RU73414U1

RU73414U1 - COMPRESSOR INSTALLATION

Info

Publication number: RU73414U1
Application number: RU2007149473/22U
Authority: RU
Inventors: Николай Сергеевич Кобелев; Ирина Юрьевна Куприянова; Александр Сергеевич Якушев
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2008-05-20

Abstract

Полезная модель относится к управлению компрессорными установками, эксплуатируемыми в различных отраслях народного хозяйства, находящимися в климатических условиях с длительным воздействием минусовых температур и, особенно на шахтных предприятиях горной промышленности.The utility model relates to the management of compressor installations operated in various sectors of the economy, located in climatic conditions with prolonged exposure to subzero temperatures, and especially in mining enterprises of the mining industry.

Технической задачей изобретения является снижение энергоемкости производства сжатого воздуха в условиях отрицательных температур окружающей среды путем поддержания постоянства поступления массы всасываемого атмосферного воздуха в полости сжатия компрессора за счет выполнения корпуса фильтра в виде резонатора, обеспечивающего постоянство газодинамического наддува в процессе эксплуатации компрессорной установки.An object of the invention is to reduce the energy consumption of the production of compressed air at negative ambient temperatures by maintaining a constant intake of atmospheric intake air in the compressor compression cavity by performing a filter housing in the form of a resonator, ensuring constant gas-dynamic pressurization during operation of the compressor unit.

Технический результат достигается тем, что компрессорная установка содержит компрессор, установленный на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, которые снабжены клапанами, электрически связанными с блоком управления и пневмосетью, причем компрессор посредством всасывающего трубопровода соединен через крышку с фильтром, представляющим собой корпус с крышкой и коническим днищем, в нижней части которого установлен поплавок-конденсатор, в верхней части корпуса выполнено устройство в виде суживающегося сопла, а после его выходного отверстия установлена отражательная перегородка из биметалла и состоящая из двух жестко соединенных пластин, при этом первая пластина отражательной перегородки со стороны выходного отверстия суживающегося сопла выполнена пористой, а вторая - сплошной, отражательная перегородка выполнена подпружиненной со стороны штуцера вывода очищаемого воздуха, при этом пружины установлены на направляющих стержнях, расположенных между выходными отверстиями суживающего сопла и штуцером вывода очищаемого воздуха. 1 п.ф. 2 ил.The technical result is achieved by the fact that the compressor installation comprises a compressor installed on the discharge line, a heat exchanger-utilizer, an end cooler, an air collector, interconnected by main and additional pipelines, which are equipped with valves electrically connected to the control unit and the pneumatic network, and the compressor is connected via a suction pipe through a cover with a filter, which is a housing with a cover and a conical bottom, in the lower part of which a float is installed - a densifier, in the upper part of the casing a device is made in the form of a tapering nozzle, and after its outlet a bimetal baffle is installed and consisting of two rigidly connected plates, while the first plate of the baffle is porous on the outlet side of the tapering nozzle, and the second is solid , the reflective partition is spring-loaded from the side of the outlet outlet of the cleaned air, while the springs are mounted on guide rods located between the outlet openings of the narrowing nozzle and the outlet fitting of the cleaned air. 1 p.p. 2 ill.

Description

Известна компрессорная установка (см. патент РФ 2109294 МПК F04D 29/58, 20.08.2001) содержащая компрессор, установленный на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, которые снабжены клапанами, электрически связанными с блоком управления и пневмосетью, причем компрессор посредством всасывающего трубопровода соединен через крышку с фильтром, представляющим собой корпус с крышкой и коническим днищем, в нижней части которого установлен поплавок-конденсатор, в верхней части корпуса выполнено устройство в виде суживающегося сопла, к входному отверстию которого прикреплена сетка, а после его выходного отверстия установлена отражательная перегородка.A known compressor installation (see RF patent 2109294 IPC F04D 29/58, 08/20/2001) containing a compressor installed on the discharge line, a heat exchanger-heat exchanger, an end cooler, an air collector, interconnected by main and additional pipelines, which are equipped with valves electrically connected to a control unit and a pneumatic network, the compressor being connected through a suction pipe through a cover to a filter, which is a housing with a cover and a conical bottom, in the lower part of which a float is installed a condenser at the top of the housing holds the unit in the form of a tapered nozzle to the inlet of which is fixed grid, and after its outlet baffle installed.

Недостатком является энергоемкость производства сжатого воздуха, обусловленная изменением массовой производительности компрессора, определяемой плотностью всасываемого атмосферного воздуха, зависящей от температуры окружающей среды, в погодно-климатических условиях которой эксплуатируется компрессорная установка промышленного предприятия.The disadvantage is the energy intensity of the compressed air production, due to a change in the mass productivity of the compressor, determined by the density of the intake air, depending on the ambient temperature, in the weather and climate conditions of which the compressor unit of an industrial enterprise is operated.

Известна компрессорная установка (см. патент РФ №2184277 МПК F04D 29/58, 27.06.2002), содержащая компрессор, установленные на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, которые снабжены клапанами, электрически связанными с блоком управления и пневмосетью, причем компрессор посредством всасывающего трубопровода соединен через крышку с фильтром, представляющим собой корпус с крышкой A known compressor installation (see RF patent No. 2184277 IPC F04D 29/58, 06.27.2002) containing a compressor, heat exchanger-heat exchanger installed on the discharge line, an end cooler, an air collector, interconnected by main and additional pipelines, which are equipped with valves, electrically associated with the control unit and the pneumatic network, and the compressor through the suction pipe is connected through a cover with a filter, which is a housing with a cover

и коническим днищем, в нижней части корпуса выполнено устройство в виде суживающегося сопла, к входному отверстию которого прикреплена сетка, а после его выходного отверстия установлена отражательная перегородка из биметалла и состоит из двух жестко соединенных пластин, при этом первая пластина отражательной перегородки со стороны выходного отверстия суживающегося сопла выполнена пористой, а вторая - сплошной.and a conical bottom, in the lower part of the housing a device is made in the form of a tapering nozzle, a mesh is attached to its inlet, and after its outlet a bimetal baffle is installed and consists of two rigidly connected plates, while the first baffle plate is on the side of the outlet the tapering nozzle is made porous, and the second is solid.

Недостатком является энергоемкость производства сжатого воздуха, обусловленная наличием при длительной эксплуатации в условиях изменяющихся отрицательных температур окружающей среды переменной плотности всасываемого атмосферного воздуха, приводящей к пульсирующему его поступлению в полости сжатия компрессора и как следствие неравномерной работы привода компрессорной установки.The disadvantage is the energy intensity of compressed air production, due to the presence of variable density of intake air, which is pulsating in the compressor cavity and, as a result of uneven operation of the compressor unit drive, during prolonged use under conditions of varying negative ambient temperatures.

Технический результат достигается тем, что компрессорная установка содержит компрессор, установленный на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, которые снабжены клапанами, электрически связанными с блоком управления и пневмосетью, причем компрессор посредством всасывающего трубопровода соединен через крышку с фильтром, представляющим собой корпус с крышкой и коническим днищем, в нижней части которого установлен поплавок-конденсатор, в верхней части корпуса выполнено устройство в виде суживающегося сопла, а после его выходного отверстия установлена отражательная перегородка из биметалла и состоящая из двух жестко соединенных пластин, при этом первая пластина The technical result is achieved by the fact that the compressor installation comprises a compressor installed on the discharge line, a heat exchanger-utilizer, an end cooler, an air collector, interconnected by main and additional pipelines, which are equipped with valves electrically connected to the control unit and the pneumatic network, and the compressor is connected via a suction pipe through a cover with a filter, which is a housing with a cover and a conical bottom, in the lower part of which a float is installed - condensers in the upper part of the housing holds the unit in the form of a tapered nozzle, and after its outlet installed baffle of bimetal, consisting of two rigidly connected plates, the first plate

отражательной перегородки со стороны выходного отверстия суживающегося сопла выполнена пористой, а вторая - сплошной, отражательная перегородка выполнена подпружиненной со стороны штуцера вывода очищаемого воздуха, при этом пружины установлены на направляющих стержнях, расположенных между выходными отверстиями суживающего сопла и штуцером вывода очищаемого воздуха.the baffle on the outlet side of the tapering nozzle is made porous, and the second is solid, the baffle is spring-loaded on the side of the outlet for the cleaned air, while the springs are installed on the guide rods located between the outlet openings of the narrowing nozzle and the outlet for the cleaned air.

На фиг.1 представлена принципиальная схема компрессорной установки, на фиг.2 - общий вид воздушного фильтра компрессора.Figure 1 presents a schematic diagram of a compressor installation, figure 2 is a General view of the air filter of the compressor.

Компрессорная установка состоит из компрессора 1 и установленных на нагнетательной линии 2 посредством основного трубопровода 3 и клапана 4 концевого холодильника 5 и воздухосборника 6, причем последний через клапан 7 соединен с пневмосетью 8. Теплообменник-утилизатор 9 дополнительным трубопроводом 10 и клапаном 11 соединен с нагнетательной линией 2, а дополнительным трубопроводом 12 и клапаном 13 соединен с концевым холодильником 5, кроме того, теплообменник - утилизатор 9 дополнительным трубопроводом 14 и клапаном 15 соединен с воздухопроводом 6, а дополнительным трубопроводом 16 и клапаном 17 соединен с пневмосетью 8. Блок управления 18 электрически соединен с датчиком давления и температуры 19, установленным на всасывающем трубопроводе 20, и датчиком давления и температуры 21, установленным на пневмосети 8. На всасывающем трубопроводе 20 укреплен воздушный фильтр, состоящий из корпуса 22 с крышкой 23 и конического днища 24, в нижней части которого установлен поплавок-конденсатор 25, а в верхней части корпуса 22 выполнено устройство в виде суживающегося сопла 26, к входному отверстию 27 которого прикреплена сетка 28, при этом после выходного отверстия 29 суживающегося сопла 26 установлена отражательная перегородка из биметалла 30, кроме того, всасывающий трубопровод 20 соединен с крышкой 23 корпуса 22 воздушного фильтра. Отражательная перегородка 30 выполнена из биметалла и представляет собой две жестко соединенные пластины, первая из них, расположенная со стороны выходного The compressor installation consists of a compressor 1 and installed on the discharge line 2 through the main pipe 3 and the valve 4 of the end cooler 5 and the air collector 6, the latter through the valve 7 is connected to the pneumatic network 8. The heat exchanger-utilizer 9 with an additional pipe 10 and the valve 11 is connected to the discharge line 2, and an additional pipe 12 and valve 13 is connected to the end cooler 5, in addition, the heat exchanger-heat exchanger 9 with an additional pipe 14 and valve 15 is connected to the air pipe 6 and an additional pipe 16 and valve 17 is connected to the pneumatic network 8. The control unit 18 is electrically connected to a pressure and temperature sensor 19 installed on the suction pipe 20 and a pressure and temperature sensor 21 installed on the pneumatic network 8. An air filter is mounted on the suction pipe 20 consisting of a housing 22 with a cover 23 and a conical bottom 24, in the lower part of which a float-condenser 25 is installed, and in the upper part of the housing 22 a device is made in the form of a tapering nozzle 26, to the inlet 27 of which attached to mesh 28, wherein after the outlet 29 of a tapered nozzle 26 is installed baffle of the bimetal 30, moreover, the suction pipe 20 is connected to the air filter housing cover 23, 22. The baffle plate 30 is made of bimetal and consists of two rigidly connected plates, the first of them located on the outlet side

отверстия 29 суживающегося сопла 26, выполнена пористой 31, вторая - сплошной 32. Отражательная перегородка 30 выполнена подпружиненной со стороны штуцера вывода очищаемого воздуха 33, при этом пружины 34 установлены на направляющих стержнях 35, расположенных между выходным отверстием 29 суживающегося сопла 26 и штуцера вывода очищаемого воздуха 33, полость 36, образованная в корпусе 22 между выходным отверстием 29 суживающегося сопла 26 и отражательной перегородки 30, представляет собой резонатор с переменным объемом воздуха, в зависимости от температуры среды. Компрессорная установка работает следующим образом. При отрицательных температурах окружающей среды, наиболее длительно в течение года по условиям эксплуатации воздействующий на компрессорную установку всасываемый атмосферный воздух с повышенной плотностью (при положительных температурах атмосферного воздуха плотность в процессе поступления в качестве всасываемого в корпус 22 имеет меньшее значение), а так же с наличием твердых частиц атмосферной влаги в виде снега, инея и каплеобразной влаги, через сетку 28 и входное отверстие 27 поступает в суживающееся сопло 26. Воронкообразное движение всасываемого воздуха в суживающемся сопле 26 приводит к столкновению, слипанию, укрупнению и коагуляции замерзшей и каплеобразной влаги, а также технологических загрязнений и эта смесь после выходного отверстия 29, внезапно расширяясь, поступает в полость 36, где ударяется об отражательную перегородку 30.the openings 29 of the tapering nozzle 26 are made porous 31, the second is solid 32. The reflective wall 30 is spring-loaded on the side of the outlet for the cleaned air 33, while the springs 34 are mounted on the guide rods 35 located between the outlet 29 of the tapering nozzle 26 and the outlet of the outlet to be cleaned air 33, a cavity 36 formed in the housing 22 between the outlet 29 of the tapering nozzle 26 and the baffle 30, is a resonator with a variable air volume, depending on the temperature Wednesday cheers. The compressor installation operates as follows. At negative ambient temperatures, for the longest time during the year, according to operating conditions, the absorbed atmospheric air with increased density acting on the compressor unit (at positive atmospheric air temperatures, the density in the process of intake as intake into the housing 22 is less important), as well as with solid particles of atmospheric moisture in the form of snow, hoarfrost and drop-like moisture, through the grid 28 and the inlet 27 enters the tapering nozzle 26. The funnel-shaped e intake air in a tapered nozzle 26 leads to a collision, coalescence, coagulation, and coarsening of the frozen droplet and moisture, as well as technological impurities and this mixture after the outlet 29, suddenly expands and enters the cavity 36 where collides with the baffle 30.

Полость 36 представляет собой объем в корпусе 22, заключенный между выходным сечением 29 суживающегося сопла 26 и отражательной перегородкой 30 со стороны пористой пластины 31, при этом размер выбран так, что он соответствует объему резонатора. В связи с тем, что плотность атмосферного всасываемого воздуха, поступающего в полость 36 изменяется в зависимости от погодно-климатических и технологических условий эксплуатации компрессорной установки, резонатор (полость 36) должен иметь постоянный резонирующий объем воздуха при его изменяющейся плотности, т.е. изменяющиеся The cavity 36 represents the volume in the housing 22, enclosed between the output section 29 of the tapering nozzle 26 and the reflective wall 30 from the side of the porous plate 31, while the size is chosen so that it corresponds to the volume of the resonator. Due to the fact that the density of atmospheric intake air entering the cavity 36 varies depending on the weather, climate and technological conditions of operation of the compressor unit, the resonator (cavity 36) must have a constant resonating volume of air with its changing density, i.e. changing

геометрические размеры. За начальное положение объема резонатора принимаются размеры полости 36 (путем фиксации перемещающейся отражательной перегородки 30 на направляющих стержнях 35), соответствующие фиксации отражательной перегородки 30 пружинами 34 в свободном (разжатом) состоянии на направляющих стержнях 33. В этом случае воздействие, оказываемое атмосферным всасываемым воздухом, определяется наименьшей плотностью, соответствующей максимальной положительной температуре окружающей среды по условиям эксплуатации компрессорной установки (известно, что чем выше температура атмосферного всасываемого воздуха, тем ниже его плотность) и минимальному количеству загрязнений как атмосферных, так и технологических, поступающих в корпус 22 воздушного фильтра компрессора. Все это определяется экспериментальным путем, согласно условиям эксплуатации компрессорной установки.geometric dimensions. For the initial position of the volume of the resonator, the dimensions of the cavity 36 are taken (by fixing the moving reflective wall 30 on the guide rods 35), corresponding to fixing the reflective wall 30 by the springs 34 in the free (open) state on the guide rods 33. In this case, the effect of atmospheric intake air is determined by the lowest density corresponding to the maximum positive ambient temperature according to the operating conditions of the compressor unit (it is known that The higher the temperature of the atmospheric intake air, the lower its density) and the minimum amount of pollution, both atmospheric and technological, entering the compressor air filter housing 22. All this is determined experimentally, according to the operating conditions of the compressor unit.

Поток атмосферного всасываемого воздуха с отрицательной температурой и загрязнениями атмосферными и технологическими, контактируя с отражательной перегородкой 30 обладая энергией удара смеси, перемещает ее по направляющим 33, сжимая пружины 34. При перемещении отражательной перегородки 30 объем воздушного столба в полости 36 увеличивается, сохраняя постоянство резонатора при изменяющихся погодно-климатических и технологических загрязнениях. Измененный объем воздуха, заключенный в полости 36 способствует поддержанию необходимого максимума гармонических колебаний воздуха на такте всасывания в компрессоре и тем самым стабилизации наддува. Известно, что снижение энергоемкости производства сжатого воздуха достигается увеличением производительности поршневых компрессоров путем резонансного наддува при использования резонансных колебаний столба воздуха во всасывающем тракте. Возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре поршневого компрессора и периодическое открывание, и закрывание клапанов, соединяющих полость цилиндра с воздушными коммуникациями, вызывает колебания столба воздуха в фильтре компрессора, т.е. полости 36. The flow of atmospheric intake air with negative temperature and atmospheric and technological pollution, in contact with the reflective baffle 30 having the impact energy of the mixture, moves it along the guides 33, compressing the springs 34. When the baffle 30 is moved, the volume of the air column in the cavity 36 increases, while maintaining a constant cavity changing climatic and technological pollution. The altered volume of air enclosed in the cavity 36 helps maintain the required maximum harmonic oscillations of the air at the suction stroke in the compressor and thereby stabilize the boost. It is known that a reduction in the energy intensity of compressed air production is achieved by increasing the performance of reciprocating compressors by resonant pressurization using resonant oscillations of the air column in the intake duct. The reciprocating movement of the piston in the cylinder of the reciprocating compressor and the periodic opening and closing of the valves connecting the cylinder cavity to the air lines cause oscillations of the air column in the compressor filter, i.e. cavity 36.

Эти колебания являются вынужденными и при совпадении их частоты с частотой собственных колебаний столба воздуха наступает явление резонанса со значительными амплитудами колебаний давления. Если объем воздуха в полости 36 к моменту закрытия всасывающих клапанов в цилиндре имеет максимум давления, то это увеличивает массовый заряд всасываемого воздуха в цилиндре и повышает производительность компрессора до 12% (см., например, стр.69. В.Л.Курчавин, А.П.Мезенцев. Экономия тепловой и электрической энергии в поршневых компрессорах. Ленинград. 1985).These oscillations are forced, and when their frequency coincides with the natural frequency of the air column, a resonance phenomenon occurs with significant amplitudes of pressure fluctuations. If the volume of air in the cavity 36 at the moment of closing the suction valves in the cylinder has a maximum pressure, then this increases the mass charge of the intake air in the cylinder and increases the compressor capacity up to 12% (see, for example, page 69. V.L. Kurchavin, A .P. Mezentsev. Saving thermal and electric energy in reciprocating compressors. Leningrad. 1985).

Энергия удара всасываемого воздуха при контакте с отражательной перегородкой 30 переходит в тепловую, частично переводя мелкодисперсные частицы твердой фазы атмосферной влаги в капельки жидкости, которые заполняют капилляры пористой пластины 31, соприкасаясь со сплошной пластиной 32. В результате отбора теплоты от потока всасываемого воздуха на испарение атмосферной и/или технологической влаги в капиллярах пористой пластины 31 его температура снижается, что регистрируется датчиком 19 и данная охлажденная масса направляется в компрессор 1. Часть неиспарившейся капельной влаги и твердые частицы как пыли, так и частицы фазового превращения атмосферной влаги (лед, снег, иней) в результате колебаний термовибрации (разность температур «пятна» испаряющейся жидкости и потока всасываемого воздуха, контактирующего с отражательной перегородкой 30) биметаллической отражательной перегородки 30 «стряхиваются» и скапливаются в коническом днище 24.The impact energy of the intake air upon contact with the reflective baffle 30 goes into the heat, partially transferring fine particles of the solid phase of atmospheric moisture into liquid droplets that fill the capillaries of the porous plate 31 in contact with the solid plate 32. As a result of the selection of heat from the intake air stream to evaporate atmospheric and / or process moisture in the capillaries of the porous plate 31, its temperature decreases, which is recorded by the sensor 19 and this cooled mass is sent to the compressor 1. Part of non-evaporated droplet moisture and solid particles of both dust and particles of the phase transformation of atmospheric moisture (ice, snow, hoarfrost) as a result of thermal vibration fluctuations (temperature difference of the “spot” of the evaporating liquid and the flow of intake air in contact with the baffle plate 30) bimetallic reflective walls 30 "shake off" and accumulate in the conical bottom 24.

По мере накопления влаги в коническом днище 24 она воздействует на поплавок-конденсатор 25 и выбрасывается из корпуса 22 воздушного фильтра. Очищенный от влаги всасываемый воздух через выводы очищаемого воздуха 33 по высасывающему трубопроводу 20 поступает в компрессор 1, где сжимается и по нагнетательному трубопроводу 2, основному трубопроводу 3 через открытый клапан 4 поступает с температурой около 120°С в концевой холодильник 5 для частичного охлаждения и далее в воздухосборник 6.As moisture accumulates in the conical bottom 24, it acts on the float-condenser 25 and is ejected from the housing 22 of the air filter. The intake air, cleaned of moisture, through the terminals of the cleaned air 33 through the exhaust pipe 20 enters the compressor 1, where it is also compressed by the discharge pipe 2, the main pipe 3 through the open valve 4 enters the terminal cooler 5 with a temperature of about 120 ° C for partial cooling and further into the air bag 6.

В воздухосборнике 6 осуществляется процесс конденсации паров влаги, неотделенной в корпусе 22 воздушного фильтра. Сжатый воздух с температурой, на 10-20°С превышающий температуру окружающей среды, через открытый клапан 7 поступает в пневмосеть 8. В результате воздействия на пневмосеть 8 окружающей среды с минусовыми температурами осуществляется интенсивное охлаждение сжатого воздуха с конденсацией паров влаги, а появившаяся в трубопроводах жидкость, охлаждаясь, замерзает. Это приводит к резкому увеличению гидравлического сопротивления трубопроводов пневмосети 8. В этом случае, наряду с изменением температуры сжатого воздуха, изменяется его давление, что фиксируется датчиками 21 давления и температуры и передаются на блок управления 18.In the air collector 6, the process of condensation of moisture vapor, not separated in the housing 22 of the air filter. Compressed air with a temperature 10-20 ° C higher than the ambient temperature passes through the open valve 7 to the pneumatic network 8. As a result of exposure to the pneumatic network 8 with negative temperatures, the compressed air is intensively cooled with condensation of moisture vapor, and that appears in the pipelines the liquid freezes when it cools. This leads to a sharp increase in the hydraulic resistance of the pipelines of the pneumatic network 8. In this case, along with a change in the temperature of the compressed air, its pressure also changes, which is detected by the pressure and temperature sensors 21 and transmitted to the control unit 18.

В результате воздействия блока управления 18 на электрически связанные с ним клапаны осуществляется следующие операции: открываются клапаны 11, 13, 15 и 17, закрываются клапаны 4 и 7. Тогда сжатый воздух из компрессора 1 с температурой около 120°С через открытый клапан 11 по вспомогательному трубопроводу 10 поступает в теплообменник-утилизатор 9, где отдает часть тепла и по вспомогательному трубопроводу 12 через открытый клапан 13 направляется в концевой холодильник 5. Совместное охлаждение в теплообменнике-утилизаторе 9 и в воздухосборнике 6 обеспечивает дополнительное снижение температуры сжатого воздуха до значений, близких к температуре окружающей среды, т.е. в воздухосборнике 6 осуществляется практически полная конденсация паров влаги. Из воздухосборника 6 сжатый воздух по дополнительному трубопроводу 14 через клапан 15 поступает в теплообменник-утилизатор 9, где нагревается на 10-20°С (отбирается теплота от потока сжатого воздуха, движущегося непосредственно от компрессора 1) и по дополнительному трубопроводу 16 через клапан 17 направляется в пневмосеть 8.As a result of the action of the control unit 18 on the electrically connected valves, the following operations are performed: valves 11, 13, 15 and 17 are opened, valves 4 and 7 are closed. Then, compressed air from the compressor 1 with a temperature of about 120 ° C through the open valve 11 is activated the pipeline 10 enters the heat exchanger-utilizer 9, where it gives off part of the heat and through the auxiliary pipe 12 through the open valve 13 is sent to the end cooler 5. Joint cooling in the heat exchanger-utilizer 9 and in the air collector 6 provides by an additional reduction of the temperature of the compressed air to values close to the ambient temperature, i.e. in the air collector 6, almost complete condensation of moisture vapor is carried out. From the air collector 6, compressed air is supplied through an additional pipe 14 through a valve 15 to a heat exchanger-utilizer 9, where it is heated by 10-20 ° C (heat is taken from a stream of compressed air moving directly from the compressor 1) and sent through an additional pipe 16 through a valve 17 to the pneumatic network 8.

Поступление в наземную пневмосеть 8 подогретого воздуха с уменьшенным количеством парообразной влаги обеспечивает надежность прохождения потока без охлаждения до температуры окружающей среды и, соответственно, The arrival of heated air to the ground pneumatic network 8 with a reduced amount of vaporous moisture ensures reliable passage of the flow without cooling to ambient temperature and, accordingly,

без выпадания конденсата по длине пневмосети. В результате в пневмосеть 8 поступает сжатый воздух заданного нормированного давления и несколько повышенной температуры, что фиксируется датчиками 21 и контролируется блоком управления 18.without condensation along the length of the pneumatic network. As a result, compressed air of a predetermined normalized pressure and somewhat elevated temperature enters the pneumatic network 8, which is detected by the sensors 21 and is controlled by the control unit 18.

При положительных температурах окружающей среды в осенне-зимний, весенне-летний периоды с высокой относительной влажностью и соответствующими параметрами по давлению и температуре, фиксируемой датчиками 19, установленными на всасывающем трубопроводе 20, атмосферный воздух поступает через сетку 28 во входное отверстие 27 суживающегося сопла 26, где в результате образования воронки закручивается и поступает к выходному отверстию 29.At positive ambient temperatures in the autumn-winter, spring-summer periods with high relative humidity and the corresponding pressure and temperature parameters recorded by sensors 19 installed on the suction pipe 20, atmospheric air enters through the mesh 28 into the inlet 27 of the tapering nozzle 26, where, as a result of the formation of a funnel, it twists and enters the outlet 29.

После выходного отверстия 29 суживающего сопла 26 наблюдается поджатие струн закрученного потока атмосферного всасываемого воздуха, что приводит к дополнительной коагуляции мелкодисперсных капелек сконденсировавшихся в процессе завихрения атмосферной влаги. После поджатия перед отражательной перегородкой 30 происходит внезапное расширение с эффектом Джоуля-Томпсона. Внезапное расширение сопровождается снижением скорости обрабатываемого потока воздуха и образованием факела (определяемого углом распыла, т.е. расстоянием до отражательной перегородки), оптимальные размеры которого обеспечивают эффективное использование теплоты испарения.After the outlet 29 of the narrowing nozzle 26, there is a preload of strings of a swirling flow of atmospheric intake air, which leads to additional coagulation of fine droplets condensed during atmospheric moisture swirl. After preloading in front of the reflective partition 30, a sudden expansion occurs with the Joule-Thompson effect. Sudden expansion is accompanied by a decrease in the speed of the processed air flow and the formation of a flame (determined by the spray angle, i.e., the distance to the reflective baffle), the optimal dimensions of which ensure the efficient use of the heat of evaporation.

Термодинамически расслоенный в суживающемся дозвуковом сопле 26 атмосферный воздух представляет собой два потока: холодный, насыщенный, мелкодисперсной влагой, появившейся в процессе конденсации паров атмосферной влаги за счет более низкой температуры его по сравнению с окружающей средой и горячий, насыщенный твердыми частицами пыли и крупнодисперсной жидкостью в случае наличия в окружающей фильтр среде дождя или тумана. Холодный поток, представляющий собой ядро влажного всасываемого воздуха, насыщенный твердыми и каплеобразными частицами, ударяется The atmospheric air thermodynamically stratified in a tapering subsonic nozzle 26 consists of two streams: cold, saturated, finely dispersed moisture, which appeared during the condensation of atmospheric moisture vapor due to its lower temperature compared to the environment, and hot, saturated with solid dust particles and coarse liquid in in case of rain or fog in the surrounding filter. The cold stream, which is the core of moist intake air saturated with solid and droplet particles, is hit

об отражательную перегородку 30 и мелкодисперсная жидкость, имеющая температуру холодного потока, заполняет капилляры пористой пластины 31, образуя «пятно» жидкости. Последующий контакт «пятна» жидкости с влажным воздухом, имеющим усредненную температуру (происходит смешивание в корпусе фильтре 22 на отражательной перегородке 30 горячего и холодного потоков), превышающую температуру жидкости в капиллярах пористой пластины 31, приводит к ее испарению. В результате отбора некоторого количества тепла от влажного воздуха на процесс испарения жидкости в капиллярах пористой пластины 31, а, как известно, чем ниже температура всасываемого атмосферного воздуха, тем выше его плотность и соответственно большее количество всасываемого воздуха при резонансном наддуве поступает в компрессор, т.е. наблюдается снижение энергозатрат на производство сжатого воздуха. Поскольку всасываемый атмосферный воздух, ударяющийся об отражательную перегородку 30 наряду с каплеобразными частицами насыщен и твердыми пылеобразными атмосферными и технологическими частицами, то последние закупоривают часть капилляров пористой пластины 31 резко снижая эффект испарительного охлаждения в месте контакта воздуха и «пятна» жидкости. Выполнение отражательной перегородки 30 из биметалла приводит к образованию под действием температурного напора (разность температур между температурой «пятна» испаряющейся жидкости и температурой потока всасываемого атмосферного воздуха) колебания термовибрации пористой пластины 31 и сплошной пластины 32. В результате наблюдается «стряхивание» с отражательной перегородки 30 твердых пылеобразных частиц и капель неиспарившейся атмосферной влаги, поступающей со всасываемым воздухом в коническое днище 24, где данная масса накапливается и, воздействует по мере накопления на поплавок-конденсатор 25, выбрасывается из корпуса воздушного фильтра 22.about the reflective wall 30 and a finely divided liquid having a cold flow temperature fills the capillaries of the porous plate 31, forming a "stain" of the liquid. Subsequent contact of the "spot" of the liquid with moist air having an average temperature (mixing in the filter housing 22 on the baffle plate 30 of hot and cold flows), exceeding the temperature of the liquid in the capillaries of the porous plate 31, leads to its evaporation. As a result of the selection of a certain amount of heat from humid air to the process of liquid evaporation in the capillaries of the porous plate 31, and, as you know, the lower the temperature of the aspirated atmospheric air, the higher its density and, accordingly, the greater the amount of intake air when the resonant boost enters the compressor, t. e. there is a decrease in energy costs for the production of compressed air. Since the aspirated atmospheric air striking against the baffle plate 30 along with the droplet-like particles is saturated with solid dust-like atmospheric and technological particles, the latter clog part of the capillaries of the porous plate 31, drastically reducing the effect of evaporative cooling at the point of contact between the air and the liquid “stain”. The implementation of the reflective baffle plate 30 from bimetal leads to the formation under the influence of temperature pressure (temperature difference between the “spot” temperature of the evaporating liquid and the temperature of the intake air stream) of the thermal vibration of the porous plate 31 and the continuous plate 32. As a result, “shaking” from the reflective wall 30 is observed solid dusty particles and droplets of non-evaporated atmospheric moisture entering with the intake air into the conical bottom 24, where this mass accumulates and, acts as it accumulates on the float-condenser 25, is thrown out of the air filter housing 22.

Поток смеси всасываемого атмосферного воздуха и загрязнений в виде каплеобразной влаги и твердых частиц пыли и технологических выбросов ударяется об отражательную перегородку 30 с усилием не обеспечивающим сжатие The flow of the mixture of intake air and pollution in the form of droplet-like moisture and solid dust particles and technological emissions hits the reflective wall 30 with a force that does not provide compression

пружин 34 на направляющих стержнях 35, т.е. в полости 36 сохраняется объем воздушного столба, обеспечивающий резонанс, т.е. газодинамический наддув атмосферного всасываемого воздуха на такте всасывания в компрессор.springs 34 on the guide rods 35, i.e. in the cavity 36, the volume of the air column is maintained, providing resonance, i.e. gas-dynamic pressurization of atmospheric intake air at the intake stroke into the compressor.

Очищенный от каплеобразной влаги атмосферный всасываемый воздух, огибая отражательную перегородку 30 по всасывающему трубопроводу 20 поступает в компрессор 1, где осуществляется его сжатие с меньшими энергозатратами, чем, если бы наряду с воздухом в компрессор поступала каплеобразная влага, требующая дополнительных затрат на сжатие пара (температура при сжатие воздуха резко возрастает и каплеобразная влага превращается в пар). Под воздействием блока управления 18 клапаны 11, 13, 15 и 17 закрываются, а клапаны 4 и 7 открываются. После сжатия воздух с температурой свыше 120°С направляется по нагнетательной линии к основному трубопроводу 3 и через клапан 4 и концевой холодильник 5, где охлаждается до температуры около 100°С. Далее процесс охлаждения сжатого воздуха продолжается в воздухосборнике 6, здесь происходит конденсация паров влаги, находящихся в сжатом воздухе. Из воздухосборника 6 через открытый клапан 7 сжатый воздух с температурой, превышающей температуру окружающей среды на 20-40°С поступает в трубопровод 8 пневмосети. По длине пневмосети 8 не наступает теплового равновесия, т.е. равенство температур сжатого воздуха и окружающей среды. В результате практически не происходит конденсации оставшихся паров влаги и сжатый воздух с заданной температурой и давлением, фиксируемыми датчиками 21, поступает в пневмосеть потребителя. Управление работой компрессора 1 осуществляется на основании известных схем блоком управления 18 по соотношению температуры и давления, фиксируемому датчиком 19 на всасывающем трубопроводе 20, и датчиком давления и температуры 21 установленным на пневмосети 8.Atmospheric intake air, purified from droplet-like moisture, circling around the baffle 30 through the suction pipe 20 enters the compressor 1, where it is compressed with lower energy consumption than if, along with the air, droplet-like moisture, which requires additional costs for compressing the vapor, enters the compressor (temperature with air compression, it increases sharply and droplet-like moisture turns into steam). Under the influence of the control unit 18, the valves 11, 13, 15 and 17 are closed, and the valves 4 and 7 open. After compression, air with a temperature above 120 ° C is directed through the discharge line to the main pipeline 3 and through valve 4 and the end cooler 5, where it is cooled to a temperature of about 100 ° C. Further, the cooling process of the compressed air continues in the air collector 6, condensation of moisture vapor in the compressed air takes place here. From the air collector 6, through open valve 7, compressed air with a temperature exceeding the ambient temperature by 20-40 ° C enters the pipeline 8 of the pneumatic network. Along the length of the pneumatic network 8, thermal equilibrium does not occur, i.e. equality of temperatures of compressed air and the environment. As a result, there is practically no condensation of the remaining moisture vapor and compressed air with a given temperature and pressure detected by the sensors 21, enters the consumer pneumatic network. The operation of the compressor 1 is controlled on the basis of known schemes by the control unit 18 according to the temperature-pressure ratio recorded by the sensor 19 on the suction pipe 20 and the pressure and temperature sensor 21 installed on the pneumatic network 8.

Оригинальность предлагаемого изобретения заключается в том, что снабжение компрессорной установки воздушным фильтром в виде резонатора, образованного полостью между выходным отверстием суживающегося сопла и The originality of the invention lies in the fact that the supply of the compressor unit with an air filter in the form of a resonator formed by a cavity between the outlet of the tapering nozzle and

отражательной перегородкой, которая перемещается на направляющих стержнях под действием энергии удара потока состоящего из смеси атмосферного всасываемого воздуха и загрязнений в виде твердых частиц и жесткости пружин, обеспечивает постоянный газодинамический наддув компрессора в изменяющихся погодно-климатических и технологических условиях эксплуатации, что в конечном итоге снижает энергоемкость производства сжатого воздуха компрессорной установкой.the reflective baffle, which moves on the guide rods under the influence of the impact energy of the flow consisting of a mixture of atmospheric intake air and contaminants in the form of solid particles and spring stiffness, provides constant gas-dynamic compressor pressurization in changing weather, climatic and technological operating conditions, which ultimately reduces energy consumption compressed air production by compressor unit.

Claims

A compressor installation comprising a compressor, heat exchanger-utilizer installed on the discharge line, an end cooler, an air collector interconnected by main and additional pipelines, which are equipped with valves electrically connected to the control unit and the pneumatic network, and the compressor is connected via a suction pipe to the filter through a cover, which is a casing with a cover and a conical bottom, in the lower part of which a float-condenser is installed, in the upper part of the casing A device is made in the form of a tapering nozzle, to which the mesh is attached to the outlet, and after its outlet a bimetal baffle is installed, consisting of two rigidly connected plates, while the first plate of the baffle plate is made porous from the side of the outlet of the tapering nozzle, and the second continuous, characterized in that the reflective partition is spring-loaded from the side of the outlet outlet of the cleaned air, while the springs are mounted on the guide rods ny located between the outlet of the tapering nozzle and the outlet fitting of the cleaned air.