RU2480625C1

RU2480625C1 - Stationary compressor plant

Info

Publication number: RU2480625C1
Application number: RU2011149880/03A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2013-04-27

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: stationary compressor plant located in production area with bearing walls, near one of which there is an additional building with air filter in it connected to suction air pipeline and at the top part of one of the walls there attached is a pressure tank with cooling fluid, connected via pipeline to compressor cooling system that is via oil and fluid separator is connected to air collector located outside of one of the walls of compressor plant building, equipped with acoustic operator cabin. The cabin includes foundation, framework, life-support equipment, window and door openings and enclosures in a form of acoustic panels, foundation is mounted on pneumatic vibration isolators made in a form of rubber-cord casing, and it is rigidly connected to cabin framework made in a form of multi-angle prism with ribs perpendicular to cabin foundation and consisting of front wall with glasing made from noise-reflecting translucent panel, ceiling part with lights, rear wall located in plane parallel to front wall plane, and four side walls, in one of which there is a door. The area of rear wall is larger than the area of front wall. Side walls joined to the front wall are tilted in relation to it and have glasing, and walls joined to rear wall - perpendicular to it. The cabin is air-proof and is equipped with life-support system in a form of artificial microclimate system with control panel, as well as working place that includes working table, a chair with vibration isolators in a form of plates from elastomer attached to chair legs and a hanger for clothes.EFFECT: increase of plant servicing and operation efficiency due to reduction of noise level in production area of compressor station.3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для получения сжатого воздуха или газа и может быть использовано для обслуживания доменных и сталелитейных цехов, на машиностроительных заводах, строительных площадках, предприятиях горнорудной, нефтеперерабатывающей и химической промышленности, газопроводах природного газа и других отраслях народного хозяйства.The invention relates to a device for producing compressed air or gas and can be used for servicing blast furnaces and steel workshops, at engineering plants, construction sites, mining, oil refining and chemical industries, natural gas pipelines and other sectors of the national economy.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является компрессорная установка с кабиной оператора по патенту РФ №2420635, кл. Е04В 1/84 [прототип], содержащая основание, каркас, оборудование жизнеобеспечения, оконные и дверные проемы и ограждения в виде акустических панелей.The closest technical solution to the technical nature and the achieved result is a compressor unit with an operator’s cabin according to the patent of the Russian Federation No. 2420635, class. Е04В 1/84 [prototype], containing the base, frame, life support equipment, window and doorways and fences in the form of acoustic panels.

Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет невысокого коэффициента звукопоглощения.The disadvantage of the technical solution adopted as a prototype is the relatively low efficiency of sound attenuation due to the low coefficient of sound absorption.

Технический результат - повышение эффективности обслуживания и эксплуатации установки за счет снижения уровня шума в производственном помещении компрессорной станции.The technical result is an increase in the efficiency of maintenance and operation of the installation by reducing the noise level in the production room of the compressor station.

Это достигается тем, что в стационарной компрессорной установке, размещенной в производственном помещении с капитальными стенами, к одной из которых примыкает пристройка с расположенным в ней воздушным фильтром, соединенным со всасывающим воздухопроводом, а в верхней части одной из стен закреплен напорный бак с охлаждающей жидкостью, соединенный трубопроводом с системой охлаждения компрессора, который через влагомаслоотделитель соединен с воздухосборником, расположенным снаружи одной из стен здания компрессорной установки, внутри помещения расположена акустическая кабина оператора, содержащая основание, каркас, оборудование жизнеобеспечения, оконные и дверные проемы и ограждения в виде акустических панелей, основание установлено на по крайней мере три пневматических виброизолятора, выполненных в виде резинокордной оболочки, а к нему жестко крепится каркас кабины, выполненный в виде многоугольной призмы с ребрами, перпендикулярными основанию кабины, и состоящий из передней стенки, с остеклением, выполненным из шумоотражающей светопрозрачной панели, потолочной части со светильниками, задней стенки, расположенной в плоскости, параллельной плоскости передней стенки, и четырех боковых стенок, в одной из которых установлена дверь, при этом площадь задней стенки, по крайней мере, в 2 раза больше площади передней стенки, а боковые стенки, примыкающие к передней стенке, выполнены наклонными по отношению к ней и с остеклением, а примыкающие к задней стенке - перпендикулярны к ней, причем кабина выполнена герметичной и оборудована системой жизнеобеспечения в виде системы искусственного микроклимата с пультом управления, а также рабочим местом, включающим в себя рабочий стол, стул с виброизоляторами в виде пластин из эластомера, прикрепленных к ножкам стула, и вешалку для сменной одежды.This is achieved by the fact that in a stationary compressor installation located in a production room with capital walls, one of which is adjoined by an extension with an air filter located in it, connected to a suction air duct, and a pressure tank with coolant is fixed in the upper part of one of the walls, connected by a pipeline to the compressor cooling system, which is connected through a moisture separator to an air collector located outside one of the walls of the compressor unit building, inside The acoustic operator’s cabin is located in the substitution, containing the base, frame, life support equipment, window and door openings and fences in the form of acoustic panels, the base is installed on at least three pneumatic vibration isolators made in the form of a rubber-cord shell, and the cabin frame made rigidly attached to it in the form of a polygonal prism with ribs perpendicular to the base of the cab, and consisting of a front wall, with glazing made of a reflective translucent panel, ceiling parts with lamps, a rear wall located in a plane parallel to the plane of the front wall, and four side walls, one of which has a door, the area of the back wall is at least 2 times the area of the front wall, and the side walls, adjacent to the front wall, made inclined with respect to it and with glazing, and adjacent to the rear wall - perpendicular to it, and the cabin is sealed and equipped with a life support system in the form of an artificial microclimate system from bullets the control volume, as well as the workplace, which includes a work desk, a chair with vibration isolators in the form of elastomer plates attached to the legs of the chair, and a hanger for interchangeable clothes.

На фиг.1 изображен общий вид стационарной компрессорной установки с акустической кабиной оператора, на фиг.2 - общий вид акустической шумопоглощающей панели; на фиг.3 - общий вид акустической шумоотражающей светопрозрачной панели остекления кабины.Figure 1 shows a General view of a stationary compressor installation with an acoustic operator's cab, figure 2 is a General view of an acoustic sound-absorbing panel; figure 3 is a General view of the acoustic reflective translucent panel glazing of the cabin.

Стационарная компрессорная установка (фиг.1) размещена в производственном помещении с капитальными стенами здания и полом, причем к одной из стен здания примыкает пристройка с расположенным в ней воздушным фильтром 30, соединенным со всасывающим воздухопроводом 32, причем в верхней части одной из стен закреплен напорный бак 32 с охлаждающей жидкостью, соединенный трубопроводом 33 с системой охлаждения компрессора 34, который через влагомаслоотделитель 35 соединен с воздухосборником 37, расположенным снаружи одной из стен здания компрессорной установки. Насос 38 предназначен для подачи охлаждающей воды через трубопровод 36 в напорный бак 32.A stationary compressor unit (Fig. 1) is placed in a production room with the main walls of the building and the floor, with an extension adjoining one of the walls of the building with an air filter 30 located in it and connected to the suction air duct 32, and a pressure head is fixed in the upper part of one of the walls a tank 32 with a coolant connected by a pipe 33 to the cooling system of the compressor 34, which is connected through a moisture separator 35 to an air collector 37 located outside one of the walls of the compressor building installation. The pump 38 is designed to supply cooling water through a pipe 36 to the pressure tank 32.

В производственном помещении компрессорной установки расположена акустическая кабина оператора, которая содержит основание 1, установленное на по крайней мере три пневматических виброизолятора 5, выполненных в виде резинокордной оболочки. К основанию жестко крепится каркас кабины, выполненный в виде многоугольной призмы с ребрами, перпендикулярными основанию 1 кабины, и состоящий из передней стенки 2, с остеклением 4, выполненным из шумоотражающей светопрозрачной панели, потолочной части 3 со светильниками 12, задней стенки 14, расположенной в плоскости, параллельной плоскости передней стенки 2, и четырех боковых стенок, в одной из которых установлена дверь 11. При этом площадь задней стенки 14 по крайней мере в 2 раза больше площади передней стенки 2, а боковые стенки, примыкающие к передней стенке, выполнены наклонными по отношению к ней и с остеклением, а примыкающие к задней стенке - перпендикулярны к ней.An acoustic operator’s cabin is located in the production room of the compressor installation, which contains a base 1 mounted on at least three pneumatic vibration isolators 5 made in the form of a rubber-cord casing. The cab frame is rigidly fixed to the base, made in the form of a polygonal prism with ribs perpendicular to the base of the cab, and consisting of a front wall 2, with a glazing 4 made of a reflective translucent panel, ceiling part 3 with lights 12, and a rear wall 14 located in a plane parallel to the plane of the front wall 2 and four side walls, one of which has a door 11. The area of the rear wall 14 is at least 2 times larger than the area of the front wall 2, and the side walls adjacent front wall, are inclined with respect thereto and with glazing and adjoining the rear wall - perpendicular thereto.

Кабина выполнена герметичной и оборудована системой жизнеобеспечения в виде системы искусственного микроклимата 13 с пультом управления 9, а также рабочим местом, включающим в себя рабочий стол 6, стул 7 с виброизоляторами 8 в виде пластин из эластомера, прикрепленных к ножкам стула, и вешалку для сменной одежды 10.The cabin is sealed and equipped with a life support system in the form of an artificial microclimate system 13 with a control panel 9, as well as a workstation including a work desk 6, chair 7 with vibration isolators 8 in the form of elastomer plates attached to the legs of the chair, and a hanger for removable clothes 10.

Каркас кабины выполнен в виде акустических шумопоглощающих панелей (фиг.2), каркас которых выполнен в виде параллелепипеда, образованного передней 15 и задней 16 стенками панели, каждая из которых имеет П-образную форму, причем на передней стенке имеется щелевая перфорация 17 и 18, коэффициент перфорации которой принимается равным или более 0,25, стенки панели фиксируются между собой вибродемпфирующими крышками 19, а в качестве звукопоглощающего материала 20 звукопоглощающего элемента используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool». Для жесткости каркаса предусмотрены боковые ребра 21 на стенках 15 и 16. В качестве звукопоглощающего материала могут использоваться слои минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ100 или полимером типа «Повиден». В качестве звукопоглощающего материала акустической шумопоглощающей панели используются плиты на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5...10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа, а передняя и задняя стенки каркаса выполнены из нержавеющей стали или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа «Пурал» толщиной 50 мкм или «Полиэстер» толщиной 25 мкм, или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм, причем отношение высоты h каркаса к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: h/b=1,0…2,0; а отношение толщины s' каркаса в сборе к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: s/b=0,1…0,15; а отношение толщины s звукопоглощающего элемента к толщине s' каркаса в сборе находится в оптимальном отношении величин: s/ s'=0,4…1,0, а вибродемпфирующие крышки, фиксирующие стенки панели, выполнены из эластомера, пепополиуретана или пенополиэтилена, древесно-волокнистого, древесно-стружечного материала, или гипсо-асбокартона, или эластичного листового вибропоглощающего материала с коэффициентом внутренних потерь не ниже 0,2, или композитного материала, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».The cab frame is made in the form of acoustic noise-absorbing panels (Fig. 2), the frame of which is made in the form of a parallelepiped formed by the front 15 and rear 16 panel walls, each of which has a U-shape, with slotted perforations 17 and 18 on the front wall, the perforation coefficient of which is taken to be equal to or more than 0.25, the panel walls are fixed between themselves by vibration damping covers 19, and basaltic mineral wool boards are used as sound-absorbing material 20 of the sound-absorbing element e type "Rockwool". For the rigidity of the carcass, side ribs 21 are provided on the walls 15 and 16. As a sound-absorbing material, layers of mineral wool of the URSA type, or basalt wool of the P-75 type, or glass wool with glass fiber lining, or foamed polymer, for example polyethylene or polypropylene, can be used. moreover, the sound-absorbing element over its entire surface is lined with an acoustically transparent material, such as fiberglass type EZ100 or polymer type "Poviden." As a sound-absorbing material of an acoustic sound-absorbing panel, plates based on aluminum-containing alloys are used, followed by filling them with titanium hydride or air with a density in the range of 0.5 ... 0.9 kg / m with the following strength properties: compressive strength in the range of 5 ... 10 MPa, bending strength within 10 ... 20 MPa, and the front and rear walls of the frame are made of stainless steel or galvanized sheet with a thickness of 0.7 mm with a protective and decorative polymer coating such as Pural 50 μm thick or Polyester thick 25 microns, or an aluminum sheet with a thickness of 1.0 mm and a coating thickness of 25 microns, and the ratio of the height h of the frame to its width b is in the optimal ratio of values: h / b = 1.0 ... 2.0; and the ratio of the thickness s' of the frame assembly to its width b is in the optimal ratio of values: s / b = 0.1 ... 0.15; and the ratio of the thickness s of the sound-absorbing element to the thickness s 'of the frame assembly is in the optimal ratio of values: s / s' = 0.4 ... 1.0, and the vibration damping covers fixing the panel walls are made of elastomer, polyurethane foam or polyethylene foam, wood fibrous, wood-shaving material, or gypsum-asphalt board, or elastic sheet vibration-absorbing material with an internal loss coefficient of at least 0.2, or a composite material, or plastic compound such as "Agate", "Anti-Vibrate", "Shvim".

Остекление кабины выполнено в виде шумоотражающей светопрозрачной панели (фиг.3), выполненной в виде многоугольника, например прямоугольника, образованного П-образной формы ребрами 22-25, выполненными из вибродемпфирующего материала, а в качестве шумоотражающего светопрозрачного элемента используется панель из сплошного листа 26 экструдированного поликарбонатного пластика, причем отношение длины прямоугольника к его высоте лежит в интервале от 2 до 3, а отношение толщины сплошного листа экструдированного поликарбонатного пластика к его высоте находится в оптимальном интервале величин: 0,006…0,008.2, а в качестве шумоотражающего светопрозрачного элемента используется панель из ячеистого листа 27 экструдированного поликарбонатного пластика с отношением длины прямоугольника к его высоте, находящимся в оптимальном отношении величин: 2,0…3,0, а отношение толщины ячеистого листа экструдированного поликарбонатного пластика к его высоте находится в оптимальном интервале величин: 0,016…0,02, а ячейки 28 ячеистого листа экструдированного поликарбонатного пластика выполнены в виде боковых поверхностей многогранных прямоугольных призм, например квадратного или прямоугольного сечения, грани 29 или ребра которых жестко связаны между собой и с со сплошными листами экструдированного поликарбонатного пластика, расположенными по обе стороны от ячеек.The glazing of the cabin is made in the form of a reflective translucent panel (Fig. 3), made in the form of a polygon, for example, a rectangle formed by a U-shaped ribs 22-25 made of vibration damping material, and a panel of a solid sheet 26 extruded is used as a reflective translucent element polycarbonate plastic, and the ratio of the length of the rectangle to its height is in the range from 2 to 3, and the ratio of the thickness of the continuous sheet of extruded polycarbonate plastic to its the height is in the optimal range of values: 0.006 ... 0.008.2, and as a noise-reflecting translucent element, a panel of cellular sheet 27 of extruded polycarbonate plastic is used with the ratio of the length of the rectangle to its height, which is in the optimal ratio of values: 2.0 ... 3.0, and the ratio the thickness of the cellular sheet of the extruded polycarbonate plastic to its height is in the optimal range of values: 0.016 ... 0.02, and the cell 28 of the cellular sheet of the extruded polycarbonate plastic is made in the form of a side the surfaces of polyhedral rectangular prisms, for example, square or rectangular sections, faces 29 or ribs of which are rigidly connected to each other and to continuous sheets of extruded polycarbonate plastic located on both sides of the cells.

Стационарная компрессорная установка работает следующим образом. В стационарной компрессорной установке используют одноступенчатое или многоступенчатое сжатие воздуха. Основные элементы стационарной компрессорной установки с одноступенчатым сжатием воздуха: фильтр, компрессор, двигатель, воздухопровод. Кроме того, в компрессорную установку входят вентили и задвижки, измерительные приборы (манометры, термометры и др.), предохранительные и обратные клапаны, а также приборы автоматики, сигнализации и управления (не показано). В компрессорную установку с многоступенчатым сжатием (не показано) входят промежуточные воздухоохладители. Основные агрегаты компрессорной установки имеют циркуляционную систему смазки, подаваемой шестеренным насосом через фильтр, и маслоохладитель. Одна или несколько стационарных компрессорных установок вместе со зданием, в котором они размещены, составляют сооружение компрессорной станции. Акустическая кабина оператора компрессорной станции работает следующим образом. Звуковая энергия от оборудования, находящегося в помещении, где устанавливается кабина, пройдя через перфорированную стенку 15, попадает на слои звукопоглощающего материала 20 (который может быть как мягким, например из базальтового или стеклянного волокна, так и жестким, например типа "акмигран" и т.п.). Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети пор звукопоглотителя. Коэффициент перфорации перфорированной стенки 15 принимается равным или более 0,25. Для предотвращения высыпания мягкого звукопоглотителя предусмотрена стеклоткань, например, типа ЭЗ-100, расположенная между звукопоглотителем и перфорированной стенкой 15. Запыленный воздух от оборудования, находящегося в помещении, где устанавливается кабина, пройдя через систему жизнеобеспечения 13, приобретает свойства, отвечающие санитарно-гигиеническим требованиям на рабочих местах. Предложенная акустическая кабина является эффективным способом борьбы с производственными шумами.Stationary compressor installation operates as follows. In a stationary compressor installation, single-stage or multi-stage air compression is used. The main elements of a stationary compressor installation with single-stage air compression: filter, compressor, engine, air duct. In addition, the compressor installation includes valves and gate valves, measuring instruments (pressure gauges, thermometers, etc.), safety and non-return valves, as well as automation, alarm and control devices (not shown). A multi-stage compression unit (not shown) includes intermediate air coolers. The main units of the compressor unit have a circulating lubrication system supplied by a gear pump through a filter and an oil cooler. One or more stationary compressor units, together with the building in which they are located, make up the construction of the compressor station. The acoustic cabin of the compressor station operator operates as follows. Sound energy from the equipment located in the room where the cabin is installed, passing through the perforated wall 15, enters the layers of sound-absorbing material 20 (which can be either soft, for example from basalt or glass fiber, or hard, for example, like an acigran and t .P.). The transition of sound energy into thermal energy (dissipation, energy dissipation) occurs in the pores of a sound absorber, which are the Helmholtz resonator model, where energy losses occur due to friction of the mass of air in the resonator neck oscillating with the frequency of excitation on the neck wall, which has the form of a branched sound absorber pore network. The perforation coefficient of the perforated wall 15 is taken to be equal to or more than 0.25. To prevent the shedding of the soft sound absorber, a fiberglass fabric, for example, of the EZ-100 type, is located between the sound absorber and the perforated wall 15. Dusty air from the equipment located in the room where the cabin is installed, passing through the life support system 13 acquires properties that meet sanitary and hygienic requirements in the workplace. The proposed acoustic booth is an effective way to combat industrial noise.

Claims

1. A stationary compressor installation located in a production room with capital walls, one of which is adjoined by an extension with an air filter located in it, connected to a suction air duct, and in the upper part of one of the walls there is a pressure tank with coolant connected by a pipeline to the system cooling the compressor, which is connected through a moisture separator to an air collector located outside one of the walls of the compressor unit building, characterized in that inside An acoustic operator's cab is located, containing a base, frame, life support equipment, window and door openings and fences in the form of acoustic panels, the base is mounted on at least three pneumatic vibration isolators made in the form of a rubber-cord shell, and the cab frame is rigidly attached to it made in the form of a polygonal prism with ribs perpendicular to the base of the cab, and consisting of a front wall with glazing made of a reflective translucent panel, ceiling part te with lamps, a rear wall located in a plane parallel to the plane of the front wall, and four side walls, in one of which a door is installed, while the area of the rear wall is at least 2 times the area of the front wall, and the side walls, adjacent to the front wall are inclined with respect to it and with glazing, and adjacent to the rear wall are perpendicular to it, and the cabin is sealed and equipped with a life support system in the form of an artificial microclimate system with a remote control control and workstation including a desk, a chair with vibration isolators in the form of elastomer plates that are attached to the legs of a chair and clothes hanger for replacement.

2. The stationary compressor installation according to claim 1, characterized in that the cabin frame is made in the form of acoustic noise-absorbing panels, the frame of which is made in the form of a parallelepiped formed by the front and rear walls of the panel, each of which has a U-shape, moreover, on the front wall there is slotted perforation, the perforation coefficient of which is taken to be equal to or more than 0.25, and the vibration damping covers fixing the panel walls are made of elastomer, polyurethane foam or polyethylene foam, wood-fiber, wood single-chip material, or gypsum board, or elastic sheet vibration-absorbing material with an internal loss factor of at least 0.2, or composite material.

3. The stationary compressor installation according to claim 1, characterized in that the cabin glazing is made in the form of an acoustic reflective translucent panel made in the form of a polygon, for example, a rectangle formed by a U-shaped ribs made of vibration-damping material, and as a reflective translucent element a panel of a continuous sheet of extruded polycarbonate plastic is used, the ratio of the length of the rectangle to its height lying in the range from 2 to 3, and the ratio of thickness For a continuous sheet of extruded polycarbonate plastic, its height is in the optimal range of 0.006–0.008.