RU2465487C2

RU2465487C2 - Compressor plant

Info

Publication number: RU2465487C2
Application number: RU2010138257/06A
Authority: RU
Inventors: Сергей Геннадьевич Емельянов (RU); Сергей Геннадьевич Емельянов; Николай Сергеевич Кобелев (RU); Николай Сергеевич Кобелев; Татьяна Васильевна Алябьева (RU); Татьяна Васильевна Алябьева; Андрей Николаевич Кобелев (RU); Андрей Николаевич Кобелев
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2012-10-27
Also published as: RU2010138257A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: compressor plant includes compressor; waste heat exchanger, aftercooler, and air collector, which are installed in discharge line and connected to each other by means of the main and additional pipelines which are equipped with valves electrically connected to control unit, and air mains; compressor is connected by means of suction pipeline to air filter representing a housing with cover plate and conical bottom, in lower part of which there installed is float-condenser; in upper part of housing there located is device in the form of convergent nozzle to the inlet opening of which there attached is a grid, and baffle plate is installed after its outlet opening. Suction pipeline is connected to cover plate of filter housing; in addition, filter housing is equipped with a jacket forming a cavity to be filled with hot compressed air; the above cavity is connected in lower part of conical bottom by means of valve and additional pipeline to discharge line, and in upper part of housing - to convergent nozzle; at that, suction pipeline inside the housing of air filter is made in the form of a cylindrical pipe with holes symmetrically located along side surface and end hole plugged in divergent nozzle; side surface is covered throughout the length of cylindrical pipe of suction pipeline inside the air filter housing with fine-fibred material.

EFFECT: reduction of power consumption for generation of compressed air.

2 dwg

Description

Изобретение относится к управлению компрессорными установками, эксплуатируемыми в различных отраслях народного хозяйства, находящихся в климатических условиях с длительным воздействием отрицательных температур, и особенно для шахтных предприятий горной промышленности.The invention relates to the management of compressor units operated in various sectors of the economy, located in climatic conditions with prolonged exposure to freezing temperatures, and especially for mining enterprises of the mining industry.

Известна компрессорная установка (см. патент РФ №2169294, МПК F04D 29/28, опубл. 20.06.2001), содержащая компрессор, установленные на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, которые снабжены клапанами, электрически связанными с блоками управления, и пневмосеть, компрессор посредством всасывающего трубопровода соединен с воздушным фильтром, представляющим собой корпус с крышкой и коническое днище, в нижней части которого установлен поплавок-конденсатор, в верхней части корпуса выполнено устройство в виде суживающегося сопла, к выходному отверстию которого прикреплена сетка, а после его выходного отверстия установлена отражательная перегородка, при этом всасывающий трубопровод соединен с крышкой корпуса фильтра.A known compressor installation (see RF patent No. 2169294, IPC F04D 29/28, publ. 06/20/2001), comprising a compressor, heat exchanger-utilizer installed on the discharge line, an end cooler, an air collector, interconnected by main and additional pipelines, which are equipped valves electrically connected to control units, and a pneumatic network, the compressor is connected via an intake pipe to an air filter, which consists of a housing with a cover and a conical bottom, in the lower part of which is mounted -capacitor, the top portion of the housing holds the unit in the form of a tapered nozzle to the outlet of which is fixed grid, and after its outlet mounted baffle, wherein the suction pipe is connected to the filter housing cover.

Недостатком является поступление значительного количества каплеобразной влаги со всасываемым воздухом в компрессор, особенно в зимне-весенний и осенне-зимний периоды, когда атмосферный воздух с высокой относительной влажностью дополнительно насыщается влагой при дожде, туманах, при снегопаде и метелях - льдом и инеем, переходящих в жидкость в процессе сжатия, что приводит к низкой эксплуатационной надежности работы компрессорной установки и повышению энергозатрат на производство сжатого воздуха, обусловленных необходимостью последующего удаления влаги из пневмосети энергоемкими устройствами, например, в виде влагоотделителей.The disadvantage is the influx of a significant amount of droplet-like moisture with intake air into the compressor, especially in the winter-spring and autumn-winter periods, when the atmospheric air with high relative humidity is additionally saturated with moisture during rain, fog, snowfall and snowstorms - ice and hoarfrost, which turn into liquid in the compression process, which leads to low operational reliability of the compressor unit and increased energy costs for the production of compressed air, due to the need for the latter guide remove moisture from the pneumatic energy consuming devices, such as dehumidifiers.

Известна компрессорная установка (см. патент РФ, MПK F04D 29/28, опубл. 10.08.210, Бюл. №22), содержащая компрессор, установленные на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, которые снабжены клапанами, электрически связанными с блоком управления, и пневмосеть, компрессор посредством всасывающего трубопровода соединен с воздушным фильтром, представляющим собой корпус с крышкой и коническое днище, в нижней части которого установлен поплавок-конденсатор, в верхней части корпуса расположено устройство в виде суживающегося сопла, к входному отверстию которого прикреплена сетка, а после его выходного отверстия установлена отражательная перегородка, при этом всасывающий трубопровод соединен с крышкой корпуса фильтра, причем корпус фильтра дополнительно снабжен рубашкой, образующей полость для наполнения горячим сжатым воздухом, при этом в нижней части конического днища полость соединена посредством клапана и дополнительного трубопровода с линией нагнетания, а в верхней части корпуса - с суживающимся соплом.A known compressor installation (see RF patent, MPK F04D 29/28, publ. 10.08.210, Bull. No. 22), containing a compressor installed on the discharge line heat exchanger-heat exchanger, end cooler, air collector, interconnected by main and additional pipelines , which are equipped with valves electrically connected to the control unit, and a pneumatic network, the compressor is connected via an intake pipe to an air filter, which consists of a housing with a cover and a conical bottom, in the lower part of which there is a float -condenser, in the upper part of the housing there is a device in the form of a tapering nozzle, a grid is attached to its inlet, and a reflective wall is installed after its outlet, the suction pipe is connected to the filter housing cover, and the filter housing is additionally equipped with a jacket forming a cavity for filled with hot compressed air, while in the lower part of the conical bottom the cavity is connected by means of a valve and an additional pipeline to the discharge line, and in the upper hour These bodies - with a tapering nozzle.

Недостатком являются энергозатраты на производство сжатого воздуха в зимне-весенний и осенне-зимний периоды эксплуатации из-за поступления каплеобразной влаги, захватываемой всасываемым потоком с зеркала днища воздушного фильтра при огибании движущимся потоком отражательной перегородки, что приводит к дополнительным затратам энергии на сжатие паров влаги в компрессоре и необходимости последующего удаления конденсата из элементов пневмосети, затрачивая на продувку сжатый воздух.The disadvantage is the energy consumption for the production of compressed air in the winter-spring and autumn-winter periods of operation due to the ingress of droplet-like moisture trapped by the intake stream from the mirror of the air filter bottom when the moving stream bends around the reflective partition, which leads to additional energy costs for compressing the moisture vapor in compressor and the need for subsequent removal of condensate from the elements of the pneumatic network, spending compressed air to purge.

Технической задачей изобретения является снижение энергоемкости производства пневмоэнергии при изменяющихся погодно-климатических воздействиях, особенно в условиях повышенной влажности (дождь, туман), путем устранения возможности поступления влаги атмосферного воздуха в компрессор, что приводит к дополнительным энергозатратам на получение сжатого воздуха как смеси атмосферного воздуха и влаги, находящейся в нем.An object of the invention is to reduce the energy intensity of the production of pneumatic energy under varying weather and climate influences, especially in conditions of high humidity (rain, fog), by eliminating the possibility of atmospheric moisture entering the compressor, which leads to additional energy consumption for obtaining compressed air as a mixture of atmospheric air and moisture in it.

Технический результат по снижению энергоемкости производства сжатого воздуха достигается тем, что компрессорная установка содержит компрессор, установленные на линии нагнетания, теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, которые снабжены клапанами, электрически связанными с блоком управления, и пневмосеть, компрессор посредством всасывающего трубопровода соединен с воздушным фильтром, представляющим собой корпус с крышкой и коническое днище, в нижней части которого установлен поплавок-конденсатор, в верхней части корпуса расположено устройство в виде суживающегося сопла, к входному отверстию которого прикреплена сетка, а после его выходного отверстия установлена отражательная перегородка, при этом всасывающий трубопровод соединен с крышкой корпуса фильтра, причем корпус фильтра дополнительно снабжен рубашкой, образующей полость для наполнения горячим сжатым воздухом, при этом в нижней части конического днища полость соединена посредством клапана и дополнительного трубопровода с линией нагнетания, а в верхней части корпуса - с суживающимся соплом, причем всасывающий трубопровод внутри корпуса воздушного фильтра выполнен в виде цилиндрической трубы с симметрично расположенными отверстиями по боковой поверхности и заглушенным в расширяющемся сопле торцевым отверстием, при этом боковая поверхность по всей длине цилиндрической трубы всасывающего трубопровода внутри корпуса воздушного фильтра покрыта тонковолокнистым материалом.The technical result of reducing the energy consumption of compressed air production is achieved by the fact that the compressor installation contains a compressor installed on the discharge line, a heat exchanger-heat exchanger, an end cooler, an air collector, interconnected by main and additional pipelines, which are equipped with valves electrically connected to the control unit, and pneumatic network, the compressor is connected to the air filter by means of a suction pipe, which is a housing with a cover and a conical bottom, in the lower part of which a capacitor-float is installed, in the upper part of the housing there is a device in the form of a tapering nozzle, a mesh is attached to its inlet, and a reflective partition is installed after its outlet, and the suction pipe is connected to the filter housing cover, and the filter housing is additionally equipped with a jacket forming a cavity for filling with hot compressed air, while in the lower part of the conical bottom the cavity is connected by means of a valve and additional pipes a line with a discharge line, and in the upper part of the body with a tapering nozzle, the suction pipe inside the air filter housing is made in the form of a cylindrical pipe with symmetrically located holes on the side surface and an end hole muffled in the expanding nozzle, while the side surface along the entire length of the cylindrical The suction pipe inside the air filter housing is coated with fine fiber material.

На фиг.1 представлена принципиальная схема компрессорной установки, на фиг.2 - общий вид воздушного фильтра.Figure 1 presents a schematic diagram of a compressor installation, figure 2 is a General view of the air filter.

Компрессорная установка состоит из компрессора 1, установленных на нагнетательной линии 2 посредством основного трубопровода 3 и клапана 4 концевого холодильника 5 и воздухосборника 6, причем последний через клапан 7 соединен с пневмосетью 8.The compressor installation consists of a compressor 1 installed on the discharge line 2 through the main pipe 3 and the valve 4 of the end cooler 5 and the air collector 6, the latter through the valve 7 is connected to the pneumatic network 8.

Теплообменник-утилизатор 9 дополнительным трубопроводом 10 и клапаном 11 соединен с нагнетательной линией 2, а дополнительным трубопроводом 12 и клапаном 13 соединен с концевым холодильником 5, кроме того, теплообменник-утилизатор 9 дополнительным трубопроводом 14 и клапаном 15 соединен с воздухосборником 6, а дополнительным трубопроводом 16 и клапаном 17 соединен с пневмосетью 8. Блок управления 18 электрически соединен с датчиками давления и температуры 19, установленными на всасывающем трубопроводе 20, и датчиками давления и температуры 21, установленными на пневмосети 8.The heat exchanger-utilizer 9 is connected by an additional pipe 10 and valve 11 to the discharge line 2, and the additional pipe 12 and valve 13 is connected to the end cooler 5, in addition, the heat exchanger-utilizer 9 is connected by an additional pipe 14 and valve 15 to the air collector 6, and an additional pipe 16 and valve 17 is connected to the pneumatic network 8. The control unit 18 is electrically connected to pressure and temperature sensors 19 installed on the suction pipe 20 and pressure and temperature sensors 21, is installed connected to the pneumatic network 8.

На всасывающем трубопроводе 20 укреплен воздушный фильтр 22, состоящий из корпуса с крышкой 23 и конического днища 24, в нижней части которого установлен поплавок-конденсатор 25, а в верхней части корпуса расположено устройство в виде суживающегося сопла 26, к входному отверстию 27 которого прикреплена сетка 28.An air filter 22 is mounted on the suction pipe 20, consisting of a housing with a cover 23 and a conical bottom 24, in the lower part of which a float-condenser 25 is installed, and in the upper part of the housing there is a device in the form of a tapering nozzle 26, to the inlet 27 of which a mesh is attached 28.

После выходного отверстия 29 суживающегося сопла 26 установлена отражательная перегородка 30, кроме того, всасывающий трубопровод 20 соединен с корпусом с крышкой 23 воздушного фильтра 22. Корпус с крышкой 23 дополнительно снабжен рубашкой 31, образующей полость 32 для наполнения горячим сжатым воздухом, а в нижней части конического днища 24 полость 32 соединена посредством клапана 33 и дополнительного трубопровода 34 с линией нагнетания 2 компрессора 1, а в верхней части корпуса с крышкой 23 полость 32 рубашки 31 соединена с суживающимся соплом 26.After the outlet 29 of the tapering nozzle 26, a baffle 30 is installed, in addition, the suction pipe 20 is connected to the housing with a cover 23 of the air filter 22. The housing with a cover 23 is additionally provided with a jacket 31 forming a cavity 32 for filling with hot compressed air, and in the lower part of the conical bottom 24, the cavity 32 is connected via a valve 33 and an additional pipe 34 to the discharge line 2 of the compressor 1, and in the upper part of the housing with the cover 23, the cavity 32 of the shirt 31 is connected to the tapering nozzle 26.

Всасывающий трубопровод 20 внутри корпуса воздушного фильтра 22 выполнен в виде цилиндрической трубы с симметрично расположенными на боковой поверхности 34 отверстиями 33 с заглушенным торцевым отверстием 36 в виде расширяющегося сопла 35, при этом боковая поверхность 34 внутри корпуса воздушного фильтра 22 покрыта тонковолокнистым материалом 37. В коническом днище 24 поплавок-конденсатор 25 находится на поверхности-зеркале 38 жидкости, накапливаемой атмосферной влаги.The suction pipe 20 inside the housing of the air filter 22 is made in the form of a cylindrical pipe with holes 33 symmetrically located on the side surface 34 with a plugged end hole 36 in the form of an expanding nozzle 35, while the side surface 34 inside the air filter housing 22 is coated with a fine fiber material 37. In a conical the bottom 24 of the float-condenser 25 is located on the surface-mirror 38 of the liquid accumulated atmospheric moisture.

Компрессорная установка работает следующим образом.The compressor installation operates as follows.

При положительных температурах окружающей среды в осенне-зимний период с высокой относительной влажностью и соответствующими параметрами по давлению и температуре, фиксируемыми датчиками 19, установленными на всасывающем трубопроводе 20, атмосферный воздух поступает через сетку 28 во входное отверстие 27 суживающегося сопла 26, где в результате образования воронки закручивается и после выходного отверстия 29, внезапно расширяясь, ударяется в отражательную перегородку 30.At positive ambient temperatures in the autumn-winter period with high relative humidity and corresponding pressure and temperature parameters detected by sensors 19 installed on the suction pipe 20, atmospheric air enters through the mesh 28 into the inlet 27 of the tapering nozzle 26, where, as a result of the funnel is twisted and after the outlet 29, suddenly expanding, hits the baffle 30.

Закручивание в суживающемся сопле 26 атмосферного воздуха с каплеобразными частицами способствует их коагуляции и частичной конденсации соприкасающихся с укрупненными каплями паров влаги. Смесь атмосферного воздуха с каплеобразной влагой окружающей среды, скоагулированной как в суживающемся сопле 26, так и при внезапном расширении на выходе из отверстия 29, после удара об отражательную перегородку 30, огибает ее. При этом капли под воздействием силы тяжести выпадают в коническое днище 24, где накапливаются и, воздействуя на поплавок-конденсатор 25, выбрасываются из корпуса воздушного фильтра 22.Twisting in the tapering nozzle 26 of atmospheric air with droplet-like particles contributes to their coagulation and partial condensation of moisture vapor in contact with the coarse droplets. A mixture of atmospheric air with droplet-like environmental moisture, coagulated both in the tapering nozzle 26, and during sudden expansion at the outlet of the hole 29, after hitting the reflective wall 30, bends around it. When this drops under the influence of gravity fall into a conical bottom 24, where they accumulate and, acting on the float-condenser 25, are thrown out of the air filter housing 22.

Процесс наполнения влаги в коническом днище 24 до выбрасывания ее из воздушного фильтра 22 обусловлен наличием поверхности-зеркала 38 жидкости, размер которой изменяется от максимального перед открытием поплавка-конденсатора 25 до минимального после его запора.The process of filling moisture in the conical bottom 24 before ejecting it from the air filter 22 is due to the presence of a mirror surface 38 of liquid, the size of which changes from the maximum before opening the float-condenser 25 to the minimum after it is constipated.

Поток всасываемого воздуха, огибая отражательную перегородку 30, срывает мелкодисперсные капельки жидкости с поверхности-зеркала 38 и поступает в виде смеси (воздух и мелкодисперсные капельки жидкости) в трубопровод 20 через симметрично расположенные на боковой поверхности 34 отверстия 33, контактируя с тонковолокнистым материалом 37, расположенным по всей по всей длине трубопровода 20 внутри корпуса с крышкой 23.The flow of intake air, enveloping the baffle plate 30, breaks the fine liquid droplets from the mirror surface 38 and enters as a mixture (air and fine liquid droplets) into the pipe 20 through openings 33 symmetrically located on the side surface 34, in contact with the fine-grained material 37 located along the entire length of the pipeline 20 inside the housing with a cover 23.

При прохождении всасываемого воздуха через тонковолокнистый материал 37 мелкодисперсные частицы отделяются от потока и стекают по конической поверхности виде расширяющегося сопла 35 к торцевому заглушенному отверстию 36 и далее на поверхность-зеркало 38 в коническом днище 24.When the intake air passes through the fine fiber material 37, the fine particles are separated from the flow and flow down on the conical surface in the form of an expanding nozzle 35 to the end muffled opening 36 and then to the mirror surface 38 in the conical bottom 24.

Выполнение торцевой поверхности всасывающего трубопровода 20 в виде расширяющегося сопла с заглушенным большим отверстием 36 практически устраняет вероятность повторного захвата мелкодисперсных частиц влаги, отделенных на тонковолокнистом материале 37, с последующим возможным проникновением в отверстия 33, т.к. площадь поверхности заглушенного отверстия 36 превышает толщину тонковолокнистого материала 37, расположенного по всей длине трубопровода 20.The execution of the end surface of the suction pipe 20 in the form of an expanding nozzle with a drowned large hole 36 virtually eliminates the likelihood of re-capture of fine moisture particles separated on the fine-fiber material 37, with subsequent possible penetration into the holes 33, because the surface area of the plugged hole 36 exceeds the thickness of the fine fiber material 37 located along the entire length of the pipe 20.

Следовательно, те мелкодисперсные частицы жидкости, которые стекают с конической поверхности в виде расширяющегося сопла 35 к торцевому заглушенному отверстию 36, если и захватываются потоком всасываемого воздуха, то они вновь контактируют с тонковолокнистым материалом 37, т.е. они не могут попасть в отверстия 33 трубопровода 20.Therefore, those fine particles of liquid that flow from the conical surface in the form of an expanding nozzle 35 to the end muffled opening 36, if they are captured by the intake air stream, they again come into contact with the fine-fibrous material 37, i.e. they cannot get into the holes 33 of the pipe 20.

Очищенный от каплеобразной влаги атмосферный воздух по всасывающему трубопроводу 20 поступает в компрессор 1, где осуществляется его сжатие с меньшими энергозатратами, чем, если бы наряду с воздухом в компрессор поступила бы каплеобразная влага, требующая дополнительных затрат на сжатие пара (температура при сжатии воздуха резко возрастает и каплеобразная влага превращается в пар). Под воздействием блока управления 18 клапаны 11, 13, 15, 17 закрываются, а клапаны 4 и 7 открываются. После сжатия воздух с температурой свыше 120°С направляется по нагнетательной линии 2, основному трубопроводу 3 и через клапан 4 в концевой холодильник 5, где охлаждается до температуры около 100°С. Далее процесс охлаждения сжатого воздуха продолжается в воздухообменнике 6, где происходит конденсация паров влаги, находящихся в сжатом воздухе. Из воздухосборника 6 через открытый клапан 7 сжатый воздух с температурой, превышающей температуру окружающей среды на 20°-40°С, поступает в пневмосеть 8. По длине пневмосети 8 не наступает теплового равновесия, т.е. равенства температур сжатого и воздуха и окружающей среды. В результате практически не происходит конденсации оставшихся паров влаги и сжатый воздух с заданной температурой и давлением, фиксируемыми датчиками 21, поступает в пневмосеть 8. Регулирование работы компрессора 1 осуществляется на основании известных схем блоком управления 18 по соотношению температуры и давления, фиксируемому датчиками давления и температуры 19, установленными на всасывающем трубопроводе 20, и датчиками давления и температуры 21, установленными на пневмосети 8.Atmospheric air, purified from droplet-like moisture, enters the compressor 1 through the suction pipe 20, where it is compressed with lower energy consumption than if droplet-like moisture would come along with the air, requiring additional costs for vapor compression (the temperature increases sharply when the air is compressed) and droplet-like moisture turns into steam). Under the influence of the control unit 18, the valves 11, 13, 15, 17 are closed, and the valves 4 and 7 open. After compression, air with a temperature above 120 ° C is directed through the discharge line 2, the main pipe 3 and through the valve 4 to the end cooler 5, where it is cooled to a temperature of about 100 ° C. Further, the cooling process of the compressed air continues in the air exchanger 6, where the condensation of moisture vapor in the compressed air takes place. From the air intake 6 through the open valve 7, compressed air with a temperature exceeding the ambient temperature by 20 ° -40 ° C, enters the pneumatic network 8. Thermal equilibrium does not occur along the length of the pneumatic network 8, i.e. equal temperature of compressed and air and the environment. As a result, there is practically no condensation of the remaining moisture vapor and compressed air with a given temperature and pressure detected by the sensors 21, enters the pneumatic network 8. The compressor 1 is regulated on the basis of known schemes by the control unit 18 according to the temperature and pressure ratio recorded by the pressure and temperature sensors 19 installed on the suction pipe 20, and pressure and temperature sensors 21 installed on the pneumatic network 8.

При отрицательных температурах окружающей среды и высокой относительной влажности атмосферного воздуха, особенно часто наблюдаемой при зимне-весеннем периоде и фиксируемой датчиками 19, всасываемый поток, насыщенный твердыми частицами жидкости в виде снега, инея и/или каплеобразной влаги, через сетку 28 и входное отверстие 27 поступает в суживающееся сопло 26.At negative ambient temperatures and high relative humidity of atmospheric air, which is especially often observed during the winter-spring period and detected by sensors 19, an intake stream saturated with solid particles of liquid in the form of snow, hoarfrost and / or drop-like moisture through the mesh 28 and inlet 27 enters the tapering nozzle 26.

Воронкообразное движение всасываемого атмосферного воздуха в суживающемся сопле 26 приводит к укрупнению и коагуляции каплеобразной влаги, которая после выходного отверстия 29, внезапно расширяясь, ударяется об отражательную перегородку 30 и скапливается в коническом днище 24. По мере накопления влаги в коническом днище 24 она воздействует на поплавок-конденсатор 25 и выбрасывается из воздушного фильтра 22. Наличие отрицательной температуры всасываемого атмосферного воздуха приводит к образованию инея на внутренней поверхности суживающееся сопла 26 с последующим накоплением обледенений, уменьшающих в конечном итоге проходное сечение по всей длине суживающегося сопла 26. Кроме этого, накапливаемый в коническом днище 24 конденсат замерзает, что приводит к невозможности его удаления через поплавок-конденсатор 25. В результате наблюдается резкое возрастание аэродинамического сопротивления воздушного фильтра 22 и, как следствие, увеличение энергозатрат на привод компрессора для обеспечения поступления на сжатие необходимого объема атмосферного воздуха.The funnel-shaped movement of intake air in the tapering nozzle 26 leads to coarsening and coagulation of droplet-like moisture, which, after the outlet 29, suddenly expanding, hits the reflective wall 30 and accumulates in the conical bottom 24. As the moisture accumulates in the conical bottom 24, it acts on the float -condenser 25 and is thrown out of the air filter 22. The presence of a negative temperature of intake air leads to the formation of frost on the inner surface nozzle 26 with the subsequent accumulation of icing, ultimately reducing the cross-section along the entire length of the tapering nozzle 26. In addition, the condensate accumulated in the conical bottom 24 freezes, which makes it impossible to remove it through the float-condenser 25. As a result, there is a sharp increase in aerodynamic the resistance of the air filter 22 and, as a result, an increase in energy consumption for the compressor drive to ensure that the required amount of atmospheric air is received for compression.

Для устранения указанного явления корпус с крышкой 23 помещают в рубашку 31 таким образом, чтобы образовалась полость 32, и через клапан 33 дополнительным трубопроводом 34 соединяют с линией нагнетания 2, при этом полость 32 в верхней части корпуса с крышкой 23 соединяют суживающимся соплом 26.To eliminate this phenomenon, the housing with the cover 23 is placed in the jacket 31 so that a cavity 32 is formed, and through the valve 33 an additional pipe 34 is connected to the discharge line 2, while the cavity 32 in the upper part of the housing with the cover 23 is connected by a tapering nozzle 26.

Очищенный от влаги всасываемый воздух по всасывающему трубопроводу 20 поступает в компрессор 1, где сжимается и по нагнетательной линии 2, основному трубопроводу 3 через открытый клапан 4 поступает с температурой около 120°С в концевой холодильник 5 для частичного охлаждения и далее в воздухосборник 6. Одновременно частично открывается клапан 33 (в зависимости от величины отрицательной температуры атмосферного воздуха) на дополнительном трубопроводе 34, и горячий сжатый воздух с температурой около 120°С поступает от нагнетательной линии 2 через клапан 33 в полость 32 рубашки 31 корпуса с крышкой 23. Расход горячего сжатого воздуха, поступающего в полость 32 и предотвращающего как обмерзание внутренней поверхности суживающегося сопла 26, так и замерзание конденсата в коническом днище 24, с обеспечением удаления конденсата через поплавок-конденсатор 25, регулируется величиной открытия клапана 33, необходимой для поддержания температурного режима внутри корпуса с крышкой 23.Purified from moisture, the intake air through the suction pipe 20 enters the compressor 1, where it is also compressed through the discharge line 2, the main pipe 3 through the open valve 4 enters with a temperature of about 120 ° C in the end cooler 5 for partial cooling and then into the air collector 6. At the same time partially opens the valve 33 (depending on the value of the negative temperature of the atmospheric air) on the additional pipe 34, and hot compressed air with a temperature of about 120 ° C comes from the discharge line 2 through a valve 33 into the cavity 32 of the jacket 31 of the housing with the cover 23. The flow of hot compressed air entering the cavity 32 and preventing both freezing of the inner surface of the tapering nozzle 26 and freezing of condensate in the conical bottom 24, ensuring the removal of condensate through the float-condenser 25, is regulated by the opening value of the valve 33, necessary to maintain the temperature inside the case with a cover 23.

Для устранения потерь сжатого воздуха полость 32 в верхней части корпуса с крышкой 23 соединена с суживающимся соплом 26, в результате горячий сжатый воздух после отдачи тепла рубашке 31 и элементам корпуса с крышкой 23 не выбрасывается в окружающую среду, а эжектируется потоком всасываемого атмосферного воздуха, отдавая ему оставшееся количество тепла, чем также снижает вероятность обмерзания как внутренней поверхности суживающегося сопла 26, так и конденсата на отражательной перегородке 30 и в нижней части конического днища 24.To eliminate the loss of compressed air, the cavity 32 in the upper part of the housing with the cover 23 is connected to the tapering nozzle 26, as a result, the hot compressed air after heat is transferred to the jacket 31 and the housing elements with the cover 23 is not released into the environment, but is ejected by the flow of intake air, giving off him the remaining amount of heat, which also reduces the likelihood of freezing as the inner surface of the tapering nozzle 26, and condensate on the reflective wall 30 and in the lower part of the conical bottom 24.

В воздухосборнике 6 осуществляется процесс конденсации паров влаги, неотделенной в воздушном фильтре 22. Сжатый воздух с температурой, на 10°-20°С превышающей температуру окружающей среды, через открытый клапан 7 поступает в пневмосеть 8. В результате воздействия на пневмосеть 8 окружающей среды с отрицательными температурами происходит интенсивное охлаждение сжатого воздуха с конденсацией паров влаги, а появившаяся в трубопроводах жидкость, охлаждаясь, замерзает. Это приводит к резкому увеличению гидравлического сопротивления трубопроводов пневмосети. В этом случае, наряду с изменением температуры сжатого воздуха, изменяется его давление, что фиксируется датчиками давления и температуры 21 и передается на блок управления 18.In the air collector 6, the process of condensation of moisture vapor not separated in the air filter 22 is carried out. Compressed air with a temperature 10 ° -20 ° C higher than the ambient temperature passes through the open valve 7 to the pneumatic network 8. As a result of exposure to the pneumatic network 8, the environment at negative temperatures, intensive cooling of the compressed air with condensation of moisture vapor occurs, and the liquid that appears in the pipelines freezes when it cools. This leads to a sharp increase in the hydraulic resistance of the pneumatic pipelines. In this case, along with a change in the temperature of the compressed air, its pressure changes, which is detected by pressure and temperature sensors 21 and transmitted to the control unit 18.

В результате воздействия блока управления 18 на электрически связанные с ним клапаны осуществляются следующие операции: открываются клапаны 11, 13 15 и 17, закрываются клапаны 4 и 7. Тогда сжатый воздух из компрессора 1 с температурой около 120°С через открытый клапан 11 по дополнительному трубопроводу 10 поступает в теплообменник-утилизатор 9, где отдает часть тепла и по дополнительному трубопроводу 12 через клапан 13 направляется в концевой холодильник 6. Совместное охлаждение в теплообменнике-утилизаторе 9 и в воздухосборнике 6 обеспечивает дополнительное снижение температуры сжатого воздуха до значений, близких к температуре окружающей среды, т.е. в воздухосборнике 6 осуществляется практически полная конденсация паров влаги. Из воздухосборника 6 сжатый воздух по дополнительному трубопроводу 14 через клапан 15 поступает в теплообменник-утилизатор 9, где нагревается на 10-20°С (отбирая тепло от потока сжатого воздуха, движущегося непосредственно от компрессора 1), и по дополнительному трубопроводу 16 через клапан 17 направляется в пневмосеть 8.As a result of the action of the control unit 18 on the electrically connected valves, the following operations are performed: valves 11, 13 15 and 17 are opened, valves 4 and 7 are closed. Then, compressed air from compressor 1 with a temperature of about 120 ° C through an open valve 11 via an additional pipeline 10 enters the heat exchanger-utilizer 9, where it releases part of the heat and through an additional pipe 12 through the valve 13 is sent to the end cooler 6. Joint cooling in the heat exchanger-utilizer 9 and in the air collector 6 provides additional a significant decrease in the temperature of compressed air to values close to ambient temperature, i.e. in the air collector 6, almost complete condensation of moisture vapor is carried out. From the air collector 6, compressed air through an additional pipe 14 through a valve 15 enters the heat exchanger-utilizer 9, where it is heated to 10-20 ° C (taking heat from a stream of compressed air moving directly from the compressor 1), and through an additional pipe 16 through a valve 17 goes to the pneumatic network 8.

Поступление в пневмосеть 8 подогретого воздуха с уменьшенным количеством влаги обеспечивает надежность прохождения потока без охлаждения до температуры окружающей среды и соответственно без выпадения конденсата по длине пневмосети. В результате в пневмосеть 8 поступает сжатый воздух заданного нормированного давления и несколько повышенной температуры, что фиксируется датчиками 21 и контролируется блоком управления 18.The arrival of heated air to the pneumatic network 8 with a reduced amount of moisture ensures reliable passage of the flow without cooling to ambient temperature and, accordingly, without condensation falling along the length of the pneumatic network. As a result, compressed air of a predetermined normalized pressure and somewhat elevated temperature enters the pneumatic network 8, which is detected by the sensors 21 and is controlled by the control unit 18.

Оригинальность технического решения по снижению энергозатрат производства сжатого воздуха, особенно при высокой влажности атмосферного всасываемого воздуха, заключается в том, что осуществлено выполнение в воздушном фильтре всасывающего трубопровода с отверстиями на боковой цилиндрической поверхности с заглушкой торцевой поверхности в виде расширяющегося сопла.The originality of the technical solution to reduce the energy consumption of the production of compressed air, especially with high atmospheric intake air, consists in the implementation of the intake filter in the air filter with holes on the cylindrical side surface with an end face plug in the form of an expanding nozzle.

Кроме того, осуществлено расположение тонковолокнистого материала на боковой поверхности всасывающего трубопровода по всей длине с закреплением его таким образом, что он выступает за большее сечение расширяющегося сопла с заглушенным торцевым отверстием. Все это обеспечивает практическое устранение проникновения в полость компрессора мелкодисперсной влаги, наличие которой и приводит к дополнительным энергозатратам на сжатие образующегося пара, который впоследствии конденсируется и с продуваемым сжатым воздухом удаляется из элементов пневмосети.In addition, the fine-grained material was arranged on the lateral surface of the suction pipe along its entire length so that it protrudes beyond a larger section of the expanding nozzle with the plugged end hole. All this provides the practical elimination of penetration of finely dispersed moisture into the compressor cavity, the presence of which leads to additional energy consumption for compression of the generated steam, which subsequently condenses and is removed from the compressed air network elements with compressed air.

Claims

A compressor installation comprising a compressor, a heat exchanger-utilizer installed on the discharge line, an end cooler, an air collector interconnected by main and additional pipelines, which are equipped with valves electrically connected to the control unit, and a pneumatic network, the compressor is connected via an intake pipe to an air filter representing a housing with a cover and a conical bottom, in the lower part of which a float-condenser is installed, in the upper part of the housing there is a The device is in the form of a tapering nozzle, to the inlet of which a grid is attached, and after its outlet a reflective partition is installed, while the suction pipe is connected to the cover of the filter housing, the filter housing being additionally provided with a jacket forming a cavity for filling with hot compressed air. the lower part of the conical bottom of the cavity is connected by means of a valve and an additional pipeline to the discharge line, and in the upper part of the body with a tapering nozzle, characterized in the suction line inside the air filter housing formed as a cylindrical tube with symmetrically arranged holes on the lateral surface and plugged in the divergent nozzle end opening, wherein the side surface over the entire length of the cylindrical pipe of the suction pipe inside the air filter housing is covered by a fine-fibered material.