительно, оба упомянутых спринклера 21 и 24 разбрызгивают воду внутрь корпуса 14 входного воздушного фильтра 13 и, более конкретно, между подложкой 17 и элементом 18, и они также изготовлены из не содержащего железо коррозионно-стойкого металла. Также предпочтительно, чтобы оба этих спринклера 21 и 24 имели внутренний фильтр, чтобы предотвратить засорение очень тонкого сопла.Preferably, both of said
В предпочтительном варианте осуществления упомянутые спринклеры 21 и 24 расходуют 0,9 литров воды в час при давлении 7 бар (7000 Па). Тем не менее, очевидно, что спринклеры 21 и 24 не ограничены в этом отношении, и может использоваться множество других типов спринклеров.In a preferred embodiment, said
Компрессорная установка 1 согласно настоящему изобретению также снабжена регулятором уровня, который не показан на чертежах. Упомянутый регулятор уровня соединен с датчиком минимального и максимального уровня, соответственно, на уровнях А и В в водоотделителе 6, а также с упомянутыми управляемыми клапанами 22 и 26.The compressor unit 1 according to the present invention is also equipped with a level control, which is not shown in the drawings. Said level controller is connected to a minimum and maximum level sensor, respectively, at levels A and B in the water separator 6, as well as to said controlled
Процесс работы компрессорной установки согласно настоящему изобретению очень прост и он проиллюстрирован на фиг.2 и 3.The operation process of the compressor unit according to the present invention is very simple and is illustrated in FIGS. 2 and 3.
Когда компрессорный элемент 2 приводится в движение двигателем 3, воздух всасывается через входной воздушный фильтр 13 и входную линию 4. После чего он сжимается компрессорным элементом 2 и проводится через выходную линию 5 в водоотделитель 6 и далее передается через клапан 11 минимального давления в линию 12 сжатого воздуха.When the
Вода, которая выделяется из сжатого воздуха посредством упомянутого водоотделителя 6, передается посредством обратной линии 7 через охлаждающее устройство 8 и далее впрыскивается в компрессорный элемент 2, чтобы обеспечить смазку и охлаждение вращающихся деталей компрессорного элемента 2.Water which is released from the compressed air by means of said water separator 6 is transferred via a
В положении, показанном на фиг.2, уровень воды в водоотделителе 6 находится на заданном максимальном уровне A. Это детектируется посредством упомянутого датчика максимального уровня и сигнализируется в регулятор уровня, который в ответ открывает клапан 22, что приводит к тому, что под действием повышенного давления в водоотделителе 21 вода продавливается через линию 20 в спринклер 21 и впрыскивается внутрь входного воздушного фильтра 13.In the position shown in FIG. 2, the water level in the water separator 6 is at a predetermined maximum level A. This is detected by the said maximum level sensor and is signaled to the level regulator, which in response opens the
Водяные капли, которые разбрызгиваются вниз, увлажняют ячеистую подложку 17 и падают через эту подложку 17 в дренажную линию 19, в результате чего подложка 17 становится полностью влажной. Водяные капли, которые разбрызгиваются вверх, останавливаются элементом 18, который также имеет ячеистую структуру, в результате чего увлажняется только нижняя часть упомянутого элемента 18 и предотвращается попадание водяных капель во входную линию 4.Water droplets, which are sprayed down, moisten the
Всасываемый воздух, который попадает во входной воздушный фильтр 13 через отверстие 15 для впуска воздуха, движется против падающих капель в подложке 17, в результате чего воздух очищается и увлажняется водяными каплями.The intake air that enters the
Подавляющая часть этих капель вместе с частицами пыли, которые были накоплены в подложке 17, удаляется через дренажную линию 19, тогда как их малая часть испаряется и попадает в воздушный поток.The vast majority of these droplets, together with the dust particles that were accumulated in the
Отфильтрованный и увлажненный воздух проходит через элемент 18 к отверстию 16 для выпуска воздуха входного воздушного фильтра 13 и далее всасывается по входной линии 4 компрессорным элементом 2, где он сжимается вместе с впрыснутой водой, и смесь сжатого воздуха и воды передается через выход компрессорного элемента 2 в водоотделитель 6.Filtered and humidified air passes through the
Посредством упомянутого клапана 11 минимального давления на упомянутом водоотделителе 6 сжатый газ подается в линию 12 сжатого воздуха, возможно, через сублимационную сушилку или центробежный водоотделитель, которые не показаны на чертежах и к которым присоединен выход сжатого воздуха упомянутого водоотделителя 6.By means of said
Если используется подобная сублимационная сушилка или центробежный водоотделитель, то при необходимости может быть устроена обратная линия, например, к впуску компрессорного элемента 2.If such a freeze dryer or centrifugal water separator is used, then, if necessary, a return line can be arranged, for example, to the inlet of the
Если количество водяного пара, выходящего через линию 12 сжатого воздуха вместе со сжатым воздухом, больше, чем количество водяного пара, попадающего во входной фильтр через входную линию 4, из чего следует, что потребляется вода, то уровень воды в водоотделителе 6 будет падать.If the amount of water vapor exiting through the
Например, это имеет место в зимнюю погоду, когда абсолютная влажность окружающего воздуха меньше или равна 2 г/кг.For example, this takes place in winter weather, when the absolute humidity of the surrounding air is less than or equal to 2 g / kg.
В этом случае, как показано на фиг.3, как только в водоотделителе 6 достигается заданный минимальный уровень B воды, устройство 23 подачи дополнительной воды активируется путем открытия клапана 26 регулятором уровня, тогда как клапан 22 в линии 20 между водоотделителем 6 и входным воздушным фильтром 13 закрывается.In this case, as shown in FIG. 3, as soon as the predetermined minimum water level B is reached in the water separator 6, the additional
Дополнительная вода, подаваемая через питающую линию 25, сначала проходит через водяной фильтр 27, в результате чего могут быть отфильтрованы любые загрязнения, которые могут присутствовать в дополнительной воде.The additional water supplied through the
Тем не менее, в подаваемой воде могут также содержаться минералы, такие как ионы кальция. Подобные ионы могут пройти через водяной фильтр 27 и осесть в спринклере 24, что приведет к его закупорке.However, minerals such as calcium ions may also be contained in the feed water. Such ions can pass through the
Для решения этой проблемы может использоваться, например, водоулучшающее средство, которое обеспечивает отсутствие оседания солей кальция и которое, предпочтительно, является упомянутого выше типа, в котором генерируется магнитное поле, воздействующее на ионы кальция таким образом, что они теряют способность сцепления в течение определенного периода, в результате чего обеспечивается защита спринклера 24 против отложения кальция.To solve this problem, for example, a water-improving agent can be used that ensures that calcium salts do not settle, and which is preferably of the type mentioned above, in which a magnetic field is generated that acts on calcium ions so that they lose their adhesion for a certain period As a result, the
Дополнительная вода тогда впрыскивается через спринклер 24 во входной воздушный фильтр 13, где подложка 17 увлажняется аналогично вышеупомянутой схеме, и воздух очищается и увлажняется водяными каплями.The additional water is then injected through the
Загрязнения и минералы, остающиеся во впрыскиваемой воде, не могут испариться, и прилипают к подложке 17 и нижней части элемента 18. Часть частиц загрязнения растворяются водяными каплями и удаляются через дренажную линию 19.Contaminants and minerals remaining in the injected water cannot evaporate, and adhere to the
Элемент 18 останавливает капли аналогично описанному выше образу так, что выходящий во входную линию 4 воздух не включает в себя водяных капель, и он содержит только воздух и водяной пар.
Как показано на фиг.4, путем подачи дополнительной воды через клапан 26 уровень L воды в водоотделителе будет повышаться, пока не будет достигнут максимальный уровень A воды, после чего клапан 26 в устройстве 23 подачи снова закрывается, а клапан 22 снова открывается.As shown in FIG. 4, by supplying additional water through the
В ситуации, когда количество присутствующего во всасываемом воздухе водяного пара больше, чем в выходящем сжатом воздухе, при управлении клапанами 22 и 26 повышение уровня L в водоотделителе 6 происходит быстрее, чем его падение, как схематически показано верхней кривой на фиг.4.In a situation where the amount of water vapor present in the intake air is greater than in the outgoing compressed air, when controlling the
При подаче дополнительной воды посредством устройства 23 подачи через подающую линию 25 не происходит непрерывной потери воды из водоотделителя 6. В результате уровень L воды в водоотделителе будет подниматься.When additional water is supplied through the
В результате дополнительного увлажнения всасываемого воздуха посредством входного воздушного фильтра 13 максимальный уровень A воды будет быстро достигнут. Поскольку время, в течение которого дополнительная вода передается во входной воздушный фильтр 13, ограничено, потребление воды, например, из основной сети также будет ограничено.As a result of additional humidification of the intake air through the
Когда достигается максимальный уровень А воды в водоотделителе, клапан 26 на устройстве 23 подачи будет закрыт, а клапан 22 на линии 20 будет открыт.When the maximum water level A in the water separator is reached, the
Как показано центральной кривой D на фиг.4, в этом случае период, в течение которого клапан 22 остается открытым, будет значительно дольше, чем период, в течение которого он закрыт, и наоборот, как показано нижней кривой E на фиг.4, период, в течение которого клапан 26 остается открытым, короче периода, в течение которого он закрыт. Отрытое и закрытое положения клапанов 22 и 26 обозначены посредством символов О и С соответственно.As shown by the central curve D in FIG. 4, in this case, the period during which the
В отличие от этого, если абсолютная влажность всасываемого воздуха меньше, чем абсолютная влажность выходящего воздуха, что обычно имеет место в экстремальных зимних условиях, потребление воды через устройство 23 подачи будет больше.In contrast, if the absolute humidity of the intake air is less than the absolute humidity of the exhaust air, which usually occurs in extreme winter conditions, the water consumption through the
В результате, как показано центральной кривой F на фиг.5, период, в течение которого клапан 22 отрыт, будет короче, поскольку в добавление к непрерывной утечке воды из водоотделителя 6 к спринклеру 21, вследствие низкой абсолютной влажности всасываемого воздуха непрерывное потребление воды обеспечивает более быстрое достижение минимального уровня B воды в водоотделителе 6, как проиллюстрировано верхней кривой на фиг.5.As a result, as shown by the central curve F in FIG. 5, the period during which the
В отличие от этого, как показано в нижней кривой G на фиг.5, период, в течение которого клапан 26 открыт, дольше, поскольку должно быть компенсировано непрерывное потребление воды из водоотделителя 6 из-за чрезвычайно низкой абсолютной влажности всасываемого воздуха. В течение этих периодов потребление дополнительной воды будет выше, чем в течение не зимних периодов.In contrast, as shown in the lower curve G in FIG. 5, the period during which the
Это будет иметь место, главным образом, в странах, где в зимний период наблюдается крайне низкая температура. Чем ближе регион к экватору, тем реже будет иметь место данная ситуация, поскольку абсолютная влажность воздуха увеличивается по мере приближения к экватору.This will take place mainly in countries where extremely low temperatures are observed in winter. The closer the region to the equator, the less likely this situation will occur, since the absolute humidity increases as you approach the equator.
Компрессорная установка 1 согласно настоящему изобретению не ограничена показанным на чертежах вариантом осуществления, в котором подача воды во входной воздушный фильтр 13 обеспечивается как по линии 20, так и посредством устройства 23. Согласно настоящему изобретению также возможен вариант, в котором подача воды во входной воздушный фильтр 13 осуществляется только через один их этих механизмов.The compressor unit 1 according to the present invention is not limited to the embodiment shown in the drawings, in which water is supplied to the
Согласно настоящему изобретению не исключается возможность применения дополнительного датчика уровня, который установлен в водоотделителе 6 на уровне, расположенном ниже минимального уровня B воды, и который присоединен к управляющему механизму, который управляет упомянутым двигателем 3. Таким образом, в тех случаях, когда имеет место чрезвычайно высокое потребление воды и подача воды недостаточна для компенсирования этого потребления, или в случае отказа датчика минимального уровня компрессорный элемент 2 может быть выключен.According to the present invention, the possibility of using an additional level sensor that is installed in the water separator 6 at a level below the minimum water level B and which is connected to a control mechanism that controls the said
Во всех вариантах осуществления проблемы, связанные с отложением минералов и солей в винтовом компрессорном элементе 1, предотвращаются простым и недорогим способом, и достигается более высокая объемная производительность. Качество воды в контуре остается постоянным и таким образом не подвергается воздействию дополнительной подачи воды, когда потребляется вода.In all embodiments, the problems associated with the deposition of minerals and salts in the screw compressor element 1 are prevented in a simple and inexpensive manner, and higher volumetric productivity is achieved. The water quality in the circuit remains constant and thus is not affected by the additional supply of water when water is consumed.
Качество дополнительно подаваемой воды не имеет значения, поскольку в компрессорный элемент 1 попадает только водяной пар, то есть химически чистая вода. Это может иметь большое значение, когда компрессорная установка размещается в местах, где недоступна чистая вода.The quality of the additional water supplied is not important, since only water vapor, i.e. chemically pure water, enters the compressor element 1. This can be of great importance when the compressor unit is located in places where clean water is not available.
Согласно одному отличительному признаку настоящего изобретения компрессорная установка не снабжена впускным клапаном или "разгрузочным клапаном" для поглощения гидравлического удара, который происходит, когда компрессор останавливается.According to one feature of the present invention, the compressor unit is not provided with an inlet valve or an “unloading valve” to absorb water hammer that occurs when the compressor stops.
Настоящее изобретение никоим образом не ограничено описанными и показанными на чертежах вариантами осуществления в следующем понимании: подобная компрессорная установка, содержащая компрессорный элемент с впрыском воды, может быть произведена во множестве различных вариантах в рамках объема настоящего изобретения.The present invention is in no way limited to the embodiments described and shown in the drawings in the following sense: a similar compressor installation comprising a water-injected compressor element can be produced in many different ways within the scope of the present invention.
Claims (22)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE2005/0580 | 2005-11-29 | ||
BE2005/0580A BE1016866A3 (en) | 2005-11-29 | 2005-11-29 | COMPRESSOR INSTALLATION WITH A WATERGE NJECTED COMPRESSOR ELEMENT. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008126269A RU2008126269A (en) | 2010-01-10 |
RU2395721C2 true RU2395721C2 (en) | 2010-07-27 |
Family
ID=36649107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008126269/06A RU2395721C2 (en) | 2005-11-29 | 2006-11-28 | Compressor unit comprising compressor element with water injection |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090232688A1 (en) |
EP (1) | EP1954947A1 (en) |
JP (1) | JP2009517585A (en) |
BE (1) | BE1016866A3 (en) |
RU (1) | RU2395721C2 (en) |
WO (1) | WO2007079551A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120291627A1 (en) * | 2010-01-06 | 2012-11-22 | Advanced Technology Materials, Inc. | Liquid dispensing systems with gas removal and sensing capabilities |
JP5540399B2 (en) * | 2010-03-11 | 2014-07-02 | 株式会社日立産機システム | Water-injected scroll air compressor |
DE102013105895A1 (en) | 2013-06-07 | 2014-12-11 | Gardner Denver Deutschland Gmbh | Water-injected gas compressor and water supply control method |
CN104373323A (en) * | 2014-09-12 | 2015-02-25 | 苏州博菡环保科技有限公司 | Purifier special for air compressor |
TWM515035U (en) * | 2015-09-23 | 2016-01-01 | 復盛股份有限公司 | Water lubrication twin-screw type air compressor |
CN107503944A (en) * | 2017-08-16 | 2017-12-22 | 无锡锡压压缩机有限公司 | Cooling structure after a kind of dry screw air compressor level |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1771814A (en) * | 1928-12-26 | 1930-07-29 | Jason H Osborn | Combined humidifier and air washer |
US2843216A (en) * | 1954-05-13 | 1958-07-15 | Darrel A Rush | Air filter and humidifier |
US3630040A (en) * | 1970-06-12 | 1971-12-28 | Fred A Goldfarb | Air conditioner |
JPH0437526U (en) * | 1990-03-29 | 1992-03-30 | ||
JPH05285328A (en) * | 1992-04-13 | 1993-11-02 | Touden Sekkei Kk | Dust collector |
JP3519423B2 (en) * | 1992-11-25 | 2004-04-12 | 三菱重工業株式会社 | Intake dust collector |
JP2702870B2 (en) * | 1993-02-17 | 1998-01-26 | 松下精工株式会社 | NOx removing agent, method for regenerating the same, and NOx removing device |
DE4447097A1 (en) * | 1994-12-29 | 1996-07-04 | Guenter Kirsten | Compressor system |
JPH09253442A (en) * | 1996-03-22 | 1997-09-30 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | Device for removing soluble gas in air |
JPH1099628A (en) * | 1996-09-27 | 1998-04-21 | Nichimo Co Ltd | Exhaust gas treatment apparatus |
US5871569A (en) * | 1996-10-15 | 1999-02-16 | Carrier Corporation | Filter material |
US5772734A (en) * | 1997-01-24 | 1998-06-30 | Membrane Technology And Research, Inc. | Membrane hybrid process for treating low-organic-concentration gas streams |
US6056872A (en) * | 1998-02-06 | 2000-05-02 | The Magnetizer Group, Inc. | Magnetic device for the treatment of fluids |
DE19942265A1 (en) * | 1999-09-04 | 2001-03-08 | Alup Kompressoren Gmbh | Compressor system and method for compressing a gas |
JP2001178802A (en) * | 1999-12-24 | 2001-07-03 | Daido Steel Co Ltd | Working table with contaminated gas purifying mechanism |
BE1013574A3 (en) * | 2000-06-27 | 2002-04-02 | Atlas Copco Airpower Nv | Compressor installation with water injected compressor element. |
BE1014297A3 (en) * | 2001-07-13 | 2003-08-05 | Atlas Copco Airpower Nv | Water injected screw compressor. |
JP2004125330A (en) * | 2002-10-04 | 2004-04-22 | Jfe Steel Kk | Cleaning method and device for blast furnace gas |
BE1015729A3 (en) * | 2003-10-22 | 2005-07-05 | Atlas Copco Airpower Nv | Water injected screw compressor with improved water supply. |
KR100508312B1 (en) * | 2004-03-02 | 2005-08-17 | 주식회사코네트인더스트리 | Air cleaner |
-
2005
- 2005-11-29 BE BE2005/0580A patent/BE1016866A3/en not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-11-28 JP JP2008542564A patent/JP2009517585A/en active Pending
- 2006-11-28 WO PCT/BE2006/000126 patent/WO2007079551A1/en active Application Filing
- 2006-11-28 EP EP06828079A patent/EP1954947A1/en not_active Withdrawn
- 2006-11-28 RU RU2008126269/06A patent/RU2395721C2/en not_active IP Right Cessation
- 2006-11-28 US US12/085,028 patent/US20090232688A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20090232688A1 (en) | 2009-09-17 |
RU2008126269A (en) | 2010-01-10 |
WO2007079551A1 (en) | 2007-07-19 |
EP1954947A1 (en) | 2008-08-13 |
JP2009517585A (en) | 2009-04-30 |
BE1016866A3 (en) | 2007-08-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2395721C2 (en) | Compressor unit comprising compressor element with water injection | |
US6367277B1 (en) | Evaporative cooling apparatus | |
US6102683A (en) | Compressor installation having water injection and a water treatment device | |
US7066452B2 (en) | Humidifier with reverse osmosis filter | |
KR100363663B1 (en) | Water jet type air compressor system, its starting method, and water qualilty control method thereof | |
CN204268606U (en) | Air cleaning unit and there is the air filtering system of this device | |
JP2009517585A5 (en) | ||
CN101696863B (en) | Air conditioner cleaning device | |
CN102305194A (en) | Self-cleaning salt mist processing equipment and method | |
US20100229586A1 (en) | Mist Dispersal System for Air Conditioners | |
CZ292933B6 (en) | Compressor apparatus with a water injection compressor element | |
CN213119426U (en) | Air washing, purifying and humidifying device capable of automatically supplementing water and draining water | |
CN111829081A (en) | Intelligent constant oxygen, constant clean and constant humidity fresh air fan | |
JP7222643B2 (en) | Structure of drain processing part of oil-refrigerated compressor | |
JP2000045948A (en) | Water jet type air compressor and water quality control method | |
CN2784806Y (en) | Condensed water utilizing device for air conditioner | |
KR20030002379A (en) | humidifier possess both air cleaner and air conditioning apparatus | |
KR20120078139A (en) | Vaporization type humidifier | |
JP4651417B2 (en) | Air conditioner with water film and method of supplying pure water to water film | |
CN102985370B (en) | Ventilation unit and possess the device for desulfurizing flue gas by seawater of this device, the air-humidification method of ventilation unit | |
JP3544836B2 (en) | Air washer | |
CN113153689A (en) | Wind source device for railway vehicle and working state monitoring method thereof | |
JP4730586B2 (en) | Pollutant removal device | |
JPS61265432A (en) | Air-purifying device | |
CN112459932A (en) | Efficient air cleaner assembly |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101129 |