КОМПРЕССОРНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1999 года по МПК F04C29/06 F04B39/00 

Изобретение относится к области техники, связанной с производством машин объемного вытеснения газа, например, компрессорных установок, и может быть использовано в компрессорных установках для снижения шума при работе поршневых компрессоров.

Известна вакуумная установка, содержащая вакуумный насос с электроприводом, размещенные с целью уменьшения шума внутри ресивера, причем внутренняя полость ресивера связана с потребителем и выходом насоса, а выход насоса - с атмосферой /см. авт. св. СССР N 228849, М.кл. F 04 C 29/06, 17.10.68 г. /.

Описанная вакуумная установка предназначена для подключения к откачиваемой медицинской аппаратуре и снабжена вакуумным насосом.

Недостатком данной установки является то, что она может быть использована только в том случае, если потребитель использует давление воздуха, равное давлению, которое устанавливалось внутри ресивера, что значительно сокращает область ее применения.

Известна также компрессорная установка, выполненная в виде винтовой герметичной машины, содержащей корпус с разгрузочной канавкой на стороне всасывания, сообщенной с защемленными объемами, образованными зубчатыми роторами, установленными в корпусе.

Машина снабжена наружной герметичной камерой, а в корпусе выполнен сквозной канал, и камера сообщена при помощи его с разгрузочной канавкой /см. авт. св. СССР N 630440, М.кл. F 04 C 29/06, 30.10.78 г./.

Такое устройство позволяет снизить уровень шума установки при условии, что роль компрессора выполняет винтовая герметичная машина и в ней дополнительно выполнены специальные конструктивные решения, которые приводят к усложнению самой винтовой машины.

Недостатком этой компрессорной установки является то, что она выполнена на основе винтовой герметичной машины, в которой дополнительно должны быть предусмотрены специальные конструктивные решения, усложняющие конструкцию самой винтовой машины.

Вышеприведенные описания известных компрессорных установок показывают, что для снижения шума различных работающих механизмов необходимо разместить их в звукоизолирующем боксе и максимально возможно снизить в нем давление, например, близкое к вакуумному.

Однако их конструктивные решения не могут быть применены в установках, в которых используются поршневые компрессоры.

Предложенная компрессорная установка лишена указанных недостатков и позволяет снизить в звукоизолирующем боксе давление практически до нуля без привлечения дополнительных агрегатов (вакуумных насосов) или выполнения конструктивных изменений в самом компрессоре.

Сущность изобретения заключается в том, что компрессорная установка содержит размещенный в звукоизолирующем боксе и приводимый во вращение электроприводом одноцилиндровый компрессор с клапанами всасывания и нагнетания, воздушная магистраль всасывания которого связана с атмосферой, а магистраль нагнетания - с потребителем, и приводимого во вращение электроприводом, причем установка снабжена струйным инжектором, рабочее сопло которого соединено с магистралью нагнетания, рабочая камера с звукоизолирующим боксом, а диффузор - с атмосферой.

Рабочее сопло и рабочая камера снабжены отсечными кранами, подключенными к блоку управления.

Электропривод компрессора может быть размещен как внутри бокса, так и вне его.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема предложенной одноцилиндровой компрессорной установки;
на фиг. 2 - компрессорная установка, электропривод которой размещен вне бокса.

Компрессорная установка состоит из размещенного в звукоизолирующем боксе 1 и приводимого во вращение электроприводом 2 одноцилиндрового компрессора 3 с клапанами 4 и 5 всасывания и нагнетания, воздушная магистраль 6 всасывания которого связана с атмосферой, а магистраль 7 нагнетания - с потребителем.

Установка снабжена струйным инжектором, рабочее сопло 8 которого соединено с магистралью 7 нагнетания, приемная камера 9 - с звукоизолирующим боксом, а диффузор 10 - с атмосферой.

В магистрали 11, связывающей магистраль 7 нагнетания с рабочим соплом 8, и в трубопроводе 12, связывающем камеру 13 звукоизолирующего бокса 1 с приемной камерой 9 струйного инжектора, установлены отсечные краны 14 и 15 соответственно, подключенные к блоку 16 управления и последовательно перекрывающие камеру, а затем сопло.

Одноцилиндровый компрессор 3 и его электропривод 2 размещены на фундаменте 17, а в звукоизолирующем боксе 1 предусмотрена герметизирующая прокладка 18.

Электропривод 2 может быть размещен как внутри звукоизолирующего бокса 1, так и вне его /см. фиг. 2/.

Компрессорная установка дополнительно снабжена ресивером 19, связанным с магистралью 7 нагнетания.

Работает компрессорная установка следующим образом.

Электропривод 2 при помощи коленчатого вала 20 приводит в возвратно-поступательное перемещение поршень 21 компрессора 3. При движении поршня 21 вниз в его рабочей полости 22 образуется разрежение, открывается клапан 4 всасывания и воздух поступает по магистрали 6 всасывания, заполняя рабочую полость 22. При движении поршня 21 вверх открывается клапан 5 нагнетания, заполняя магистраль 7 нагнетания и ресивер 19.

По команде с блока 16 управления открываются отсечные краны 14 и 15.

Струя воздуха, отобранная из магистрали 7 нагнетания, через кран 15 подается к рабочему соплу 8 и выходит из него с большой скоростью в приемную камеру 9 и далее по диффузору 10 в атмосферу.

В приемной камере 9 образуется разрежение, и струя воздуха подсасывает из трубопровода 12 оставшийся воздух во внутренней полости 13 звукоизолирующего бокса 1.

Более подробно с работой и расчетами струйного инжектора можно ознакомиться в книге Е.Я.Соколова и Н.М. Зингера. Струйные аппараты. - М.: Энергия, 1970 г.

Поскольку при работе одноцилиндровых компрессоров, оборудованных ресивером, струйный инжектор постоянно запитывается высоким давлением воздуха, постоянно происходит и высасывание воздуха из внутренней полости 13 звукоизолирующего бокса 1, что позволяет поддерживать давление внутри бокса, близкое к нулю, тем самым значительно снижая шум работающего компрессора.

При достижении минимального уровня шума последовательно сначала закрывают отсечный кран 14, а затем и кран 15, тем самым прекращают отбор воздуха из магистрали 7 нагнетания.

Установив датчик давления воздуха во внутренней камере 13 звукоизолирующего бокса 1 и подключив его к блоку 16 управления, управление отсечными кранами 14 и 15 можно производить автоматически.

Общеизвестно, что при работе поршневых компрессоров максимальная доля шума исходит от клапанов и воздушных магистралей, в которой они установлены.

Минимальная доля шума приходится на работающий электропривод.

Кроме того, при работе компрессорной установки с звукоизолирующим боксом в нем несколько повышается температура, что неблагоприятно влияет на работу электропривода. Поэтому во втором варианте предложенной компрессорной установки электропривод 2 размещен вне звукоизолирующего бокса 1 и предусмотрено герметичное уплотнение 22 (см. фиг. 2).

Предложенная компрессорная установка с устройством для снижения шума при ее работе может быть использована как в передвижных, так и в стационарных компрессорных станциях.

Эти установки могут применяться в медицинских учреждениях, крупных промышленных предприятиях и электростанциях, в любых отраслях народного хозяйства, т.к. они позволяют улучшить экологию окружающей среды.

Изобретение может быть использовано в компрессорных установках с поршневыми компрессорами для снижения шума. Компрессор установлен в звукоизолирующем боксе. Воздушная магистраль всасывания связана с атмосферой, а магистраль нагнетания - с потребителем. Блок управления подает команды на отсечные краны, один из которых установлен на входе в рабочее сопло струйного инжектора и сообщает его с магистралью нагнетания. Другой отсечной кран установлен в трубопроводе, связывающем приемную камеру струйного инжектора с камерой звукоизолирующего бокса. Диффузор струйного инжектора связан с атмосферой, отобранная из магистрали нагнетания струя воздуха выходит из рабочего сопла с большой скоростью в приемную камеру и далее в атмосферу, подсасывая воздух из камеры звукоизолирующего бокса. Такое выполнение поддерживает давление внутри бокса близкое к нулю, тем самым значительно снижая уровень шума. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Компрессорная установка, содержащая размещенный в звукоизолирующем боксе приводимый во вращение электроприводом одноцилиндровый компрессор, воздушная магистраль всасывания которого связана с атмосферой, а магистраль нагнетания - с потребителем, отличающаяся тем, что она снабжена струйным инжектором, рабочее сопло которого соединено с магистралью нагнетания, приемная камера с звукоизолирующим боксом, а диффузор - с атмосферой. 2. Компрессорная установка по п.1, отличающаяся тем, что рабочее сопло и приемная камера снабжены отсечными кранами, подключенными к блоку управления, последовательно перекрывающими камеру, а затем сопло. 3. Компрессорная установка по п.1, отличающаяся тем, что электропривод размещен вне звукоизолирующего бокса.