Устройство противопомпажной защиты компрессора

 

Использование: компрессоростроение для повышения надежности защиты компрессора от помнажа. Сущность изобретения: от магистрали нагнетания 3 перед запорным клапаном 4 отведена перепускная гидролиния 6, на которой расположены последовательно дроссельная шайба 7 и противопомнажный клапан 8. Поршневая полость 9 приводного пневмоцилиндра 5 соединена магистралью 10 с магистралью нагнетания 3 перед запорным клапаном 4. Штоковая полость 11 пневмоцилиндра 5 соединена магистралью 12 с перепускной гидролинией 6 между противопомнажным клапаном 8 и дроссельной шайбой 7. 1 ил.

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано в металлургии, химии, нефтехимии и др.

Известна схема газовой обвязки компрессоров, в которых имеются перепускной (противопомпажный) клапан, перепускающий газ из магистрали нагнетания в магистраль всасывания при помпаже, и обратный (запорный) клапан, установленный в магистрали нагнетания перед краном, связывающим компрессор и сеть.

Известна также схема газовой обвязки компрессоров (прототип).

Недостатком известных способов защиты от помпажа, основанных на вышеупомянутых схемах газовой обвязки компрессора, является то, что нередки случаи несрабатывания обратного клапана. Из-за недостаточности перестановочных усилий, действующих на клапан, при больших объемах сетей трубопроводов за обратным клапаном и при работе на один коллектор нескольких компрессоров открытие противопомпажного клапана на защищаемом компрессоре без закрытия обратного клапана не выводит компрессор из помпажа, так как давление за ним изменяется медленно либо не меняется совсем. Продолжительная работа компрессора в помпаже может привести к разрушениям компрессора, а значит и к тяжелым последствиям для непрерывных циклов химического производства, металлургии и т. д.

Целью изобретения является повышение надежности противопомпажной защиты компрессора путем обеспечения своевременного и надежного закрытия обратного клапана.

Это достигается тем, что устройство, содержащее противопомпажный клапан, установленный в перепускной гидролинии, связывающей магистраль нагнетания с магистралью всасывания, и запорный (обратный) клапан, установленный в магистрали нагнетания компрессора, дополнительно содержит дроссельную шайбу, установленную в перепускной магистрали до противопомпажного клапана, и приводной пневмоцилиндр, шток которого соединен с запорным клапаном, имеющий поршневую и штоковую полости, подключенные соответственно к магистрали нагнетания до запорного клапана и к перепускной магистрали между дроссельной шайбой и противопомпажным клапаном.

На чертеже показана схема газовой обвязки компрессора.

Газ из коллектора всасывания поступает в компрессор 1 по магистрали 2 всасывания. Из нагнетания компрессора 1 газ по магистрали 3 нагнетания поступает через запорный клапан 4 с приводным пневмоцилиндром 5 в коллектор нагнетания. От магистрали 3 перед запорным клапаном 4 отведена перепускная гидролиния 6, на которой расположены последовательно дроссельная шайба 7 и противопомпажный клапан 8. Поршневая полость 9 приводного пневмоцилиндра 5 соединена магистралью 10 с магистралью 3 перед запорным клапаном 4. Штоковая полость 11 пневмоцилиндра 5 соединена магистралью 12 с перепускной гидролинией 6 между противопомпажным клапаном 8 и дроссельной шайбой 7.

Работает устройство противопомпажной защиты компрессора следующим образом.

При возникновении помпажа открывается противопомпажный клапан 8 и газ из магистрали нагнетания 3 перепускается на всас компрессора (или на факел). На специально подобранной дроссельной шайбе 7 при этом возникает перепад давлений, соответственно такой же перепад давлений появляется на приводном пневмоцилиндре 5 запорного клапана 4 и запорный клапан своевременно и надежно закрывается. При исчезновении помпажа и закрытии противопомпажного клапана 8 давление в штоковой полости 11 приводного пневмоцилиндра 5 запорного клапана 4 восстанавливается и клапан снова открывается.

Например, у компрессора для сжатия попутного газа с давлением нагнетания 40 кгс/см² давление всасывания 2 кгс/см² диаметром противопомпажного клапана 150 мм на подобранной шайбе возникает перепад 2...3 кгс/см² и при диаметре приводного пневмоцилиндра в 150 мм усилие, закрывающее запорный клапан, соответственно 400-600 кг.

Техническое преимущество изобретения состоит в том, что установка запорного клапана с приводным пневмоцилиндром, управляемым давлением в магистрали перед противопомпажным клапаном, повышает надежность противопомпажной защиты компрессора благодаря своевременному и более надежному закрытию запорного клапана и отсечению магистрали нагнетания компрессора от сети.

Экономический эффект по сравнению с прототипом состоит в уменьшении числа аварийных остановок компрессора по причине помпажа (что имеет важное значение для непрерывных циклов в металлургии и химической промышленности), а также увеличивает долговечность и моторесурс компрессора в целом.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ПРОТИВОПОМПАЖНОЙ ЗАЩИТЫ КОМПРЕССОРА, содержащее противопомпажный клапан, установленный в перепускной гидролинии, связывающей магистраль нагнетания с магистралью всасывания, и запорный клапан, установленный в магистрали нагнетания компрессора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно дополнительно содержит дроссельную шайбу, установленную в перепускной магистрали до противопомпажного клапана, приводной пневмоцилиндр, шток которого соединен с запорным клапаном, имеющий поршневую и штоковую полости, подключенные соответственно к магистрали нагнетания до запорного клапана и к перепускной магистрали между дроссельной шайбой и противопомпажным клапаном.

РИСУНКИ

Рисунок 1