UA140137U

UA140137U - COMPRESSOR FOR INJECTING GASES USING A LIQUID PISTON WITH A SOLID MEMBRANE

Info

Publication number: UA140137U
Application number: UAU201906977U
Authority: UA
Inventors: Ярослав Володимирович Федина; Андрій Петрович Парандій; Сергій Григорович Самолюк; Ігор Володимирович Острий; Володимир Теодозійович Янчинський
Original assignee: Ярослав Володимирович Федина; Андрій Петрович Парандій; Сергій Григорович Самолюк; Ігор Володимирович Острий; Володимир Теодозійович Янчинський
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2020-02-10

Abstract

Компресор для закачування газів за допомогою рідинного поршня з твердотілою мембраною, який містить два циліндри, які з'єднані між собою та з гідравлічним насосом системою трубопроводів, кожен циліндр розділений мембраною на дві камери, а саме верхню газову та нижню гідравлічну, причому нижні гідравлічні камери з'єднані з розподільним електромагнітним клапаном, а верхні газові камери з'єднані з насосом низького тиску через впускні клапани, через випускні клапани з'єднані з газопроводом високого тиску, розподільний електромагнітний клапан трубопроводами з'єднаний з гідравлічним насосом високого тиску, згідно з корисною моделлю циліндри розділені на дві камери, а саме верхню газову та нижню гідравлічну твердотілою мембраною.Compressor for pumping gases by means of a liquid piston with a solid membrane, which contains two cylinders, which are connected to each other and to the hydraulic pump by a pipeline system, each cylinder is divided by the membrane into two chambers, namely the upper gas and lower hydraulic, lower hydraulic chambers connected to the distribution solenoid valve, and the upper gas chambers are connected to the low pressure pump through the inlet valves, through the exhaust valves connected to the high pressure pipeline, the distribution solenoid valve is pipelined to the high pressure hydraulic pump, according to the useful model cylinders are divided into two chambers, namely the upper gas and lower hydraulic solid membrane.

Description

Корисна модель належить до галузі машинобудування, а саме до установок для закачування газу, зокрема для стиснення і перекачування газу під тиском і може бути використана на станціях заправки газом високого тиску автотранспорту та використання на станціях зріджування газу і т. п.The utility model belongs to the field of mechanical engineering, namely to installations for gas injection, in particular for compression and pumping of gas under pressure, and can be used in high-pressure gas filling stations for motor vehicles and use in gas liquefaction stations, etc.

Як найближчий аналог обрано компресор для закачування газів за допомогою рідинного поршня (Патент України Мо 103017, від 22.06.2015 р., Е04В 35/00), який містить два циліндри, які з'єднані між собою та з гідравлічним насосом системою трубопроводів. Циліндри розділені на дві камери, а саме верхню газову та нижню гідравлічну, еластичною мембраною. Системою трубопроводів циліндри з'єднані з електромагнітним розподільним клапаном, при цьому верхні газові камери з'єднані з насосом низького тиску через впускні клапани, а через випускні клапани з'єднані з газопроводом високого тиску, при цьому електромагнітний розподільний клапан трубопроводами з'єднаний з гідравлічним насосом високого тиску.As the closest analog, a compressor for pumping gases using a liquid piston (Patent of Ukraine Mo 103017, dated 06.22.2015, E04B 35/00) was chosen, which contains two cylinders that are connected to each other and to the hydraulic pump by a pipeline system. The cylinders are divided into two chambers, namely the upper gas chamber and the lower hydraulic, elastic membrane. The cylinders are connected to the electromagnetic distribution valve by a pipeline system, while the upper gas chambers are connected to the low-pressure pump through the inlet valves, and through the exhaust valves to the high-pressure gas pipeline, while the electromagnetic distribution valve is connected by pipelines to the hydraulic high pressure pump.

Недоліком даної конструкції є те, що еластична мембрана, яка перебуває під постійним тиском має малий ресурс експлуатації.The disadvantage of this design is that the elastic membrane, which is under constant pressure, has a short service life.

В основу корисної моделі поставлена задача створення установки з подовженим терміном експлуатації, що вплине на надійність роботи та покращить технологічність установки.The basis of the useful model is the task of creating a plant with an extended service life, which will affect the reliability of work and improve the manufacturability of the plant.

Поставлена задача вирішується тим, що компресор для закачування газів за допомогою рідинного поршня з твердотілою мембраною, який містить два циліндри, які з'єднані між собою та з гідравлічним насосом системою трубопроводів, кожен циліндр розділений мембраною на дві камери, а саме верхню газову та нижню гідравлічну, при чому нижні гідравлічні камери з'єднані з розподільним електромагнітним клапаном, а верхні газові камери з'єднані з насосом низького тиску через впускні клапани, через випускні клапани з'єднані з газопроводом високого тиску, розподільний електромагнітний клапан трубопроводами з'єднаний з гідравлічним насосом високого тиску, згідно з корисною моделлю, циліндри розділені на дві камери, а саме верхню газову та нижню гідравлічну твердотілою мембраною.The task is solved by the fact that the compressor for pumping gases using a liquid piston with a solid membrane, which contains two cylinders that are connected to each other and to the hydraulic pump by a pipeline system, each cylinder is divided by a membrane into two chambers, namely the upper gas chamber and the lower hydraulic, whereby the lower hydraulic chambers are connected to the distribution solenoid valve, and the upper gas chambers are connected to the low-pressure pump through the inlet valves, through the discharge valves are connected to the high-pressure gas pipeline, the distribution solenoid valve is connected to the hydraulic high pressure pump, according to a useful model, the cylinders are divided into two chambers, namely the upper gas and the lower hydraulic solid membrane.

Суть корисної моделі пояснюють креслення, де схематично зображено компресор для закачування газів за допомогою рідинного поршня з твердотілою мембраною.The essence of the useful model is explained by the drawings, which schematically depict a compressor for pumping gases using a liquid piston with a solid-state membrane.

Компресор для закачування газів за допомогою рідинного поршня з твердотілою мембраною складається з двох циліндрів 1 та 2, які з'єднані між собою та з гідравлічним насосом високогоThe compressor for pumping gases using a liquid piston with a solid membrane consists of two cylinders 1 and 2, which are connected to each other and to a hydraulic pump of high

Зо тиску З системою трубопроводів 5. Циліндри 1 та 2 розділені на дві камери, а саме верхню газову 6 і 7 та нижню гідравлічну 8 і 9 твердотілими мембранами 19. Нижні гідравлічні камери 8 і 9 з'єднані з розподільним електромагнітним клапаном 4, при цьому верхні газові камери 6 і 7 з'єднані з насосом низького тиску 18 трубопроводами низького тиску через впускні клапани 11 і 12, а через випускні клапани 15 і 16 з'єднані з трубопроводом високого тиску 13, що з'єднаний з насосом високого тиску 14. Розподільний електромагнітний клапан 4 трубопроводами з'єднаний з гідравлічним насосом високого тиску 3. Трубопровід високого тиску 13 через механізм зворотного зв'язку 17 з'єднаний з розподільчим електромагнітним клапаном 4. Гідравлічний насос високого тиску З з'єднаний з розширювальним баком 20.From the pressure With a pipeline system 5. Cylinders 1 and 2 are divided into two chambers, namely the upper gas chambers 6 and 7 and the lower hydraulic chambers 8 and 9 by solid-state membranes 19. The lower hydraulic chambers 8 and 9 are connected to the distribution solenoid valve 4, while the upper gas chambers 6 and 7 are connected to the low-pressure pump 18 by low-pressure pipelines through the inlet valves 11 and 12, and through the outlet valves 15 and 16 are connected to the high-pressure pipeline 13, which is connected to the high-pressure pump 14. The distribution solenoid valve 4 is connected to the high-pressure hydraulic pump 3 through pipelines. The high-pressure pipeline 13 through the feedback mechanism 17 is connected to the distribution solenoid valve 4. The high-pressure hydraulic pump C is connected to the expansion tank 20.

Компресор для закачування газів за допомогою рідинного поршня з твердотілою мембраною працює наступним чином.A compressor for pumping gases using a liquid piston with a solid membrane works as follows.

Вмикають насос низького тиску 18 та гідравлічний насос високого тиску 3. В гідравлічну камеру 8 циліндра 2 подають рідину. При цьому впускний клапан 11 і випускний клапан 16 закриті, а впускний клапан 12 і випускний клапан 15 відкриті. Рідина, що поступає в гідравлічну камеру 8 стискає повітря в газовій камері 6. В цей час через трубопровід низького тиску 10 від насоса низького тиску 18 закачують газ в газову камеру 7 циліндра 1 і, відповідно, викачують рідину з гідравлічної камери 9 в розширювальний бак 20. Досягнувши верхньої межі в гідравлічній камері 8 збільшується гідравлічний тиск, спрацьовує механізм зворотного зв'язку 17, який переключає розподільний електромагнітний клапан 4. Рідина подається в гідравлічну камеру 9 циліндра 1. Впускний клапан 12 і випускний клапан 15 закриті, а впускний клапан 11 і випускний клапан 16 відкриті. Досягнувши верхньої межі в гідравлічній камері 9 збільшується гідравлічний тиск, спрацьовує механізм зворотного зв'язку 17, який переключає розподільний електромагнітний клапан 4. Процес закачування газів за допомогою рідини відбувається циклічно.The low-pressure pump 18 and the high-pressure hydraulic pump 3 are turned on. Liquid is supplied to the hydraulic chamber 8 of cylinder 2. At the same time, the intake valve 11 and the exhaust valve 16 are closed, and the intake valve 12 and the exhaust valve 15 are open. The liquid entering the hydraulic chamber 8 compresses the air in the gas chamber 6. At this time, gas is pumped into the gas chamber 7 of cylinder 1 through the low-pressure pipeline 10 from the low-pressure pump 18 and, accordingly, the liquid is pumped out of the hydraulic chamber 9 into the expansion tank 20 . Having reached the upper limit in the hydraulic chamber 8, the hydraulic pressure increases, the feedback mechanism 17 is activated, which switches the distribution solenoid valve 4. The liquid is supplied to the hydraulic chamber 9 of the cylinder 1. The inlet valve 12 and the outlet valve 15 are closed, and the inlet valve 11 and exhaust valve 16 are open. Having reached the upper limit in the hydraulic chamber 9, the hydraulic pressure increases, the feedback mechanism 17 is activated, which switches the distribution electromagnetic valve 4. The process of pumping gases with the help of liquid occurs cyclically.

Гальванічну розв'язку між газом та рідиною в циліндрах 1 і 2 здійснюють за допомогою твердотілих мембран 19. Твердотілі мембрани 19 не тільки перешкоджають механічному контакту між рідиною в гідравлічних камерах 8 та 9 і газом, що знаходиться в газових камерах 6 та 7 циліндрів 1 та 2, але мають значно більший ресурс експлуатації в порівнянні з еластичною мембраною. Тиск в гідравлічних та газових камерах обох циліндрів зрівноважений настільки, що навантаження на твердотілу мембрану є в межах 5 атм. В таких умовах твердотіла мембрана має більший ресурс експлуатації і використання її в компресорі для закачування газів за допомогою рідинного поршня має значні переваги.Galvanic separation between gas and liquid in cylinders 1 and 2 is carried out with the help of solid membranes 19. Solid membranes 19 not only prevent mechanical contact between the liquid in hydraulic chambers 8 and 9 and the gas located in gas chambers 6 and 7 of cylinders 1 and 2, but have a much longer service life compared to an elastic membrane. The pressure in the hydraulic and gas chambers of both cylinders is balanced to such an extent that the load on the solid-state membrane is within 5 atm. In such conditions, the solid-state membrane has a greater service life and its use in a compressor for pumping gases using a liquid piston has significant advantages.

Таким чином створений компресор для закачування газів за допомогою рідинного поршня з твердотілою мембраною з подовженим терміном експлуатації, що впливає на надійність роботи та покращує технологічність установки.In this way, a compressor for gas injection using a liquid piston with a solid-state membrane was created with an extended service life, which affects the reliability of operation and improves the manufacturability of the installation.

Claims

UTILITY MODEL FORMULA A compressor for pumping gases by means of a liquid piston with a solid membrane, which contains two cylinders which are connected to each other and to the hydraulic pump by a system of pipes, each cylinder is divided by a membrane into two chambers, namely the upper gas chamber and the lower hydraulic chamber, and the lower hydraulic chambers are connected to the distribution solenoid valve, and the upper gas chambers are connected to the low-pressure pump through the inlet valves, through the discharge valves are connected to the high-pressure gas line, the distribution solenoid valve is connected to the high-pressure hydraulic pump by pipelines, which differs in that the cylinders are divided into two chambers, namely the upper gas and the lower hydraulic solid membrane. eh! and Et SHY lk re 7 A : Ne le is She ren 7 N Fijkhutyuyum! still a handicap! Esh DN Nai: sons o: NN PM en v: same and FEITIKHYTUMTHI: vyh ; Kit y : che pr v you OD and I Still