Винтовой или мембранный компрессор: преимущества и недостатки? Мембранный компрессор


Мембранный компрессор - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Мембранный компрессор

Cтраница 2

Мембранные компрессоры второй группы представляют большой интерес и находят применение в промышленности и в лабораторных условиях. На рис. 2 показан вертикальный одноступенчатый компрессор МК 20 / 12 - 200 такого типа.  [16]

Мембранные компрессоры применяются для сжатия различных газов до очень высоких давлений, при которых поведение газов существенно отклоняется от поведения идеальных газов.  [17]

Современные мембранные компрессоры хорошо зарекомендовали себя в эксплуатации, но, как показывает опыт, они требуют более квалифицированного обслуживания, чем поршневые компрессоры.  [18]

Мембранные компрессоры дают возможность получить сжатый воздух без примесей паров масла, так как в них сжатие его осуществляется за счет деформации мембраны. В качестве диафрагмы обычно используют металлическую пластину, а иногда прорезиненную ткань. Недостатком этих компрессоров является необходимость резкого увеличения площади сжатия для получения нормальных расходов, что соответственно увеличивает рабочий момент, так как величина деформаций диафрагмы невелика. Поэтому применение мембранных компрессоров также ограничено.  [19]

Мембранные компрессоры горизонтального типа имеют ряд конструктивных преимуществ, из которых главное наибольшая компактность.  [21]

Такие мембранные компрессоры используют для сжатия малых количеств газа до невысокого давления. Мембраны изготовляют из материалов, допускающих большое число циклов нагружения при относительно больших прогибах, например, из прорезиненной ткани или просто резины.  [22]

Недостатком мембранных компрессоров является их большой вес. Компрессор фирмы Корблэн производительностью 30 м3 / час и давлением 7 ати при 400 об / мин весит без мотора 1000 кг.  [23]

В мембранных компрессорах происходит интенсивное охлаждение сжимаемого газа вследствие большой поверхности мембраны ( иногда для более интенсивного охлаждения под диском располагают дополнительно змеевик, охлаждаемый водой) и малого мертвого пространства, что обеспечивает высокую степень сжатия в одной ступени.  [25]

В мембранных компрессорах, к-рые по типам ( горизонтальные, угловые и т.п.) не отличаются от поршневых, газ компримируется в результате уменьшения объема камеры сжатия при колебаниях мембраны, вызываемых возвратно-поступат. При прогибе мембраны происходит всасывание и нагнетание газа, к-рый интенсивно охлаждается вследствие развитой пов-сти мембраны и иногда-посредством змеевика с холодной водой, что обеспечивает высокое отношение р2 / р в одной ступени. Так, в трехступенчатом компрессоре создается давление 100 МПа. При перемещении мембраны достигаются герметизация рабочей полости машины и возможность получать на выходе газ высокой чистоты. Поэтому такие компрессоры используют для сжатия обычно до 10 - 50 МПа, напр.  [27]

В мембранном компрессоре объем уменьшается при перемещении мембраны, в роторных компрессорах при перемещении ротора, совершающего вращательное или качательное движение.  [28]

В мембранных компрессорах изменение объема рабочего пространства достигают прогибом упругой мембраны, зажатой между двумя дисками с неглубокой сферической внутренней поверхностью, имеющей форму чечевицы ( фиг. Пространство между мембраной и нижним диском с большим числом мелких отверстий соединяется с полостью цилиндра поршневого масляного насоса. В верхнем диске расположены всасывающие и нагнетательные клапаны. Верхний диск ограничивает прогиб упругой металлической мембраны вверх, вызываемый давлением масла, подаваемого насосом, газ при этом сжимается и выталкивается в нагнетательный трубопровод. При ходе поршня масляного насоса вниз мембрана силами собственной упругости выравнивается и далее в результате понижения давления масла прогибается вниз, рабочее пространство, ограниченноемембраной и верхним диском, наполняется газом. Утечки масла по зазору между поршнем и цилиндром насоса пополняют при помощи подкачивающего масляного насоса, плунжер которого приводится в действие эксцентриком, насаженным на коленчатый вал.  [29]

В мембранных компрессорах роль поршня выполняет упругая мембрана, зажатая по контуру и совершающая возвратное движение. Мембранные компрессоры герметичны, что весьма важно для сжатия редких, химически чистых и токсических газов.  [30]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

Чем отличаются винтовые и мембранные компрессоры?

Для правильной работы любого из видов компрессоров требуются определенные условия.

Главным образом, агрессивная среда сточных вод не должна оказывать негативного влияния на характеристики компрессора. В рабочем состоянии устройство не должно вибрировать, поскольку это чревато поломкой и  компрессора, и других элементов автономной канализации.

Этим требованиям отвечают как винтовые, так и мембранные компрессоры. Какие достоинства и недостатки имеет каждое устройство?

Винтовые компрессоры

Надлежащее давление винтового компрессора устанавливается посредством лопастей, которые находятся в нагнетательном отсеке.

Принцип действия винтовых компрессоров может быть разным. Для септиков чаще используется сухое сжатие, для которого не требуется смазывающая жидкость. В другом случае используется масло для снижения трения роторных деталей, но такие установки чаще всего используются на производстве, для септиков их не применяют.

Винтовые компрессоры не производят шума, только работа воздушного насоса может быть слышна. Высокопрочная сталь, из которой изготовлены винты, обеспечивает долгую эксплуатацию. Это явные достоинства таких устройств.

Недостатком является герметичность нагнетательной камеры, по причине которой невозможна замена винтов в устройстве. Коэффициент полезного действия зависит от зазора между лопастями, что тоже является минусом винтового компрессора.

 Септик Диамант-5Н с встроенным компрессором.

Как работает винтовой компрессор для септика?

Вытеснение воздуха в нагнетательном отсеке осуществляется посредством двух моторов, вращающихся на подшипниках. Ведущая лопасть нужна для сообщения движения к ведомому ротору от двигателя. Ведомая лопасть необходима для создания давления между зубцами роторов.

После запуска электродвигателя ведущая лопасть передает энергию движения ведомому ротору. Объем воздуха, созданный между зубцами, возрастает. После достижения нужной величины давления, выпускной клапан выбрасывает воздух.

Для септиков применяются винтовые компрессоры с малой мощностью, поскольку создание высокой плотности среды не требуется, нужно только постоянно насыщать сточные воды кислородом.

Мембранные компрессоры

Компрессоры мембранного типа чаще используются для септиков, нежели винтовые. В чем их преимущества?

Во-первых, такие компрессоры достаточно компактны, поскольку в устройстве присутствует только мембрана, больше подвижных элементов нет. Герметичность корпуса, в отличие от винтовых компрессоров, не является недостатком.

Врезка: Мембранные компрессоры быстро пересыхают в условиях высокой температуры – эти устройства не рекомендуется применять в жарких климатических условиях.

В мембранных устройствах это является преимуществом, поскольку такой компрессор с легкостью справляется с работой в агрессивной среде септика именно благодаря герметичности. Шума такие устройства не производят, а цены на них невелики – именно поэтому мембранные компрессоры более популярны.

Главным недостатком является резиновая мембрана, точнее, потеря ее эластичности и герметичности – из-за этого необходимо часто заменять эти элементы. Проверять уровень жидкости в компрессоре необходимо регулярно, поскольку в конструкции присутствует гидропривод.

Как работает мембранный компрессор?

В основе действия мембранного компрессора лежат электромагнитные колебания. Основной элемент – мембрана, также называемая диафрагмой, располагается в газовой камере. Эта деталь увеличивает давление в камере путем возвратно-поступательных движений. Работать диафрагма начинает благодаря поршню, который запускается гидроприводом. Из этого следует, что функционирование мембранного компрессора полностью зависит от жидкости.

Как правило, многие модели септиков имеют встроенный компрессор – это гораздо удобнее, чем приобретать его отдельно.

  • < Назад
  • Вперёд >

lseptik.ru

мембранный компрессор - патент РФ 2398132

Устройство предназначено для использования в области машиностроения, преимущественно для перекачивания дорогих и редких газов высокой чистоты с одновременным повышением их давления. Мембранный компрессор состоит из корпуса и крышки, от которых отходят трубки входа газа низкого давления, выхода газа высокого давления и входа-выхода рабочих газа или жидкости. Между крышкой и корпусом установлена гофрированная мембрана, стыки которой с корпусом и крышкой уплотнены резиновыми кольцами. Гофрированная мембрана выполнена из двух адекватных мембран, соединенных между собой по контуру прилегания герметично, так что между ними образуется воздушная полость. Одна из двух адекватных мембран имеет в центре отверстие. К нему герметично присоединен переходный диск, также имеющий в центре отверстие, одна сторона которого совмещена с отверстием в мембране, а в противоположную сторону этого отверстия герметично установлена сигнальная трубка, выполненная в виде спирали, имеющей возможность многократно упруго перемещаться вдоль своей оси в соответствии с перемещением центра мембраны. Другая сторона сигнальной трубки присоединяется к штуцеру, соединенному через герметизирующую прокладку с крышкой компрессора и выходящему на его наружную поверхность. К этому штуцеру через трубопровод присоединяется двухпозиционный переключатель. Позволит оперативно определить разгерметизацию мембран. 2 ил.

Рисунки к патенту РФ 2398132

мембранный компрессор, патент № 2398132 мембранный компрессор, патент № 2398132

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к области средств перекачки дорогих и редких газов высокой чистоты с одновременным повышением их давления.

Известны мембранные компрессоры с гладкими мембранами: одно-, двух- и многослойные, колебательные движения мембран в которых происходят под действием механического или механико-гидравлического привода или поочередной подачи сжатого рабочего газа или жидкости под мембрану и сброса их из-под мембраны в дренаж. При этом происходит сжатие газа высокой чистоты и выдача его потребителю (см. А.К.Михайлов, В.П.Ворошилов. Компрессорные машины. Москва. Энергоатомиздат. 1989. Стр.11, 20, 21, 73-76).

Недостатками мембранных компрессоров с гладкими мембранами являются следующие:

1. Малый прогиб мембран, определяемый конструктивно из условия прочности и долговечности, вследствие чего для получения приемлемой степени сжатия мембраны должны изготавливаться относительно больших диаметров, что в свою очередь ведет к росту размеров и массы самих компрессоров и к увеличению количества их ступеней. В известных компрессорах отношение радиуса мембраны к ее допустимому прогибу принимается не менее 56.

2. Невозможность оперативно и точно определить момент разгерметизации мембраны и проникновения рабочих газа или жидкости в сжимаемый газ высокой чистоты. Обнаруживается этот факт только при отрицательных результатах анализа чистоты сжатого газа, вышедшего из компрессора, что ведет к невозможности его использования по назначению или к необходимости дополнительной очистки, что не всегда выполнимо.

Применение гофрированных мембран позволяет увеличить их допустимый прогиб в 5-8 раз, что позволяет устранить недостаток № 1 из приведенных выше двух с соответствующим уменьшением габаритов и массы компрессора и количества его ступеней.

Наиболее близким решением к предлагаемому мембранному компрессору с гофрированной мембраной является устройство с приводом механико-гидравлического типа, которое состоит из корпуса и крышки, от которых отходят трубки входа газа низкого давления, выхода газа высокого давления, подачи и сброса рабочих газа или жидкости, между которыми установлена гофрированная мембрана, стыки которой с корпусом и крышкой уплотнены резиновыми кольцами и применена однослойная гофрированная мембрана (RU 2350782 C2, 20.10.2008).

Однако это устройство мембранного компрессора имеет такой же недостаток, как и указанный выше недостаток № 2 для гладких мембран, т.е. при выполнении этого устройства сохраняется невозможность оперативного и точного определения момента разгерметизации мембраны.

Задачей изобретения является устройство мембранного компрессора, которое позволяет устранить этот недостаток, т.е. оперативно и точно определять момент разгерметизации мембраны и не допустить указанных выше отрицательных последствий такой разгерметизации при сохранении всех преимуществ применения гофрированных мембран перед гладкими.

Эта задача решается тем, что в мембранном компрессоре, состоящим из корпуса и крышки, от которых отходят трубки входа газа низкого давления, выхода газа высокого давления, подачи и сброса рабочих газа или жидкости, между которыми установлена гофрированная мембрана, стыки которой с корпусом и крышкой уплотнены резиновыми кольцами, гофрированная мембрана выполнена из двух однослойных адекватных мембран, герметично соединенных между собой по контуру прилегания, так что между ними остается воздушная полость, причем в центральной части одной из мембран выполнено отверстие, на которое устанавливается переходный диск, также имеющий отверстие в центре, к которому присоединяется сигнальная трубка, выполненная в виде спирали, второй конец которой присоединен к штуцеру, герметизированному с крышкой с помощью резинового кольца и к которому с помощью трубопровода присоединен двухпозиционный переключатель.

Пока ни одна из мембран в составе сдвоенной не потеряла герметичность, двухпозиционный переключатель находится в выключенном состоянии. Когда же происходит разгерметизация какой-либо мембраны из состава сдвоенной, в воздушную полость между мембранами попадает давление особо чистого или рабочего газа или жидкости, которые по сигнальной трубке, штуцеру, трубопроводу достигают двухпозиционного переключателя и включают его.

При этом выдаются звуковой и световой сигналы, которые и указывают на факт разгерметизации. Возможность одновременной разгерметизации обоих слоев сдвоенной мембраны в течение времени от разгерметизации одного из слоев до появления сигнала об этой разгерметизации (примерно, в течение нескольких секунд), ничтожно мало и может не учитываться.

На фиг.1 изображен мембранный компрессор, на фиг.2 - вид А фиг.1

Устройство состоит из крышки 1, корпуса 2, сдвоенной гофрированной мембраны 3, состоящей из двух адекватных мембран, герметично соединенных между собой по контуру прилегания, так, что между ними образуется воздушная полость Б, переходного диска 4, который присоединен герметично к верхней мембране из состава сдвоенной, так, что отверстие в его центре оказывается совмещенным одной стороной с отверстием в верхней мембране, резиновых уплотнительных колец 5, служащих для герметизации стыка крышки 1 и корпуса 2, сигнальной трубки 6, представляющей из себя спираль, имеющую возможность многократно упруго перемещаться вдоль своей оси в соответствии с перемещением центра мембраны и герметично присоединенной к переходному диску 4, штуцера 7, к которому герметично присоединена сигнальная трубка 6 и выход которого из крышки 1 герметизирован резиновым уплотнительным кольцом 8, трубки входа газа низкого давления 9, трубки выхода газа высокого давления 10, трубки подачи и сброса рабочих газа или жидкости 11, крепежных деталей 12, соединяющих между собой крышку 1 и корпус 2, трубопровода 13, соединяющего штуцер 7 с двухпозиционным переключателем 14.

Работает компрессор следующим образом.

Через трубку входа газа низкого давления 9 подается газ низкого давления от источника, при этом крышка 1 и корпус 2 совместно с крепежными деталями 12 удерживают этот газ, обеспечивая прочность всего компрессора, а уплотнительные кольца 5 обеспечивают герметичность стыков мембраны 3 с крышкой 1 и корпусом 2. Мембрана 3 перемещается вниз и прижимается к корпусу 2, рабочие газ или жидкость выдавливаются в дренаж через трубку подачи и сброса рабочих газа или жидкости 11.

Далее прекращается подача газа низкого давления через трубку входа газа низкого давления 9, начинается подача рабочих газа или жидкости через трубку подачи и сброса рабочих газа или жидкости 11, мембрана 3 перемещается вверх и прижимается к крышке 1, при этом газ низкого давления сжимается, давление его повышается, он выдавливается в трубку выхода газа высокого давления 10 и поступает к потребителю. После этого работа компрессора повторяется.

В случае разгерметизации любой из адекватных мембран из состава сдвоенной, в воздушную полость Б между мембранами попадает давление особо чистого газа или рабочих газа или жидкости, которые по переходному диску 4, сигнальной трубке 6, штуцеру 7, герметизированному с крышкой 1 резиновым уплотнительным кольцом 8, трубопроводу 13 достигают двухпозиционного переключателя 14 и включают его. При этом выдаются звуковой и световой сигналы, которые и указывают на факт разгерметизации.

В промышленности предлагаемый изобретением мембранный компрессор может применяться для сжатия редких и особо чистых газов на давления от нескольких атмосфер до нескольких сотен атмосфер, с практически стопроцентной гарантией оперативного и точного определения момента разгерметизации любой из адекватных мембран, составляющих двухслойную мембрану.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Мембранный компрессор, состоящий из корпуса и крышки, от которых отходят трубки входа газа низкого давления, выхода газа высокого давления, подачи и сброса рабочих газа или жидкости и между которыми установлена гофрированная мембрана, стыки которой с корпусом и крышкой уплотнены резиновыми кольцами, отличающийся тем, что гофрированная мембрана выполнена из двух однослойных адекватных мембран, герметично соединенных между собой по контуру прилегания, так что между ними остается воздушная полость, причем в центральной части одной из мембран выполнено отверстие, на которое устанавливается переходный диск, также имеющий отверстие в центре, к которому присоединяется сигнальная трубка, выполненная в виде спирали, второй конец которой присоединен к штуцеру, герметизированному с крышкой с помощью резинового кольца и к которому с помощью трубопровода присоединен двухпозиционный переключатель.

www.freepatent.ru

3 секрета | Мембранные компрессоры

 

Какой мембранный компрессор купить?

 

Как уложиться в бюджет, что выделен на закупку?

 

И как не ошибиться, ведь в случае чего придется самому отвечать за результат и носиться с «головной болью», решая ошибки поставщиков…

 

Наверное, подобные вопросы (и многие другие) сидят в голове любого руководителя компании или технического специалиста, который озадачен выбором мембранного компрессора.

 

На самом деле выбор не очень большой…

 

На нашем рынке в России есть всего лишь пара российских производителей (не считая нас) и несколько коммерческих компаний – дистрибьюторов зарубежных заводов-изготовителей.

 

Что кроется за их «красивыми сайтами»?

 

Какие секреты оберегают те, кто находится с другого конца телефонной линии?

 

Ниже представлен краткий обзор того, что ожидает любого специалиста при выборе, покупке и последующей эксплуатации мембранного компрессора …

 

СЕКРЕТ №1

Современный мембранный компрессор – это «конструктор»

 

Не так давно я участвовал в переговорах с клиентом. Один из инженеров-конструкторов выразил мысль, что современные компрессоры отечественного производства эффективнее, чем многие зарубежные аналоги…

 

Возможно, это было правдой, если бы все заводы-изготовители компрессорной техники занимались производством блоков сжатия самостоятельно. И вкладывали бы большие деньги в разработку технологий, в улучшение характеристик и т.д. и т.п.

 

Но…

 

Современный мембранный компрессор — это конструктор.

 

И этот конструктор состоит из множества деталей: блок сжатия, клапаны, гидравлическая система, радиатор, силовая рама, фильтры, датчики/реле и другие детали.

 

В России есть только один завод, который делает мембранные блоки самостоятельно, однако изношенность оборудования сказывается на качестве изделий. Модельный ряд как был разработан в 60-е – 70-е годы, так и поставляется на наш рынок без каких-либо серьезных изменений и улучшений.

 

Практически все остальные зарубежные производители — это сборочные производства.

 

Да, кто-то разрабатывает конструкцию блока сжатия, но практически никто не делает литье или мембраны, которые являются одним из самых важных элементов конструкции, самостоятельно.

 

Кто-то может сказать:

 

«Ну и что? Для чего нам эта информация?»

 

Дело в том, что открыть производство может любая компания.

 

Берем блок сжатия и другие элементы, заказываем корпуса по чертежам у сторонних производителей и собираем готовое изделие у себя на площадке. 

 

Качество конечного изделия будет определяться тем, как мы собрали оборудование и из чего…

 

С целью снизить себестоимость продукции многие производители скатываются к использованию самых дешевых комплектующих из азиатских стран, при этом сборку производят у себя в стране (Германия, Италия и т.д.).

 

В некоторых случаях из того же Китая или Индии поступают компрессоры уже целиком в сборе, после чего на них наклеиваются наклейки нужного бренда и поставляются на российский рынок.

 

Отмечу, что я не против Китая и продукции из этой страны.

 

Я против откровенного обмана, когда производитель декларирует, что он у него современное собственное производство с «нуля», а на самом деле все производство заключается в «сборке на коленке».

 

Или, что еще хуже, декларируется, что производимые компрессоры — это «made in Germany», а на самом деле все производство заключается в наклейках на китайское или индийское оборудование.

 

Каковы последствия для покупателя?

 

Производители прячут названия изготовителей деталей. Скрывают поставщиков электродвигателей, радиаторов, вентиляторов, расходных материалов и т.д.

 

Зачем это делают?

 

Первое — это чтобы покупатель не узнал, откуда эти комплектующие.

 

Второе — чтобы покупатель не мог заказать запчасти где-то на стороне.

 

Думаю, очевидно — все хотят зарабатывать не только на продаже самого оборудования, но и на последующей эксплуатации.

 

Но и это еще не все…

 

У меня было несколько случаев, когда на вопросы об электродвигателе завод-изготовитель отвечал:

 

«Мы производители-сборщики компрессоров, мы электродвигатели не делаем, поэтому ни на какие вопросы о поломке/ремонте ответить не можем.

Обращайтесь к поставщику электродвигателей»

 

Обратная ситуация из нашего опыта: если у нас есть замечания по работе отдельного элемента, и мы знаем производителя, то мы всегда можем обратиться непосредственно к производителю этого элемента напрямую и быстро (за 2-3 дня) получить ответ на практически любой вопрос.

 

Наши рекомендации

 

Не поленитесь и съездите к приглянувшемуся вам поставщику и посмотрите компрессор живьем. Загляните внутрь, посмотрите отдельные элементы. Есть ли шильдики на электродвигателе, радиаторах и вентиляторах, надписи на шлангах и других элементов? 

 

Если есть, то вашей безопасности и свободе выбора ничего не угрожает.

 

СЕКРЕТ №2

Вся документация – это инструкция к «домашнему холодильнику»

 

«Кнопка СТАРТ / кнопка СТОП»

 

«Горит зеленая кнопка – все хорошо»

 

«Горит красная кнопка – срочно звоните поставщику и вызывайте обученного инженера».

 

То есть платите деньги (и не малые)…

 

Примерно по такой структуре составлена инструкция по эксплуатации для 100% зарубежных производителей мембранных компрессоров.

 

Если же говорить про российских производителей, то они отличаются только тем, что все документы выполнены по ГОСТ. Наполнение же документов все равно оставляет желать лучшего.

 

Качество и полнота сопроводительной документации у меня всегда вызывало и вызывает большое удивление. 

 

Вот лишь несколько недостатков (речь идет о зарубежных производителях):

 

  • Отсутствуют паспорта/формуляры на оборудование, которые согласно нашему законодательству, обязаны быть.

 

  • Все инструкции пишутся на обширный модельный ряд, где порой сложно найти именно ту модель, которую вы приобрели (касается и российских производителей).

 

  • В инструкциях по эксплуатации, как правило, отсутствуют инструкции по установке и монтажу оборудования. Многие моменты вообще не указываются (потребяемая мощность при полной нагрузке, допустимая запыленность, потоки охлаждающего воздуха и так далее).

 

  • Многие поставщики не включают в комплект документации установочные чертежи. Кто-то дает чертежи только на английском языке. Чертежи даются не на конкретную модель, а на модельный ряд с массой ненужной информации, в которой можно просто запутаться.

 

  • Не всегда включен нормальный список запасных частей, по которому можно было бы легко найти деталь и заказать ее.

 

Все эти недостатки приводят к следующим проблемам:

 

  • Тяжело разобраться в документах и составить техническое задание на монтаж оборудования.

 

  • Тяжело написать должностные инструкции для обслуживающего персонала.

 

  • Приедет поставщик на ПНР и еще обвинит в том, что вы ничего не понимаете, сделали кучу ошибок и поэтому вы лишены гарантии.

 

Особенно тяжело вводить в эксплуатацию такое оборудование на государственных предприятиях с повышенной опасностью или секретностью, где существует пристальное внимание от контролирующих организаций по поводу соблюдения всех правил.

 

Проблемы начинаются с самых простых вещей, когда нет паспорта/формуляра на компрессор. Заканчивая тем, что должны применяться приборы КИПиА, прошедшие поверку и занесенные в реестр средств измерений и т.д. Манометры должны иметь первичную поверку и паспорта.

 

Это вообще отдельная тема, которая требует отдельных комментариев.

 

Наши рекомендации

 

Попросите поставщика предоставить стандартный пакет документов, который идет вместе с компрессором. Проверьте наличие паспорта/формуляра, инструкции по эксплуатации, списка запасных частей, электросхемы и т.д.

 

Увидев уровень документации, вы поймете уровень поставщика…

 

Секрет №3

Кто на самом деле продает оборудование и какую поддержку они имеют от завода-изготовителя?

 

Причем здесь покупатель в России и поддержка поставщика от завода-изготовителя?

 

И причем здесь российские производители?

 

Дело вот в чем…

 

БОльшая часть компаний, которые предлагают купить компрессоры — это небольшие дилеры/представители и разного рода дистрибьюторы. 

 

Чем лучше информирован дилер/дистрибьютор завода-изготовителя, тем быстрее он даст ответ на вопрос по подбору или эксплуатации оборудования.

 

И далеко не все из них имеют доступ к нормальной технической документации (чертежам, электросхемам, спискам запасных частей) от завода-изготовителя.

 

И я еще не говорю о том, что те сотрудники, которые занимаются подбором оборудования и составлением предложений, зачастую никогда не видят поставленного оборудования и не знают всех тонкостей конструкции.

 

Из-за низкого уровня информационной поддержки возникают ошибки при первоначальном подборе, при монтаже оборудования и при дальнейшей эксплуатации.

 

А потом на вопросы:

 

«А почему в комплект поставки не включен фильтр?»

 

«А почему я должен сам сверлить отверстия в раме компрессора перед его установкой на фундамент?»

 

вы можете получить ответ:

 

«А вы этого не заказывали!»

 

И должны доплатить / дозаказать и доделать самостоятельно…

 

То есть предполагается, что вы знаете компрессорное оборудование и мембранные компрессоры и должны сами позаботиться о том, что должно входить в комплект поставки, а что нет…

 

Более того, если у вас возникнет технический вопрос или проблема, то ответ вы можете ждать неделю, две или больше, пока ваш поставщик-посредник получит ответ от своего поставщика, который будет задавать вопрос уже заводу-изготовителю.

 

Не буду говорить, что ни я, ни мои коллеги не ошибаемся. Но в случае ошибок мы за свой счет исправляем недочеты.

 

А что же наши российские производители?

 

Все написанное выше также касается наших российских производителей, которые (не хочу никого обидеть или оскорбить) «заточены» под военные нужды и которые не имеют конкуренции в своем сегменте.

 

«Хотите изменения в конструкции или какие-то доработки? Пожалуйста, покупайте компрессор у нас и доделывайте все сами»

 

Примерно такой ответ можно услышать, когда речь заходит о каком-то нестандартном исполнении или комплектации.

 

Также стоит отметить (кстати, меня сильно удивляет эта ситуация), что очень много оборудования продается не самим заводом-изготовителем напрямую покупателю, а через компании-посредники…

 

То есть вы покупаете оборудование через посредника «купи/продай», который может менять юридическое наименование раз в 3 года (а может и чаще), и вы не имеете прямых юридических взаимоотношений с заводом-изготовителем.

 

В случае серьезной поломки в гарантийный период компания-посредник может исчезнуть, а завод-изготовитель ничем не сможет вам помочь (точнее, он просто откажет в гарантии – зачем ему лишние проблемы и затраты?).

 

И я еще не говорю про поставки оборудования с хранения / с консервации / восстановленное…

 

Наши рекомендации

 

Приобретайте оборудование только у того поставщика, который имеет прямую связь с заводом-изготовителем и может предоставить документацию за 5-10 минут по любому компрессору (инструкция, список запасных частей, электросхемы, монтажные схемы, рекомендации по монтажу и т.д.).

 

Или напрямую у завода-изготовителя…

 

На этом у меня все.

 

Надеюсь, что данный материал поможет предотвратить ошибки еще в самом начале выбора мембранного компрессора.

 

Если у вас появились вопросы/замечания или комментарии, то вы можете направить их через форму в конце страницы.

 

Мы ответим в течение 1-2 рабочих дней.

 

C уважением,

Константин Широких

 

P.S.:

 

Естественно, все проблемы, которые я описал выше, нами решены.

 

Мы производим мембранные компрессоры модельного ряда Ковинт КСВД-М из комплектующих различных зарубежных производителей и многие элементы делаем самостоятельно.

 

У нас на площадке изготавливаются рамы, трубопроводная обвязка, вся электрика и панели управления, в некоторых случаях системы охлаждения. Все необходимое оборудование (электродвигатель, мембранный блок, запорная арматура, трубопроводы и т.д.) устанавливаются на раму и проводятся испытания оборудования.

 

Мы устанавливаем приборы КИПиА и манометры российского или зарубежного производства (все зависит от исполнения и модели оборудования), которые имеют первичную поверку, паспорта и внесены в реестр средств измерений.

 

Все документы (инструкции, чертежи и т.д.) выполнены по ГОСТ.

 

Мы делаем инструкции по эксплуатации на каждый компрессор отдельно и не «захламляем» их лишней и ненужной информацией.

 

Естественно, у нас есть сервисная служба (3 инженера), которые заняты не только работами «по вызову клиента», но и участвуют в сборочных операциях на нашей площадке. Благодаря этому они досконально знают каждый элемент конструкции и могут ответить практически на любой технический вопрос.

 

 

4000bar.ru

Мембранный компрессор

Устройство предназначено для использования в области машиностроения, преимущественно для перекачивания дорогих и редких газов высокой чистоты с одновременным повышением их давления. Мембранный компрессор состоит из корпуса и крышки, от которых отходят трубки входа газа низкого давления, выхода газа высокого давления и входа-выхода рабочих газа или жидкости. Между крышкой и корпусом установлена гофрированная мембрана, стыки которой с корпусом и крышкой уплотнены резиновыми кольцами. Гофрированная мембрана выполнена из двух адекватных мембран, соединенных между собой по контуру прилегания герметично, так что между ними образуется воздушная полость. Одна из двух адекватных мембран имеет в центре отверстие. К нему герметично присоединен переходный диск, также имеющий в центре отверстие, одна сторона которого совмещена с отверстием в мембране, а в противоположную сторону этого отверстия герметично установлена сигнальная трубка, выполненная в виде спирали, имеющей возможность многократно упруго перемещаться вдоль своей оси в соответствии с перемещением центра мембраны. Другая сторона сигнальной трубки присоединяется к штуцеру, соединенному через герметизирующую прокладку с крышкой компрессора и выходящему на его наружную поверхность. К этому штуцеру через трубопровод присоединяется двухпозиционный переключатель. Позволит оперативно определить разгерметизацию мембран. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к области средств перекачки дорогих и редких газов высокой чистоты с одновременным повышением их давления.

Известны мембранные компрессоры с гладкими мембранами: одно-, двух- и многослойные, колебательные движения мембран в которых происходят под действием механического или механико-гидравлического привода или поочередной подачи сжатого рабочего газа или жидкости под мембрану и сброса их из-под мембраны в дренаж. При этом происходит сжатие газа высокой чистоты и выдача его потребителю (см. А.К.Михайлов, В.П.Ворошилов. Компрессорные машины. Москва. Энергоатомиздат. 1989. Стр.11, 20, 21, 73-76).

Недостатками мембранных компрессоров с гладкими мембранами являются следующие:

1. Малый прогиб мембран, определяемый конструктивно из условия прочности и долговечности, вследствие чего для получения приемлемой степени сжатия мембраны должны изготавливаться относительно больших диаметров, что в свою очередь ведет к росту размеров и массы самих компрессоров и к увеличению количества их ступеней. В известных компрессорах отношение радиуса мембраны к ее допустимому прогибу принимается не менее 56.

2. Невозможность оперативно и точно определить момент разгерметизации мембраны и проникновения рабочих газа или жидкости в сжимаемый газ высокой чистоты. Обнаруживается этот факт только при отрицательных результатах анализа чистоты сжатого газа, вышедшего из компрессора, что ведет к невозможности его использования по назначению или к необходимости дополнительной очистки, что не всегда выполнимо.

Применение гофрированных мембран позволяет увеличить их допустимый прогиб в 5-8 раз, что позволяет устранить недостаток №1 из приведенных выше двух с соответствующим уменьшением габаритов и массы компрессора и количества его ступеней.

Наиболее близким решением к предлагаемому мембранному компрессору с гофрированной мембраной является устройство с приводом механико-гидравлического типа, которое состоит из корпуса и крышки, от которых отходят трубки входа газа низкого давления, выхода газа высокого давления, подачи и сброса рабочих газа или жидкости, между которыми установлена гофрированная мембрана, стыки которой с корпусом и крышкой уплотнены резиновыми кольцами и применена однослойная гофрированная мембрана (RU 2350782 C2, 20.10.2008).

Однако это устройство мембранного компрессора имеет такой же недостаток, как и указанный выше недостаток №2 для гладких мембран, т.е. при выполнении этого устройства сохраняется невозможность оперативного и точного определения момента разгерметизации мембраны.

Задачей изобретения является устройство мембранного компрессора, которое позволяет устранить этот недостаток, т.е. оперативно и точно определять момент разгерметизации мембраны и не допустить указанных выше отрицательных последствий такой разгерметизации при сохранении всех преимуществ применения гофрированных мембран перед гладкими.

Эта задача решается тем, что в мембранном компрессоре, состоящим из корпуса и крышки, от которых отходят трубки входа газа низкого давления, выхода газа высокого давления, подачи и сброса рабочих газа или жидкости, между которыми установлена гофрированная мембрана, стыки которой с корпусом и крышкой уплотнены резиновыми кольцами, гофрированная мембрана выполнена из двух однослойных адекватных мембран, герметично соединенных между собой по контуру прилегания, так что между ними остается воздушная полость, причем в центральной части одной из мембран выполнено отверстие, на которое устанавливается переходный диск, также имеющий отверстие в центре, к которому присоединяется сигнальная трубка, выполненная в виде спирали, второй конец которой присоединен к штуцеру, герметизированному с крышкой с помощью резинового кольца и к которому с помощью трубопровода присоединен двухпозиционный переключатель.

Пока ни одна из мембран в составе сдвоенной не потеряла герметичность, двухпозиционный переключатель находится в выключенном состоянии. Когда же происходит разгерметизация какой-либо мембраны из состава сдвоенной, в воздушную полость между мембранами попадает давление особо чистого или рабочего газа или жидкости, которые по сигнальной трубке, штуцеру, трубопроводу достигают двухпозиционного переключателя и включают его.

При этом выдаются звуковой и световой сигналы, которые и указывают на факт разгерметизации. Возможность одновременной разгерметизации обоих слоев сдвоенной мембраны в течение времени от разгерметизации одного из слоев до появления сигнала об этой разгерметизации (примерно, в течение нескольких секунд), ничтожно мало и может не учитываться.

На фиг.1 изображен мембранный компрессор, на фиг.2 - вид А фиг.1

Устройство состоит из крышки 1, корпуса 2, сдвоенной гофрированной мембраны 3, состоящей из двух адекватных мембран, герметично соединенных между собой по контуру прилегания, так, что между ними образуется воздушная полость Б, переходного диска 4, который присоединен герметично к верхней мембране из состава сдвоенной, так, что отверстие в его центре оказывается совмещенным одной стороной с отверстием в верхней мембране, резиновых уплотнительных колец 5, служащих для герметизации стыка крышки 1 и корпуса 2, сигнальной трубки 6, представляющей из себя спираль, имеющую возможность многократно упруго перемещаться вдоль своей оси в соответствии с перемещением центра мембраны и герметично присоединенной к переходному диску 4, штуцера 7, к которому герметично присоединена сигнальная трубка 6 и выход которого из крышки 1 герметизирован резиновым уплотнительным кольцом 8, трубки входа газа низкого давления 9, трубки выхода газа высокого давления 10, трубки подачи и сброса рабочих газа или жидкости 11, крепежных деталей 12, соединяющих между собой крышку 1 и корпус 2, трубопровода 13, соединяющего штуцер 7 с двухпозиционным переключателем 14.

Работает компрессор следующим образом.

Через трубку входа газа низкого давления 9 подается газ низкого давления от источника, при этом крышка 1 и корпус 2 совместно с крепежными деталями 12 удерживают этот газ, обеспечивая прочность всего компрессора, а уплотнительные кольца 5 обеспечивают герметичность стыков мембраны 3 с крышкой 1 и корпусом 2. Мембрана 3 перемещается вниз и прижимается к корпусу 2, рабочие газ или жидкость выдавливаются в дренаж через трубку подачи и сброса рабочих газа или жидкости 11.

Далее прекращается подача газа низкого давления через трубку входа газа низкого давления 9, начинается подача рабочих газа или жидкости через трубку подачи и сброса рабочих газа или жидкости 11, мембрана 3 перемещается вверх и прижимается к крышке 1, при этом газ низкого давления сжимается, давление его повышается, он выдавливается в трубку выхода газа высокого давления 10 и поступает к потребителю. После этого работа компрессора повторяется.

В случае разгерметизации любой из адекватных мембран из состава сдвоенной, в воздушную полость Б между мембранами попадает давление особо чистого газа или рабочих газа или жидкости, которые по переходному диску 4, сигнальной трубке 6, штуцеру 7, герметизированному с крышкой 1 резиновым уплотнительным кольцом 8, трубопроводу 13 достигают двухпозиционного переключателя 14 и включают его. При этом выдаются звуковой и световой сигналы, которые и указывают на факт разгерметизации.

В промышленности предлагаемый изобретением мембранный компрессор может применяться для сжатия редких и особо чистых газов на давления от нескольких атмосфер до нескольких сотен атмосфер, с практически стопроцентной гарантией оперативного и точного определения момента разгерметизации любой из адекватных мембран, составляющих двухслойную мембрану.

Мембранный компрессор, состоящий из корпуса и крышки, от которых отходят трубки входа газа низкого давления, выхода газа высокого давления, подачи и сброса рабочих газа или жидкости и между которыми установлена гофрированная мембрана, стыки которой с корпусом и крышкой уплотнены резиновыми кольцами, отличающийся тем, что гофрированная мембрана выполнена из двух однослойных адекватных мембран, герметично соединенных между собой по контуру прилегания, так что между ними остается воздушная полость, причем в центральной части одной из мембран выполнено отверстие, на которое устанавливается переходный диск, также имеющий отверстие в центре, к которому присоединяется сигнальная трубка, выполненная в виде спирали, второй конец которой присоединен к штуцеру, герметизированному с крышкой с помощью резинового кольца и к которому с помощью трубопровода присоединен двухпозиционный переключатель.

www.findpatent.ru

Какой автомобильный компрессор лучше?

Подкачка шин автомобильным компрессоромАвтомобильный компрессор – устройство, без которого весьма  сложно обойтись. Хотя многие предпочитают подкачивать или накачивать колеса в различных сервисах. Но такие сервисы расположены хотя и часто, но далеко не на каждом шагу. Поэтому наличие автомобильного компрессора в багажнике – это вполне рациональное решение.

А современный рынок автомобильных аксессуаров предлагает компрессоры для подкачки шин в огромном ассортименте. На прилавках можно встретить компрессоры самых разных типов, марок и моделей. В этих условиях неискушенному автомобилисту бывает очень сложно сделать правильный выбор. Поэтому сегодня мы решили выяснить, какой автомобильный компрессор лучше.

Типы автомобильных компрессоров

Можно выделить две большие группы автомобильных компрессоров по принципу создания избыточного давления. А именно:

  1. Компрессоры мембранного типа;
  2. Компрессоры поршневого типа.

Компрессоры мембранного типа

Мембранный автомобильный компрессор

Автомобильный компрессор мембранного типа

Первая группа – это автомобильные компрессоры мембранного типа. В таких устройствах нагнетание воздуха происходит за счет движения эластичной мембраны, обычно сделанной из резины со специальными добавками в составе. В частности, с добавками силикона.

Мембрана создает давление за счет возвратно-поступательного движения. Но следует понимать, что производительность таких компрессоров недостаточно велика, и кроме этого мембрана весьма чувствительна к пониженной температуре воздуха. Если на улице минусовая температура, мембрана начинает терять свою эластичность, и соответственно меняется кривая изгиба мембраны и производительность еще больше падает.

Привод работает, а из-за потери эластичности мембраны, нужное давление не создается. И производительность резко падает. Для автомобилей с большими колесами мембранный компрессор – это вообще не вариант. Хотя в паспортных данных часто указывается, что компрессор может создавать давление до 4-х атмосфер. Но кроме давления важна еще и производительность. Т.е. за какое время компрессор способен наполнить определенный объем с определенным давлением. А с производительностью у мембранных компрессоров явные проблемы. Хотя работать он без выключения может гораздо дольше, по той причине, что трущиеся детали практически отсутствуют, и устройство не так нагревается.

Что касается веса мембранного компрессора, то он несколько меньше, чем вес моделей с поршневым приводом. Кроме этого мембрана, которая выступает самым слабым звеном в конструкции, является деталью сменной, что дает возможность ремонтировать такие компрессоры.

Компрессоры поршневого типа

Поршневой автомобильный компрессор

Автомобильный компрессор поршневого типа

Вторая группа автомобильных компрессоров – поршневые. Модельный ряд таких компрессоров чрезвычайно велик, начиная от компактных моделей, используемых повсеместно, до мощных стационарных компрессоров, которые используются на СТО и в автомобильных мастерских.

Все эти компрессоры работают по одному принципу – избыточное давление создается за счет движения поршня (поршней). Поршневой компрессор построен по принципу поршневого двигателя, только с противоположной функцией. Не поршневая группа делает работу под воздействием сгорания топлива, а электропривод приводит в движение элементы поршневой группы, создавая избыточное давление в цилиндре, и таким способом накачиваются колеса автомобиля.

Теперь, чтобы понять, какой автомобильный компрессор лучше, предлагаем рассмотреть достоинства и недостатки поршневых устройств, по сравнению с компрессорами мембранного типа.

Достоинства поршневых автомобильных компрессоров

Основное достоинство поршневых автомобильных компрессоров – их более высокая производительность, по сравнению с компрессорами мембранного типа. Хотя и тут бывают исключения. Но нужно сравнивать только одинаковые по мощности устройства. Тогда оценка будет объективной. И нужно понимать, что чем больше объем цилиндра, тем производительность будет выше.

Второе достоинство поршневых автомобильных компрессоров – возможность создания более высокого давления, которое позволяет накачивать достаточно большие автомобильные шины. С некоторыми типами автомобильных шин мембранный компрессор просто не справится.

Мембранный компрессор может поднимать давление только до того уровня, пока мембрана под действием встречного давления из автомобильной шины не станет равна давлению, которое создает компрессор. Мембрана просто останавливается, хотя двигатель продолжает толкать ее шток. В таком случае обратный клапан просто перестает открываться из-за одинакового давления внутри цилиндра и в шине автомобиля.

Недостатки поршневых компрессоров

Эти устройства весьма чувствительны к перегреву. Перегрев получается за счет тепла, которое выделяется при трении поршня о поверхность цилиндра, трения в подшипниках, трения во втулках. Кроме этого при сжатии воздуха, согласно законам физики, температура тоже повышается. И повышенная температура начинает влиять на состояние поршневой группы и на состояние обмотки электродвигателя. И если в компрессоре нет автоматического устройства, которое отключает питание при повышенной температуре, компрессор просто выходит из строя.

Еще один недостаток – поршневые компрессоры не ремонтируются. После того как под воздействием трения стираются поршни и поверхности цилиндра, вся система теряет герметичность.

Некоторые производители используют в поршнях кольца из тефлона, которые имеют минимальный коэффициент трения. Такие кольца увеличивают ресурс поршневой группы. В дорогих автомобильных компрессорах поршневого типа для поршней и цилиндров применяются прочные легированные стали. В более дешевых, а иногда, по сути, одноразовых компрессорах используются поршни, сделанные из пластмассы.

Компрессоры с пластмассовыми поршнями долго не живут.

Предлагаем читателю сделать перерыв в чтении и посмотреть небольшой обзор популярных компрессоров для подкачки автомобильных шин:

Дополнительные функции компрессоров

При выборе компрессора для накачки шин следует обращать внимание и на дополнительные функции этих устройств. Давайте разберемся, какой автомобильный компрессор лучше, с точки зрения наличия в нем тех или иных дополнительных функций.

Питание компрессоров может происходить по различным принципам. Наиболее распространенный способ – питание от бортовой сети автомобиля. Причем запитываться компрессор может и от прикуривателя в салоне, и непосредственно от аккумулятора. Во втором случае устройство подключается к аккумулятору при помощи зажимов типа «крокодил».

Соединение с аккумуляторной батареей характерно для компрессоров с большой мощностью и большим внутренним сопротивлением. Если такой компрессор подключить к разъему прикуривателя, проводка может не выдержать, или сработает защита проводки.

Еще один тип питания – комбинированный. Компрессор может питаться от собственных аккумуляторов, а также от сети в 220В и от бортовой сети автомобиля.

Вариант, когда компрессор питается только от собственных аккумуляторов – подходит меньше всего. Слишком маленькая емкость собственных аккумуляторов. И хватит этой емкости, чтобы накачать только одно колесо.

Весьма желательно наличие в компрессоре собственного манометра. Это даст возможность контролировать процесс накачивания.

avtowithyou.ru

Мембранный компрессор

 

Использование: разделение газовых смесей в химической и нефтехимической промышленности. Сущность изобретения : компрессор содержит блок из крышки, опорной плиты и зажатой между ними гибкой мембраны, связанной с подвижным штоком привода. На крышке установлены газовые клапаны. Гибкая мембрана снабжена окнами, закрытыми полупроницаемой диффузионной мембраной, селективной к целевому компоненту. Это позволяет сочетать в одном аппарате сжатие газовых смесей и их разделение. 1 ил.

Изобретение относится к энергетике, в частности к конструкциям компрессорной техники и аппаратов, предназначенных для разделения газовых смесей с помощью диффузионных мембран в виде пленок, и может быть использовано для очистки отходящих газов от серийных соединений и углекислого газа, получения обогащенного кислородом воздуха, в химической и нефтехимической промышленности, в частности, для выделения водорода из водородсодержащих газовых смесей, выделения метана из биогаза сельскохозяйственного производства.

Известны мембранные аппараты пластино-рамной конструкции, предназначенные для разделения газовых смесей путем селективной проницаемости через полупроницаемые диффузионные мембраны, состоящие из ряда прилегающих друг к другу камер, каждая из которых образована в результате плотного прижима мембран, выполненных в виде плоских пластин, к обеим сторонам прямоугольной рамы. Большое число таких рам стянуты между собой в пакет вставленными в металлические обоймы болтами и помещены в цилиндрический сосуд высокого давления. Соседние мембраны отделаны друг от друга с помощью сепараторных пластинок из волокнистого, пористого материала (например, из фильтровальной бумаги) или металлической решетки (сетки), служащих опорой для находящихся под давлением мембран и обеспечивающих пропускание проникшего газа [1] Недостатком известной конструкции является наличие корпуса высокого давления аппарата, поскольку присутствие газовой среды под избыточным давлением по соображениям механической прочности требует рассчитывать его на прочность с запасом, что приводит к значительным затратам металла и для его работы обязательно необходим компрессор. Известны мембранные компрессоры, предназначенные для сжатия газа возвратно-поступательным движением мембраны, состоящие из блока с расположенной в нем гибкой (металлической) мембранной, связанной с подвижным штоком привода и зажатой по контуру между крышкой и опорной плитой, с находящимися в крышке всасывающим и нагнетательным клапанами [2] В настоящее время для разделения газовых смесей используются системы, состоящие из отдельно взятых мембранных аппаратов и компрессора, основным недостатком которых является сложность, громоздкость конструкции, а также недостаточная эффективность, вызванная рассредоточением по различным агрегатам стадий сжатия и разделения газовой смеси. Известный мембранный компрессор, конструкция которого выбрана в качестве прототипа, обладая лишь одной полезной характеристикой возможностью компримирования (сжатия) газов, имеет весьма существенный недостаток, а именно не может быть использован для непосредственного разделения газовых смесей. Цель изобретения устранение указанных недостатков и обеспечение возможности разделения смеси газов непосредственно в компрессоре. Цель достигается тем, что в мембранной компрессоре, содержащем блок из крышки и опорной плиты, зажатой между ними гибкой мембраны, связанной с подвижным штоком привода и установленными на крышке газовыми клапанами, согласно изобретению гибкая мембрана снабжена окнами, закрытыми полупроницаемой диффузионной мембраной, селективной к целевому газовому компоненту, а на опорной плите установлен клапан для его отвода. Сущность предлагаемой конструкции компрессора для разделения газовых смесей иллюстрируется чертежом. В корпус блока компрессора, состоящего из опорной плиты 1 и крышки 2 с всасывающим клапаном 3 и клапаном отсечки сбросного газа 4, помещена гибкая мембрана 5, связанная с подвижным штоком 6 привода и зажатая по контуру между крышкой и опорной плитой, а также снабжена окнами 7, закрытыми диффузионной мембраной, селективной к целевому компоненту, для отвода которого в опорной плите установлен клапан 8. Предлагаемый мембранный компрессор для разделения газовых смесей работает следующим образом. Исходная газовая смесь всасывается через клапан 3 за счет разрежения, создаваемого гибкой мембраной 5 при движении (чертеж) жестко связанного с ней штока 6. Полость между крышкой 2 и мембраной 5 заполняется исходной смесью. При обратном движении штока 6 и гибкой мембраны 5 происходит сжатие исходной газовой смеси. Под воздействием перепада (разности парциальных давлений) давления выделяемый целевой газовой компонент диффундирует через окна 7, закрытые пленкой, например, полимерного материала, селективного к целевому компоненту, в подмембранную полость между мембраной и опорной плитой 1. По достижении мембраной 5 положения, при котором концентрация выделяемого целевого компонента снижается настолько, что дальнейшее его выделение становится невозможным, открывается клапан отсечки сбросного газа 4 и сбросный газ (обедненный целевым компонентом) выпускается для дальнейшей утилизации или сбрасывается, в случае ненадобности, в атмосферу. Открытие сбросного клапана 4 может происходить при достижении заданного давления и завершается при касании клапана гибкой мембраной 5. На последующем ходе штока 6 происходит всасывание следующей порции исходной смеси в надмембранную полость и вытеснением целевого компонента из подмембранной полости через клапан отвода 8. Для исключения обратной диффузии выделяемого целевого газового компонента через окна селективной мембраны, необходимо обеспечить чтобы потери давления в сети выделяемого газового компонента были меньше, чем рабочий перепад давления на селективной мембране. Далее цикл повторяется. Таким образом, в предлагаемом компрессоре для разделения газовых смесей процесс выделения целевого газового компонента происходит одновременно (совмещается) с циклом сжатия исходной смеси. Использование обратного хода рабочей гибкой мембраны позволяет получить целевой компонент в компримированном, зачастую, в готовом для использования виде. Пример. В корпус блока компрессора, состоящего из опорной плиты 1 и крышки 2 с всасывающим клапаном 3 и клапаном отсечки сбросного газа 4, помещена сдвоенная гибкая мембрана 5, изготовленная, например, из прочной резины или газонепроницаемого эластомера, жестко связанная с подвижным штоком 6 механического привода и зажатия по контуру между крышкой и опорной плитой и снабженная окнами 7, закрытыми полупроницаемой полимерной мембраной, например, из полидиметилсилоксана или поли-4 метилпентена-1, селективными к такому целевому газовому компоненту, как кислород, при разделении воздушных смесей. В зависимости от требуемого давления и количества целевого компонента рассчитывается прочность и толщина полупроницаемой полимерной мембраны. Так, при перепадах на рабочей мембране до 3 атитолщина полидиметилсилоксановой или поли-4-метилпентеновой мембраны может составлять 100 300 мКм. Учитывая, что в настоящее время большая часть полупроницаемых мембран производится либо армированными стекло- или капроновыми волокнами, либо выпускается на прочной сетчатой подложке, опасаться быстрого выхода из строя полимерных мембран при работе в таком компрессоре не следует. Следует отметить, (что можно ожидать), что ресурс работы полимерной полупроницаемой мембраны будет сравним с ресурсом работы рабочей гибкой мембраны. Естественно, превышение давления выше расчетного может привести к выходу из строя полупроницаемой мембраны, но это может быть лишь в случае нарушения настройки предохранительных клапанов, которыми снабжены все, без исключения, газовые компрессоры. Как правило, предохранительный клапан имеет давление настройки, превышающее рабочее давлением с определенным запасом и срабатывает при забивании или перекрытии напорной линии. Таким образом, надежная работа предлагаемого компрессора для разделения газовых смесей может быть гарантирована. Учитывая, что в последние годы выпускаются компрессоры с двумя или четырьмя мембранными полостями, вопрос о производительности по целевому компоненту таких компрессоров по изобретению решается без особых трудностей. Поскольку в газовых компрессорах всегда предусматривается предварительная очистка газовых смесей от пыли и твердых частиц посредством механических фильтров, то проблем с засорением окон полупроницаемой мембраны в теле рабочей гибкой мембраны не предвидится. Технически окна в рабочей мембране могут быть выполнены в виде круглых или овальных отверстий (аналогично перфорациям) в двух слоях рабочей мембраны, между которыми расположена сплошная полупроницаемая полимерная мембрана, селективная к заданному целевому газовому компоненту. Меняя материал полупроницаемой мембраны, можно широко распространить использование предлагаемой конструкции компрессора для разделения газовых смесей, что особенно эффективно при содержании в них таких легкопроникающих газовых компонентов, как водород, гелий, метан, сероводород или углекислый газ. С помощью предлагаемого изобретения можно выделять водород из водородсодержащих продувочных газов цикла синтеза аммиака в азотной промышленности, при выделении гелия из природного газа, метана из биогаза при переработке сельскохозяйственных отходов или утилизации CO2 из концентрированных выхлопных газов. Преимуществом предлагаемой конструкции мембранного компрессора наряду с полезной способностью компримирования (сжатия) газа по сравнению с известными является ее качественно новая эксплуатационная характеристика, такая, как возможность разделения газовых смесей с подачей целевого газового компонента в готовом для использования виде. Предлагаемая конструкция мембранного компрессора по сравнению с прототипом является более универсальной, многофункциональной, имеет широкие возможности для использования в различных условиях газодинамических режимов и заметно улучшенные эксплуатационные характеристики. Лабораторный образец такого компрессора с поли-4метил-пентеновой мембраной позволяет ожидать получение из воздуха состава; 20% O2 + 80%N2 при исходном давлении 2 ати, в подмембранной полости компрессора обогащенный кислородом воздух при давлении 0,3 ати следующего состава: 44% O2 + 56% N2 и в сбросном газе: 19% O2 + 81% N2. В соответствии с предлагаемой конструкцией в настоящее время разрабатывается рабочая документация для изготовления опытного образца компрессора для экспериментальной апробации.

Формула изобретения

Мембранный компрессор, содержащий блок из крышки с газовыми клапанами, опорной плиты и зажатой между ними гибкой мембраны, связанной с подвижным штоком привода, отличающийся тем, что гибкая мембрана снабжена окнами, закрытыми полупроницаемой диффузионной мембраной для селективного отделения целевого газового компонента, а опорная плита снабжена установленным на ней клапаном для отвода целевого газового компонента.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru


Смотрите также