Трехступенчатая компрессорная установка

Авторы патента:

F04B41 - Компрессорные установки или системы (F04B 31/00, F04B 35/00 имеют преимущество)

Владельцы патента RU 2433303:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") (RU)

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано в установках, работающих с переменным давлением нагнетания. Трехступенчатая компрессорная установка содержит компрессоры первой, второй и третьей ступеней, приводной двигатель и два дифференциальных механизма. Входной вал первого дифференциального механизма связан с валом приводного двигателя, а его выходные валы порознь связаны с компрессором первой ступени и входным валом второго дифференциального механизма. Выходные валы второго дифференциального механизма порознь связаны с валами компрессоров второй и третьей ступеней соответственно. Такая конструкция компрессорной установки позволяет повысить количество ступеней компригирования до трех и увеличить общий диапазон автоматического регулирования производительности компрессорной установки в целом. 2 ил.

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано для установок, работающих с переменным давлением нагнетания, например, при работе на сеть с резко и значительно изменяющимся расходом. Оно может найти применение на подавляющем большинстве предприятий горной, металлургической, машиностроительной, пищевой, деревообрабатывающей и других отраслей промышленности, а также в строительстве и на железнодорожном транспорте.

Известна компрессорная установка, состоящая из компрессоров первой и второй ступеней, которые приводятся в движение от ротора и контрротора (вращающегося статора). (SU 282574, 28.09.1970.)

Скорости вращения валов компрессоров зависят от скоростей вращения ротора и контрротора соответственно и перераспределяются между собой в зависимости от соотношения выходных давлений компрессоров. При этом при увеличении выходного давления компрессора второй ступени скорость вращения контрротора и, соответственно, вала компрессора второй ступени уменьшается, что ведет к увеличению скорости вращения ротора, а следовательно, и к увеличению скорости вращения вала компрессора первой ступени. Так как производительность установки в целом определяется производительностью компрессора первой ступени, то в результате при увеличении давления в сети, на которую работает данная компрессорная установка, производительность ее увеличивается.

Известна также компрессорная установка, состоящая из компрессоров первой и второй ступеней, которые приводятся в движение от валов двигателей постоянного тока, соединенных по схеме электрического дифференциала (SU 282575A, 30.11.1971).

Работает она аналогично. В данной установке скорости вращения валов компрессоров зависят от скоростей вращения соответствующих валов двигателей постоянного тока и перераспределяются между собой в зависимости от соотношения выходных давлений компрессоров. При этом при увеличении выходного давления компрессора второй ступени скорость вращения вала соответствующего электродвигателя и, следовательно, вала компрессора второй ступени уменьшается, что ведет к увеличению скорости вращения вала другого электродвигателя, а следовательно, и к увеличению скорости вращения вала компрессора первой ступени. В результате при увеличении давления в сети, на которую работает данная компрессорная установка, производительность ее увеличивается.

За прототип выбрана компрессорная установка, содержащая компрессоры первой и второй ступеней, приводной двигатель и дифференциальный механизм (SU 282576 А, 30.11.1971).

Принцип работы данной установки также аналогичен двум вышеуказанным установкам. При повышении давления нагнетания происходит уменьшение скорости вращения вала компрессора второй ступени и увеличение скорости вращения вала компрессора первой ступени, что ведет к повышению производительности компрессорной установки в целом.

Недостатками прототипа являются наличие всего двух ступеней компригирования; малый диапазон автоматического регулирования производительности компрессорной установки в целом.

Задачей данного изобретения является повышение количества ступеней компригирования компрессорной установки до трех и увеличение диапазона автоматического регулирования производительности компрессорной установки в целом.

Указанная задача и технический результат достигаются тем, что трехступенчатая компрессорная установка, содержащая компрессоры первой и второй ступеней, приводной двигатель и дифференциальный механизм, согласно изобретению снабжена дополнительным дифференциальным механизмом, входной вал которого связан с одним из выходных валов первого дифференциального механизма, не связанным с компрессором первой ступени, а выходные валы дополнительного дифференциального механизма связаны с компрессорами второй и третьей ступеней соответственно.

Такая конструкция компрессорной установки позволяет повысить количество ступеней компригирования до трех; а также достичь общего увеличения диапазона автоматического регулирования производительности компрессорной установки в целом.

На фиг.1 изображена принципиальная схема компрессорной установки, принятой за прототип.

Установка содержит компрессоры 1 и 2 соответственно первой и второй ступеней и промежуточный холодильник 3. Компрессоры приводятся двигателем 4 с дифференциальным механизмом 5, выходные валы 6 и 7 которого соединены с компрессорами 1 и 2.

Работает установка следующим образом. Воздух при давлении всасывания поступает в компрессор 1, где сжимается до давления Р_х, затем поступает в холодильник 3, а оттуда - в компрессор 2, где сжимается до давления нагнетания Р₂. Скорости вращения валов компрессоров зависят от скоростей вращения валов дифференциала и перераспределяются между собой в зависимости от соотношения Р₂ и Р₁ так, что при увеличении Р₂скорость вращения вала 7 дифференциала и вала компрессора 2 уменьшается, а скорость вращения вала 6 дифференциала и вала компрессора 1 увеличивается. Следовательно, увеличивается производительность установки, так как производительность определяется числом оборотов компрессора первой ступени.

На фиг.2 приведена принципиальная схема предлагаемой компрессорной установки.

Установка содержит компрессоры 1, 2 и 3 соответственно первой, второй и третьей ступеней и промежуточный холодильник 4 и 5. Компрессоры приводятся двигателем 6 посредством двух последовательно соединенных дифференциальных механизмов 7 и 8. При этом входной вал 9 дифференциала 7 соединен с приводным двигателем 6, его выходной вал 10 соединен с компрессором 1, а выходной вал 11 соединен со входным валом 12 дифференциала 8. Выходные валы 13 и 14 дифференциала 8, в свою очередь, соединены с компрессорами 2 и 3.

Установка работает следующим образом.

Воздух при давлении всасывания Р₁ поступает в компрессор 1, где сжимается до давления P_x1, затем поступает в холодильник 4, а оттуда - в компрессор 2, где сжимается до давления нагнетания Р₂. Далее он поступает в холодильник 5, из которого под давлением Р_х2 поступает в компрессор 3.

Скорости вращения валов компрессоров зависят от скоростей вращения валов дифференциала и перераспределяются между собой в зависимости от соотношения Р₃, P₂ и P₁ следующим образом.

При увеличении Р₃ скорость вращения вала компрессора 3 и вала 14 дифференциала 8 уменьшается, а скорость вращения вала 13 дифференциала 8 и вала компрессора 2 увеличивается. При незначительном снижении скорости вращения вала компрессора 3 и вала 14 дифференциала 8 скорость вращения вала 12 дифференциала 8 остается неизменной и происходит автоматическое перераспределение скоростей вращения валов 14 и 13 дифференциала 8, а следовательно, и скоростей вращения валов компрессоров 3 и 2. В этом случае скорость вращения вала компрессора 3 уменьшается, а скорость вращения вала компрессора 2 увеличивается. Отсюда увеличится производительность установки за счет перераспределения производительностей компрессоров 3 и 2.

Если за счет значительного снижения скорости вращения вала компрессора 3 и вала 14 дифференциала 8 будет снижаться и скорость вращения вала 12 дифференциала 8, то скорость вращения вала 11 дифференциала 7 будет также снижаться. Это приведет к тому, что скорость вращения вала 10 дифференциала 7 и вала компрессора 1 будет увеличиваться. В этом случае будет увеличиваться производительность установки за счет перераспределения производительностей компрессоров 2 и 1.

В обоих случаях при увеличении давления на выходе установки ее общая производительность будет увеличиваться.

Преимуществами предлагаемого устройства являются более широкие технологические возможности; повышение количества ступеней компригирования компрессорной установки до трех; увеличение диапазона автоматического регулирования производительности компрессорной установки в целом.

Такие установки способны более точно отслеживать колебания расхода без изменения скорости вращения приводного двигателя. Они уменьшают до минимума потребление энергии за счет того, что полностью прекращают потреблять энергию во время разгрузки, а также обеспечивают плавное регулирование производительности в широком диапазоне и снижение числа пусков.

Трехступенчатая компрессорная установка, содержащая компрессоры первой и второй ступеней, приводной двигатель и дифференциальный механизм, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным дифференциальным механизмом, входной вал которого связан с одним из выходных валов первого дифференциального механизма, не связанным с компрессором первой ступени, а выходные валы дополнительного дифференциального механизма связаны с компрессорами второй и третьей ступеней соответственно.

Компрессорное устройство // 2429148

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к компрессорным устройствам рельсового подвижного состава. .

Система для откачки газа из отключенного участка газопровода в действующий газопровод и способ откачки газа из отключенного участка газопровода в действующий газопровод // 2400646

Изобретение относится к транспортировке природного газа по магистральным газопроводам (далее МГ) и может быть использовано при капитальных ремонтах МГ с целью откачки газа из отключенного участка МГ для проведения ремонтных работ.

Способ перекачки газа из ремонтируемого участка газопровода // 2386862

Изобретение относится к области газодобывающей промышленности и может быть использовано для перекачки газа при проведении ремонтных и профилактических работ на магистральных газопроводах.

Система подачи воздуха со сниженными уровнями вытекания масла в компрессоре // 2348833

Компрессорная станция // 2343313

Изобретение относится к машиностроению. .

Компрессорная станция // 2343313

Изобретение относится к машиностроению. .

Способ откачки газа из отключенного участка газопровода и мобильная компрессорная установка для откачки газа // 2330182

Изобретение относится к области транспортировки природного газа. .

Способ управления процессом регенерации в устройстве для получения сжатого осушенного и очищенного воздуха // 2329166

Изобретение относится к области пневматической техники, преимущественно к системам подготовки сжатого воздуха на транспортных средствах и в стационарных установках.

Малогабаритная компрессорная установка // 2326266

Изобретение относится к области компрессоростроения и может быть использовано в компрессорных установках с компрессором объемного действия низкой и средней производительности.

Способ откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода (варианты) и мобильная компрессорная станция для его осуществления (варианты) // 2465486

Компрессорная установка // 2476721

Изобретение относится к управлению компрессорными установками, эксплуатируемыми в различных отраслях народного хозяйства, находящихся в климатических условиях с длительным воздействием отрицательных температур, и особенно для шахтных предприятий горной промышленности

Стационарная компрессорная установка // 2480625

Изобретение относится к устройствам для получения сжатого воздуха или газа и может быть использовано для обслуживания цехов в различных отраслях народного хозяйства

Газовая компрессорная станция // 2484302

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к установкам для получения сжатого газа

Способ перекачки газа (варианты) и компрессорная станция для его осуществления (варианты) // 2484360

Изотермический способ компрессии // 2487270

Изобретение относится к способам компрессии газов и предназначено для получения выгоды от экономии потребляемой энергии компрессорами циклического принципа действия, поршневыми, диафрагменными, ротационными и другими, рабочий цикл которых основан на сжатии рабочего тела в рабочей камере с использованием газораспределения (клапанов впуска и выпуска)

Компрессор с гидравлическим насосом и способ изготовления компрессора с гидравлическим насосом // 2498112

Изобретение относится к системе (10) с компрессором (12) и гидравлическим насосом (14) для использования в грузовом транспортном средстве (16), причем компрессор (12) включает в себя коленчатый вал (18) для приведения в действие компрессора (12) и, причем гидравлический насос (14) выполнен с возможностью приведения в действие от удлинения (20) коленчатого вала (18). В соответствии с изобретением предусмотрено, что в общем корпусе (24) расположены проводящие охлаждающее вещество каналы (26), которые охлаждают как компрессор (12), так и гидравлический насос (14). Изобретение относится далее к способу изготовления системы (10) с компрессором (12) и гидравлическим насосом (14). Упрощается изготовление. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Компрессорная установка // 2529431

Изобретение относится к конструкции устройств для сжатия газа и может быть использовано в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для компримирования газов, содержащих легкие компоненты и пары малолетучих (тяжелых) компонентов (например, попутного нефтяного газа и природного газа), с получением сжатого газа и конденсата тяжелых компонентов, образующего, например, углеводородную и водную фазы. Предложена ресурсосберегающая компрессорная установка, включающая компрессор и дефлегматор-стабилизатор, состоящий из дефлегматорной и стабилизационной секций, оснащенных блоками тепломассообменных элементов, линиями ввода сжимаемого газа, вывода сжатого газа, подачи/вывода хладоагента, подачи нестабильного конденсата с размещенным на ней дроссельным вентилем, подачи компрессата в стабилизационную секцию, подачи охлажденного компрессата в дефлегматорную секцию, а также линиями вывода стабильного конденсата и подачи газа стабилизации в линию ввода сжимаемого газа. В многоступенчатой ресурсосберегающей компрессорной установке каждая последующая ступень связана с предыдущей ступенью линией подачи сжатого газа и оснащена линией вывода стабильного конденсата. При образовании расслаивающегося конденсата (например, на углеводородную и водную фазы) стабилизационную секцию оснащают линиями вывода фаз конденсата по их числу. Техническим результатом является увеличение выхода сжатого газа, уменьшение потерь тяжелых компонентов со сжатым газом, получение стабильных фаз конденсата с нормативным давлением насыщенных паров и уменьшенным содержанием легких компонентов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Азотная компрессорная станция // 2539409

Изобретение относится к компрессорной технике, преимущественно к передвижным компрессорным станциям с мембранными генераторами азота, для получения инертной газовой смеси на основе азота. Станция содержит винтовой компрессор 1, мембранный газоразделительный блок 3, маслоотделитель 4, блок подготовки воздуха 5 и систему циркуляции масла. Газоразделительный блок 3 содержит основную секцию 6 и дополнительные секции 7 и 8. В систему циркуляции масла компрессора 1 входят маслоотделитель 4, масляный канал нагревателя воздуха 18, теплообменник-маслоохладитель 24 с вентилятором 25. Теплообменник-маслоохладитель 24 и газоразделительный блок 3 расположены таким образом, чтобы поток нагретого воздуха после маслоохладителя обтекал корпусные детали мембранных модулей, и по направлению движения нагретого воздуха секции газоразделительного блока расположены в последовательности 7-8-6. Обеспечивается нагрев отключенных модулей и, кроме того, при установившемся режиме работы станции поддерживается оптимальный тепловой режим газоразделительного блока. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Азотная компрессорная станция для повышения нефтеотдачи пластов (варианты) // 2549654

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к вторичным и третичным методам увеличения нефтеотдачи пластов с пониженной нефтенасыщенностью, предусматривающим применение оборудования для выработки газообразного азота с высоким давлением и температурой. Технический результат изобретений - разработка более эффективных средств для извлечения нефти из низкопроницаемых пород-коллекторов, осложненных высоким содержанием парафинов. Азотная компрессорная станция содержит многоступенчатый поршневой компрессор с силовым приводом, выполненным в виде дизельного двигателя, и газоразделительный блок. Выход промежуточной ступени компрессора соединен со входом газоразделительного блока. Выход газоразделительного блока соединен со входом ступени компрессора, следующей за промежуточной ступенью. При этом азотная компрессорная станция содержит теплообменник, вход рабочей среды которого соединен с выходом компрессора. Вход теплоносителя теплообменника соединен с выходом выхлопных газов дизельного двигателя. Газоразделительный блок выполнен в виде половолоконного мембранного блока. Выход рабочей среды теплообменника соединен со входом дополнительного подогревателя. При этом, выход дополнительного подогревателя является выходом станции. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.