Шахтна гвинтова компресорна установка

1. Шахтна гвинтова компресорна установка для отримання стиснутого повітря з використанням непальної робочої рідини (НРР), що містить гвинтовий компресор з електроприводом і повітряним фільтром на всмоктуванні, пульт керування, лінію нагнітання з розташованими послідовно на неї пристроями грубого очищення стиснутого повітря, з датчиком контролю рівня НРР у системі C2 2 UA 1 3 75499 4 лінії подачі її в компресор для змащення та охолоохолодження робочою рідиною в міру її віднесення дження [1]. зі стисненим повітрям у процесі роботи установки; Недоліки такої установки: недостатня кількість робочої рідини в системі значне винесення робочої рідини (олії) зі стисзмащення й охолодження призводить до швидкого неним повітрям у вигляді азрозолів і пару через підвищення температури стиснутого повітря до високу температуру повітря в компресорі і за відаварійної, погіршенню роботи пар тертя, виходу з сутності охолодження стиснутого повітря на лінії ладу шестерень редуктора, заклинюванню гвинтів нагнітання; та ін.; перетікання стиснутого повітря з пневмомеревідсутність зворотного клапана на нагнітанні жі в порожнини установки при її відключенні, що призводить до подачі стиснутого повітря з пневпризводить до викидів олії із системи змащення момережі в робочі порожнини компресорної устакомпресорної установки в навколишнє середовиновки при її зупинках, у результаті чого відбуваще: це створює пожежонебезпечну ситуацію і погіється переповнення робочою рідиною (НРР) ршує екологічне середовище; порожнин компресора, а це у свою чергу, призвозастосування нафтових олій робочою рідиною дить до значних токових перевантажень приводноі змащення в компресорі, внаслідок чого можливі го електродвигуна при пусках компресора; пожежонебезпечні ситуації: ця обставина істотно для ефективної роботи охолоджувача передскорочує сферу застосування установки, особливо бачається застосування додаткового вентилятора на вугільних шахтах; з електроприводом, що істотно ускладнює устаноможливість зменшення кількості робочої рідивку і збільшує її габарити. ни до аварійної внаслідок відсутності автоматичВ основу винаходу поставлена задача підвиного контролю її рівня, що призводить до втрати щення ефективності, надійності і безпеки роботи працездатності установки. компресорної установки шляхом безперервного Відома також компресорна установка, що міспоповнення НРР у системі змащення й охолотить гвинтовий компресор, лінію нагнітання, повітдження, раціонального компонування вузлів і вирозбірник з вбудованим масловіддільником, охокористання для очищення теплообмінних поверлоджувач робочої рідини, дросель, встановлений хонь охолоджувачів стиснутого повітря, що на гідролінії подачі робочої рідини в компресор, випускається в атмосферу при зупинках компреємність для збору робочої рідини, що стікає з ресора. дуктора, і датчик для контролю рівня рідини в цій Задача, що ставиться, вирішується тим, що у ємності, керований вентиль на пневмолінії, зв'язавідому шахтну компресорну установку, яка призний з датчиком рівня [2]. начена для одержання стиснутого повітря з викоЦій установці властиві наступні недоліки: ристанням непальної робочої рідини (НРР) і місвідсутність пристроїв охолодження стиснутого тить винтовий компресор з електроприводом і повітря на лінії нагнітання компресора, це призвоповітряним фільтром на всмоктуванні, пульт керудить до підвищеного віднесення олії в пневмосисвання, лінію нагнітання з розташованими послідотему і зменшення її кількості в системі змащення й вно пристроями грубого очищення стиснутого поохолодження компресора, що у свою чергу призвітря, з датчиком контролю рівня НРР у системі водить до зростання температури маслоповітряної охолодження і змащення, охолоджувачем, віддісуміші в порожнинах стиснення, прискорення в льником-конденсатовідвідником, стравлюваючим зв'язку з цим окислювання олії й утворенню нагапристроєм (клапаном) і клапаном мінімального ро- масляних відкладень в установці, особливо в тиску, а також гідролінію подачі непальної робочої охолоджувачах; рідини НРР у систему змащення компресора з датчик контролю рівня олії, який встановлений додатковим охолоджувачем, введена додаткова в ємності для збору олії, що зливається, з порожсистема підживлення компресора непальною ронин редуктора, не забезпечує необхідного контробочою рідиною і спеціально обробленою водою, лю кількості олії у всієї маслосистемі установки, що містить ємність із НРР і датчиком контролю що може привести до аварійних ситуацій. рівня, нижня частина якої через пристрій з калібНайбільш близькою до винаходу, що заявлярованим отвором і керованим регулюючим вентиється, обраного як прототип, є шахтна гвинтова лем з'єднана трубопроводом з гідролінією подачі компресорна установка з використанням непальНРР у компресор, а верхня частина з'єднана через ної робочої рідини (НРР) [З]. керовані регульовані вентилі з трубопроводом Відома шахтна компресорна установка містить подачі спеціально обробленої води і з лінією нагнігвинтовий компресор з електроприводом і повітрятання компресора. ним фільтром на всмоктуванні, пульт керування, Можливі варіанти виконання компресорної лінію нагнітання з розташованими послідовно приустановки, при яких: строями грубого очищення стиснутого повітря, з на лінії нагнітання після клапана мінімального датчиком рівня НРР у системі, охолоджувачем, тиску встановлено зворотний клапан, а робоча віддільником конденсатовідвідником, стравлювапорожнина механізму приводу керованого регуючим пристроєм (клапаном) і клапаном мінімальлюючого вентиля, що встановлений на гідролінії, ного тиску, а також гідролінію подачі непальної з'єднана трубопроводом малого перетину (трубробочої рідини (НРР) у систему змащення компрекою) з лінією нагнітання між зворотним клапаном і сора з додатковим охолоджувачем і датчиком рівклапаном мінімального тиску; ня. на трубопроводі малого перерізу встановлено Цій установці властиві наступні недоліки: регульований вентиль, сигнал на спрацьовування відсутність поповнення (підживлення) системи якого подається від датчика рівня НРР у системі; 5 75499 6 додатковий охолоджувач скомпонований у до виникнення підвищеної температури в порожверхній частині установки й обдувається вентилянинах компресорної установки. Крім того, при тритором, змонтованим на напівмуфті компресора. валій зупинці компресора і вертикальному розтаДодаткове введення системи підживлення шуванні охолоджувача відбувається випадання з компресора непальною робочою рідиною і спеціаробочої рідини і затвердіння механічних домішок, льно обробленою водою, що містить ємність для що забруднюють охолоджувач і погіршують його НРР^ датчиком контролю рівня, нижня частина роботу. Розміщення вентилятора на напівмуфті якої через пристрій з каліброваним отвором і кекомпресора дозволяє уникнути застосування дорованим регулюючим вентилем з'єднана трубопдаткового електродвигуна для приводу вентиляроводом з гідролінією подачі НРР у компресор, а тора. верхня частина через керований регулюючий венНа фіг.1 приведено функціональну схему шахтиль з'єднана з трубопроводом подачі спеціально тної гвинтової компресорної установки, а на фіг.2 обробленої води, дозволяє підвищити надійність і показано компонування основних вузлів шахтної безпеку роботи компресорної установки за рахунок гвинтової компресорної установки на пересувній підтримки оптимального кількості НРР у системі платформі. змащення й охолодження установки, що забезпеШахтна гвинтова компресорна установка місчує стійке змащення вузлів тертя і сталий темпетить гвинтовий компресор 1 з електроприводом 2 і ратурний режим роботи компресора. повітряним фільтром 3, лінію нагнітання 4 з розУстановка зворотного клапана на лінії нагніташованими на ній послідовно пристроєм (віддільтання компресора дозволяє уникнути зворотного ником НРР) грубого очищення стиснутого повітря перетікання стиснутого повітря з пневмомережі в 5, з датчиком контролю рівня 6, охолоджувачем 7, порожнини компресорної установки при її зупинці, віддільником-конденсато- відвідником 8 із трубоптому що клапан мінімального тиску в більшості роводом для відводу рідини 9, стравлювальним випадків не забезпечує герметичного запирання пристроєм (клапаном стравлювання) 10, підклюдля зворотного потоку стиснутого повітря. ченим трубопроводом 11 до лінії нагнітання 4 і Зворотний струм стиснутого повітря в порожтрубопроводом 12 до всмоктувальної порожнини нині компресорної установки призводить до видакомпресора 1, клапаном мінімального тиску 13 і влювання робочої рідини у всмоктувальний трубозворотним клапаном 14. Пристрій грубого очищенпровід компресора (у повітряний фільтр) і викиду її ня 5 з'єднано гідролінією 15 через охолоджувач 16 потім назовні, що забруднює поверхні установки і з компресором 1, а до гідролінії 15 перед охолонавколишню атмосферу. Крім того, переповнення джувачем 16 підключено трубопроводом ємність порожнин компресора робочою рідиною призво17 для нагромадження НРР, керований регулююдить до токових перевантажень приводного електчий вентиль 18 і дросельний пристрій 19, що зародвигуна під час пуску компресора, що погіршує безпечує пропускання через себе строго визначероботу електродвигуна і може привести до виходу ної кількості рідини при визначеному тиску. Робоча його з ладу. порожнина приводу керованого регулюючого венЗастосування пристрою з каліброваним отвотиля 18 підключена трубопроводом малого перером і керованого регулюючого вентиля на гідролітину (трубкою) 20, на якому встановлено додатконії подачі робочої рідини з підключенням до лінії вий керований регулюючий вентиль 21, до лінії нагнітання робочої порожнини механізму приводу нагнітання 4, а сигнал на спрацьовування вентиля цього регульованого вентиля через додатковий 21 подається від датчика рівня 6. регулюючий вентиль, сигнал на спрацьовування До верхньої частини ємності 17 з датчиком ріякого подається з пульта керування і датчика рівня вня 22 через керований регулюючий вентиль 23 робочої рідини в системі змащення й охолодженприєднано підживлювальний трубопровід 24 для ня, дозволяє робити подачу додаткової кількості подачі спеціально обробленої води, наприклад, від НРР у компресор синхронно з подачею стиснутого накопичувальної (резервуючої) ємності (на схемі повітря споживачеві, що компенсує віднесення не показана), а також приєднано трубопровід 25 із частини рідини зі стиснутим цим повітрям у пневустановленим на ньому керованим регулюючим мосистему. Спрацьовування датчика рівня при вентилем 26, сигнал на спрацьовування якого поверхньому припустимому рівні НРР у системі змадається з пульта керування 27 або від датчика щення дозволяє не допустити переповнення сисрівня 6. теми змащення непальною робочою рідиною. Шахтна гвинтова компресорна установка праДодатковий охолоджувач, встановлений у цює в такий спосіб. Гвинтовий компресор 1, що верхній частині компресорної установки, не змінює призводиться в обертання електроприводом 2, габаритні розміри. Крім того, таке розташування всмоктує повітря через повітряний фільтр 3, стисохолоджувача поліпшує злив робочої рідини з його кає його в робочій порожнині і подає в лінію нагніпорожнин (у порівнянні з вертикальним розташутання 4. При цьому стиснене повітря проходить ванням) при зупинках і регулюванні продуктивності через пристрій грубого очищення стиснутого повікомпресора, що досить важливо під час експлуатря 5, де з нього відокремлюється велика частина тації установки при низьких температурах навконепальної робочої рідини, що подається в компрелишнього середовища, коли робоча рідина швидко сор 1 по трубопроводу 15 після охолодження в застигає в каналах охолоджувача і створює підвидодатковому охолоджувачі 16, а стиснене повітря щений опір подачі її в систему змащення й охолоподається спочатку в охолоджувач 7, де воно оходження компресора, а це призводить до запізнюлоджується. Потім воно надходить у віддільник 8, вання вприскування необхідної кількості охолодної де відбувається остаточне очищення повітря від рідини в робочі порожнини при пуску компресора і рідини, після чого стиснене повітря з деякою кіль 7 75499 8 кістю вологи у вигляді пару проходить через клариття вентиля 23 і відкриття вентиля 26, і процес пан мінімального тиску 13 (настроюваний на справидавлювання робочої рідини з ємності 17 у сисцьовування при тиску, рівному 70-80 % від номінатему змащення компресора 1 продовжується. Якльного) і далі через зворотний клапан 14 у що система змащення й охолодження з якоїпневмомережу. Коли стиснене повітря починає небудь причини переповняється, то датчик рівня 6 надходити в пневмомережу (відбувається віднедає сигнал на перекриття вентиля 21, що призвосення НРР із системи), у цей же час повітря наддить до припинення подачі стиснутого повітря в ходить по трубці 20 у робочу порожнину приводу робочу порожнину приводу вентиля 18, і він закривентиля 18, і він відкривається (вентиль 21 відкривається, подача додаткової кількості НРР у систето при надходженні сигналу від датчика рівня 6 від му змащення й охолодження також припиняться. спадання НРР у системі). Крім того, стиснене повіПри спаданні НРР у системі змащення й охолотря надходить по трубопроводу 25 через вентиль дженні датчик 6 дає сигнал на відкриття вентиля 26 у ємність 17 і видавлює робочу рідину через 21, і весь процес підживлення системи змащення пристрій з каліброваним отвором 19 і керований й охолодження робочою рідиною повторюється. регулюючий вентиль 18 у гідролінію 15 і далі через При зупинці компресора 1 стиснене повітря охолоджувач 16 у компресор 1. У такий спосіб відстравлюється з порожнин установки по трубопробувається поповнення системи змащення й оховоду 11 через пристрій підбурення 10, що відкрилодження робочою рідиною. вається за рахунок надходження стиснутого повітПри спаданні НРР у ємності 17 до визначеного ря по трубопроводу 12 до його механізму приводу мінімально припустимого рівня, датчик рівня 22 до колекторів, що розміщаються на охолоджуваподає сигнал на закриття вентиля 26 і відкриття чах 4, 7. З колекторів стиснене повітря викидаєтьвентиля 23, що призводить до перекривання пося в канали охолоджувачів і очищує їх від забруддачі стиснутого повітря по трубопроводу 25, і віднень (пилу, який осідає в процесі роботи), що бувається подача в ємність 17 спеціально обробзабезпечує ефективну роботу охолоджувачів у леної води або НРР по трубопроводу 24. При запиленому навколишньому середовищі протягом наповненні робочою рідиною ємності 17 до верхтривалого часу. нього рівня датчик рівня 22 дає сигнал на перек Комп’ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601