Компрессор поршневой оппозитный двухрядный четырехступенчатый

Заявляемый компрессор поршневой оппозитный двухрядный четырехступенчатый 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 четырехступенчатый содержит базу, цилиндровую группу, поршневую группу, межступенчатые газоохладители (12, 15, 18) и рабочие клапаны. При этом в первом ряду размещены цилиндр первой ступени (6) и цилиндр третьей ступени (7). При этом во втором ряду размещены цилиндр второй ступени (8) и цилиндр четвертой ступени (9). При этом: - газоохладитель первой ступени (12) расположен над цилиндром первой ступени (6) и цилиндром второй ступени (8); - газоохладитель второй ступени (15) и газоохладитель третьей ступени (18) расположены в одной горизонтальной плоскости над газоохладителем первой ступени (12); - каждый из цилиндров (6, 7, 8, 9) содержит по меньшей мере один вход газа и по меньшей мере один выход газа, при этом вход газа (19) цилиндра четвертой ступени (9) размещен в верхней или нижней части вышеупомянутого цилиндра (9), а выход газа (20) цилиндра четвертой ступени (9) размещен сбоку, под прямым углом ко входу газа (19).12 з.п., 4 илл.

Область техники.

Заявляемая полезная модель относится к области машиностроения, а именно компрессоростроению. Заявляемый компрессор поршневой оппозитный двухрядный четырехступенчатый 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 четырехступенчатым 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 и четвертой ступеней состоит из соединенных между собой цилиндров второй и четвертой 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 расположения входов и выходов газа на цилиндрах, 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.

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

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

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

- газоохладитель второй ступени и газоохладитель третьей 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 четвертой ступени размещен в верхней или нижней части вышеупомянутого цилиндра, а выход газа цилиндра четвертой ступени размещен сбоку, под прямым углом ко входу газа.

Выход газа цилиндра четвертой ступени предпочтительно соединен с концевым газоохладителем, выход которого соединен со входом концевого влагомаслоотделителя, при этом концевой газоохладитель размещен над газоохладителем первой ступени.

Концевой влагомаслоотделитель предпочтительно расположен вертикально.

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

Выход газоохладителя третьей ступени предпочтительно соединен со входом газа цилиндра четвертой ступени через влагомаслоотделитель третьей ступени, при этом влагомаслоотделитель третьей ступени расположен вертикально.

В корпус газоохладителя первой ступени может быть встроена первая емкость для сбора конденсата, а в корпус газоохладителя второй ступени встроена вторая емкость для сбора конденсата.

Между цилиндром первой ступени и цилиндром третьей ступени должна быть выполнена первая уравнительная полость. При этом между между цилиндром второй ступени и цилиндром четвертой ступени выполнена вторая уравнительная полость.

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 предпочтительно размещены 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 верхней и нижней частях.

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 четырехступенчатого; 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); на фиг.5 - схема размещения газоохладителей относительно станины по примеру 1 (вид сверху); на фиг.6 - схема размещения газоохладителей относительно станины по примеру 1 (вид С); на фиг.7 - схема размещения газоохладителей относительно станины по примеру 1 (вид D).

Осуществление полезной модели.

Компрессор поршневой оппозитный двухрядный четырехступенчатый (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 второй и четвертой 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 второй и четвертой ступеней размещен во втором ряду и содержит цилиндр второй ступени (8) и цилиндр четвертой ступени (9). Между цилиндром первой ступени (6) и цилиндром третьей ступени (7) выполнена первая уравнительная полость. Первая уравнительная полость соединена со всасыванием первой ступени (не показано). При этом между между цилиндром второй ступени (8) и цилиндром четвертой ступени (9) выполнена вторая уравнительная полость. Вторая уравнительная полость соединена со всасыванием цилиндра второй ступени (8) (не показано). Первая и вторая уравнительные полости служат для уравновешивания сил, действующих на поршни во время работы.

Каждый из вышеуказанных цилиндров (6, 7, 8, 9) 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.

Рабочая полость цилиндра первой ступени (6) и рабочая полость цилиндра второй ступени (8) обращены к коленчатому валу (3). При этом рабочая полость цилиндра третьей ступени (9) и рабочая полость цилиндра четвертой ступени (7) обращены к наружным торцам вышеуказанных цилиндров (7, 9).

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

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

Входа газа (10) и выход газа (11) цилиндра первой ступени (6) размещены соответственно в нижней и верхней частях вышеупомянутого цилиндра (6) (фиг.2, 4). При этом выход газа (11) цилиндра первой ступени (6) соединен со входом газоохладителя первой ступени (12).

Вход газа (13) и выход газа (14) цилиндра второй ступени (8) размещены соответственно в верхней и нижней частях вышеупомянутого цилиндра (8) (фиг.3). При этом вход газа (13) цилиндра второй ступени (8) соединен с выходом газоохладителя первой ступени (12), а выход газа (14) вышеупомянутого цилиндра (8) соединен со входом газоохладителя второй ступени (15).

Вход газа (16) и выход газа (17) цилиндра третьей ступени (7) размещены соответственно в верхней и нижней частях вышеупомянутого цилиндра (7). При этом вход газа (16) вышеупомянутого цилиндра (7) соединен с выходом межступенчатого газоохладителя второй ступени (15), а выход газа (17) вышеупомянутого цилиндра (7) соединен со входом газоохладителя третьей ступени (18).

Вход газа (19) цилиндра четвертой ступени (9) размещен в верхней или нижней части вышеупомянутого цилиндра (9), а выход газа (20) размещен сбоку, под прямым углом ко входу газа (19). При этом вход газа (19) цилиндра четвертой ступени (9) соединен с выходом газоохладителя третьей ступени (18) через влагомаслоотделитель третьей ступени (21). Влагомаслоотделитель третьей ступени (21) расположен вертикально и предназначен для удаления продуктов трения, механических примесей, капельных жидкости и масла из охлажденного в газоохладителе третьей ступени (18) газа.

Вышеописанное расположение входов и выходов газа обусловлено расположением газоохладителей (12, 15, 18). Газоохладители первой, второй, третьей и четвертой ступеней (12, 15, 18) предназначены для охлаждения газа между ступенями сжатия.

Газоохладитель первой ступени (12) расположен над цилиндром первой ступени (6) и цилиндром второй ступени (8). Газоохладитель второй ступени (15) и газоохладитель третьей ступени (18) расположены в одной горизонтальной плоскости над газоохладителем первой ступени (12). При этом вышеуказанные газоохладители (15, 18) закреплены на жесткой опоре.

Поршневая группа заявляемого компрессора включает дифференциальный поршень первой и третьей ступеней (22) и дифференциальный поршень второй и четвертой ступеней (23) и штоки.

Рабочие клапаны (не показано) подразделяются на всасывающие и нагнетательные клапаны. Всасывающие клапаны предназначены для того, чтобы пропускать газ в рабочие полости цилиндров (6, 7, 8, 9) 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) 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) и газоохладителей (12, 15, 18).

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 (20) цилиндра четвертой ступени (9) соединен с концевым газоохладителем (24) (фиг.5). При этом концевой газоохладитель (24) размещен над газоохладителем первой ступени (12) и закреплен на жесткой опоре (фиг.6, 7). При этом выход концевого газоохладителя (24) соединен со входом влагомаслоотделителя четвертой ступени (26). При этом влагомаслоотделитель четвертой ступени (26) размещен вертикально.

Пример 2. В корпус газоохладителя первой ступени (12) встроена первая емкость для сбора конденсата, а в корпус газоохладителя второй ступени (15) встроена вторая емкость для сбора конденсата.

Пример 3. С целью обеспечения производительности компрессора равной значениям 5,5÷6,5 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 (10) 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 (11) поступает в газоохладитель первой ступени (12). В газоохладителе первой ступени (12) происходит охлаждение газа. Затем охлажденный газ сжимается в цилиндре второй ступени (8) и охлаждается в газоохладителе второй ступени (15). После газоохладителя второй ступени (15) охлажденный газ сжимается цилиндре третьей ступени (7), охлаждается газоохладителе третьей ступени (18), и затем очищается от капельных жидкости и масла во влагомаслоотделителе третьей ступени (21). Затем охлажденный и очищенный газ сжимается до конечного давления в четвертой ступени сжатия и поступает к потребителю.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемом компрессоре поршневом оппозитном двухрядном четырехступенчатом заявляемый технический результат: «обеспечение минимальных габаритов компрессора при одновременном сохранении удобства монтажа и обслуживания» достигается за счет того, что компрессор поршневой оппозитный двухрядный четырехступенчатый содержит базу, цилиндровую группу, поршневую группу, межступенчатые газоохладители и рабочие клапаны. При этом в первом ряду размещены цилиндр первой ступени и цилиндр третьей ступени. При этом во втором ряду размещены цилиндр второй ступени и цилиндр четвертой ступени. При этом:

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

- газоохладитель второй ступени и газоохладитель третьей 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 четвертой ступени размещен в верхней или нижней части вышеупомянутого цилиндра, а выход газа цилиндра четвертой ступени размещен сбоку, под прямым углом ко входу газа.

Промышленная применимость.

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

Заявляемый компрессор поршневой оппозитный двухрядный четырехступенчатый 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 четырехступенчатый, содержащий базу, цилиндровую группу, поршневую группу, межступенчатые газоохладители и рабочие клапаны, при этом в первом ряду размещены цилиндр первой ступени и цилиндр третьей ступени, при этом во втором ряду размещены цилиндр второй ступени и цилиндр четвертой ступени, отличающийся тем, что

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

- газоохладитель второй ступени и газоохладитель третьей 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 четвертой ступени размещен в верхней или нижней части вышеупомянутого цилиндра, а выход газа цилиндра четвертой ступени размещен сбоку, под прямым углом ко входу газа.

2. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что выход газа цилиндра четвертой ступени соединен с концевым газоохладителем, выход которого соединен со входом концевого влагомаслоотделителя, при этом концевой газоохладитель размещен над газоохладителем первой ступени.

3. Компрессор по п.2, отличающийся тем, что концевой влагомаслоотделитель расположен вертикально.

4. Компрессор по п.2, отличающийся тем, что газоохладитель второй ступени, газоохладитель третьей ступени и концевой газоохладитель 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 влагомаслоотделитель третьей ступени расположен вертикально.

6. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что в корпус газоохладителя первой ступени встроена первая емкость для сбора конденсата, а в корпус газоохладителя второй ступени встроена вторая емкость для сбора конденсата.

7. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что между цилиндром первой ступени и цилиндром третьей ступени выполнена первая уравнительная полость, при этом между цилиндром второй ступени и цилиндром четвертой ступени выполнена вторая уравнительная полость.

8. 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.

9. 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 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 верхней и нижней частях.

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

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

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

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