Компрессор поршневой оппозитный двухрядный пятиступенчатый

Заявляемый компрессор поршневой оппозитный двухрядный пятиступенчатый предназначен для сжатия газа, преимущественно воздуха, используемого в качестве энергоносителя в различных отраслях промышленности. Достигается обеспечение минимальных габаритов компрессора при одновременном сохранении удобства монтажа и обслуживания. Компрессор поршневой оппозитный двухрядный пятиступенчатый содержит базу, цилиндровую группу, поршневую группу, межступенчатые газоохладители (13, 16, 19, 23) и рабочие клапаны. При этом в первом ряду размещены цилиндр первой ступени (6) и цилиндр третьей ступени (7), а во втором ряду размещены цилиндр четвертой ступени (8), цилиндр второй ступени (9) и цилиндр пятой ступени (10). При этом: - газоохладитель первой ступени (13) расположен над цилиндром первой ступени (6) и цилиндром второй ступени (9); - газоохладитель второй ступени (16), газоохладитель третьей ступени (19) и газоохладитель четвертой ступени (23) расположены в одной горизонтальной плоскости над газоохладителем первой ступени (13); - каждый из цилиндров (6, 7, 8, 9, 10) содержит по меньшей мере один вход газа и по меньшей мере один выход газа, при этом вход газа (24) цилиндра пятой ступени (10) размещен в верхней или нижней части вышеупомянутого цилиндра (10), а выход газа (25) цилиндра пятой ступени (10) размещен сбоку, под прямым углом ко входу газа (24). 11 з.п., 4 илл.

Область техники.

Заявляемая полезная модель относится к области машиностроения, а именно компрессоростроению. Заявляемый компрессор поршневой оппозитный двухрядный пятиступенчатый предназначен для сжатия газа, преимущественно воздуха, используемого в качестве энергоносителя в различных отраслях промышленности.

Предшествующий уровень техники.

Известен, например, компрессор поршневой оппозитный двухрядный, содержащий базу, цилиндро-поршневую группу, рабочие клапаны и межступенчатые газоохладители-влагомаслоотделители. При этом компрессор выполнен пятиступенчатым и имеет по одному цилиндру в каждой ступени. Кроме того блок цилиндров первой и третьей ступеней состоит из соединенных между собой цилиндров первой и третьей ступеней. При этом блок цилиндров второй, четвертой и пятой ступеней состоит из соединенных между собой цилиндров четвертой, второй и пятой ступеней (патент РФ 111208 на полезную модель, МПК F04B 25/00, 2011 [1]).

Недостатком указанного аналога [1] является то, что при произвольном размещении газоохладителей-влагомаслоотделителей относительно станины базы увеличиваются габариты компрессора. При этом усложняется доступ к ремонтируемым узлам, например к коленчатому валу базы, цилиндрам, штокам и поршням. Кроме того усложняется конструктивное расположение входов и выходов газа у цилиндров, так как оно зависит от размещения холодильников. Это, в свою очередь, приводит к тому, что подводящие к цилиндрам и отводящие от цилиндров газ трубопроводы мешают монтажу и демонтажу клапанов. Кроме того увеличивается материалоемкость компрессора, так как увеличиваются размеры вышеуказанных трубопроводов.

Раскрытие полезной модели.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым компрессором поршневым оппозитным двухрядным пятиступенчатым, является обеспечение минимальных габаритов компрессора при одновременном сохранении удобства монтажа и обслуживания.

Сущность полезной модели состоит в том, что компрессор поршневой оппозитный двухрядный пятиступенчатый содержит базу, цилиндровую группу, поршневую группу, межступенчатые газоохладители и рабочие клапаны. При этом в первом ряду размещены цилиндр первой ступени и цилиндр третьей ступени, а во втором ряду размещены цилиндр четвертой ступени, цилиндр второй ступени и цилиндр пятой ступени. При этом:

- газоохладитель первой ступени расположен над цилиндром первой ступени и цилиндром второй ступени;

- газоохладитель второй ступени, газоохладитель третьей ступени и газоохладитель четвертой ступени расположены в одной горизонтальной плоскости над газоохладителем первой ступени;

- каждый из цилиндров содержит по меньшей мере один вход газа и по меньшей мере один выход газа, при этом вход газа цилиндра пятой ступени размещен в верхней или нижней части вышеупомянутого цилиндра, а выход газа цилиндра пятой ступени размещен сбоку, под прямым углом ко входу газа.

Выход газа цилиндра пятой ступени предпочтительно соединен с концевым газоохладителем.

Концевой газоохладитель может быть выполнен змеевиковым.

Газоохладитель второй ступени, газоохладитель третьей ступени и газоохладитель четвертой ступени преимущественно закреплены на жесткой опоре.

Выход газоохладителя третьей ступени желательно соединен со входом газа цилиндра четвертой ступени через влагомаслоотделитель третьей ступени. При этом выход газоохладителя четвертой ступени соединен со входом газа цилиндра пятой ступени через влагомаслоотделитель четвертой ступени.

Влагомаслоотделитель третьей и влагомаслоотделитель четвертой ступени предпочтительно расположены вертикально.

Каждый из цилиндров преимущественно содержит полость всасывания и полость нагнетания. При этом вход газа каждого цилиндра выполнен в полости всасывания, а выход газа каждого цилиндра выполнен в полости нагнетания, причем вход и выход газа расположены таким образом, что их оси пересекают оси цилиндров.

Вход газа и выход газа цилиндра первой ступени размещены предпочтительно соответственно в его нижней и верхней частях. При этом вход газа и выход газа цилиндра второй ступени размещены соответственно в его верхней и нижней частях. При этом вход газа и выход газа цилиндра третьей ступени размещены соответственно в его нижней и верхней частях. При этом вход газа и выход газа цилиндра четвертой ступени размещены по бокам вышеупомянутого цилиндра.

Компрессор преимущественно содержит систему охлаждения, систему смазки и шкаф управления.

Компрессор преимущественно содержит силовой привод, выполненный в виде электродвигателя, ротор которого посажен на вал компрессора.

Краткое описание чертежей.

На фигуре 1 показана схема исполнения компрессора поршневого оппозитного двухрядного пятиступенчатого; на фиг.2 - схема размещения газоохладителей относительно станины (вид сверху); на фиг.3 - схема размещения газоохладителей относительно станины (вид А); на фиг.4 - схема размещения газоохладителей относительно станины (вид В).

Осуществление полезной модели.

Компрессор поршневой оппозитный двухрядный пятиступенчатый (фиг.1) содержит силовой привод (1), базу, цилиндровую группу, поршневую группу, межступенчатые газоохладители, рабочие клапаны, систему охлаждения, систему смазки и шкаф управления.

Силовой привод (1) предназначен для привода компрессора и выполнен в виде электродвигателя, ротор которого насажен на коленчатый вал (3) компрессора.

База компрессора содержит станину (2), коленчатый вал (3), шатуны (4) и крейцкопфы (5).

Цилиндровая группа содержит блок цилиндров первой и третьей ступеней, и блок цилиндров четвертой, второй и пятой ступеней. При этом блок цилиндров первой и третьей ступеней размещен в первом ряду и содержит цилиндр первой ступени (6) и цилиндр третьей ступени (7). При этом блок цилиндров четвертой, второй и пятой ступеней ступеней размещен во втором ряду и содержит цилиндр четвертой ступени (8), цилиндр второй ступени (9) и цилиндр третьей ступени (10).

Каждый из вышеуказанных цилиндров (6, 7, 8, 9, 10) содержит рабочую полость, окна для рабочих клапанов, водяную полость, всасывающую полость, нагнетательную полость, по меньшей мере один вход газа и по меньшей мере один выход газа.

В водяных полостях цилиндров (6, 7, 8, 9, 10) протекает охлаждающая цилиндры вода.

Вход газа каждого цилиндра выполнен в полости всасывания, а выход газа каждого цилиндра выполнен в полости нагнетания. При этом вход и выход газа предпочтительно расположены таким образом, что их оси пересекают оси цилиндров (6, 7, 8, 9, 10).

Вход газа (11) и выход газа (12) цилиндра первой ступени (6) размещены соответственно в нижней и верхней частях вышеупомянутого цилиндра (6) (фиг.3). При этом выход газа (12) цилиндра первой ступени (6) соединен со входом газоохладителя первой ступени (13).

Входа газа (14) и выход газа (15) цилиндра второй ступени (9) размещены соответственно в верхней и нижней частях вышеупомянутого цилиндра (9) (фиг.4). При этом вход газа (14) цилиндра второй ступени (9) соединен с выходом газоохладителя первой ступени (13), а выход газа (15) вышеупомянутого цилиндра (9) соединен со входом газоохладителя второй ступени (16).

Входа газа (17) и выход газа (18) цилиндра третьей ступени (7) размещены соответственно в нижней и верхней частях вышеупомянутого цилиндра (7). При этом вход газа (17) вышеупомянутого цилиндра (7) соединен с выходом межступенчатого газоохладителя второй ступени (16), а выход газа (18) вышеупомянутого цилиндра (7) соединен со входом газоохладителя третьей ступени (19).

Входа газа (20) и выход газа (21) цилиндра четвертой ступени (8) размещены по бокам вышеупомянутого цилиндра (8). При этом вход газа (20) цилиндра четвертой ступени (8) соединен с выходом газоохладителя третьей ступени (19) через влагомаслоотделитель третьей ступени (22). Влагомаслоотделитель третьей ступени (22) расположен вертикально и предназначен для удаления продуктов трения, механических примесей, капельных жидкости и масла из охлажденного в газоохладителе (19) газа. При этом выход газа (21) цилиндра четвертой ступени (8) соединен со входом газоохладителя четвертой ступени (23).

Вход газа (24) цилиндра пятой ступени (10) размещен в верхней или части вышеупомянутого цилиндра (10), а выход газа (25) размещен сбоку, под прямым углом ко входу газа (24). При этом вход газа (24) цилиндра пятой ступени (10) соединен с выходом газоохладителя четвертой ступени (23) через влагомаслоотделитель четвертой ступени (26). Влагомаслоотделитель четвертой ступени (26) расположен вертикально и предназначен для удаления продуктов трения, механических примесей, капельных жидкости и масла из охлажденного в газоохладителе (23) газа.

Вышеописанное расположение входов и выходов газа обусловлено расположением межступенчатых газоохладителей (13, 16, 19, 23). Газоохладители первой, второй, третьей и четвертой ступеней (13, 16, 19, 23) предназначены для охлаждения газа между ступенями сжатия, сглаживания его пульсаций и отделения конденсата.

Газоохладитель первой ступени (13) расположен над цилиндром первой ступени (6) и цилиндром второй ступени (9). Газоохладитель второй ступени (16), газоохладитель третьей ступени (19) и газоохладитель четвертой ступени (23) расположены в одной горизонтальной плоскости над газоохладителем первой ступени (13). При этом вышеуказанные газоохладители (16, 19, 23) закреплены на жесткой опоре.

Поршневая группа заявляемого компрессора включает дифференциальный поршень первой и третьей ступени (27) и дифференциальный поршень четвертой, второй и пятой ступеней (28).

Рабочие клапаны (не показано) содержат всасывающие и нагнетательные клапаны. Всасывающие клапаны предназначены для того, чтобы пропускать газ в рабочие полости цилиндров (6, 7, 8, 9, 10) в одном направлении в определенные периоды времени, и не пропускать его в обратном направлении в течении остального рабочего цикла. Нагнетательные клапаны предназначены для того, чтобы пропускать газ из рабочей полости каждого из цилиндров (6, 7, 8, 9, 10) в полость нагнетания в период нагнетания и не пропускать его из полости нагнетания в рабочую полость.

Смазка компрессора осуществляется двумя независимыми системами: циркуляционной системой смазки механизмов движения и системой смазки цилиндров и сальников.

Система смазки цилиндров и сальников выполнена принудительной, дозированной от станции смазочной многоотводной.

Система смазки механизма движения предназначена для смазки трущихся поверхностей механизма движения, а именно коленчатого вала (3), шатунов (4) и крейцкопфов (5). Вышеупомянутая система смазки выполнена циркуляционной, от шестеренного насоса (не показано).

Система охлаждения компрессора (не показано) выполнена жидкостной и предназначена для отвода выделяющейся при сжатии воздуха теплоты от цилиндров (6, 7, 8, 9, 10) и газоохладителей (13, 16, 19, 23).

Шкаф управления (не показано) предназначен для управления работой компрессора.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. С целью охлаждения сжатого газа, поступающего с выхода сжатого газа компрессора в сеть, выход газа (25) цилиндра пятой ступени (10) соединен с концевым газоохладителем (не показано). При этом концевой газоохладитель выполнен змеевиковым.

Пример 2. С целью обеспечения производительности компрессора равной значениям 7÷11 м³/мин при его работе с начальным атмосферным давлением, основные размеры и параметры компрессора составляют следующие величины (табл.1)

Реализация конструктивных элементов заявляемой полезной модели не ограничивается приведенными выше примерами.

Описание работы.

Газ, подлежащий сжатию, поступает через вход газа (11) цилиндра первой ступени (6) в полость всасывания вышеупомянутого цилиндра (6). Затем, газ через открытые всасывающие рабочие клапаны поступает в рабочую полость цилиндра первой ступени (6), где происходит его сжатие. Сжатый газ через нагнетательные рабочие клапаны выталкивается в полость нагнетания цилиндра первой ступени (6), и затем через выход газа (12) поступает в газоохладитель первой ступени (13). В газоохладителе первой ступени (13) происходит охлаждение газа. Затем охлажденный газ направляется последовательно на вторую и третью ступени сжатия. При этом газ охлаждается между второй и третьей ступенями в газоохладителе второй ступени (21). После сжатия в третьей ступени и последующего охлаждения в газоохладителе третьей ступени (19), газ поступает во влагомаслоотделитель третьей ступени (22), где происходит его очистка от капельных жидкости и масла. Затем охлажденный и очищенный газ поступает в четвертую и пятую ступени сжатия, охлаждаясь при этом между ступенями в газоохладителе четвертой ступени (23) и очищаясь от капельных жидкости и масла во влагомаслоотделителе четвертой ступени (26). В пятой ступени сжатия газ сжимается до конечного давления и поступает к потребителю через концевой холодильник.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемом компрессоре поршневом оппозитном двухрядном пятиступенчатом заявляемый технический результат: «обеспечение компактного и удобного для монтажа и обслуживания размещения газоохладителей» достигается за счет того, что компрессор поршневой оппозитный двухрядный пятиступенчатый содержит базу, цилиндровую группу, поршневую группу, межступенчатые газоохладители и рабочие клапаны. При этом в первом ряду размещены цилиндр первой ступени и цилиндр третьей ступени, а во втором ряду размещены цилиндр четвертой ступени, цилиндр второй ступени и цилиндр пятой ступени. При этом:

- газоохладитель первой ступени расположен над цилиндром первой ступени и цилиндром второй ступени;

- газоохладитель второй ступени, газоохладитель третьей ступени и газоохладитель четвертой ступени расположены в одной горизонтальной плоскости над газоохладителем первой ступени;

- каждый из цилиндров содержит по меньшей мере один вход газа и по меньшей мере один выход газа, при этом вход газа цилиндра пятой ступени размещен в верхней или нижней части вышеупомянутого цилиндра, а выход газа цилиндра пятой ступени размещен сбоку, под прямым углом ко входу газа.

Промышленная применимость.

Автором полезной модели изготовлен опытный образец заявленного компрессора поршневого оппозитного двухрядного пятиступенчатого, испытания которого подтвердили достижение технического результата.

Заявляемый компрессор поршневой оппозитный двухрядный пятиступенчатый реализован с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть собран на любом машиностроительном предприятии и найдет широкое применение в областях добычи, переработки, транспортировки и сбыта нефтяных и газовых продуктов.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.

1. Патент РФ 111208 на полезную модель, МПК F04B 25/00, опубл. 2011 г.

1. Компрессор поршневой оппозитный двухрядный пятиступенчатый, содержащий базу, цилиндровую группу, поршневую группу, межступенчатые газоохладители, рабочие клапаны, при этом в первом ряду размещены цилиндр первой ступени и цилиндр третьей ступени, а во втором ряду размещены цилиндр четвертой ступени, цилиндр второй ступени и цилиндр пятой ступени, отличающийся тем, что

- газоохладитель первой ступени расположен над цилиндром первой ступени и цилиндром второй ступени;

- газоохладитель второй ступени, газоохладитель третьей ступени и газоохладитель четвертой ступени расположены в одной горизонтальной плоскости над газоохладителем первой ступени;

- каждый из цилиндров содержит по меньшей мере один вход газа и по меньшей мере один выход газа, при этом вход газа цилиндра пятой ступени размещен в верхней или нижней части вышеупомянутого цилиндра, а выход газа цилиндра пятой ступени размещен сбоку, под прямым углом ко входу газа.

2. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что выход газа цилиндра пятой ступени соединен с концевым газоохладителем.

3. Компрессор по п.2, отличающийся тем, что концевой газоохладитель выполнен змеевиковым.

4. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что газоохладитель второй ступени, газоохладитель третьей ступени и газоохладитель четвертой ступени закреплены на жесткой опоре.

5. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что выход газоохладителя третьей ступени соединен со входом газа цилиндра четвертой ступени через влагомаслоотделитель третьей ступени, при этом выход газоохладителя четвертой ступени соединен со входом газа цилиндра пятой ступени через влагомаслоотделитель четвертой ступени.

6. Компрессор по п.5, отличающийся тем, что влагомаслоотделитель третьей и влагомаслоотделитель четвертой ступени расположены вертикально.

7. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что каждый из цилиндров содержит полость всасывания и полость нагнетания, при этом вход газа каждого цилиндра выполнен в полости всасывания, а выход газа каждого цилиндра выполнен в полости нагнетания, причем вход и выход газа расположены таким образом, что их оси пересекают оси цилиндров.

8. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что вход газа и выход газа цилиндра первой ступени размещены соответственно в его нижней и верхней частях, при этом входа газа и выход газа цилиндра второй ступени размещены соответственно в его верхней и нижней частях, при этом вход газа и выход газа цилиндра третьей ступени размещены соответственно в его нижней и верхней частях, при этом вход газа и выход газа цилиндра четвертой ступени размещены по бокам вышеупомянутого цилиндра.

9. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что содержит систему охлаждения.

10. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что содержит систему смазки.

11. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что содержит шкаф управления.

12. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что содержит силовой привод, выполненный в виде электродвигателя, ротор которого посажен на вал компрессора.