Компрессорная станция Советский патент 1981 года по МПК F04B41/00 

Изобретение относится к устройствам для сжатия воздуха. Известна компрессорная станция, содержащая тандем-цилиндры, штоки которых соединены с коленчатым валом крейцкопфными кривошипными механизмами, и дополнительный вал с установленными на нем запорными элементами, выполненными в виде пробковых распределителей Оанако в таких станциях невысок КПД из-за большого удельного расхода мощности на сжатие кубометра воздуха. Цель изобретения - повышение КПД компрессорной станции. Указанная цель достигается тем, что станция дополнительно содержит воздуход вку, сообщенную всасывающей линией с тандем-цилиндрами через первый воздухо охладитель и воздухосборник, связанный с воздуходувкой через второй воздухоохладитель и обратный клапан, а танаегм|цилиндры имеют различные диаметры, ... 1крайние полости тандем-цилиндра большего диаметра сообщены с атмосферой, а внутренние - через редукционный, клапан с воздухосборником и крайними полостями тандем-цилиндра меньшего диаметра, внутренние полости которого сообщены с воздухосборником и с всасывающей линией воздуходувки, причем полости каждого тандем-цилиндра попарно через одну сообщенвы между собой и снабжены впускными и выпускными клапанами. На фип 1 представлена схема компрессорной -станции с тавдем-шшиндрами большего и меньшего диаметро Г на фиг. 2 - то же, с пробковыми расЩ)еделителями, на фиг. 3 - блок тандемцилиндров, продольный разрез; на . . фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3. Компрессорная станция содержит тандем-шшивдры 1 и 2, штоки 3 и 4 которых соединены с коленчатым валом 5 крейцкопферными кривошипными механизмами 6, и дополнительный вал 7 с установленными на нем запорными

элементами 8, 9, lO, 11, 12, 13, 14, 15, Щ 17, 18, 19, выполненными в внде пробковых распределителей, воздуходувку 20, сообщенную всасывающей линией с тандем-цилиндрами через первый воздухоохладитель 21 и воздухосборник 22, связанный с воздуходувкой нерез второй воздухоохладитель 23 и обратный клапан 24, а тандем-циляндры имеют различные дввметры.

Крайние полости 25 и 26 тандем-цилиндра 1 большего диаметра сообщены с атмосферой, а внутренние - 27 и 28 через редукционный клапан 29 - с воздухосборником и . . крайними полостями 30 и 31 тандем-цилиндра 2 меньшего диаметра, внутренние полости 32 и 33 которого сообщены с воздухосборником и с всасывающей линией воздуходувки, причем полости каждого тандем-цилиндра попарно через одну сообщены между собой и снабжены впускными 34, 35, 36, 37 и выпускными 38, 39, 4О, 41, 42, 43, 44, 45 клапанами. Внутри таццемцилиндров располсвкены поршни 46 и 47.

Дополнительно станция содержит вентили 48, 49, 50 и вентиль 51, последний соединяет всасывающую линию воздуходувки 2О с атмосферой. Исполнительный орган 52 подсоешшяется к воздухосборнику 22 через вентиль 53.

Как вариант, станция может содержат дсяюлнительные тандем-цилиндры 54 и 5 с поршнями 56 и 57.

Компрессорная станция работает следующим образом.

После открытия 3 Шорных элементов 9, 14 и 18 тандем-шшиндра 1 и 13, 17 и 10 тандем-цилиндра 2 и пуска воздуходувки 2О, последняя начинает выкачивать воздух из полостей 31 и 32 в воздухосборник 22 через вьшускные клапаны 43 и 44 (вентиль 5О открыт), при этом порщень 47 перемещается вправо под действием сжатого воздуха, поступающего из воздухосборника 22 в полость 33, сжимая воздух в полости 31 до величины давления сжатого воздуха в полости 33.

Таким образом, воздух поступает на всас воздуходувки 2О под давлением-, равным давлению воздуха в воздухосборнике 22, т.е. воздуходувка работает с подпаром на всасе.

Одновременно сжатый воздух из полости 25 через вьтускной клапан 38 поступает в полость 28 тандем-цилиндра 1, первой ступени сжатия, и из полости 28 через выпускной, клапан 41 - в полость 30 через впускной клапан 36 тандем-цилиндра 2 второй ступени сжатия. Поршень 46 перемещается влево под действием сжатого воздуха, поступающего

в полость 27 из воздухосборника 22 через редукционный клапан 29, сжимая воздух в полости 25 до величины давления воздуха в полости 27. При этом происходит всасывание, в полость 26 атмосферного воздуха через впускной клапан 35 тандем-цилиндра 1. Воздуходувка 2О подает сжатый воздух в воздухосборник 22 через обратный клапан 24, а из воздухосборника сжатый воздух при схгкрывании вентиля 53, поступает к рабочему органу 52,- работающему с выхлопом в атмосферу отработавшее воздуха. При достижении поршнем 47 крайнего правого псхпожения, а поршнем 46 крайнего ле- .

вого, закрываются запорные элементы 13,17, 10 и 8, 18, 14 и открываются запорные элементы 12,16,11 и9, 19, 15. При этом воздуходувка 20 откачивает сжатый воздух из полостей ЗО и 31 через выпускные

клапаны 42- и 45, а в полость 32 сжатый воздух нагнетается во;здуходувкой 2О под тем же напором, и поршень 47 перемещается влево. Одновременно в .полость 28 тандем-цилиндра 1 нагнетается из воздухосборника 22 сжатый воздух с пониженным давлением в редукционном клапане: 29, и из полостей 26 и 27 через выпускные клапаны .39 и 40 сжатый воздух поступает в полость

31 через впускной клапан 37, и поршень 46 перемещается вправо.

В дальнейшем цикл повторяется. При наличии четырех тандем-цилиндров (фиг. З) работа компрессорной станции

происходит аналогичным образом, причем пары тандем-цилиндров работают со сдвигом угла поворота пробковых .распределителей, равным 9О.

-Пуск компрессорной станции производится включением воздуходувки 20 при открытом вентиле 51 и закрытых остальных, которая закачивает в воздухосборник 22 атмосферный воздух. установлении давления сжатого воздуха в воздухосборнике 22, достаточногс для перемещения поршней в тандем-цилиндрах, вентиль 51 закрывают и открывают вентили 48, 49 и .50. При этом атмос- фбрный воздух всасывается в полости 26 и 27 тандем-цилиндра 1, сжимается и, как было изложено выше, закачивается воздухосборник 22 до установления нем рабочего давления, после чего открывается вентиль 53 и сжатый воздух подается к исполнительному органу 52.

Формула изо

р е т е н и я

Компрессорная станция, содержащая тандем-цилиндры, штоки которых соединены с коленчатым валом крейцх Я1фны|ин кривошипными механизмами, и дополнительный вал с установленными на нем запорными элементами, вьшолненнымн в внде пробковых распределителей, о т пинающаяся тем, что, с целью повьаиения КПД станции, она дополннтель но содержит воздуходувку, сообщенную всасывающей линией с та ндеМ влввдра- ми через первый воздухоохладитель н воздухосборник, связанный с воздуходувкой через второй воздухоохладитель в обратный клапан, а тандем-шшиыдры имеют различные /диаметры,;- полости тандем-шшиндра большего диаметра сообщены с атмосферой, а внутренние - через редукционный клапсш с воздухосборником и крайними полостями тандем-цилиндра меньшего диаметра, внутренние полостн которого сообщены с воздухосборником и всасывающей линией воздуходувки, причем полости каждого тандем-цилиндра попарно через одну сообщены между собой н снабжены впускными и выпускными клапанами.

Источнвкн информации, {финятые во внимание при экспертизе 1. Автсфское свидетельство СССР №2597805/06, кп. F О4 В 41/ОО, 1977.

29

Фиг.2

тИ

(putS

А 7

Фиг.