Воздушный промышленный поршневой оппозитный двухрядный компрессор, его устройство и схема компрессора

Компрессор поршневой оппозитный двухрядный, относится к области компрессоростроения и может быть использован в многоступенчатых компрессорах, в том числе применяемых в автомобильных газонаполнительных станциях, для сжатия природного, попутного или других взрывоопасных газов. Компрессор, содержит картер с размещенным в нем кривошипно-шатунным механизмом, цилиндры, установленные с двух сторон картера в горизонтальной плоскости, в передней части которых расположены газовые сальники с уплотнительными камерами и маслосниматели и между ними выполнена кольцевая проточка с каналом отвода аварийных утечек газа и поршни, размещенные в цилиндрах. Такая конструкция позволяет существенно упростить конструкцию компрессора, уменьшить общий его размер по оси цилиндров, облегчить монтаж и демонтаж газового сальника.

Полезная модель относится к области компрессоростроения и может быть использована в многоступенчатых компрессорах, в том числе применяемых в автомобильных газонаполнительных станциях, для сжатия природного, попутного или других взрывоопасных газов.

Известны поршневые оппозитные многоступенчатые компрессоры, описанные в книге М.И. Френкеля «Поршневые компрессоры», Л., издательство «Машиностроение», 1969 г., включающие картер с размещенным в нем кривошипно-шатунным механизмом и установленные с двух сторон в горизонтальной плоскости цилиндры, в которых размещены поршни, жестко закрепленные на штоках. Штоки, в свою очередь, жестко связаны с крейцкопфами. Функцию уплотнения картера, в котором размещены направляющие крейцкопфов, от утечек масла по штоку в таких компрессорах выполняет маслосниматели, установленный в фонарной части картера, а функцию уплотнения рабочей полости выполняет газовый сальник с уплотняющими камерами, расположенный в передней части цилиндра. В компрессорах, работающих на взрывоопасных и вредных газах, предусмотрен отвод аварийных утечек газа из пространства, изолированного от окружающей среды и расположенного между маслоснимателем и газовым сальником.

Такая конструкция компрессора имеет значительные габаритные размеры в направлении оси цилиндров и, кроме того, затруднен монтаж-демонтаж газового сальника.

В основу полезной модели поставлена задача уменьшения размера компрессора в направлении оси цилиндров, облегчения выполнения работ при монтаже и демонтаже газового сальника.

Поставленная задача решается тем, что компрессор поршневой оппозитный двухрядный, содержащий картер с размещенным в нем кривошипно-шатунным механизмом, который состоит из коленчатого вала, шатунов и крейцкопфов, цилиндры, установленные с двух сторон картера в горизонтальной плоскости, в передней части которых расположены газовые сальники с уплотнительными камерами, поршни, размещенные в цилиндрах и жестко связаные с крейцкопфа через штоки, маслосниматели, согласно полезной модели, маслосниматели размещены совместно с газовыми сальниками в передней части цилиндров, и между ними выполнена кольцевая проточка с каналом отвода аварийных утечек газа.

Кроме того, картер может быть выполнен из трубного проката.

Предложенная конструкция компрессора поршневого оппозитного двухрядного совместно со всеми существенными признаками, включая отличительные, в которой маслосниматель и газовый сальник находятся в передней части цилиндров, и между ними выполнена кольцевая проточка с каналом отвода аварийных утечек газа, позволяют существенно упростить конструкцию компрессора, уменьшить общий его размер по оси цилиндров, облегчить монтаж и демонтаж газового сальника.

Суть полезной модели поясняется на примере выполнения компрессора поршневого оппозитного двухрядного четырехступенчатого. На рисунке изображен разрез компрессора поршневого оппозитного двухрядного четырехступенчатого.

Компрессор содержит картер 1, в котором расположен кривошипно-шатунный механизм 2, состоящий из коленчатого вала 3, шатуна 4 первого ряда, шатуна 5 второго ряда, крейцкопфа 6 первого ряда и крейцкопфа 7 второго ряда. На картере 1 в горизонтальной плоскости закреплены с одной стороны цилиндр 8 первой ступени, а с другой - цилиндр 9 второй ступени. На цилиндре 8 первой ступени соосно закреплен цилиндр 10 третьей ступени, на цилиндре 9 второй ступени соосно закреплен цилиндр 11 четвертой ступени. В цилиндре 8 первой ступени и в цилиндре 10 третьей ступени установлены соответственно поршень 12 первой ступени и поршень 13 третьей ступени, которые закреплены на штоке 14 первого ряда, а шток 14 первого ряда жестко прикреплен к крейцкопфу 6 первого ряда. В цилиндре 9 второй степени и в цилиндре 11 четвертой ступни установлены соответственно поршень 15 второй ступени и поршень 16 четвертой ступени, которые закреплены на штоке 17 второго ряда, а шток 17 второго ряда жестко прикреплен к крейцкопфу 7 второго ряда. Внутренняя поверхность цилиндра 8 первой ступени и поршень 12 первой ступени образуют рабочую полость 18 первой ступени. Внутренняя поверхность цилиндра 9 второй ступени и поршень 15 второй ступени образуют рабочую полость 19 второй ступени. Внутренняя поверхность цилиндра 10 третьей ступени и поршень 13 третьей ступени образуют рабочую полость 20 третьей ступени. Внутренняя поверхность цилиндра 11 четвертой ступени и поршень 16 четвертой ступени образуют рабочую полость 21 четвертой ступени. В цилиндре 8 первой ступени установлены клапан 22 всасывания первой ступени и клапан 23 нагнетания первой ступени, в цилиндре 9 второй ступени установлен клапан 24 всасывания второй ступени и клапан 25 нагнетания второй ступени, в цилиндре 10 третьей ступени установлены клапан 26 всасывания третьей ступени и клапан 27 нагнетания третьей ступени, в цилиндре 11 четвертой ступени установлены клапан 28 всасывания четвертой ступени и клапан 29 нагнетания четвертой ступени.

В передней части цилиндра 8 первой ступени установлены газовый сальник 30 первой ступени с уплотнительными камерами 31, маслосниматель 32 первой ступени и между ними выполнена кольцевая проточка 33 первой ступени с каналом 34 первой ступени отвода аварийных утечек газа. Также в передней части цилиндра 9 второй ступени установлены газовый сальник 35 второй ступени с уплотнительными камерами 36 второй ступени, маслосниматель 37 второй ступени, и между ними выполнена кольцевая проточка 38 второй ступени с каналом 39 второй ступени отвода аварийных утечек газа.

Компрессор работает следующим образом.

При вращении коленчатого вала 3, шатун 4 первого ряда и шатун 5 второго ряда превращают вращательное движение коленчатого вала 3 в возвратно-поступательное движение крейцкопфа 6 и 7 первого и второго ряда, приводя в движение через шток 14 первого ряда поршень 12 первой ступени и поршень 13 третьей ступени и через шток 17 второго ряда поршень 15 второй ступени и поршень 16 четвертой ступени.

При движении поршня 12 первой ступени от картера 1, происходит увеличение объема рабочей полости 18 первой ступени. За счет разряжения газа открывается клапан 22 всасывания и происходит всасывание газа. При обратном движении поршня 12 первой ступени клапан 22 всасывания закрывается, а клапан 23 нагнетания первой ступени открывается, и газ выталкивается в нагнетательный трубопровод (не показан). После охлаждения газ поступает в цилиндр 9 второй ступени через клапан 24 всасывания второй ступени. Аналогично сжатию газа в рабочей полости 18 первой ступени, происходит последовательное сжатие газа в рабочих полостях 19, 20, 21 второй, третьей и четвертой ступени. После сжатия газа в цилиндре 16 четвертой ступени и его охлаждения, газ поступает потребителю.

Уплотнение штоков 14 первого ряда и 17 второго ряда, совершающих возвратно-поступательные движения в цилиндре 8 первой ступени и в цилиндре 9 второй ступени от утечек газа, обеспечивают газовый сальник 30 первой ступени за счет последовательного снижения давления в уплотнительных камерах 32 первой ступени, и газовый сальник 35 второй ступени за счет последовательного снижения давления в уплотнительных камерах 36 второй ступени.

Удаление масла из штоков 14 первого ряда и 17 второго ряда и уплотнение картера от утечек масла по штокам 14 первого ряда и 17 второго ряда, которые совершают возвратно-поступательное движение, проводится маслоснимателем 31 первой ступени и маслоснимателем 37 второй ступени.

В случае повреждения газового сальника 30 первой ступени, который находится в передней части цилиндра 8 первой ступени, газ поступает в кольцевую проточку 33 первой ступени и по каналу 34 отвода аварийных утечек газа безопасно отводится наружу. Аналогично: в случае повреждения газового сальника 35 второй ступени, который находится в передней части цилиндра 9 второй степени, газ поступает в кольцевую проточку 38 первой ступени и по каналу 39 отвода аварийных утечек газа безопасно отводится и поступает наружу.

1. Компрессор поршневой оппозитный двухрядный, содержащий картер с размещенным в нем кривошипно-шатунным механизмом, который состоит из коленчатого вала, шатунов и крейцкопфов, цилиндры, установленные с двух сторон картера в горизонтальной плоскости, в передней части которых расположены газовые сальники с уплотнительными камерами, поршни, размещенные в цилиндрах и жестко связанные с крейцкопфами через штоки, маслосниматели, отличающийся тем, что маслосниматели размещены совместно с газовыми сальниками в передней части цилиндров и между ними выполнена кольцевая проточка с каналом отвода аварийных утечек газа.

2. Компрессор поршневой оппозитный двухрядный по п.1, отличающийся тем, что картер может быть выполнен из трубного проката.