Станция высокого газового давления для энергоснабжения установок газовой экструзии Советский патент 1993 года по МПК F04B41/00 

Изобретение относится к устройствам для получения высокого газового давления, применяемым для энергоснабжения установок газовой экструзии сжатым до 1000 МН/м2 рабочим газом.

На фиг. 1 изображена пневмогидравли- ческая схема станции высокого газового давления; на фиг.2 - схема расположения оборудования в защитном корпусе, вид сверху (крыша корпуса условно снята).

Станция высокого давления состоит из источника-накопителя рабочего газа, выполненного в виде соединенных параллельно газовых баллонов 1, заполненных аргоном. Баллоны 1 посредством трубопроводов подключены к входной магистрали 2 поршневого компрессора Зс приводным электродвигателем 4. Компрессор 3 является первой ступенью системы повышения газового давления до величины 100 МН/м .

Выход компрессора 3 включен через обратный клапан 5 во входную магистраль 6 пнев- могидропреобразователя 7, являющегося второй ступенью системы. Пневмогидроп- реобразователь 7 запитан рабочей жидкостью от гидравлического насоса 8с электродвигателем 9 и обеспечивает на-выходном патрубке 10 давление рабочего газа до 500 МН/м2. Выходной патрубок 10 через обратный клапан 11 соединен с входной магистралью 12 мультипликатора 1.3. Поршень мультипликатора 13 механически связан с приводным гидроцилиндром двойного действия, (на фиг. не показан). Мультипликатор 13 является третьей ступенью системы повышения газового давления до величины 1000 МН/м2, необходимой для энергоснабжения установок газовой экструзии. Выход мультипликатора 13 через обратный клапан 14 соединен с аккумулятором 15 высокого давления, представляющим из себя толстоVI

ю го о о

00

стенную стальную емкость с узлами выдачи сжатого газа 16, оснащенными вентилями.

Соединительные трубопроводы (гидравлические и пневматические) снабжены предохранительными клапанами, вентилями, системами измерения давления и органами управления.

Приемные узлы для возврата обработанного газа выполнены аналогично и имеют вентили и перепускные клапаны 18 на четырех рабочих положения. Первый клапан 18 через обратный клапан 19 соединен со входной магистралью 12 мультипликатора 13, второй его выход через обратный клапан 20 соединен со входной магистралью 6 пневмогидропреобразователя 7, третий - через обратный клапан 21 со входной магистралью 2 компрессора 3 и газовыми баллонами 1. Четвертый выход клапана 18 через обратный клапан 22 соединен с узлом выдачи сжатого газа. Кроме того, полости низкого и высокого давлений мультипликатора 13 сообщены Между собой каналом 23 с обратным клапаном 24..

Защитный, корпус станции выполнен в виде замкнутого короба (сейфа) и содержит соединенные посредством шарниров 25 боковые разъемные стенки 26 и 27. На внешних сторонах боковых стенок 26 выполнены замкнутые отсеки 28 для размещения установок газовой экструзии, узлы выдачи сжатого газа 16, приемные узлы отработанного газа 17, а также органы управления станцией и контрольно-измерительные приборы. Внутри защитного корпуса смонтированы щиты с гидро-и пневмоаппа- ратурой,трубопроводы, разводки и др. сервисные устройства.

Устройство работает следующим образом.

Из газовых баллонов 1 рабочий газ (аргон) под давлением 10-15 МН/м поступает через входную магистраль 2 к поршневому компрессору 3, приводимому от электродвигателя 4. Компрессор 3 сжимает аргон до давления 10.0 МНм2 и через обратный клапан 5 подает его во входную магистраль б и в газовый отсек пневмогидропреобразователя 7, После заполнения газовой камеры пневмогидропреобразователя 7 включают электродвигатель 9 гидравлического насоса 8, подавая рабочую жидкость под давлением в гидрокамеру. Поршень пневмогидропреобразователя 7 начинает перемещаться, сжимая аргон в газовой камере до 500 МН/м2. Обратный клапан 5 препятствует попаданию аргона в компрессор 3. Через входной патрубок 10 и обратный клапан 11 аргон поступает во входную магистраль 12 мультипликатора 13, заполняя полость низ

кого давления. По каналу 23 через обратный клапан 24 аргон вытесняется также в камеру высокого давления. При этом поршень мультипликатора 13 удерживается приводным

5 . гидроцилиндром двойного действия.

После заполнения аргоном камер мультипликатора 13 его поршень под давлением газа и от действия приводного гидроцилиндра начинает перемещаться влево, осущест- 0 вляя сжатие аргона в камере высокого давления до 1000 МН/м и выдавая его через обратный клапан 14 в аккумулятор 15. Обратный клапан 24 при этом закрывается. Возвращение поршня мультипликатора

5 в исходное положение осуществляется за счет реверсирования приводного гидроцилиндра. При обратном ходе поршня мультипликатора 13 обратный клапан 14 препятствует истечению аргона из аккуму0 лятора 15 в мультипликатор 13. Обратные клапаны 19, 20 и 21 отсекают аргон от перепускного клапана 18 и приемных узлов 17. В период работы мультипликатора 13, за который в аккумуляторе 16 создается ра5 бочее давление 1000 МН/м2, осуществляют подготовку установки газовой экструзии в отсеке 27. При готовности установки открывают вентиль 16, перепуская аргон из аккумулятора 15 в рабочую камеру установки

0 газовой экструзии, производя выдавливание разогретого металла через матрицу. После завершения цикла экструдирования вентиль 16 закрывают, а перепускной клапан 18 переводят в первое положение, при

5 котором приемный узел 17 соединен через обратный клапан 19 и со входной магистралью 12 мультипликатора 13. При этом рабочий газ под давлением ниже 1000 МН/м2 заполняет камеры мультипликатора. После

0 tore, как давление отработанного газа на входе мультипликатора снизится менее 500 МН/м , посредством перепускного клапана 18 переключают подачу отработанного газа во входную магистраль 6 гидропневмопре5 образователя 7 через обратный клапан 20. При этом по мере расхода отработанного газа его давление снизится до величины 1000 МН/м2, Затем перепускным клапаном 18 приёмный узел 17 через обратный клапан

0 21 сообщают со входным патрубком 2, стравливая остаток отработанного аргона в баллоны 1.

Если после завершения цик-ла газовой 5 экструзии аккумулятор 15 станции заполнен, а дальнейшее экструдирование проводить не предполагается, то отработанный газ через приемный узел 17, перепускной клапан 18 и обратный клапан 21 стравливают непосредственно в баллоны 1.

Возможен также вариант работы станции, когда после завершения цикла газовой экструзии в первой установке, посредством приемного узла 17, перепускного клапана 18 отработанный газ подают в узел выдачи сжатого газа 16, к которому подключена вторая установка газовой экструзии. Давление отработанного газа при этом падает, но для создания рабочего давления во второй установке требуется меньше времени, энергозатрат и расхода аргона.

Для технического обслуживания станции и ремонта разъемные боковые стенки 27 рассоединяют и поворачивают на шарни0

5

pax 25, закрепленных на боковых стенках 26 в положение, указанное пунктиром. Образующийся сквозной проем обеспечивает доступ к узлам и агрегатам станции, а также проезд транспорта внутрь ее. После завершения обслуживания защитный корпус вновь замыкают, поворачивая разъемные стенки 27 в шарнирах 25 в рабочее положе - ние. Этим обеспечивается повышение удобства обслуживания станций. Установки газовой экструзии крепят в замыкаемых отсеках 28, обеспечивающих безопасность эксплуатации и свободный доступ козлам и, органам управления станции, °

Сущность изобретения: ступени повышения давления установлены последовательно с источником давления. Накопитель газа с линией выдачи сжатого газа подключен к выходу второй ступени. Линия возврата газа подключена распределительным органом и обратным клапаном подключена к входу источника дав ления. Линия возврата подключена распределительным органом и обратными клапанами к.выходу источника давления, к входу второй ступени и линии выдачи сжатого газа. Защитный корпус выполнен в виде короба, боковые стенки к-ро- го соед и н е н ы ша рн и рам и с возможностью изменения габаритов; На внешних сторонах стенок выполнены отсеки для размещения установок газовой экструзии, накопителя, приемных узлов отработанного газа и органов управления станцией. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Формулаизобре тения 1. Станция высокого газового давления для энергоснабжения установок газовой экструзии, содержащая защитный корпус, источник давления газа, по меньшей мере, две ступени повышения давления, установленные последовательно с источником давления, накопитель газа с линией выдачи сжатого газа, подключенный к выходу второй ступени, и линию возврата газа, подключенную посредством распределительного органа и обратного клапана к входу источника давления, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД путем рационально- го использования давления отработанного газа, линия возврата дополнительно под- Л 16 46

ключена посредством распределительного органа и дополнительных обратных клапанов к выходу источника давления газа, к входу второй ступени и к линии выдачи сжатого газа.

Фиг. Г.

S S

Фиг.2.