RU2498111C1

RU2498111C1 - Four-row opposed piston compressor (versions)

Info

Publication number: RU2498111C1
Application number: RU2012123105/06A
Authority: RU
Inventors: Сергей Олегович Сторожик; Игорь Валерьевич Ворошилов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Краснодарский Компрессорный Завод"
Priority date: 2012-06-04
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2013-11-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: compressor version 1 comprises a base, a cylinder group, a piston group, gas-coolers-and-oil-separators (18, 21, 24, 37, 29), suction and pressure valves. The cylinder group comprises cylinder rows placed on both sides of the base crankshaft. A cylinder of the first compression stage (8) is set in the first row, a cylinder of the second compression stage (8) is set in the second row. Each of the cylinders (8, 9) includes at least one gas intake and at least one gas outlet. The gas-cooler-and-oil-separator of the first stage (18) is placed above the first stage cylinder (8) and the second stage cylinder (9). The compressor is produced as a five-stage one and comprises one cylinder in each of the first, second, third and fourth compression stages and two cylinders in the fifth compression stage. The third compression stage cylinder (10) and the first cylinder of the fifth compression stage (12) are set in the third row, the fourth compression stage cylinder (25) and the second cylinder of the fifth compression stage (13) are set in the fourth row. The gas-cooler-and-oil-separator of the third stage (24) is placed above the third compression stage cylinder (10) and the fourth compression stage cylinder (11). The gas-cooler-and-oil-separator of the second stage (21) and the gas-cooler-and-oil-separator of the fifth stage (29) are placed above the gas-cooler-and-oil-separator of the first stage (18) and the gas-cooler-and-oil-separator of the third stage (24). Gas intake (27) of the first cylinder of the fifth stage (12) is placed in the upper part of the cylinder (12) and the gas outlet (28) is set on the side at right angle to the gas intake (27). Gas intake (30) of the second cylinder of the fifth stage (13) is placed in the upper part of the said cylinder (13) and the gas outlet (31) is set on the side at right angle to the gas intake (3). The compressor version 2 comprises a base, a cylinder group, a piston group, gas-coolers-and-oil-separators (18, 21, 24, 37, 29), suction and pressure valves. The cylinder group comprises cylinder rows placed on both sides of the base crankshaft. A cylinder of the first compression stage (8) is set in the first row, a cylinder of the second compression stage (8) is set in the second row. Each of the cylinders (8, 9) includes at least one gas intake and at least one gas outlet. The gas-cooler-and-oil-separator of the first stage (18) is placed above the first stage cylinder and the second stage cylinder. The compressor is produced as a six-stage one and comprises one cylinder in each compression stage. The third compression stage cylinder (10) and the fifth compression stage cylinder (12) are set in the third row, the fourth compression stage cylinder (11) and the sixth compression stage cylinder (13) are set in the fourth row. The gas-cooler-and-oil-separator of the second stage (21) and the gas-coolers-and-oil-separators of the fifth stage (29) are placed above the gas-cooler-and-oil-separator of the first stage (18) and the gas-cooler-and-oil-separator of the third stage (24). The gas-cooler-and-oil-separator of the third stage (24) is placed above the third stage cylinder (10) and the fourth stage cylinder (11). Gas intake (27) of the fifth stage cylinder (12) is placed in the upper part of the said cylinder (12) and the gas outlet (28) is set on the side at right angle to the gas intake (27). Gas intake (30) of the sixth stage cylinder (13) is placed in the upper part of the said cylinder (13). The gas outlet (31) is set on the side at right angle to the gas intake (30).

EFFECT: keeping minimal compressor dimensions along with keeping ease of installation and maintenance.

22 cl, 10 dwg

Description

Область техники.The field of technology.

Заявляемая группа изобретений относится к области машиностроения, а именно компрессоростроению. Заявляемые компрессоры поршневые оппозитные четырехрядные предназначены для получения сжатого газа и используются для создания избыточного давления в нефтяных скважинах, для снабжения сжатым газом различных механизмов и пневмоинструментов, во многих технологических процессах химической промышленности и других целей в различных отраслях промышленности.The claimed group of inventions relates to the field of engineering, namely compressor engineering. The inventive four-row opposed piston compressors are designed to produce compressed gas and are used to create excess pressure in oil wells, to supply compressed gas to various mechanisms and pneumatic tools, in many technological processes of the chemical industry and other purposes in various industries.

Предшествующий уровень техники.The prior art.

Известны, например, поршневые компрессоры моделей JGZ и JGU корпорации Ariel, содержащие унифицированную базу, цилиндровую группу, поршневую группу и клапаны. При этом цилиндровая группа содержит шесть рядов цилиндров, попарно расположенных по обе стороны коленчатого вала базы. При этом каждый из вышеуказанных цилиндров содержит по меньшей мере один патрубок входа газа и по меньшей мере один патрубок выхода газа (Интернет-ресурс http://www.ens.ru/datayfiles/static/JGZ_U______ru_rev.05-2005.pdf. [1]).Ariel corporation JGZ and JGU reciprocating compressors are known, for example, containing a unified base, cylinder group, piston group and valves. In this case, the cylinder group contains six rows of cylinders in pairs located on both sides of the crankshaft of the base. Moreover, each of the above cylinders contains at least one gas inlet pipe and at least one gas outlet pipe (Internet resource http://www.ens.ru/datayfiles/static/JGZ_U______en_rev.05-2005.pdf. [1 ]).

Недостатком указанных выше аналогов [1] являются их большие габаритные размеры и высокая металлоемкость, обусловленные некомпактной схемой в которой число рядов равно числу ступеней сжатия.The disadvantage of the above analogues [1] are their large overall dimensions and high metal consumption, due to the non-compact scheme in which the number of rows is equal to the number of compression stages.

Также известен четырехрядный двухступенчатый оппозитный компрессор, содержащий базу, цилиндровую группу, поршневую группу, холодильники и клапаны. При этом цилиндровая группа содержит ряды цилиндров, расположенные по обе стороны от коленчатого вала базы. Кроме того каждый из цилиндров содержит по меньшей мере один патрубок входа газа и по меньшей мере один патрубок выхода газа (Пластинин П.И. «Поршневые компрессоры. Том 2. Основы проектирования. Конструкции.», Москва: КолосС, 2008, стр.587 [2]).Also known is a four-row two-stage opposed compressor containing a base, a cylinder group, a piston group, refrigerators and valves. In this case, the cylinder group contains rows of cylinders located on both sides of the crankshaft of the base. In addition, each of the cylinders contains at least one gas inlet pipe and at least one gas outlet pipe (PI Plastinin “Piston compressors. Volume 2. Design fundamentals. Designs.”, Moscow: KolosS, 2008, p. 587 [2]).

Первым недостатком указанного аналога [2] является его некомпактная схема в которой число число рядов больше числа ступеней сжатия. Вторым недостатком аналога [2] является то, что при увеличении ступеней сжатия до четырех или пяти, т.е. выполнении компрессора на унифицированной четырехрядной пяти- или шестиступенчатой базе, происходит значительное увеличение габаритов вышеупомянутого аналога и повышается его металлоемкость. Причиной этого является размещение всех холодильников вне компрессора над его проточной частью, на одной горизонтальной плоскости. В компрессоре, выполненном на унифицированной четырехрядной пятиступенчатой базе или на унифицированной четырехрядной шестиступенчатой базе, вышеизложенное размещение холодильников является некомпактным. При этом усложняется монтаж компрессора и доступ к его ремонтируемые узлам, а именно - к коленчатому валу базы, штокам и поршням. Кроме того усложняется конструктивное расположения патрубков входа и выхода газа, так как оно зависит от размещения холодильников. Это, в свою очередь, приводит к тому, что подводящие к патрубкам и отводящие от патрубков газ трубопроводы мешают монтажу и демонтажу клапанов.The first drawback of this analogue [2] is its non-compact scheme in which the number of rows is greater than the number of compression stages. The second disadvantage of the analogue [2] is that when the compression stages increase to four or five, i.e. the performance of the compressor on a unified four-row five- or six-speed base, there is a significant increase in the dimensions of the aforementioned analogue and its metal consumption increases. The reason for this is the placement of all refrigerators outside the compressor above its flow part, on one horizontal plane. In a compressor made on a unified four-row five-stage base or on a unified four-row six-stage base, the above arrangement of refrigerators is non-compact. This complicates the installation of the compressor and access to its repaired components, namely, to the crankshaft of the base, rods and pistons. In addition, the structural arrangement of the gas inlet and outlet pipes is complicated, as it depends on the location of the refrigerators. This, in turn, leads to the fact that pipelines leading to the nozzles and exhausting gas from the nozzles interfere with the installation and dismantling of the valves.

Указанный выше аналог [2] является по совокупности существенных признаков наиболее близким устройством того же назначения к группе заявляемых изобретений. Поэтому он принят в качестве прототипа заявляемого компрессора поршневого оппозитного четырехрядного.The above analogue [2] is, by the combination of essential features, the closest device of the same purpose to the group of claimed inventions. Therefore, it is adopted as a prototype of the inventive piston opposed four-row opposed compressor.

Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.

Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая группа изобретений, является сохранение минимальных габаритов четырехрядного компрессора при увеличении количества его ступеней сжатия.The technical problem to which the claimed group of inventions is directed is to maintain the minimum dimensions of a four-row compressor with an increase in the number of its compression stages.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемыми компрессорами поршневыми оппозитными четырехрядными, является сохранение минимальных габаритов компрессора при одновременном сохранении удобства монтажа и обслуживания.The technical result provided by the inventive piston opposed four-row opposed compressors is to maintain the minimum dimensions of the compressor while maintaining ease of installation and maintenance.

Сущность компрессора поршневого оппозитного четырехрядного по варианту 1 состоит в том, что компрессор поршневой оппозитный четырехрядный, содержит базу, цилиндровую группу, поршневую группу, газоохладители-влагомаслоотделители, всасывающие и нагнетательные клапаны. При этом цилиндровая группа содержит ряды цилиндров, расположенные по обе стороны от коленчатого вала базы, причем в первом ряду расположен цилиндр первой ступени сжатия, во втором ряду расположен цилиндр второй ступени сжатия, кроме того каждый из цилиндров содержит по меньшей мере один патрубок входа газа и по меньшей мере один патрубок выхода газа. При этом газоохладитель-влагомаслоотделитель первой ступени расположен над цилиндром первой ступени и цилиндром второй ступени. При этом:The essence of the four-row opposed piston compressor according to embodiment 1 is that the four-row opposed piston compressor contains a base, a cylinder group, a piston group, gas-oil-water separators, suction and discharge valves. In this case, the cylinder group contains rows of cylinders located on both sides of the crankshaft of the base, with the cylinder of the first compression stage located in the first row, the cylinder of the second compression stage in the second row, in addition, each of the cylinders contains at least one gas inlet pipe and at least one gas outlet pipe. In this case, the gas cooler-moisture separator of the first stage is located above the cylinder of the first stage and the cylinder of the second stage. Wherein:

- компрессор выполнен пятиступенчатым и содержит по одному цилиндру в первой, второй, третьей и четвертой ступенях сжатия и два цилиндра в пятой ступени сжатия, при этом в третьем ряду расположены цилиндр третьей ступени сжатия и первый цилиндр пятой ступени сжатия, а в четвертом ряду расположены цилиндр четвертой ступени сжатия и второй цилиндр пятой ступени сжатия;- the compressor is made five-stage and contains one cylinder in the first, second, third and fourth stages of compression and two cylinders in the fifth stage of compression, while in the third row there is a cylinder of the third stage of compression and the first cylinder of the fifth stage of compression, and in the fourth row there is a cylinder the fourth stage of compression and the second cylinder of the fifth stage of compression;

- газоохладитель-влагомаслоотделитель третьей ступени расположен над цилиндром третьей ступени и цилиндром четвертой ступени;- the gas cooler-moisture separator of the third stage is located above the cylinder of the third stage and the cylinder of the fourth stage;

- газоохладитель-влагомаслоотделитель второй ступени и газоохладитель-влагомаслоотделитель пятой ступени расположены над газоохладителем-влагомаслоотделителем первой ступени и газоохладителем-влагомаслоотделителем третьей ступени;- the gas cooler-desiccant oil separator of the second stage and the gas cooler-desiccant oil separator of the fifth stage are located above the gas cooler-desiccant oil separator of the first stage and the gas cooler-desiccant oil separator of the third stage;

- патрубок входа газа первого цилиндра пятой ступени размещен в верхней части вышеупомянутого цилиндра, а патрубок выхода газа размещен сбоку, под прямым углом к патрубку входа газа;- the gas inlet pipe of the first cylinder of the fifth stage is located in the upper part of the aforementioned cylinder, and the gas outlet pipe is placed on the side, at right angles to the gas inlet pipe;

- патрубок входа газа второго цилиндра пятой ступени размещен в верхней части вышеупомянутого цилиндра, а патрубок выхода газа размещен сбоку, под прямым углом к патрубку входа газа.- the gas inlet pipe of the second fifth stage cylinder is located in the upper part of the aforementioned cylinder, and the gas outlet pipe is placed on the side, at right angles to the gas inlet pipe.

Каждый из цилиндров преимущественно содержит полость всасывания и полость нагнетания. При этом патрубок входа газа каждого цилиндра выполнен в полости всасывания, а патрубок выхода газа каждого цилиндра выполнен в полости нагнетания, причем патрубки входа и выхода газа расположены таким образом, что их оси пересекают оси цилиндров.Each of the cylinders preferably comprises a suction cavity and an injection cavity. In this case, the gas inlet pipe of each cylinder is made in the suction cavity, and the gas outlet pipe of each cylinder is made in the discharge cavity, and the gas inlet and outlet pipes are arranged so that their axes intersect the axis of the cylinders.

Патрубок входа газа и патрубок выхода газа цилиндра первой ступени предпочтительно размещены соответственно в его нижней и верхней частях. Патрубок входа газа и патрубок выхода газа цилиндра второй ступени размещены соответственно в его верхней и нижней частях. Патрубок входа газа и патрубок выхода газа цилиндра третьей ступени размещены соответственно в его нижней и верхней частях. Патрубок входа газа и патрубок выхода газа цилиндра четвертой ступени размещены соответственно в его верхней и нижней частях.The gas inlet pipe and the gas outlet pipe for the cylinder of the first stage are preferably located in its lower and upper parts. The gas inlet pipe and the gas outlet pipe of the second stage cylinder are located respectively in its upper and lower parts. The gas inlet pipe and the gas outlet pipe of the cylinder of the third stage are located respectively in its lower and upper parts. The gas inlet pipe and the gas outlet pipe of the fourth stage cylinder are respectively located in its upper and lower parts.

Газоохладитель-влагомаслоотделитель второй ступени и газоохладитель-влагомаслоотделитель пятой ступеней преимущественно закреплены на горизонтальной опоре.The gas cooler-moisture separator of the second stage and the gas cooler-moisture separator of the fifth stage are mainly mounted on a horizontal support.

Газоохладитель-влагомаслоотделитель четвертой ступени предпочтительно выполнен вертикальным и размещен на отдельной опоре.The fourth-stage desuperheater-moisture separator is preferably vertical and placed on a separate support.

На каждой ступени компрессора преимущественно размещены предохранительные клапаны.At each stage of the compressor, safety valves are preferably arranged.

Шатунные шейки коленчатого вала базы компрессора преимущественно расположены попарно. При этом шатунные шейки каждой пары смещены друг относительно друга на 180°, причем пара шатунных шеек коленчатого вала под шатуны базы первого и второго рядов и пара шатунных шеек под шатуны базы третьего и четвертого рядов смещены друг относительно друга на 90°.The connecting rod journals of the crankshaft of the compressor base are predominantly arranged in pairs. In this case, the connecting rod journals of each pair are 180 ° offset from each other, and the pair of connecting rod journals of the crankshaft under the connecting rods of the base of the first and second rows and the pair of connecting rod journals under the connecting rods of the base of the third and fourth rows are 90 ° offset from each other.

Цилиндр первой ступени предпочтительно имеет коническую форму.The cylinder of the first stage preferably has a conical shape.

Компрессор преимущественно содержит циркуляционную систему смазки механизмов движения. При этом вышеупомянутая система смазки содержит фильтр грубой очистки, насос, по крайней мере один фильтр тонкой очистки и холодильник. При этом вход фильтра грубой очистки соединен с емкостью для масла, выход фильтра грубой очистки соединен со входом насоса, выход насоса соединен со входом фильтра тонкой очистки, а выход фильтра тонкой очистки соединен с каналами коленчатого вала базы, при этом емкостью для масла является нижняя часть кривошипной камеры станины.The compressor preferably comprises a circulating lubrication system for the movement mechanisms. Moreover, the aforementioned lubrication system comprises a coarse filter, a pump, at least one fine filter and a refrigerator. In this case, the input of the coarse filter is connected to the oil tank, the output of the coarse filter is connected to the inlet of the pump, the output of the pump is connected to the input of the fine filter, and the output of the fine filter is connected to the channels of the crankshaft of the base, while the bottom of the oil is crank chamber bed.

Поршни компрессора желательно выполнены из металлов или сплавов металлов с малой плотностью.Compressor pistons are preferably made of low density metals or metal alloys.

Сущность компрессора поршневого оппозитного четырехрядного по варианту 2 состоит в том, что компрессор поршневой оппозитный четырехрядный, содержит базу, цилиндровую группу, поршневую группу, газоохладители-влагомаслоотделители, всасывающие и нагнетательные клапаны. При этом цилиндровая группа содержит ряды цилиндров, расположенные по обе стороны от коленчатого вала базы, причем в первом ряду расположен цилиндр первой ступени сжатия, во втором ряду расположен цилиндр второй ступени сжатия, кроме того каждый из цилиндров содержит по меньшей мере один патрубок входа газа и по меньшей мере один патрубок выхода газа. При этом газоохладитель-влагомаслоотделитель первой ступени расположен над цилиндром первой ступени и цилиндром второй ступени. При этом:The essence of the four-row opposed piston compressor according to option 2 is that the four-row opposed piston compressor contains a base, a cylinder group, a piston group, gas-oil-water separators, suction and discharge valves. In this case, the cylinder group contains rows of cylinders located on both sides of the crankshaft of the base, with the cylinder of the first compression stage located in the first row, the cylinder of the second compression stage in the second row, in addition, each of the cylinders contains at least one gas inlet pipe and at least one gas outlet pipe. In this case, the gas cooler-moisture separator of the first stage is located above the cylinder of the first stage and the cylinder of the second stage. Wherein:

- компрессор выполнен шестиступенчатым и содержит по одному цилиндру в каждой ступени сжатия, при этом в третьем ряду расположены цилиндр третьей ступени сжатия и цилиндр пятой ступени сжатия, а в четвертом ряду расположены цилиндр четвертой ступени сжатия и цилиндр шестой ступени сжатия;- the compressor is made six-stage and contains one cylinder in each compression stage, while in the third row are the cylinder of the third compression stage and the cylinder of the fifth compression stage, and in the fourth row are the cylinder of the fourth compression stage and the cylinder of the sixth compression stage;

- газоохладитель-влагомаслоотделитель второй ступени и газоохладители-влагомаслоотделители пятой ступеней расположены над газоохладителем-влагомаслоотделителем первой ступени и газоохладителем-влагомаслоотделителем третьей ступени;- gas cooler-desiccant oil separator of the second stage and gas cooler-desiccant oil separator of the fifth stage are located above the gas cooler-desiccant oil separator of the first stage and gas cooler-desiccant oil separator of the third stage;

- патрубок входа газа цилиндра пятой ступени размещен в верхней части вышеупомянутого цилиндра, а патрубок выхода газа размещен сбоку, под прямым углом к патрубку входа газа;- the gas inlet pipe of the fifth stage cylinder is located in the upper part of the aforementioned cylinder, and the gas outlet pipe is placed laterally, at a right angle to the gas inlet pipe;

- патрубок входа газа цилиндра шестой ступени размещен в верхней части вышеупомянутого цилиндра, а патрубок выхода газа размещен сбоку, под прямым углом к патрубку входа газа.- the gas inlet pipe of the sixth stage cylinder is located in the upper part of the aforementioned cylinder, and the gas outlet pipe is placed on the side, at right angles to the gas inlet pipe.

Каждый из цилиндров преимущественно содержит полость всасывания и полость нагнетания, при этом патрубок входа газа каждого цилиндра выполнен в полости всасывания, а патрубок выхода газа каждого цилиндра выполнен в полости нагнетания, причем патрубки входа и выхода газа расположены таким образом, что их оси пересекают оси цилиндров.Each cylinder predominantly contains a suction cavity and an injection cavity, while the gas inlet pipe of each cylinder is made in the suction cavity, and the gas outlet pipe of each cylinder is made in the discharge cavity, and the gas inlet and outlet pipes are arranged so that their axes intersect the axis of the cylinders .

Патрубок входа газа и патрубок выхода газа цилиндра первой ступени предпочтительно размещены соответственно его в нижней и верхней частях;The gas inlet pipe and the gas outlet pipe of the cylinder of the first stage are preferably placed respectively in its lower and upper parts;

патрубок входа газа и патрубок выхода газа цилиндра второй ступени размещены соответственно в его верхней и нижней частях; патрубок входа газа и патрубок выхода газа цилиндра третьей ступени размещены соответственно в его нижней и верхней частях; патрубок входа газа и патрубок выхода газа цилиндра четвертой ступени размещены соответственно в его верхней и нижней частях.a gas inlet pipe and a gas outlet pipe for the second stage cylinder are located respectively in its upper and lower parts; a gas inlet pipe and a gas outlet pipe for the cylinder of the third stage are located respectively in its lower and upper parts; a gas inlet pipe and a gas outlet pipe for the fourth stage cylinder are located respectively in its upper and lower parts.

Выход газоохладителя-влагомаслоотделителя третьей ступени может быть соединен с патрубком входа газа цилиндра четвертой ступени через газоразделительный блок.The output of the gas cooler-moisture separator of the third stage can be connected to the gas inlet of the cylinder of the fourth stage through the gas separation unit.

Газоохладители-влагомаслоотделители второй и пятой ступеней преимущественно закреплены на горизонтальной опоре.The gas and water-oil separators of the second and fifth stages are mainly fixed on a horizontal support.

Газоохладитель-влагомаслоотделитель пятой ступени содержит два модуля охлаждения-очистки, при этом вышеуказанные модули соединены последовательно.The fifth stage gas cooler-moisture separator contains two cooling-cleaning modules, while the above modules are connected in series.

Компрессор может содержать концевой газоохладитель-влагомаслоотделитель, вход которого соединен с патрубком выхода газа цилиндра шестой ступени.The compressor may include an end gas cooler-moisture separator, the inlet of which is connected to the gas outlet pipe of the sixth stage cylinder.

Шатунные шейки коленчатого вала базы компрессора преимущественно расположены попарно, при этом шатунные шейки каждой пары смещены друг относительно друга на 180°, причем пара шатунных шеек коленчатого вала под шатуны базы первого и второго рядов и пара шатунных шеек под шатуны базы третьего и четвертого рядов смещены друг относительно друга на 90°.The connecting rods of the crankshaft of the compressor base are predominantly arranged in pairs, while the connecting rods of each pair are 180 ° offset from each other, and the pair of connecting rods of the crankshaft for the connecting rods of the first and second rows and the pair of connecting rods for the connecting rods of the third and fourth rows 90 ° relative to each other.

Цилиндр первой ступени преимущественно имеет коническую форму.The cylinder of the first stage mainly has a conical shape.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

На фигуре 1 показана схема исполнения поршневого оппозитного четырехрядного компрессора вариантам 1, 2; на фиг.2 - схема коленчатого вала компрессора по вариантам 1, 2; на фиг.3 - схема размещения газоохладителей-влагомаслоотделителей и патрубков входа и выхода газа компрессора по варианту 1 (вид сверху); на фиг.4 - схема размещения газоохладителей-влагомаслоотделителей и патрубков входа и выхода газа компрессора по варианту 1 (вид снизу); на фиг.5 - вид В фиг.3; на фиг.6 - вид. А фиг.3; на фиг.7 - размещения газоохладителей-влагомаслоотделителей и патрубков входа и выхода газа компрессора по варианту 2 (вид сверху); на фиг.8 - схема размещения газоохладителей-влагомаслоотделителей и патрубков входа и выхода газа компрессора по варианту 2 (вид снизу); на фиг.9 - вид D фиг.7; на фиг.10 - вид С фиг.7.The figure 1 shows a design diagram of a piston opposed four-row compressor options 1, 2; figure 2 - diagram of the crankshaft of the compressor according to options 1, 2; figure 3 - layout of gas coolers-moisture separators and pipes of the inlet and outlet of the compressor gas according to option 1 (top view); figure 4 - layout of gas coolers-moisture-oil separators and pipes of the inlet and outlet of the compressor gas according to option 1 (bottom view); figure 5 is a view In figure 3; figure 6 is a view. A figure 3; in Fig.7 - placement of gas coolers-moisture separators and nozzles of the inlet and outlet of the compressor gas according to option 2 (top view); on Fig - layout of gas coolers-moisture-oil separators and pipes of the inlet and outlet of the compressor gas according to option 2 (bottom view); figure 9 is a view D of figure 7; figure 10 is a view C of figure 7.

Осуществление изобретения.The implementation of the invention.

Компрессор поршневой оппозитный четырехрядный по варианту 1 (фиг.3) содержит базу, цилиндровую группу, поршневую группу, газоохладители-влагомаслоотделители (18, 21, 24, 29), всасывающие и нагнетательные клапаны.The four-row opposed piston compressor according to option 1 (Fig. 3) contains a base, a cylinder group, a piston group, gas-oil-water separators (18, 21, 24, 29), suction and discharge valves.

База компрессора содержит станину, коленчатый вал (2), шатуны (5) и крейцкопфы (6) (фиг.1).The compressor base contains a bed, a crankshaft (2), connecting rods (5) and crossheads (6) (Fig. 1).

Станина представляет собой чугунную отливку коробчатой формы и является основной деталью, на которой монтируются все остальные сборочные единицы компрессора. В станине выполнена кривошипная камера, нижняя часть которой служит резервуаром для масла. С одного торца станины размещен приводной механизм с маховиком (1), с противоположного торца - система смазки (не показано). В боковых отверстиях станины размещены съемные направляющие крейцкопфов (не показано). В станине имеются привалочные поверхности под цилиндры и боковые окна, через которые производят монтаж шатунов с крейцкопфами и съемными направляющими крейцкопфов (не показано).The bed is a box-shaped cast-iron casting and is the main part on which all other assembly units of the compressor are mounted. A crank chamber is made in the bed, the lower part of which serves as a reservoir for oil. A drive mechanism with a flywheel (1) is placed from one end of the bed, and a lubrication system (not shown) is from the opposite end. In the side openings of the bed there are removable crosshead guides (not shown). The bed has mounting surfaces for cylinders and side windows through which the connecting rods with crossheads and removable crosshead guides (not shown) are mounted.

Коленчатый вал (2) размещен в кривошипной камере станины и установлен на четырех радиально-сферических роликовых подшипниках (3), служащих для передачи усилия от движущихся частей компрессора на станину. Коленчатый вал (2) имеет четыре шатунные шейки (4) (фиг.2), на которых закреплены шатуны (5). Шатунные шейки (4) расположены попарно, при этом шатунные шейки каждой пары смещены друг относительно друга на 180°. Кроме того пара шатунных шеек (4) коленчатого вала (2) под шатуны (5) первого и второго рядов и пара шатунных шеек под шатуны (5) третьего и четвертого рядов смещены друг относительно друга на 90° со стороны маховика (1). При такой компоновке шатунных шеек (4) достигается снижение массы маховика (1). В теле коленчатого вала (2) выполнены каналы для подвода масла к шатунным шейкам (4) (не показано).The crankshaft (2) is located in the crank chamber of the bed and is mounted on four radial-spherical roller bearings (3), which serve to transfer force from the moving parts of the compressor to the bed. The crankshaft (2) has four connecting rod journals (4) (Fig. 2), on which the connecting rods (5) are fixed. The connecting rods (4) are arranged in pairs, while the connecting rods of each pair are 180 ° offset from each other. In addition, a pair of connecting rod necks (4) of the crankshaft (2) for connecting rods (5) of the first and second rows and a pair of connecting rod necks for connecting rods (5) of the third and fourth rows are 90 ° offset from each other from the flywheel (1). With this arrangement of the connecting rod journals (4), a reduction in flywheel mass (1) is achieved. In the body of the crankshaft (2), channels are made for supplying oil to the connecting rod journals (4) (not shown).

Шатуны (5) соединяют коленчатый вал (2) с крейцкопфами (6) и представляют собой стержни двутаврового сечения с верхней (крейцкопфной) и нижней (кривошипной) головками. Целесообразно кривошипную головку шатуна (5) выполнять разъемной, со сталь-алюминиевыми тонкостенными вкладышами. Крейцкопфная головка выполнена неразъемной, и в нее вмонтирован игольчатый подшипник.Cranks (5) connect the crankshaft (2) to the crossheads (6) and are I-section rods with the upper (crosshead) and lower (crank) heads. It is advisable to crank the connecting rod head (5) to perform detachable, with steel-aluminum thin-walled liners. The crosshead is integral, and a needle bearing is mounted in it.

Крейцкопфы (6) выполнены закрытого типа со съемными ползунами. На поверхности крейцкопфов (6) выполнена резьба для соединения со штоками (7).Crossheads (6) are closed type with removable sliders. On the surface of the crossheads (6), a thread is made for connection with the rods (7).

Цилиндровая группа содержит ряды цилиндров, расположенные по обе стороны от коленчатого вала (2) базы (фиг.4, 5, 6):The cylinder group contains rows of cylinders located on both sides of the crankshaft (2) of the base (Fig. 4, 5, 6):

- первый ряд - цилиндр первой ступени (8);- first row - cylinder of the first stage (8);

- второй ряд - цилиндр второй ступени (9);- second row - cylinder of the second stage (9);

- третий ряд - блок цилиндров третьей-пятой ступеней, состоящий из цилиндра третьей ступени (10) и первого цилиндра пятой ступени (12);- the third row - the cylinder block of the third to fifth stages, consisting of a cylinder of the third stage (10) and the first cylinder of the fifth stage (12);

- четвертый ряд - блок цилиндров четвертой-пятой ступеней, состоящий из цилиндра четвертой ступени (11) и второго цилиндра пятой ступени (13).- the fourth row - the cylinder block of the fourth to fifth stages, consisting of a cylinder of the fourth stage (11) and the second cylinder of the fifth stage (13).

Цилиндр первой ступени (8) и цилиндр второй ступени (9) выполнены двойного действия. Цилиндр третьей ступени (10), цилиндр четвертой ступени (11), первый и второй цилиндры пятой ступени (12) выполнены одинарного действия. Между цилиндром третьей ступени (10) и первым цилиндром пятой ступени (12) выполнена уравнительная полость (14). Уравнительная полость (14) выполнена также между цилиндром четвертой ступени (11) и вторым цилиндром пятой ступени (13). Каждая уравнительная полость (14) служит для уравновешивания сил, действующих на поршни во время работы. В цилиндрах (8-13) размещены уплотнительные устройства (15). Каждый из вышеуказанных цилиндров (8-13) содержит рабочую полость, окна для всасывающих и нагнетательных клапанов, водяную полость, газовые полости, по меньшей мере один патрубок входа газа и по меньшей мере один патрубок выхода газа.The cylinder of the first stage (8) and the cylinder of the second stage (9) are double-acting. The cylinder of the third stage (10), the cylinder of the fourth stage (11), the first and second cylinders of the fifth stage (12) are single-acting. Between the cylinder of the third stage (10) and the first cylinder of the fifth stage (12), an equalization cavity (14) is made. The equalization cavity (14) is also made between the cylinder of the fourth stage (11) and the second cylinder of the fifth stage (13). Each equalization cavity (14) serves to balance the forces acting on the pistons during operation. Sealing devices (15) are placed in the cylinders (8-13). Each of the above cylinders (8-13) contains a working cavity, windows for suction and discharge valves, a water cavity, gas cavities, at least one gas inlet pipe and at least one gas outlet pipe.

В водяных полостях цилиндров (8-13) протекает охлаждающая цилиндры вода.In the water cavities of the cylinders (8-13), cooling water flows through the cylinders.

Газовые полости цилиндров (8-13) предназначены для подвода газа к всасывающим клапанам или отвода газа от нагнетательных клапанов. К газовым полостям каждого цилиндра относятся полость всасывания и полость нагнетания.The gas cavities of the cylinders (8-13) are designed to supply gas to the suction valves or to exhaust gas from the discharge valves. The gas cavities of each cylinder include a suction cavity and an injection cavity.

Патрубок входа газа каждого цилиндра выполнен в полости всасывания, а патрубок выхода газа каждого цилиндра выполнен в полости нагнетания. При этом, патрубки входа и выхода газа предпочтительно расположены таким образом, что их оси пересекают оси цилиндров (8-13).The gas inlet pipe of each cylinder is made in the suction cavity, and the gas outlet pipe of each cylinder is made in the discharge cavity. At the same time, the gas inlet and outlet nozzles are preferably arranged so that their axes intersect the cylinder axes (8-13).

Патрубок входа газа (16) и патрубок выхода газа (17) цилиндра первой ступени (8) размещены соответственно в нижней и верхней частях вышеупомянутого цилиндра (8). При этом патрубок выхода газа (17) цилиндра первой ступени (8) соединен со входом газоохладителя-влагомаслоотделителя первой ступени (18). Патрубок входа газа (19) и патрубок выхода газа (20) цилиндра второй ступени (9) размещены соответственно в верхней и нижней частях вышеупомянутого цилиндра (9). При этом патрубок входа газа (19) цилиндра второй ступени (9) соединен с выходом газоохладителя-влагомаслоотделителя первой ступени (18), а патрубок выхода газа (20) вышеупомянутого цилиндра (9) соединен со входом газоохладителя-влагомаслоотделителя второй ступени (21).The gas inlet pipe (16) and the gas outlet pipe (17) of the cylinder of the first stage (8) are located respectively in the lower and upper parts of the aforementioned cylinder (8). In this case, the gas outlet pipe (17) of the cylinder of the first stage (8) is connected to the inlet of the gas cooler-moisture-oil separator of the first stage (18). The gas inlet pipe (19) and the gas outlet pipe (20) of the second stage cylinder (9) are respectively located in the upper and lower parts of the aforementioned cylinder (9). In this case, the gas inlet pipe (19) of the second stage cylinder (9) is connected to the outlet of the gas cooler-moisture separator of the first stage (18), and the gas outlet pipe (20) of the aforementioned cylinder (9) is connected to the gas cooler-moisture separator of the second stage (21).

Патрубок входа газа (22) и патрубок выхода газа (23) цилиндра третьей ступени (10) размещены соответственно в нижней и верхней частях вышеупомянутого цилиндра (10). При этом патрубок входа газа (22) вышеупомянутого цилиндра (10) соединен с выходом межступенчатого газоохладителя-влагомаслоотделителя второй ступени (21), а патрубок выхода газа (23) вышеупомянутого цилиндра (10) соединен со входом газоохладителя-влагомаслоотделителя третьей ступени (24).The gas inlet pipe (22) and the gas outlet pipe (23) of the third stage cylinder (10) are respectively located in the lower and upper parts of the aforementioned cylinder (10). In this case, the gas inlet pipe (22) of the aforementioned cylinder (10) is connected to the output of the interstage gas cooler-moisture separator of the second stage (21), and the gas outlet pipe (23) of the above cylinder (10) is connected to the inlet of the gas cooler-moisture separator of the third stage (24).

Патрубок входа газа (25) и патрубок выхода газа (26) цилиндра четвертой ступени (11) размещены соответственно в верхней и нижней частях вышеупомянутого цилиндра (11). При этом патрубок входа газа (25) вышеупомянутого цилиндра (11) соединен с выходом газоохладителя-влагомаслоотделителя третьей ступени (24), а патрубок выхода газа (26) вышеупомянутого цилиндра (11) соединен со входом газоохладителя-влагомаслоотделителя четвертой ступени (37).The gas inlet pipe (25) and the gas outlet pipe (26) of the fourth stage cylinder (11) are located respectively in the upper and lower parts of the aforementioned cylinder (11). In this case, the gas inlet pipe (25) of the aforementioned cylinder (11) is connected to the outlet of the gas cooler-moisture separator of the third stage (24), and the gas outlet pipe (26) of the aforementioned cylinder (11) is connected to the inlet of the gas cooler-moisture separator of the fourth stage (37).

Патрубок входа газа (27) первого цилиндра пятой ступени (12) размещен в верхней части вышеупомянутого цилиндра (12), а патрубок выхода газа (28) размещен сбоку, под прямым углом к патрубку входа газа (27). При этом патрубок входа газа (27) первого цилиндра пятой ступени (12) соединен с выходом газоохладителя-влагомаслоотделителя четвертой ступени (37), а патрубок выхода газа (28) вышеупомянутого цилиндра (12) соединен со входом газоохладителя-влагомаслоотделителя пятой ступени (29).The gas inlet pipe (27) of the first fifth stage cylinder (12) is located in the upper part of the aforementioned cylinder (12), and the gas outlet pipe (28) is placed laterally, at a right angle to the gas inlet pipe (27). In this case, the gas inlet pipe (27) of the first cylinder of the fifth stage (12) is connected to the outlet of the fourth-stage desuperheater-moisture-oil separator (37), and the gas outlet pipe (28) of the above-mentioned cylinder (12) is connected to the inlet of the fifth-stage gas-cooler-moisture separator (29) .

Патрубок входа газа (30) второго цилиндра пятой ступени (13) размещен в верхней части вышеупомянутого цилиндра (13), а патрубок выхода газа (31) размещен сбоку, под прямым углом к патрубку входа газа (30). При этом патрубок входа газа (30) второго цилиндра пятой ступени (13) соединен с выходом газоохладителя-влагомаслоотделителя четвертой ступени (37), а патрубок выхода газа (31) вышеупомянутого цилиндра (13) соединен со входом газоохладителя-влагомаслоотделителя пятой ступени (29).The gas inlet pipe (30) of the second fifth stage cylinder (13) is located in the upper part of the aforementioned cylinder (13), and the gas outlet pipe (31) is placed laterally, at a right angle to the gas inlet pipe (30). In this case, the gas inlet pipe (30) of the second cylinder of the fifth stage (13) is connected to the outlet of the fourth-stage desuperheater-moisture-oil separator (37), and the gas outlet pipe (31) of the above-mentioned cylinder (13) is connected to the inlet of the fifth-stage gas-cooler-moisture separator (29) .

Вышеописанное расположение патрубков входа и выхода газа обусловлено расположением газоохладителей-влагомаслоотделителей (18, 21, 24, 37, 29). Газоохладители-влагомаслоотделители первой, второй, третьей и четвертой ступеней (18, 21, 24, 37) являются межступенчатыми и предназначены для охлаждения газа между ступенями сжатия, сглаживания его пульсаций и отделения конденсата. Газоохладитель-влагомаслоотделитель пятой ступени (29) является концевым и предназначен для охлаждения газа после пятой ступени сжатия.The above location of the gas inlet and outlet nozzles is due to the location of gas coolers-moisture-oil separators (18, 21, 24, 37, 29). Gas coolers-moisture-oil separators of the first, second, third and fourth stages (18, 21, 24, 37) are interstage and are designed to cool the gas between the compression stages, smooth out its pulsations and separate condensate. The fifth stage gas cooler-moisture separator (29) is the terminal one and is designed to cool the gas after the fifth compression stage.

Газоохладитель-влагомаслоотделитель первой ступени (18) расположен над цилиндром первой (8) ступени и цилиндром второй (9) ступени.The gas cooler-moisture separator of the first stage (18) is located above the cylinder of the first (8) stage and the cylinder of the second (9) stage.

Газоохладитель-влагомаслоотделитель третьей ступени (24) расположен над цилиндром третьей (10) ступени и цилиндром четвертой ступени (11).The third stage gas cooler-moisture separator (24) is located above the third stage cylinder (10) and the fourth stage cylinder (11).

Газоохладитель-влагомаслоотделитель четвертой ступени (37) выполнен вертикальным и размещен на отдельной опоре. Газоохладитель-влагомаслоотделитель четвертой ступени (37) может быть выполнен горизонтальным.The fourth-stage gas-water-oil separator (37) is made vertical and placed on a separate support. The gas cooler-moisture separator of the fourth stage (37) can be made horizontal.

Газоохладитель-влагомаслоотделитель второй ступени (21) и газоохладитель-влагомаслоотделитель пятой ступеней (29) расположены на опоре (36) над газоохладителем-влагомаслоотделителями первой ступени (18) и газоохладителем-влагомаслоотделителями третьей ступени (24). Опора (36) преимущественно выполнена горизонтальной.The second-stage gas-cooler-moisture-separator (21) and the fifth-stage gas-cooler-moisture-separator (29) are located on the support (36) above the first-stage gas-cooler-moisture-separators (18) and the third-stage gas-cooler-moisture-separators (24). The support (36) is preferably horizontal.

Поршневая группа заявляемого компрессора включает поршень первой ступени (32), поршень второй ступени (33), дифференциальный поршень третьей-пятой ступеней (34) и дифференциальный поршень четвертой-шестой ступеней (35).The piston group of the inventive compressor includes a first stage piston (32), a second stage piston (33), a third to fifth stage differential piston (34) and a fourth to sixth stage differential piston (35).

Всасывающие и нагнетательные клапаны первой, второй, третьей и четвертой ступеней выполнены прямоточными. Всасывающие и нагнетательные клапаны пятой ступени выполнены комбинированными.Suction and discharge valves of the first, second, third and fourth stages are made direct-flow. The fifth stage suction and discharge valves are combined.

Смазка компрессора осуществляется двумя независимыми системами: циркуляционной системой смазки механизмов движения и системой смазки цилиндров и сальников.The compressor is lubricated by two independent systems: a circulating lubrication system for the movement mechanisms and a lubrication system for the cylinders and seals.

С целью предотвращения повышений давлений по ступеням компрессора выше допустимых, на каждой ступени компрессора размещены предохранительные клапаны.In order to prevent pressure increases along the compressor stages above the permissible, safety valves are placed on each compressor stage.

Пример 1. С целью использования проходной части всасывающих и нагнетательных клапанов первой ступени с наименьшими потерями, цилиндр первой ступени (8) имеет коническую форму.Example 1. In order to use the passage of the suction and discharge valves of the first stage with the least loss, the cylinder of the first stage (8) has a conical shape.

Пример 2. Циркуляционная система смазки механизмов движения содержит фильтр грубой очистки, насос, по крайней мере один фильтр тонкой очистки и холодильник. При этом вход фильтра грубой очистки соединен с емкостью для масла, выход фильтра грубой очистки соединен со входом насоса, выход насоса соединен со входом фильтра тонкой очистки, а выход фильтра тонкой очистки соединен с каналами коленчатого вала (2). При этом привод насоса производится от коленчатого вала и емкостью для масла служит нижняя часть кривошипной камеры станины.Example 2. The circulation lubrication system of the movement mechanisms comprises a coarse filter, a pump, at least one fine filter and a refrigerator. In this case, the input of the coarse filter is connected to the oil tank, the output of the coarse filter is connected to the input of the pump, the output of the pump is connected to the input of the fine filter, and the output of the fine filter is connected to the channels of the crankshaft (2). In this case, the pump is driven from the crankshaft and the bottom part of the crank chamber of the bed serves as an oil tank.

Пример 3. Система смазки цилиндров и сальников содержит смазочный насос, трубопроводы и масляные обратные клапаны. При этом смазочный насос закреплен на станине компрессора, обратные масляные клапаны установлены на цилиндрах компрессора и секциях смазочного насоса. Привод системы смазки цилиндров и сальников осуществляется от коленчатого вала через механическую передачу.Example 3. The lubrication system of cylinders and gaskets contains a lubrication pump, pipelines and oil check valves. At the same time, the lubricant pump is mounted on the compressor bed, oil check valves are installed on the compressor cylinders and sections of the lubricant pump. The drive of the lubrication system of the cylinders and seals is carried out from the crankshaft through a mechanical transmission.

Пример 4. Поршни всех ступеней компрессора выполнены из металлов или сплавов металлов с малой плотностью, таких как магний, сплавы магния, титан и сплавы титана.Example 4. Pistons of all stages of the compressor are made of metals or low density metal alloys such as magnesium, magnesium alloys, titanium and titanium alloys.

Реализация конструктивных элементов заявляемого компрессора не ограничивается приведенными выше примерами.The implementation of the structural elements of the inventive compressor is not limited to the above examples.

Описание работы.Work description.

Компрессор поршневой оппозитный четырехрядный по варианту 1 работает следующим образом.A four-row opposed piston compressor according to embodiment 1 operates as follows.

Газ, подлежащий сжатию, поступает через через патрубок входа газа (16) цилиндра первой ступени (8) в полость всасывания вышеупомянутого цилиндра (8). Затем, газ через открытые всасывающие клапаны поступает в рабочую полость цилиндра первой ступени (8), где происходит его сжатие. Сжатый газ через нагнетательные клапаны первой ступени выталкивается в полость нагнетания цилиндра первой ступени (8), и затем через патрубок выхода газа (17) в газоохладитель-влагомаслоотделитель первой ступени (18). В газоохладителе-влагомаслоотделителе первой ступени (18) происходит охлаждение газа и его очистка от капельной жидкости и масла. Охлажденный и очищенный газ последовательно направляется на вторую, третью, четвертую и пятую ступени компрессора, где сжимается в цилиндрах и затем охлаждается в газоохладителях-влагомаслоотделителях (21, 24, 37, 29). При этом движение поршня первой ступени (32) и поршня второй ступени (33) встречное. Кроме того, при положении поршня первой ступени (32) и поршня второй ступени (33) в верхних мертвых точках, дифференциальные поршни третьей-пятой (34) и четвертой-пятой (35) ступеней находятся в середине их хода. При положении поршня первой ступени (32) и поршня второй ступеней (33) в середине их хода, дифференциальный поршень третьей-пятой ступени (34) и дифференциальный поршень четвертой-пятой ступеней (35) находятся в нижних мертвых точках.The gas to be compressed enters through the gas inlet pipe (16) of the first stage cylinder (8) into the suction cavity of the aforementioned cylinder (8). Then, gas through open suction valves enters the working cavity of the cylinder of the first stage (8), where it is compressed. Compressed gas through the discharge valves of the first stage is pushed into the discharge cavity of the cylinder of the first stage (8), and then through the gas outlet pipe (17) into the gas cooler-moisture separator of the first stage (18). In the gas cooler-moisture-oil separator of the first stage (18), the gas is cooled and purified from dropping liquid and oil. Cooled and purified gas is sequentially directed to the second, third, fourth and fifth stages of the compressor, where it is compressed in cylinders and then cooled in gas-oil-water separators (21, 24, 37, 29). In this case, the movement of the piston of the first stage (32) and the piston of the second stage (33) are oncoming. In addition, when the piston of the first stage (32) and the piston of the second stage (33) are in the top dead center, the differential pistons of the third-fifth (34) and fourth-fifth (35) stages are in the middle of their stroke. With the position of the piston of the first stage (32) and the piston of the second stage (33) in the middle of their stroke, the differential piston of the third-fifth stage (34) and the differential piston of the fourth-fifth stage (35) are at the bottom dead points.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемом компрессоре поршневом оппозитном четырехрядном по варианту 1 заявляемый технический результат: «сохранение минимальных габаритов компрессора при одновременном сохранении удобства монтажа и обслуживания» достигается за счет того, что компрессор поршневой оппозитный четырехрядный по варианту 1 содержит базу, цилиндровую группу, поршневую группу, газоохладители-влагомаслоотделители, всасывающие и нагнетательные клапаны. При этом цилиндровая группа содержит ряды цилиндров, расположенные по обе стороны от коленчатого вала базы, причем в первом ряду расположен цилиндр первой ступени сжатия, во втором ряду расположен цилиндр второй ступени сжатия, кроме того каждый из цилиндров содержит по меньшей мере один патрубок входа газа и по меньшей мере один патрубок выхода газа. При этом газоохладитель-влагомаслоотделитель первой ступени расположен над цилиндром первой ступени и цилиндром второй ступени. При этом:Thus, from the foregoing, it follows that in the inventive piston opposed four-row opposed compressor according to embodiment 1, the claimed technical result: "maintaining the minimum dimensions of the compressor while maintaining ease of installation and maintenance" is achieved due to the fact that the opposed opposed four-row opposed piston compressor according to option 1 contains a base, cylinder group, piston group, gas coolers-moisture-oil separators, suction and discharge valves. In this case, the cylinder group contains rows of cylinders located on both sides of the crankshaft of the base, with the cylinder of the first compression stage located in the first row, the cylinder of the second compression stage in the second row, in addition, each of the cylinders contains at least one gas inlet pipe and at least one gas outlet pipe. In this case, the gas cooler-moisture separator of the first stage is located above the cylinder of the first stage and the cylinder of the second stage. Wherein:

Компрессор поршневой оппозитный четырехрядный по варианту 2 (фиг.7) содержит базу, цилиндровую группу, поршневую группу, газоохладители-влагомаслоотделители (18, 21, 24, 29), всасывающие и нагнетательные клапаны.A four-row opposed piston compressor according to option 2 (Fig. 7) contains a base, a cylinder group, a piston group, gas-oil-water separators (18, 21, 24, 29), suction and discharge valves.

Коленчатый вал (2) размещен в кривошипной камере станины и установлен на четырех радиально-сферических роликовых подшипниках (3), служащих для передачи усилия от движущихся частей компрессора на станину. Коленчатый вал (2) имеет четыре шатунные шейки (4) (фиг.2), на которых закреплены шатуны (5). Шатунные шейки (4) расположены попарно, при этом шатунные шейки (4) каждой пары смещены друг относительно друга на 180°. Кроме того пара шатунных шеек (4) коленчатого вала (2) под шатуны (5) первого и второго рядов и пара шатунных шеек под шатуны (5) третьего и четвертого рядов смещены друг относительно друга на 90° со стороны маховика (1). При такой компоновке шатунных шеек (4) достигается снижение массы маховика (1). В теле коленчатого вала (2) выполнены каналы для подвода масла к шатунным шейкам (4) (не показано).The crankshaft (2) is located in the crank chamber of the bed and is mounted on four radial-spherical roller bearings (3), which serve to transfer force from the moving parts of the compressor to the bed. The crankshaft (2) has four connecting rod journals (4) (Fig. 2), on which the connecting rods (5) are fixed. The connecting rods (4) are arranged in pairs, while the connecting rods (4) of each pair are 180 ° offset from each other. In addition, a pair of connecting rod necks (4) of the crankshaft (2) for connecting rods (5) of the first and second rows and a pair of connecting rod necks for connecting rods (5) of the third and fourth rows are 90 ° offset from each other from the flywheel (1). With this arrangement of the connecting rod journals (4), a reduction in flywheel mass (1) is achieved. In the body of the crankshaft (2), channels are made for supplying oil to the connecting rod journals (4) (not shown).

Цилиндровая группа содержит ряды цилиндров, расположенные по обе стороны от коленчатого вала (2) базы (8, 9, 10):The cylinder group contains rows of cylinders located on both sides of the crankshaft (2) of the base (8, 9, 10):

- третий ряд - блок цилиндров третьей-пятой ступени, состоящий из цилиндра третьей ступени (10) и цилиндра пятой ступени (12);- the third row - the cylinder block of the third to fifth stage, consisting of a cylinder of the third stage (10) and a cylinder of the fifth stage (12);

- четвертый ряд - блок цилиндров четвертой-шестой ступени, состоящий из цилиндра четвертой ступени (11) и цилиндра шестой ступени (13).- the fourth row - the cylinder block of the fourth to sixth stage, consisting of a cylinder of the fourth stage (11) and a cylinder of the sixth stage (13).

Цилиндр первой ступени (8) и цилиндр второй ступени (9) выполнены двойного действия. Цилиндр третьей ступени (10), цилиндр четвертой ступени (11), цилиндр пятой ступени (12) и цилиндр шестой ступени (13) выполнены одинарного действия. Между цилиндром третьей ступени (10) и цилиндром пятой ступени (12) выполнена уравнительная полость (14). Уравнительная полость (14) выполнена также между цилиндром четвертой ступени (14) и цилиндром шестой ступени (13). Каждая уравнительная полость (14) служит для уравновешивания сил, действующих на поршни во время работы. При этом уравнительная полость (14) между цилиндром третьей ступени (10) и цилиндром пятой ступени (12) соединена с уравнительной линией, давление в которой равно давлению всасывания в первой ступени, а уравнительная полость (14) между цилиндром четвертой ступени (11) и цилиндром шестой ступени (13) соединена с уравнительной линией, давление в которой равно давлению всасывания во второй ступени. В цилиндрах (8-13) размещены уплотнительные устройства (15). Каждый из вышеуказанных цилиндров (8-13) содержит рабочую полость, окна для всасывающих и нагнетательных клапанов, водяную полость, газовые полости, по меньшей мере один патрубок входа газа и по меньшей мере один патрубок выхода газа.The cylinder of the first stage (8) and the cylinder of the second stage (9) are double-acting. The cylinder of the third stage (10), the cylinder of the fourth stage (11), the cylinder of the fifth stage (12) and the cylinder of the sixth stage (13) are single-acting. Between the cylinder of the third stage (10) and the cylinder of the fifth stage (12), an equalization cavity (14) is made. The equalization cavity (14) is also made between the cylinder of the fourth stage (14) and the cylinder of the sixth stage (13). Each equalization cavity (14) serves to balance the forces acting on the pistons during operation. In this case, the equalization cavity (14) between the cylinder of the third stage (10) and the cylinder of the fifth stage (12) is connected to the equalization line, the pressure in which is equal to the suction pressure in the first stage, and the equalization cavity (14) between the cylinder of the fourth stage (11) and the cylinder of the sixth stage (13) is connected to the equalization line, the pressure in which is equal to the suction pressure in the second stage. Sealing devices (15) are placed in the cylinders (8-13). Each of the above cylinders (8-13) contains a working cavity, windows for suction and discharge valves, a water cavity, gas cavities, at least one gas inlet pipe and at least one gas outlet pipe.

Патрубок входа газа (27) цилиндра пятой ступени (12) размещен в верхней части вышеупомянутого цилиндра (12), а патрубок выхода газа (28) размещен сбоку, под прямым углом к патрубку входа газа (27). При этом патрубок входа газа (27) цилиндра пятой ступени (12) соединен с выходом газоохладителя-влагомаслоотделителя четвертой ступени, а патрубок выхода газа (28) вышеупомянутого цилиндра (12) соединен со входом газоохладителя-влагомаслоотделителя пятой ступени (29). Газоохладитель-влагомаслоотделитель пятой ступени (29) предпочтительно содержит два модуля охлаждения-очистки, при этом вышеуказанные модули соединены последовательно.The gas inlet pipe (27) of the fifth stage cylinder (12) is located in the upper part of the aforementioned cylinder (12), and the gas outlet pipe (28) is placed laterally, at a right angle to the gas inlet pipe (27). In this case, the gas inlet pipe (27) of the fifth stage cylinder (12) is connected to the outlet of the fourth stage gas cooler-moisture separator, and the gas outlet pipe (28) of the above cylinder (12) is connected to the fifth stage gas-cooler-moisture separator inlet (29). The fifth stage gas cooler-moisture separator (29) preferably comprises two cooling-cleaning modules, wherein the above modules are connected in series.

Патрубок входа газа (30) цилиндра шестой ступени (13) размещен в верхней части вышеупомянутого цилиндра (13), а патрубок выхода газа (31) размещен сбоку, под прямым углом к патрубку входа газа (30). При этом патрубок входа газа (30) цилиндра шестой ступени (13) соединен с выходом газоохладителя-влагомаслоотделителя пятой ступени (29), а патрубок выхода газа (31) вышеупомянутого цилиндра (13) является патрубком выхода газа из компрессора.The gas inlet pipe (30) of the sixth stage cylinder (13) is located in the upper part of the aforementioned cylinder (13), and the gas outlet pipe (31) is placed laterally, at a right angle to the gas inlet pipe (30). In this case, the gas inlet pipe (30) of the sixth stage cylinder (13) is connected to the outlet of the fifth stage gas cooler-moisture separator (29), and the gas outlet pipe (31) of the above cylinder (13) is the gas outlet pipe from the compressor.

Вышеописанное расположение патрубков входа и выхода газа обусловлено расположением газоохладителей-влагомаслоотделителей (18, 21, 24, 37, 29).The above location of the gas inlet and outlet nozzles is due to the location of gas coolers-moisture-oil separators (18, 21, 24, 37, 29).

Газоохладители-влагомаслоотделители первой, второй, третьей и четвертой и пятой ступеней (18, 21, 24, 37) являются межступенчатыми и предназначены для охлаждения газа между ступенями сжатия, сглаживания его пульсаций и отделения конденсата.Gas coolers-moisture-oil separators of the first, second, third and fourth and fifth stages (18, 21, 24, 37) are interstage and are designed to cool the gas between the compression stages, smooth out its pulsations and separate condensate.

Газоохладитель-влагомаслоотделитель четвертой ступени (37) предпочтительно выполнен вертикальным и размещен на отдельной опоре. Газоохладитель-влагомаслоотделитель четвертой ступени (37) может быть выполнен горизонтальным.The fourth stage gas cooler-moisture separator (37) is preferably made vertical and placed on a separate support. The gas cooler-moisture separator of the fourth stage (37) can be made horizontal.

Поршневая группа заявляемого компрессора включает поршень первой ступени (20), поршень второй ступени (21), дифференциальный поршень третьей-пятой ступеней (22) и дифференциальный поршень четвертой-шестой ступеней (23).The piston group of the inventive compressor includes a first stage piston (20), a second stage piston (21), a third to fifth stage differential piston (22) and a fourth to sixth stage differential piston (23).

Всасывающие и нагнетательные клапаны первой, второй, третьей и четвертой ступеней выполнены прямоточными. Всасывающие и нагнетательные клапаны пятой и шестой ступеней выполнены комбинированными.Suction and discharge valves of the first, second, third and fourth stages are made direct-flow. Suction and discharge valves of the fifth and sixth stages are made combined.

Пример 4. Компрессор поршневой содержит концевой газоохладитель-влагомаслоотделитель, вход которого соединен с патрубком выхода газа (31) цилиндра шестой ступени (13). При этом концевой газоохладитель-влагомаслоотделитель может быть размещен над газоохладителями-влагомаслоотделителями первой ступени (18), второй ступени (21) и третьей ступени (24). Кроме того концевой газоохладитель-влагомаслоотделитель может быть размещен за газоохладителем-влагомаслоотделителем четвертой ступени (37).Example 4. A piston compressor contains an end gas cooler-moisture separator, the inlet of which is connected to the gas outlet pipe (31) of the sixth stage cylinder (13). In this case, the end gas cooler-moisture separator can be placed above the gas cooler-moisture separator of the first stage (18), second stage (21) and third stage (24). In addition, the end gas cooler-moisture separator can be placed behind the fourth-stage gas cooler-moisture separator (37).

Пример 5. С целью увеличения производительности компрессора от 18 нм³/мин до 20 нм³/мин, и увеличения оборотов коленчатого вала (2) поршни со всех ступеней компрессора выполнены из металлов или сплавов металлов с малой плотностью, таких как магний, сплавы магния, титан и сплавы титана.Example 5. In order to increase the compressor productivity from 18 nm ³ / min to 20 nm ³ / min, and increase the crankshaft speed (2), the pistons from all stages of the compressor are made of metals or low-density metal alloys such as magnesium, magnesium alloys , titanium and titanium alloys.

Пример 6, Выход газоохладителя-влагомаслоотделителя третьей ступени (24) соединен с патрубком входа газа (25) цилиндра четвертой ступени (11) через газоразделительный блок.Example 6, The output of the third stage gas cooler-moisture separator (24) is connected to the gas inlet pipe (25) of the fourth stage cylinder (11) through a gas separation unit.

Описание работы.Work description.

Компрессор поршневой оппозитный четырехрядный по варианту 2 работает следующим образом.A four-row opposed piston compressor according to embodiment 2 operates as follows.

Газ. подлежащий сжатию, поступает через через патрубок входа газа (16) цилиндра первой ступени (8) в полость всасывания вышеупомянутого цилиндра (8). Затем, газ через открытые всасывающие клапаны поступает в рабочую полость цилиндра первой ступени (8), где происходит его сжатие. Сжатый газ через нагнетательные клапаны первой ступени выталкивается в полость нагнетания цилиндра первой ступени (8), и затем через патрубок выхода газа (17) в газоохладитель-влагомаслоотделитель первой ступени (18). В газоохладителе-влагомаслоотделителе первой ступени (18) происходит охлаждение газа и его очистка от капельной жидкости и масла. Охлажденный и очищенный газ последовательно направляется на вторую, третью, четвертую и пятую и шестую ступени компрессора, где сжимается в цилиндрах и затем охлаждается в газоохладителях-влагомаслоотделителях (21, 24, 37, 29). При этом движение поршня первой ступени (32) и поршня второй ступени (33) встречное. Кроме того, при положении поршня первой ступени (32) и поршня второй ступени (33) в верхних мертвых точках, дифференциальные поршни третьей-пятой (34) и четвертой-шестой (35) ступеней находятся в середине их хода. При положении поршня первой ступени (32) и поршня второй ступеней (33) в середине их хода, дифференциальный поршень третьей-пятой ступени (34) и дифференциальный поршень четвертой-шестой ступеней (35) находятся в нижних мертвых точках.Gas. to be compressed, flows through the gas inlet pipe (16) of the first stage cylinder (8) into the suction cavity of the aforementioned cylinder (8). Then, gas through open suction valves enters the working cavity of the cylinder of the first stage (8), where it is compressed. Compressed gas through the discharge valves of the first stage is pushed into the discharge cavity of the cylinder of the first stage (8), and then through the gas outlet pipe (17) into the gas cooler-moisture separator of the first stage (18). In the gas cooler-moisture-oil separator of the first stage (18), the gas is cooled and purified from dropping liquid and oil. The cooled and purified gas is sequentially directed to the second, third, fourth and fifth and sixth stages of the compressor, where it is compressed in cylinders and then cooled in gas-oil-moisture separators (21, 24, 37, 29). In this case, the movement of the piston of the first stage (32) and the piston of the second stage (33) are oncoming. In addition, when the piston of the first stage (32) and the piston of the second stage (33) are in the top dead center, the differential pistons of the third-fifth (34) and fourth-sixth (35) stages are in the middle of their stroke. With the position of the piston of the first stage (32) and the piston of the second stage (33) in the middle of their stroke, the differential piston of the third to fifth stage (34) and the differential piston of the fourth to sixth stages (35) are located at the bottom dead points.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемом компрессоре поршневом оппозитном четырехрядном по варианту 2 заявляемый технический результат: «сохранение минимальных габаритов компрессора при одновременном сохранении удобства монтажа и обслуживания» достигается за счет того, что компрессор поршневой оппозитный четырехрядный, содержит базу, цилиндровую группу, поршневую группу, газоохладители-влагомаслоотделители, всасывающие и нагнетательные клапаны. При этом цилиндровая группа содержит ряды цилиндров, расположенные по обе стороны от коленчатого вала базы, причем в первом ряду расположен цилиндр первой ступени сжатия, во втором ряду расположен цилиндр второй ступени сжатия, кроме того каждый из цилиндров содержит по меньшей мере один патрубок входа газа и по меньшей мере один патрубок выхода газа. При этом газоохладитель-влагомаслоотделитель первой ступени расположен над цилиндром первой ступени и цилиндром второй ступени. При этом:Thus, from the foregoing, it follows that in the inventive piston opposed four-row opposed compressor according to embodiment 2, the claimed technical result: “maintaining the minimum dimensions of the compressor while maintaining ease of installation and maintenance” is achieved due to the fact that the opposed opposed four-row piston compressor contains a base, a cylinder group , piston group, gas coolers-moisture separators, suction and pressure valves. In this case, the cylinder group contains rows of cylinders located on both sides of the crankshaft of the base, with the cylinder of the first compression stage located in the first row, the cylinder of the second compression stage in the second row, in addition, each of the cylinders contains at least one gas inlet pipe and at least one gas outlet pipe. In this case, the gas cooler-moisture separator of the first stage is located above the cylinder of the first stage and the cylinder of the second stage. Wherein:

- газоохладитель-влагомаслоотделитель второй ступени и газоохладители-влагомаслоотделители пятой ступеней расположены над газоохладителем-влагомаслоотделителем первой ступени и газоохладителем-влагомаслоотделителем третьей ступеней;- gas cooler-desiccant oil separator of the second stage and gas cooler-desiccant oil separator of the fifth stage are located above the gas cooler-desiccant oil separator of the first stage and gas cooler-desiccant oil separator of the third stage;

Промышленная применимость.Industrial applicability.

Авторами группы изобретений изготовлены опытные образцы заявленных компрессоров поршневых оппозитных четырехрядных, испытания которых подтвердили достижение технического результата.The authors of the group of inventions made prototypes of the claimed four-row opposed piston opposed compressors, the tests of which confirmed the achievement of the technical result.

Заявляемые изобретения реализованы с применением промышленно выпускаемых устройств и материалов, могут быть изготовлены на машиностроительном предприятии и найдут широкое применение в химической, угольной и горнодобывающей промышленности, областях добычи, переработки, транспортировки и сбыта нефтяных и газовых продуктов.The claimed inventions are implemented using industrially produced devices and materials, can be manufactured at a machine-building enterprise and will be widely used in the chemical, coal and mining industries, the fields of extraction, processing, transportation and marketing of oil and gas products.

Claims

1. A four-row opposed piston compressor containing a base, a cylinder group, a piston group, gas coolers, oil and water separators, suction and pressure valves, while the cylinder group contains rows of cylinders located on both sides of the crankshaft of the base, with the cylinder of the first stage in the first row compression, in the second row there is a cylinder of the second compression stage, in addition, each of the cylinders contains at least one gas inlet pipe and at least one gas outlet pipe, gas cooler, moisture separator first stage is located above the cylinder barrel of the first stage and second stage, characterized in that
- the compressor is made five-stage and contains one cylinder in the first, second, third and fourth stages of compression and two cylinders in the fifth stage of compression, while in the third row there is a cylinder of the third stage of compression and the first cylinder of the fifth stage of compression, and in the fourth row there is a cylinder the fourth stage of compression and the second cylinder of the fifth stage of compression;
- the gas cooler-moisture separator of the third stage is located above the cylinder of the third stage and the cylinder of the fourth stage;
- the gas cooler-desiccant oil separator of the second stage and the gas cooler-desiccant oil separator of the fifth stage are located above the gas cooler-desiccant oil separator of the first stage and the gas cooler-desiccant oil separator of the third stage;
- the gas inlet pipe of the first cylinder of the fifth stage is located in the upper part of the aforementioned cylinder, and the gas outlet pipe is placed on the side, at right angles to the gas inlet pipe;
- the gas inlet pipe of the second fifth stage cylinder is located in the upper part of the aforementioned cylinder, and the gas outlet pipe is placed on the side, at right angles to the gas inlet pipe.

2. The compressor according to claim 1, characterized in that each of the cylinders contains a suction cavity and a discharge cavity, while the gas inlet pipe of each cylinder is made in the suction cavity, and the gas outlet pipe of each cylinder is made in the discharge cavity, wherein the inlet and outlet nozzles gas are arranged in such a way that their axis intersect the axis of the cylinders.

3. The compressor according to claim 1, characterized in that the gas inlet pipe and gas outlet pipe of the cylinder of the first stage are respectively located in its lower and upper parts; a gas inlet pipe and a gas outlet pipe for the second stage cylinder are located respectively in its upper and lower parts; a gas inlet pipe and a gas outlet pipe for the cylinder of the third stage are located respectively in its lower and upper parts; a gas inlet pipe and a gas outlet pipe for the fourth stage cylinder are located respectively in its upper and lower parts.

4. The compressor according to claim 1, characterized in that the gas cooler-desiccant oil separator of the second stage and the gas cooler-desiccant oil separator of the fifth stage are mounted on a horizontal support.

5. The compressor according to claim 1, characterized in that the fourth-stage desuperheater-moisture-oil separator is made vertical and is placed on a separate support.

6. The compressor according to claim 1, characterized in that at each of its stages there are safety valves.

7. The compressor according to claim 1, characterized in that the connecting rods of the crankshaft of the base are arranged in pairs, while the connecting rods of each pair are 180 ° offset from each other, with a pair of connecting rods of the crankshaft under the connecting rods of the base of the first and second rows and a pair of connecting rods the necks under the connecting rods of the base of the third and fourth rows are offset from each other by 90 °.

8. The compressor according to claim 1, characterized in that the cylinder of the first stage has a conical shape.

9. The compressor according to claim 1, characterized in that it contains a circulation lubrication system for the movement mechanisms, wherein the aforementioned lubrication system comprises a coarse filter, a pump, at least one fine filter and a refrigerator, while the input of the coarse filter is connected to the container for oil, the output of the coarse filter is connected to the input of the pump, the output of the pump is connected to the input of the fine filter, and the output of the fine filter is connected to the channels of the crankshaft of the base, while the bottom of the cr Ivoshipnoy camera bed.

10. The compressor according to claim 1, characterized in that the pistons are made of metals or low-density metal alloys.

11. A four-row opposed piston compressor containing a base, a cylinder group, a piston group, gas coolers, oil and water separators, suction and pressure valves, while the cylinder group contains rows of cylinders located on both sides of the crankshaft of the base, with the cylinder of the first stage in the first row compression, in the second row there is a cylinder of the second compression stage, in addition, each of the cylinders contains at least one gas inlet pipe and at least one gas outlet pipe, m gas cooler-moisture separator of the first stage is located above the cylinder of the first stage and the cylinder of the second stage, characterized in that
- the compressor is made six-stage and contains one cylinder in each compression stage, while in the third row are the cylinder of the third compression stage and the cylinder of the fifth compression stage, and in the fourth row are the cylinder of the fourth compression stage and the cylinder of the sixth compression stage;
- gas cooler-desiccant oil separator of the second stage and gas cooler-desiccant oil separator of the fifth stage are located above the gas cooler-desiccant oil separator of the first stage and gas cooler-desiccant oil separator of the third stage;
- the gas cooler-moisture separator of the third stage is located above the cylinder of the third stage and the cylinder of the fourth stage;
- the gas inlet pipe of the fifth stage cylinder is located in the upper part of the aforementioned cylinder, and the gas outlet pipe is placed laterally, at a right angle to the gas inlet pipe;
- the gas inlet pipe of the sixth stage cylinder is located in the upper part of the aforementioned cylinder, and the gas outlet pipe is placed on the side, at right angles to the gas inlet pipe.

12. The compressor according to claim 11, characterized in that each of the cylinders contains a suction cavity and a discharge cavity, while the gas inlet pipe of each cylinder is made in the suction cavity, and the gas outlet pipe of each cylinder is made in the discharge cavity, wherein the inlet and outlet nozzles gas are arranged in such a way that their axis intersect the axis of the cylinders.

13. The compressor according to claim 11, characterized in that the gas inlet pipe and gas outlet pipe of the cylinder of the first stage are located respectively in its lower and upper parts; a gas inlet pipe and a gas outlet pipe for the second stage cylinder are located respectively in its upper and lower parts; a gas inlet pipe and a gas outlet pipe for the cylinder of the third stage are located respectively in its lower and upper parts; a gas inlet pipe and a gas outlet pipe for the fourth stage cylinder are located respectively in its upper and lower parts.

14. The compressor according to claim 11, characterized in that the outlet of the gas cooler-desiccant of the third stage is connected to the gas inlet of the fourth stage cylinder through a gas separation unit.

15. The compressor according to claim 11, characterized in that the gas coolers-moisture-oil separators of the second and fifth stages are mounted on a horizontal support.

16. The compressor according to claim 11, characterized in that the fifth stage gas cooler-moisture-oil separator contains two cooling-cleaning modules, while the above modules are connected in series.

17. The compressor according to claim 11, characterized in that at each of its stages there are safety valves.

18. The compressor according to claim 11, characterized in that it contains an end gas cooler-moisture-oil separator, the input of which is connected to the gas outlet pipe of the sixth stage cylinder.

19. The compressor according to claim 11, characterized in that the connecting rods of the crankshaft of the base are arranged in pairs, while the connecting rods of each pair are 180 ° offset from each other, with a pair of connecting rods of the crankshaft under the connecting rods of the base of the first and second rows and a pair of connecting rods the necks under the connecting rods of the base of the third and fourth rows are offset from each other by 90 °.

20. The compressor according to claim 11, characterized in that the cylinder of the first stage has a conical shape.

21. The compressor according to claim 11, characterized in that it contains a circulation lubrication system for the movement mechanisms, wherein the aforementioned lubrication system comprises a coarse filter, a pump, at least one fine filter and a refrigerator, while the input of the coarse filter is connected to the container for oil, the output of the coarse filter is connected to the input of the pump, the output of the pump is connected to the input of the fine filter, and the output of the fine filter is connected to the channels of the crankshaft of the base, while the bottom of of the rig chamber chamber bed.

22. The compressor according to claim 11, characterized in that the pistons are made of metals or low density metal alloys.