RU2293213C1 - Method of compression of gas in multistage piston compressor - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; multistage piston compressors.

SUBSTANCE: at low pressures in receiver, gas compressed in first stages gets into receiver through channel shunting all following stages. High-pressure stages do not operate in fact until pressure at outlet exceeds maximum pressure in first stages. Compressor contains cylinders of first, second and nth stages. Working gas from suction line passes through valve into first stage cylinder. Gas in cylinder is compressed and, through valve of shunting channel, is forced into receiver. If pressure in receiver is high ands first stage cannot compresses gas to said pressure, delivery valve does not open, and gas passes into second stage. Gas is compressed in second stage and, through delivery valve and shunting channel, passes into receiver until gas pressure in receiver rise to maximum attainable pressure in first two stages of compressor, and then following stage is cut in automatically, etc. In proposed multistage compressor at low pressure mainly first stage operates, but following stages are gradually cut in whose role grows with rise of pressure in receiver, thus compressor gradually changes over into multistage compression conditions.

EFFECT: reduced energy consumption.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в поршневых многоступенчатых компрессорах.The invention relates to mechanical engineering and can be used in reciprocating multistage compressors.

Известны конструкции многоступенчатых поршневых компрессоров, в которых нагнетание газа в ресивер происходит из последней ступени. Их недостатком является неэкономичное использование при работе в области малых давлений. (Френкель М.И. Поршневые компрессоры. М.: Машгиз, 1960, с.52).Known designs of multi-stage reciprocating compressors in which the injection of gas into the receiver occurs from the last stage. Their disadvantage is the uneconomical use when working in the field of low pressures. (Frenkel M.I. Piston compressors. M.: Mashgiz, 1960, p. 52).

Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является расширение границ рабочих давлений компрессора и снижение затрачиваемой энергии.The technical problem posed in the present invention is to expand the boundaries of the operating pressure of the compressor and reduce the energy expended.

Эта задача достигается тем, что все ступени снабжены дополнительными нагнетательными клапанами, через которые газ попадает в ресивер, минуя все последующие ступени.This task is achieved by the fact that all stages are equipped with additional pressure valves, through which gas enters the receiver, bypassing all subsequent stages.

При малых давлениях в ресивере газ, сжатый в первых ступенях, попадает в ресивер через канал, шунтирующий все последующие ступени. При этом ступени высокого давления фактически не работают до тех пор, пока давление на выходе не превысит максимально достигаемое давление в первых ступенях.At low pressure in the receiver, the gas compressed in the first stages enters the receiver through a channel shunting all subsequent stages. In this case, the high pressure stages do not actually work until the pressure at the outlet exceeds the maximum achievable pressure in the first stages.

На чертеже изображена схема поршневого многоступенчатого компрессора для осуществления предлагаемого способа.The drawing shows a diagram of a reciprocating multistage compressor for implementing the proposed method.

Компрессор содержит цилиндры 1, 2...n соответственно, первой, второй и n-й ступеней. Первые две ступени (последующие конструктивно аналогичны) снабжены соответственно полостями 3 и 4 всасывания, полостями 5, 6, 7 и 8 нагнетания. Полость 3 сообщена с линией 9 всасывания первой ступени, полость 5 с полостью 4 соединена с помощью межступенчатого канала 10, а нагнетательные полости 6 и 7 соединены с ресивером 11 каналом 12.The compressor contains cylinders 1, 2 ... n, respectively, of the first, second and nth stages. The first two stages (subsequent structurally similar) are equipped with suction cavities 3 and 4, and injection cavities 5, 6, 7, and 8, respectively. The cavity 3 is in communication with the suction line 9 of the first stage, the cavity 5 and the cavity 4 are connected via an interstage channel 10, and the injection cavities 6 and 7 are connected to the receiver 11 by a channel 12.

Компрессор работает следующим образом.The compressor operates as follows.

Рабочий газ из линии 9 всасывается через полость 3 в цилиндр 1 первой ступени. В цилиндре 1 газ сжимается и через полость 6 по каналу 12 нагнетается в ресивер. Если давление в ресивере велико и первая ступень не может сжать газ до этого давления, тогда клапан в полости 6 не открывается и газ идет во вторую ступень через полости 4, 5 и линию 10. Во второй ступени газ сжимается и через полость 7 и нагнетательный канал 12 попадает в ресивер до тех пор, пока давление газа в ресивере не вырастет до максимально достижимого в первых двух ступенях компрессора, тогда автоматически включается следующая ступень и т.д.The working gas from line 9 is sucked through the cavity 3 into the cylinder 1 of the first stage. In the cylinder 1, the gas is compressed and through the cavity 6 through the channel 12 is pumped into the receiver. If the pressure in the receiver is high and the first stage cannot compress the gas to this pressure, then the valve in the cavity 6 does not open and the gas flows into the second stage through the cavities 4, 5 and line 10. In the second stage, the gas is compressed through the cavity 7 and the discharge channel 12 enters the receiver until the gas pressure in the receiver rises to the maximum achievable in the first two stages of the compressor, then the next stage is automatically turned on, etc.

Таким образом, в многоступенчатом компрессоре при малых давлениях в основном работает первая ступень, но постепенно включаются последующие, роль которых возрастает с ростом давления в ресивере, и таким образом компрессор постепенно переключается в режим многоступенчатого сжатия.Thus, in a multistage compressor at low pressures, the first stage basically works, but the next ones gradually turn on, the role of which increases with increasing pressure in the receiver, and thus the compressor gradually switches to multistage compression mode.

Claims (1)

Способ сжатия в поршневом многоступенчатом компрессоре, отличающийся тем, что, с целью расширения границ рабочих давлений компрессора и снижения затрачиваемой энергии, все ступени снабжены дополнительными нагнетательными клапанами, через которые газ попадает в ресивер, минуя все последующие ступени.The compression method in a reciprocating multistage compressor, characterized in that, in order to expand the boundaries of the compressor working pressures and reduce the energy expended, all stages are equipped with additional pressure valves through which gas enters the receiver, bypassing all subsequent stages.