Компрессор поршневой угловой трехступенчатый

Заявляемая полезная модель относится к области машиностроения, а именно компрессоростроению. Достигается уменьшение габаритов безмасляного компрессора. Компрессор поршневой трехступенчатый содержит базу, цилиндро-поршневую группу и промежуточные холодильники первой и второй ступеней (9, 10). При этом компрессор выполнен двухрядным и содержит дифференциальный поршень второй и третьей ступеней (8). Кроме того цилиндр второй ступени (5) объединен с цилиндром третьей ступени (6) в один блок, расположенный в горизонтальном ряду, а цилиндр первой ступени (4) расположен в вертикальном ряду. При этом поршневые кольца выполнены из антифрикционного материала на основе графита.

9 з.п., 1 илл.

Заявляемая полезная модель относится к области машиностроения, а именно компрессоростроению. Заявляемый компрессор поршневой угловой трехступенчатый предназначен для получения сжатого газа, используемого в качестве энергоносителя в различных отраслях промышленности.

Предшествующий уровень техники.

Среди поршневых трехступенчатых компрессоров, известен вертикально-горизонтальный трехступенчатый компрессор фирмы «Кларк», США. Вышеупомянутый компрессор содержит цилиндровую группу, поршневую группу, промежуточный холодильник первой ступени и промежуточный холодильник второй ступени. При этом цилиндровая группа содержит один цилиндр в вертикальном ряду и по одному цилиндру в двух горизонтальных рядах, причем цилиндры в горизонтальных рядах расположены оппозитно друг относительно друга (Френкель М.И., «Поршневые компрессоры», М. - Л.: Машгиз, 1960 г., стр.123, [1]).

Первым недостатком аналога [1] является размещение каждого цилиндра в отдельном ряду и оппозитное расположение цилиндров в горизонтальных рядах компрессора. Такое расположение приводит к увеличению габаритов и материалоемкости компрессора. Также это приводит к тому, что при монтаже и демонтаже компрессора, а также при его ремонте и обслуживаниях необходимо иметь помещение большей площади. Вторым недостатком аналога [1] является то, что при выполнении компрессора со смазкой цилиндров, в системе воздухопровода компрессора образуются масляные отложения. Кроме того содержание масла в газе на выходе из компрессора является высоким. Такой компрессор нельзя использовать на предприятиях тех отраслей промышленности, где высоки требования к качеству сжатого газа, например на предприятиях пищевой и фармацевтической промышленности. При этом у компрессоров со смазкой цилиндров поршневые кольца, как правило, выполняют из материалов с высоким коэффициентом трения, что приводит к образованию задиров на рабочих поверхностях цилиндров.

Раскрытие полезной модели.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой полезной моделью, является уменьшение габаритов безмасляного компрессора.

Сущность полезной модели состоит в том, что компрессор поршневой угловой трехступенчатый содержит базу, цилиндро-поршневую группу, промежуточные холодильники первой и второй ступеней. При этом:

- компрессор выполнен двухрядным и содержит дифференциальный поршень второй и третьей ступеней, при этом цилиндр второй ступени объединен с цилиндром третьей ступени в один блок, расположенный в горизонтальном ряду, а цилиндр первой ступени расположен в вертикальном ряду;

- поршневые кольца выполнены из антифрикционного материала на основе графита.

Поршневые кольца компрессора предпочтительно выполнены из графитофоторопласта.

В каждом ряду между станиной базы и цилиндром может быть установлен фонарь.

Компрессор желательно содержит концевой холодильник.

Компрессор преимущественно содержит силовой привод, выполненный в виде электродвигателя, ротор которого насажен на коленчатый вал базы.

На входе газа компрессора желательно размещен всасывающий фильтр, а на выходе газа размещен нагнетательный фильтр.

Компрессор преимущественно содержит предохранительные клапаны.

Компрессор преимущественно содержит систему смазки механизма движения.

Компрессор преимущественно содержит систему автоматики.

Компрессор преимущественно содержит систему охлаждения.

Краткое описание чертежей.

На чертеже показана схема компрессора поршневого углового трехступенчатого.

Осуществление полезной модели.

Компрессор поршневой угловой трехступенчатый цилиндров содержит базу, цилиндро-поршневую группу, рабочие клапаны, промежуточные холодильники первой и второй ступеней (9, 10), концевой холодильник (10), систему смазки механизмов движения, систему автоматики и систему охлаждения.

База компрессора содержит станину, коленчатый вал (1), шатуны (2) и крейцкопфы (3) (фиг.1).

Цилиндро-поршневая группа содержит вертикальный и горизонтальный ряды цилиндров (4, 5, 6), поршень первой ступени (7) и дифференциальный поршень второй и третьей ступеней (8). Цилиндр первой ступени (4) расположен в вертикальном ряду. Цилиндр второй ступени (5) объединен с цилиндром третьей ступени (6) в один блок, расположенный в горизонтальном ряду. В каждом ряду, между станиной и цилиндром (4, 5) установлен фонарь (не показано). Уплотнение и перекрытие зазора между между поршнем (7) и цилиндром (4) первой ступени, и уплотнение и перекрытие зазора между дифференциальным поршнем (8) и цилиндрами (5, 6) второй и третьей ступеней осуществляется поршневыми кольцами. При этом поршневые кольца выполнены из антифрикционного материала на основе графита. Такой выбор материала поршневых колец обусловлен тем, что графит и материалы на его основе обладают высокой теплопроводностью, химической стойкостью, достаточно высокой механической прочностью и способностью смазывать трущиеся поверхности.

Приводом компрессора является электродвигатель, ротор которого насажен на коленчатый вал (1).

Промежуточный холодильник первой ступени (9) предназначен для охлаждения газа между первой и второй ступенями сжатия, а промежуточный холодильник второй ступени (10) предназначен для охлаждения газа между второй и третьей ступенями сжатия.

Концевой холодильник (11) предназначен для охлаждения горячего сжатого газа после третьей ступени компрессора. Промежуточный холодильник второй ступени (10) и концевой холодильник (11) выполнены горизонтальными.

Система смазки механизмов движения предназначена для смазки трущихся поверхностей механизма движения, а именно коленчатого вала (1), шатунов (2) и крейцкопфов (3).

Система автоматики обеспечивает контроль, управление и аварийную защиту компрессора.

Система охлаждения предназначена для отвода от компрессора избыточного тепла.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. С целью очистки газа от загрязнений в виде твердых частиц, на входе газа компрессора размещен всасывающий фильтр. С целью очистки подаваемого потребителю газа от частичек масла и воды, на выходе газа компрессора размещен нагнетательный фильтр.

Пример 2. Поршневые кольца выполнены из графитофоторопласта, обладающего высокими антифрикционными свойствами.

Описание работы.

Газ, преимущественно кислород, поступает во всасывающий фильтр, а затем в первую ступень трехступенчатого поршневого компрессора. Из первой ступени компрессора газ с более высоким давлением и температурой поступает в промежуточный холодильник первой ступени (9), где происходит охлаждение газа. С выхода промежуточного холодильника первой ступени (9) охлажденный газ поступает во вторую и третью ступени сжатия, охлаждаясь после второй ступени в промежуточном холодильнике второй ступени (10). В третьей ступени сжатия газ сжимается до конечного давления и поступает к потребителю. При этом сжатый газ получается повышенной чистоты - без содержания паров масла.

При работе компрессора поршневые кольца трутся о рабочие поверхности цилиндров (4, 5, 6). При этом поршневые кольца перекрывают зазор между поршнями (7, 8) и рабочими поверхностями цилиндров (4, 5, 6). Каждое поршневое кольцо при работе прижимается своей внешней поверхностью к рабочей поверхности цилиндра под действием перепада давления газа перед кольцом и за ним, а также силами упругости. При трении поршневых колец о рабочие поверхности цилиндров (4, 5, 6), антифрикционный материал на основе графита, из которого выполнены вышеупомянутые кольца, смазывает трущиеся поверхности. Это приводит к значительному снижению интенсивности изнашивания рабочих поверхностей цилиндров (4, 5, 6) и обеспечивает возможность работы компрессора без подвода смазки к цилиндрам.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемом компрессоре поршневом угловом трехступенчатом заявляемый технический результат: «уменьшение габаритов безмасляного компрессора» достигается за счет того, что компрессор поршневой угловой трехступенчатый содержит базу, цилиндропоршневую группу, промежуточные холодильники первой и второй ступеней. При этом:

- компрессор выполнен двухрядным и содержит дифференциальный поршень второй и третьей ступеней, при этом цилиндр второй ступени объединен с цилиндром третьей ступени в один блок, расположенный в горизонтальном ряду, а цилиндр первой ступени расположен в вертикальном ряду;

- поршневые кольца выполнены из антифрикционного материала на основе графита.

Авторами полезной модели изготовлен опытный образец заявленного компрессора поршневого углового трехступенчатого, испытания которого подтвердили достижение технического результата.

Заявляемая полезная модель реализована с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть может быть изготовлена на машиностроительном предприятии и найдет широкое применение в химической, угольной и горнодобывающей промышленности, областях добычи, переработки, транспортировки и сбыта нефтяных и газовых продуктов.

1. Компрессор поршневой угловой трехступенчатый, содержащий базу, цилиндропоршневую группу, промежуточные холодильники первой и второй ступеней, отличающийся тем, что

- компрессор выполнен двухрядным и содержит дифференциальный поршень второй и третьей ступеней, при этом цилиндр второй ступени объединен с цилиндром третьей ступени в один блок, расположенный в горизонтальном ряду, а цилиндр первой ступени расположен в вертикальном ряду;

- поршневые кольца выполнены из антифрикционного материала на основе графита.

2. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что поршневые кольца выполнены из графитофоторопласта.

3. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что в каждом ряду между станиной базы и цилиндром установлен фонарь.

4. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что содержит концевой холодильник.

5. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что содержит силовой привод, выполненный в виде электродвигателя, ротор которого насажен на коленчатый вал базы.

6. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что на входе газа компрессора размещен всасывающий фильтр, а на выходе газа размещен нагнетательный фильтр.

7. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что содержит предохранительные клапаны.

8. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что содержит систему смазки механизма движения.

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

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