RU2396469C1 - Compressor installation - Google Patents
Compressor installation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2396469C1 RU2396469C1 RU2009120042/06A RU2009120042A RU2396469C1 RU 2396469 C1 RU2396469 C1 RU 2396469C1 RU 2009120042/06 A RU2009120042/06 A RU 2009120042/06A RU 2009120042 A RU2009120042 A RU 2009120042A RU 2396469 C1 RU2396469 C1 RU 2396469C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compressor
- air
- additional
- compressed air
- cover
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compressor (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к управлению компрессорными установками, эксплуатируемыми в различных отраслях народного хозяйства, находящимися в климатических условиях с длительным воздействием отрицательных температур, и особенно для шахтных предприятий горной промышленности.The invention relates to the management of compressor units operated in various sectors of the economy, located in climatic conditions with prolonged exposure to negative temperatures, and especially for mining enterprises of the mining industry.
Известна компрессорная установка (а.с. № 1746078 Мкл F04D 29/28,1992, Бюл. № 25), содержащая компрессор, установленные на линии нагнетания, теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, которые снабжены клапанами, электрически связанными с блоками управления, и пневмосеть, 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 выходному отверстию которого прикреплена сетка, а после его выходного отверстия установлена отражательная перегородка, при этом всасывающий трубопровод соединен с крышкой корпуса фильтра.A known compressor installation (AS No. 1746078 Mcl F04D 29 / 28,1992, Bull. No. 25) containing a compressor installed on the discharge line, a heat exchanger-heat exchanger, a terminal cooler, an air collector, interconnected by main and additional pipelines, which equipped with valves electrically connected to the control units, and a pneumatic network, 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 float-condens Torr on top of the housing holds the unit in the form of a tapered nozzle to the outlet of which is fixed grid, and after its outlet mounted baffle, wherein the suction pipe is connected to the filter housing cover.
Недостатком является поступление значительного количества каплеобразной влаги со всасываемым воздухом в компрессор, особенно в зимне-весенний и осенне-зимний периоды, когда атмосферный воздух с высокой относительной влажностью дополнительно насыщается влагой при дожде, туманах, при снегопаде и метелях - льдом и инеем, переходящих в жидкость в процессе сжатия, что приводит к низкой эксплуатационной надежности работы компрессорной установки и повышению энергозатрат на производство сжатого воздуха, обусловленных необходимостью последующего удаления влаги из пневмосети энергоемкими устройствами, например, в виде влагоотделителей.The disadvantage is the influx of a significant amount of droplet-like moisture with intake air into the compressor, especially in the winter-spring and autumn-winter periods, when the atmospheric air with high relative humidity is additionally saturated with moisture during rain, fog, snowfall and snowstorms - ice and hoarfrost, which turn into liquid in the compression process, which leads to low operational reliability of the compressor unit and increased energy costs for the production of compressed air, due to the need for the latter guide remove moisture from the pneumatic energy consuming devices, such as dehumidifiers.
Известна компрессорная установка (см. патент РФ № 2169294 МПК F04D 29/28 опубл. 20.06.2001), содержащая установленные на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, которые снабжены клапанами, электрически связанными с блоками управления, и пневмосеть.A known compressor installation (see RF patent No. 2169294 IPC F04D 29/28 publ. 06/20/2001), containing heat exchanger-heat exchanger installed on the discharge line, end cooler, air collector, interconnected by main and additional pipelines, which are equipped with valves, electrically connected with control units, and a pneumatic network.
Недостатком является повышение энергозатрат на производство сжатого воздуха в зимне-весенний и осенне-зимний периоды эксплуатации при увеличении аэродинамического сопротивления прохождению всасываемого воздуха через элементы воздушного фильтра из-за обмерзания внутренней поверхности суживающегося сопла, а также замерзание конденсата в нижней части днища корпуса вследствие присутствия в атмосферном воздухе жидкости как в каплеобразном, так и в твердом (снег, иней) фазовом состоянии.The disadvantage is increased energy consumption for the production of compressed air in the winter-spring and autumn-winter periods of operation with an increase in aerodynamic resistance to the passage of intake air through the air filter elements due to freezing of the inner surface of the tapering nozzle, as well as freezing of condensate in the lower part of the housing bottom due to the presence of atmospheric air of a liquid both in a droplet-like and in a solid (snow, hoarfrost) phase state.
Технической задачей изобретения является снижение энергоемкости производства сжатого воздуха в условиях отрицательных температур при изменяющихся погодно-климатических воздействиях путем устранения возможности обмерзания влаги атмосферного воздуха на элементах воздушного фильтра, приводящего к резкому возрастанию аэродинамического сопротивления всасывающего трубопровода, и соответственно дополнительных энергозатрат на привод компрессора.An object of the invention is to reduce the energy consumption of compressed air production at low temperatures under changing weather and climate conditions by eliminating the possibility of freezing of atmospheric air moisture on the air filter elements, resulting in a sharp increase in the aerodynamic resistance of the suction pipe, and, accordingly, additional energy consumption for compressor drive.
Технический результат по снижению энергоемкости производства сжатого воздуха 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, и пневмосеть, компрессор посредством всасывающего трубопровода соединен с воздушным фильтром, представляющим собой корпус с крышкой и коническое днище, в нижней части которого установлен поплавок-конденсатор, в верхней части корпуса расположено устройство в виде суживающегося сопла, к входному отверстию которого прикреплена сетка, а после его выходного отверстия установлена отражательная перегородка, при этом всасывающий трубопровод соединен с крышкой корпуса фильтра, причем корпус фильтра дополнительно снабжен рубашкой, образующей полость для наполнения горячим сжатым воздухом, при этом в нижней части конического днища полость соединена посредством клапана и дополнительного трубопровода с линией нагнетания, а в верхней части корпуса - с суживающимся соплом.The technical result of reducing the energy consumption of compressed air production is achieved by the fact that the compressor installation contains a compressor installed on the discharge line, a heat exchanger-heat exchanger, an end cooler, an air collector, interconnected by main and additional pipelines, which are equipped with valves electrically connected to the control unit, and pneumatic network, the compressor is connected to the air filter by means of a suction pipe, which is a housing with a cover and a conical bottom, in the lower part of which a capacitor-float is installed, in the upper part of the housing there is a device in the form of a tapering nozzle, a mesh is attached to its inlet, and a reflective partition is installed after its outlet, and the suction pipe is connected to the filter housing cover, and the filter housing is additionally equipped with a jacket forming a cavity for filling with hot compressed air, while in the lower part of the conical bottom the cavity is connected by means of a valve and additional pipes a line with a discharge line, and in the upper part of the body with a tapering nozzle.
На фиг.1 представлена принципиальная схема компрессорной установки, на фиг.2 - общий вид воздушного фильтра.Figure 1 presents a schematic diagram of a compressor installation, figure 2 is a General view of the air filter.
Компрессорная установка состоит из компрессора 1, установленных на нагнетательной линии 2 посредством основного трубопровода 3 и клапана 4 концевого холодильника 5 и воздухосборника 6, причем последний через клапан 7 соединен с пневмосетью 8. Теплообменник-утилизатор 9 дополнительным трубопроводом 10 и клапаном 11 соединен с нагнетательной линией 2, а дополнительным трубопроводом 12 и клапаном 13 соединен с концевым холодильником 5, кроме того, теплообменник-утилизатор 9 дополнительным трубопроводом 14 и клапаном 15 соединен с воздухосборником 6, а дополнительным трубопроводом 16 и клапаном 17 соединен с пневмосетью 8. Блок управления 18 электрически соединен с датчиками давления и температуры 19, установленными на всасывающем трубопроводе 20, и датчиками давления и температуры 21, установленными на пневмосети 8. На всасывающем трубопроводе 20 укреплен воздушный фильтр 22, состоящий из корпуса с крышкой 23 и конического днища 24, в нижней части которого установлен поплавок-конденсатор 25, а в верхней части корпуса расположено устройство в виде суживающегося сопла 26, к входному отверстию 27 которого прикреплена сетка 28. После выходного отверстия 29 суживающегося сопла 26 установлена отражательная перегородка 30, кроме того, всасывающий трубопровод 20 соединен с корпусом с крышкой 23 воздушного фильтра 22. Корпус с крышкой 23 дополнительно снабжен рубашкой 31, образующей полость 32 для наполнения горячим сжатым воздухом, а в нижней части конического днища 24 полость 32 соединена посредством клапана 33 и дополнительного трубопровода 34 с линией нагнетания 2 компрессора 1, а в верхней части корпуса с крышкой 23 полость 32 рубашки 31 соединена с суживающимся соплом 26. Компрессорная установка работает следующим образом.The compressor installation consists of a
При отрицательных температурах окружающей среды и высокой относительной влажности атмосферного воздуха, особенно часто наблюдаемой при зимне-весеннем периоде и фиксируемой датчиками 19, всасываемый поток, насыщенный твердыми частицами жидкости в виде снега, инея и/или каплеобразной влаги, через сетку 28 и входное отверстие 27 поступает в суживающееся сопло 26. Воронкообразное движение всасываемого атмосферного воздуха в суживающемся сопле 26 приводит к укрупнению и коагуляции замерзшей влаги в виде льда и снега и/или каплеобразной влаги, которая после выходного отверстия 29, внезапно расширяясь, ударяется об отражательную перегородку 30 и скапливается в коническом днище 24. По мере накопления влаги в коническом днище 24 она воздействует на поплавок-конденсатор 25 и выбрасывается из воздушного фильтра 22. Наличие отрицательной температуры всасываемого атмосферного воздуха приводит к образованию инея на внутренней поверхности суживающееся сопла 26 с последующим накоплением обледенений, уменьшающих в конечном итоге проходное сечение по всей длине суживающегося сопла 26. Кроме этого, накапливаемый в коническом днище 24 конденсат замерзает, что приводит к невозможности его удаления через поплавок-конденсатор 25. В результате наблюдается резкое возрастание аэродинамического сопротивления воздушного фильтра 22 и, как следствие, увеличение энергозатрат на привод компрессора для обеспечения поступления на сжатие необходимого объема атмосферного воздуха.At negative ambient temperatures and high relative humidity of atmospheric air, which is especially often observed during the winter-spring period and detected by
Для устранения указанного явления корпус с крышкой 23 помещают в рубашку 31 таким образом, чтобы образовалась полость 32, и через клапан 33 дополнительным трубопроводом 34 соединяют с линией нагнетания 2, при этом полость 32 в верхней части корпуса с крышкой 23 соединяют суживающимся соплом 26.To eliminate this phenomenon, the housing with the
Очищенный от влаги всасываемый воздух по всасывающему трубопроводу 20 поступает в компрессор, где сжимается и по нагнетательной линии 2, основному трубопроводу 3 через открытый клапан 4 поступает с температурой около 120°С в концевой холодильник 5 для частичного охлаждения и далее в воздухосборник 6. Одновременно частично открывается клапан 33 (в зависимости от величины отрицательной температуры атмосферного воздуха) на дополнительном трубопроводе 34 и горячий сжатый воздух с температурой около 120°С поступает от нагнетательной линии 2 через клапан 33 в полость 32 рубашки 31 корпуса с крышкой 23. Расход горячего сжатого воздуха, поступающего в полость 32 и предотвращающего как обмерзание внутренней поверхности суживающегося сопла 26, так и замерзание конденсата в коническом днище 24 с обеспечением удаления конденсата через поплавок-конденсатор 25, регулируется величиной открытия клапана 33, необходимой для поддержания температурного режима внутри корпуса с крышкой 23.Purified from moisture, the intake air through the
Для устранения потерь сжатого воздуха полость 32 в верхней части корпуса с крышкой 23 соединена с суживающимся соплом 26, в результате горячий сжатый воздух после отдачи тепла рубашке 31 и элементам корпуса с крышкой 23 не выбрасывается в окружающую среду, а эжектируется потоком всасываемого атмосферного воздуха, отдавая ему оставшееся количество тепла, чем также снижает вероятность обмерзания как внутренней поверхности суживающегося сопла 26, так и конденсата на отражательной перегородке 30 и в нижней части конического днища 24.To eliminate the loss of compressed air, the
В воздухосборнике 6 осуществляется процесс конденсации паров влаги, неотделенной в воздушном фильтре 22. Сжатый воздух с температурой, на 10-20°С превышающей температуру окружающей среды, через открытый клапан 7 поступает пневмосеть 8. В результате воздействия на пневмосеть 8 окружающей среды с отрицательными температурами происходит интенсивное охлаждение сжатого воздуха с конденсацией паров влаги, а появившаяся в трубопроводах жидкость, охлаждаясь, замерзает. Это приводит к резкому увеличению гидравлического сопротивления трубопроводов пневмосети. В этом случае наряду с изменением температуры сжатого воздуха изменяется его давление, что фиксируется датчиками давления и температуры 21 и передается на блок управления 18.In the
В результате воздействия блока управления 18 на электрически связанные с ним клапаны осуществляются следующие операции:As a result of the action of the
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 дополнительному трубопроводу 10 поступает в теплообменник-утилизатор 9, где отдает часть тепла и по дополнительному трубопроводу 12 через клапан 13 направляется в концевой холодильник 6. 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 практически полная конденсация паров влаги. Из воздухосборника 6 сжатый воздух по дополнительному трубопроводу 14 через клапан 15 поступает в теплообменник-утилизатор 9, где нагревается на 10-20°С (отбирая тепло от потока сжатого воздуха, движущегося непосредственно от компрессора 1), и по дополнительному трубопроводу 16 через клапан 17 направляется в пневмосеть 8.
Поступление в пневмосеть 8 подогретого воздуха с уменьшенным количеством 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 несколько повышенной температуры, что фиксируется датчиками 21 и контролируется блоком управления 18.The arrival of heated air to the
При положительных температурах окружающей среды в осенне-зимний период с высокой относительной влажностью и соответствующими параметрами по давлению и температуре, фиксируемыми датчиками 19, установленными на всасывающем трубопроводе 20, атмосферный воздух поступает через сетку 28 во входное отверстие 27 суживающегося сопла 26, где в результате образования воронки закручивается и после выходного отверстия 29, внезапно расширяясь, ударяется в отражательную перегородку 30. Закручивание в суживающемся сопле 26 атмосферного воздуха с каплеобразными частицами способствует их коагуляции и частичной конденсации соприкасающихся с укрупненными каплями паров влаги. Смесь атмосферного воздуха с каплеобразной влагой окружающей среды, скоагулированной как в суживающемся сопле 26, так и при внезапном расширении на выходе из отверстия 29, после удара об отражательную перегородку 30 огибает ее. При этом капли под воздействием силы тяжести выпадают в коническое днище 24, где накапливаются, и, воздействуя на поплавок-конденсатор 25, выбрасываются из корпуса воздушного фильтра 22.At positive ambient temperatures in the autumn-winter period with high relative humidity and corresponding pressure and temperature parameters detected by
Очищенный от каплеобразной влаги атмосферный воздух, огибая отражательную перегородку 30, по всасывающему трубопроводу 20 поступает в компрессор 1, где осуществляется его сжатие с меньшими энергозатратами, чем если бы наряду с воздухом в компрессор поступила бы каплеобразная влага, требующая дополнительных затрат на сжатие пара (температура при сжатии воздуха резко возрастает и каплеобразная влага превращается в пар). Под воздействием блока управления 18 клапаны 11, 13, 15, 17 закрываются, а клапаны 4 и 7 открываются. После сжатия воздух с температурой свыше 120°С направляется по нагнетательной линии 2, основному трубопроводу 3 и через клапан 4 в концевой холодильник 5, где охлаждается до температуры около 100°С. Далее процесс охлаждения сжатого воздуха продолжается в воздухообменнике 6, где 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 пневмосеть 8. По длине пневмосети 8 не наступает теплового равновесия, т.е. равенства температур сжатого воздуха и окружающей среды. В результате практически не происходит конденсации оставшихся паров влаги и сжатый воздух с заданной температурой и давлением, фиксируемыми датчиками 21, поступает в пневмосеть 8. Регулирование работы компрессора 1 осуществляется на основании известных схем блоком управления 18 по соотношению температуры и давления, фиксируемому датчиками давления и температуры 19, установленными на всасывающем трубопроводе 20, и датчиками давления и температуры 21, установленными на пневмосети 8.The atmospheric air purified from droplet-like moisture, enveloping the
Оригинальность технического решения по снижению энергозатрат производства сжатого воздуха, особенно при отрицательных температурах атмосферного всасываемого воздуха заключается в том, что снабжение воздушного фильтра рубашкой, образующей полость для заполнения горячим сжатым воздухом, обеспечивает как практическое устранение обмерзания всасывающего трубопровода, так и уменьшение аэродинамического сопротивления, что, как следствие, приводит к снижению дополнительных энергозатрат на привод компрессора.The originality of the technical solution to reduce the energy consumption of the production of compressed air, especially at low temperatures of atmospheric intake air, lies in the fact that supplying the air filter with a jacket forming a cavity for filling with hot compressed air provides both practical elimination of freezing of the suction pipe and a reduction in aerodynamic drag, which , as a result, leads to a reduction in additional energy consumption for the compressor drive.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009120042/06A RU2396469C1 (en) | 2009-05-26 | 2009-05-26 | Compressor installation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009120042/06A RU2396469C1 (en) | 2009-05-26 | 2009-05-26 | Compressor installation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2396469C1 true RU2396469C1 (en) | 2010-08-10 |
Family
ID=42699095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009120042/06A RU2396469C1 (en) | 2009-05-26 | 2009-05-26 | Compressor installation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2396469C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465487C2 (en) * | 2010-09-15 | 2012-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Compressor plant |
RU2476721C1 (en) * | 2011-09-01 | 2013-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Compressor plant |
RU2535895C2 (en) * | 2012-11-12 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Compressor plant |
RU2543710C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Казань" | Gas pumping compressor station (versions) |
RU2614309C2 (en) * | 2012-06-19 | 2017-03-24 | Нуово Пиньоне СРЛ | Wet gas compressor and method |
-
2009
- 2009-05-26 RU RU2009120042/06A patent/RU2396469C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465487C2 (en) * | 2010-09-15 | 2012-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Compressor plant |
RU2476721C1 (en) * | 2011-09-01 | 2013-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Compressor plant |
RU2614309C2 (en) * | 2012-06-19 | 2017-03-24 | Нуово Пиньоне СРЛ | Wet gas compressor and method |
US9890787B2 (en) | 2012-06-19 | 2018-02-13 | Nuovo Pignone Srl | Wet gas compressor and method |
RU2535895C2 (en) * | 2012-11-12 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Compressor plant |
RU2543710C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Казань" | Gas pumping compressor station (versions) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2396469C1 (en) | Compressor installation | |
CN103836857B (en) | The Defrost method of air-conditioning | |
US4928498A (en) | Method and device for compression of gases | |
CN104819594B (en) | Frozen regenerated solution defrost heat pump unit | |
RU2505759C1 (en) | Artificial snow generation device | |
CN102741512B (en) | Exhaust-gas system | |
US9211957B2 (en) | Aircraft fuel tank ventilation | |
RU2169294C1 (en) | Compressor plant | |
JP5196722B2 (en) | Compressed air dehumidifier | |
RU2465487C2 (en) | Compressor plant | |
RU2535895C2 (en) | Compressor plant | |
RU26254U1 (en) | COMPRESSOR UNIT | |
RU2476721C1 (en) | Compressor plant | |
RU2234003C1 (en) | Compressor plant | |
CN207708792U (en) | A kind of compressed air cooling driers | |
CN106345238A (en) | Freeze type compressed air dryer | |
CN205860588U (en) | In the production of a kind of quick frozen food, defroster is blown in the gas punching of condenser | |
RU2184277C1 (en) | Compressor plant | |
SU1746078A1 (en) | Compressor plant | |
CN205102477U (en) | Glacial system ice system of experimental usefulness of engine | |
CN201575661U (en) | Drying or concentrating device | |
RU2535412C2 (en) | Compressor plant | |
CN110318983B (en) | Anti-ice-blockage operation control system and method for air compressor for rail transit | |
RU2630283C1 (en) | Compressor unit | |
RU2370675C1 (en) | Compressor plant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110527 |