Автоматический органичитель степени сжатия дожимающего компрессора плунжерного типа

Изобретение относится к области автоматизации и касается газозарядных компрессорных станций. Автоматический ограничитель степени сжатия дожимающего компрессора содержит блок отслеживания соотношений давлений всасывания и нагнетания, который выполнен в корпусе с двумя парами взаимоперпендикулярных соосных штуцеров всасывания и нагнетания, имеющих полости всасывания и нагнетания, расположенных соосно с одной из пар штуцеров всасывания и нагнетания, в которых установлены плунжеры с возможностью ограничения перемещения. Повышены ресурс и надежность работы устройства. 2 ил.

 

Изобретение относится к области компрессоростроения и может быть использовано при автоматизации газозарядных компрессорных станций.

Известно устройство ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора, содержащее блок отслеживания соотношения давлений всасывания и нагнетания на основе мембраны, а также вентиль, управляемый по сигналам этого блока, которые установлены между магистралью всасывания и магистралью нагнетания (параллельно ступени компрессора), реализованное на основе способа ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора (Иванов А.В. Патент РФ №2377443. Способ ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора и устройство для его осуществления, МПК F04B 39/10. Опубликовано 28.08.2009. Бюл. №36).

Недостатком указанного устройства является то, что ресурс работы мембраны недостаточно высок из-за избыточной деформации мембраны, тем самым снижается точность определения установленного предельного значения степени сжатия. Также в составе устройства имеются электровентиль и источник электропитания, которые снижают надежность работы устройства за счет нестабильности заряда и непостоянства напряжения источника электропитания.

Техническим результатом изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.

Указанный технический результат достигается тем, что автоматический ограничитель степени сжатия дожимающего компрессора содержит блок отслеживания соотношения давлений всасывания и нагнетания. Блок отслеживания соотношения давлений всасывания и нагнетания выполнен в корпусе с двумя парами взаимоперпендикулярных соосных штуцеров всасывания и нагнетания и имеет полости всасывания и нагнетания, расположенные соосно с одной из пар штуцеров всасывания и нагнетания, в которые установлены плунжеры с возможностью ограниченного перемещения, при этом площади поперечного сечения полостей всасывания и нагнетания выбраны из условия

где S_вcac, S_нагн - площади поперечного сечения полости всасывания и нагнетания соответственно, ε - предельная степень сжатия степень сжатия дожимающего компрессора, плунжер снабжен датчиком усилия, направленного противоположно усилию от воздействия давления нагнетания газа, а на одном из плунжеров выполнена проточка в поперечной плоскости, совмещающаяся со второй парой штуцеров всасывания и нагнетания при выполнении условия $$\epsilon \le \frac{P_{нагн}}{{Р}_{всас}}$$ , где Р_всас, Р_нагн - давления всасывания и нагнетания соответственно.

Сущность изобретения автоматического ограничителя степени сжатия дожимающего компрессора плунжерного типа поясняют схемы, приведенные на фиг 1, 2, где обозначено: 1.1 штуцер соединения с магистралью всасывания, 1.2 -штуцер соединения с магистралью нагнетания, 2.1 - штуцер соединения магистрали нагнетания с полостью нагнетания устройства плунжерного типа, 2.2 - штуцер соединения магистрали всасывания с полостью всасывания устройства плунжерного типа, 3 - датчик усилия (обозначен как возвратная пружина), 4 - плунжер, 5 - кольцевая проточка.

Штуцеры 1.1, 1.2, 2.1, 2.2 соединения с магистралью всасывания и нагнетания предназначены для подключения к соответствующим магистралям газозарядной станции. Датчик усилия 3 предназначен для возврата плунжера 4 в исходное положение в случае снижения предельной степени сжатия. Плунжер 4 выполняет функцию следящего устройства за изменением степени сжатия дожимающего компрессора. Кольцевая проточка 5 совместно с штуцерами 1.1 и 1.2 выполняет функцию клапана или вентиля замкнутого цикла работы дожимающего компрессора газозарядной станции и служит для соединения магистрали всасывания с магистралью нагнетания в случае превышения предельной степени сжатия дожимающего компрессора.

Сущность изобретения автоматического ограничителя степени сжатия дожимающего компрессора плунжерного типа заключается в том, что:

если степень сжатия меньше предельной ε≤ε_предел, то плунжер 4 (Фиг. 1) находится в крайнем левом положении и канал пары соосных штуцеров 1.1 и 1.2 перекрыт им. Магистрали всасывания и нагнетания не соединяются. Дожимающий компрессор продолжает работу по нагнетанию газа.

При достижении предельной степени сжатия ε>ε_предел плунжер 4 (Фиг. 2) перемещается в сторону полости всасывания и открывается канал пары соосных штуцеров 1.1 и 1.2 кольцевой проточкой 5. Газ из магистрали нагнетания поступает в магистраль всасывания, и дожимающий компрессор прекращает зарядку потребителя - начинает работу в замкнутом цикле. Степень сжатия уменьшается, что и необходимо для безопасной работы дожимающего компрессора.

При снижении степени сжатия плунжер 4 под действием давления со стороны штуцера 2.1 и датчика усилия 3 перемещается в исходное положение - в сторону штуцера 2.2, и перекрывает канал пары соосных штуцеров 1.1 и 1.2 кольцевой проточкой 5.

Автоматический ограничитель степени сжатия дожимающего компрессора, содержащий блок отслеживания соотношения давлений всасывания и нагнетания, отличающийся тем, что блок отслеживания соотношения давлений всасывания и нагнетания выполнен в корпусе с двумя парами взаимоперпендикулярных соосных штуцеров и имеющих полости всасывания и нагнетания, расположенных соосно с одной из пар штуцеров всасывания и нагнетания, в которые установлены плунжеры с возможностью ограниченного перемещения, при этом площади поперечного сечения полостей всасывания и нагнетания выбраны из условия , где S_вcac, S_нагн - площади поперечного сечения полости всасывания и нагнетания соответственно, ε - предельная степень сжатия степень сжатия дожимающего компрессора, плунжер снабжен датчиком усилия, направленного противоположно усилию от воздействия давления нагнетания газа, а на одном из плунжеров выполнена проточка в поперечной плоскости, совмещающаяся со второй парой штуцеров всасывания и нагнетания при выполнении условия , где Р_всас, Р_нагн - давления всасывания и нагнетания соответственно.