专利名称：压缩空气用户处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对工矿动力用压缩空气进行再处理的装置。
由常规的中央空压站联网(线)供气的用户，大都不能有效地控制压缩空气的品质状态。由于管线随生产发展而加长、中央空压机老化、沿程泄漏、近年来投产的一些欧洲等地区制造的用气设备要求高于用户原常规压力供气，加之管网中同时用气的户数随时会有较大的变动等因素，目前，相当多的用户存在以下四方面的问题而直接影响生产1、气源压力达不到用气设备额定值，甚至仅有额定值的一半；2、气源压力波动严重；3、额定0.6-0.9MPa供气的设备不能正常开动；4、气体中液、固相杂质成份含量大。
为解决空气升压问题，中国专利92221743.2公开了一种空气升压装置，但是该装置是安装在汽车舱内或高原地区的居室中，升高车舱内或居室内的大气压以解决人们缺氧的问题。
本实用新型的目的在于提供一种安装在压缩空气用户单位的气源进口处，对网线所供压缩空气实施增压、稳压、降温及去除杂质后，以可供选择的一种或两种压力值，或者以单倍或双倍流量，向该用户所属用气设备输出合格气体的压缩空气用户处理装置。
本实用新型是以下述方式实现的。
一种包括有机座31，预处理器2、压油器20、精滤器14、18、压力表17、安全阀、管道与管路附件的压缩空气用户处理装置，其特征是增设了增压器10、换热器28、29、调压器4、12、21和气路集成块22所组成；气路集成块22(以下简称集成块)是全装置气路配置的枢纽，它与机座31紧固在一起，在集成块22的正面设置装有压力表17的仪表盘，集成块的正、背面各装一台增压器10，增压器10的动力部23、23a压缩部24、24a的进、排气口分别以管道连接至集成块接口；集成块22顶面装有一台压油器20，其油管分别接增压器的润滑点，压油器20的动力气管接至增加器动力部23、23a上；集成块22顶面设有左、右两列共九个接口，其中左列四个，右列五个，左列中最前和最后位置的接口分别以管道串接油雾器19、13和分调压器21、12，中间的两个接口以管道连接精滤器14、18的入口；右列中最前和最后位置的接口分别以管道与分调压器21、12的出口连接，居中的接口用管道与预处理器出口连接，其间串接总调压器4，其余两个接口以管道串接单向阀26、3后与换热器28、29顶部入口连通；集成块22的左侧面和右侧面分别设有三个和四个接口，左侧面(即K向面)从中间接口接出的管道分两路分别串接截止阀7、8和单向阀6、9后与另两个接口连通；右侧面两个低位接口分别串接单向阀25、25a后与换热器28、29切向入口连通，两个高位接口则以管道直接与换热器、28、29的切向出口连通；两台精滤器14、18安装在集成块28左侧，两台换热器28、29安装在集成块、22的右侧，装有阀门1的预处理器安装在换热器28、29右侧，精滤器14、18、换热器28、29、预处理器、下部的排污管与机座41连通，机座41上安装有废气排放管5。
所述增压器10是由动力部23、压缩部24和中间体40组成，动力部23与压缩部24通过中间体40连成一体，动力部23的上端装有换向阀51和滑阀35，换向阀51与换向杆36连接，换向杆36插入活塞杆39内，活塞杆39上端和下端分别连接活塞37和46，动力部23的壳体上设有进气口49和排气口38，进气口通过气道50连通换向阀51和滑阀35，动力部23下腔装有气门48 ；压缩部24壳体上设有进气口42和排气口45，在压缩部24上还装有四个单向阀41、43、44、47。
所述的换热器28是由封头53、罐体57、装焊有内套60的锥体59和集污三通管61通过法兰连接在一起；在封头53的正中装焊有带法兰的钢管70，其侧面与伸出封头53并与之焊连的弯管69接焊成三通状态，弯管69上端装有安全阀71，封头53上接装温度仪表，侧面焊接排气管54；钢管70与中段开有许多小孔的芯管68以法兰连接，芯管68上焊有堵头52、66和隔板67，在两个堵头52、66间装焊芯筒56，芯筒56外装有螺旋片55；锥体59侧面焊有进气管58，集污三通管61下部插焊的短管63与芯管68通过胶管65连接，在集污三通管61的两侧为排污与检修各开一小孔62和64。
所述的调压器中为防止非专责人员拧动螺盖74造成意外事故，在顶部护帽73和螺盖座75之间安装有锁子。
所述的集成块22的β面(即顶面)上并有九个接口，编号76-84；α面(即右侧面)上开有四个接口，编号88-91；γ面(即正面)上开有四个接口，编号96-99；α’面(即左侧面)上开有三个接口，编号85-87；γ’面(即背面)上开有四个接口，编号92-95。其中，接口78与86连通，87与81、95连通，85与84、96连通，94与88连通，97与89连通，91与82连通，90与83连通，92与79连通，99与77连通，93与80连通，98与76连通；在集成块22外部，各接口通过管道与各相应部件的连接关系如下接口76与分调压器21的出口连通，接口77与单向阀26进口连通，接口78与总调压器4的出口连通，接口79与单向阀3的进口连通，接口80与分调压器12的出口连通，接口81与油雾器13的进口连通，接口82与精滤器14进口连通，接口83与精滤器18的进口连通，接口84与油雾器19的进口连通；接口88与单向阀25a的进口连通，接口89与单向阀25的进口连通，接口90与换热器28的侧向出口连通，接口91与换热器29的侧向出口连通；接口96与增压器压缩部24的进口连通，接口97与增压器压缩部24的出口连通，接口98与增压器动力部23的进口连通，接口99与增压器动力部23的出口连通；接口85与单向阀6的出口连通，接口86分别与截止阀7、8的进口连通，接口87与单向阀9的出口连通；接口92与增压器动力部23a的出口连通，接口93与增压器动力部23a的进口连通，接口94与增压器压缩部24a的出口连通，接口95与增压器压缩部24a的进口连通。
如下图1是压缩空气用户处理装置的立体示意图；图2是图1中K向立体局部示意图；图3是压缩空气用户处理装置的系统连接原理图；图4是增压器的结构示意图；图5是换热器的结构示意图；图6是换热器的俯视图；图7是调压器的结构示意图；图8是集成块的主视图(α面)；图9是集成块的俯视图(β面)；图10是集成块的左视图(γ面)；图11是集成块的右视图(γ’面)；图12是图9中沿A-A的剖面图；图13是图9中沿B-B的剖面图；图14是图9中沿C-C的剖面图；图15是图9中沿D-D的剖面图；图16是图9中沿E-E的剖面图；图17是图9中沿F-F、G-G的剖面图；
图18是图9中沿H-H的剖面图；图19是图10中K向视以下结合附图通过实施例进一步详述。
在一种带有框形检修构架的中空的机座31上安装了由预处理器2、增压器10、换热器28、29、压油器20、精滤器14、18、调压器4、12、21、气路集成块22、压力表17与安全阀、管道与管路附件组成的压缩空气用户处理装置。可根据用户需要设计成系列产品及变种机型。
集成块22是全装置气路配置的枢纽，它与机座31紧固在一起，又构成了各部件的安装本体。
在集成块22的正面上方设置一面仪表盘，盘面上所装的仪表分别显示原始气源压力，用户所选择的两挡供气压力以及润滑油的油压等。
集成块22的正面和背面各装一台增压器，增压器的动力部23和压缩部24的进、排气口分别以管道连接至正面、背面的集成块接口；集成块22顶面装一台压油器20，其油管分别接通两台增压器的六个润滑点，压油器20的动力气管接在增压器动力部23的接口上；从集成块22的正面看去，集成块22顶面设有左、右两列共九个接口，其中左列四个，右列五个。左列中最前和最后位置的接口分别以管道串接了油雾器19、13和分调压器21、12，中间的两个接口各以管道连接两个精滤器14、18的入口；右列中，最前和最后位置的接口分别以管道与两个分调压器21、12的出口相连接，居中的一个以管道连接预处理器2出口，其间串接了一个总调压器4，其余两个则以管道串接单向阀后26、3后与换热器28、29顶部入口连通；
从集成块22的正面看去，其左侧面和右侧面分别设有三个利四个接口。在左侧面，从中间接口接出的管道分两路分别串接了截止阀7、8和单向阀6、9后与另两个接口连通；在右侧面，两个低位接口分别在串接单向阀25、25a与换热器28、29切向入口连通，两个高位接口则以管道直接与换热器28、29的切向出口连通。
上述连接关系及方位决定了两台精滤器14、18在集成块22以左纵向排列；两台换热器28、29在集成块22以右纵向排列。预处理器2则置于换热器28、29的右方，而精滤器14、18、换热器28、29、预处理器2下部的排污管(阀)均对做成中空但底部有开孔的机座31连通，机座31在一个对应的砼基础坑上锚固，该坑可由用户引通一个废油渗坑内，中空的机座31上通出一根竖管5引至室外四米以上做为废气排放管。
压缩空气用户处理装置的工作过程如下由中央空压机经供气网进入用户单位的原始压缩空气首先经阀门1引入预处理器2，气体中大部分非气相杂质在此离析并由自动疏水阀30送入机座31的腔壳，而被分离出的气体则由预处理器2的出口引接在总调压器4上。
当用户选择两挡压力分别从输出口32、34供出成品气时，将总调压器4调成常开状态，则预处理后的气体即可同时通过阀门7、6和8、9分别途径油雾器19、分调压器21和油雾器13、分调压器12送往两台增压器的动力部23、23a和压缩部24、24a，在用户自备气包内压力因设备耗气而低于用户在分调压器21、12上调定的期望值时，分调压器21、12自动开通，将预处理后的气体引入增压器动力部23、23a作功，与此同时，引入增压缩部24、24a的压缩空气被再次压缩升压，经单向阀25、25a送入换热器28、29内作降温处理及入精滤器18、14过滤后送用户自备气包。而在增压器动力部23、23a作完功的气体则经单向阀26、3送入换热器28、29内吸收增压气体的热量后成为废气径阀27、27a排入机座31的腔壳内。一经用户自备气包内压力达到用户期望值，则分调压器21、12立即自动关断通往增压器动力部23、23a的气路使对用户自备气包的供气停止，如此反复，输出口32、34输出的成品气压力即自动稳定在用户期望值上。
由附图3还可以看出，压油器20的动力引自增压器动力部23、23a，其供油对象是增压器的各润滑注油点共计6处。
当用户选择双倍流量从输出口33供出成品气时，只需切断阀门16和11开通自用户自备气包至总调压器4两路管线中之任一路，开启阀门15，并切换用户自备气包之后的各阀门，在总调压器4上调出所期望的压力值即可。当然还可以通过阀门切换使得两台增压器之一台及其所连带的分调压器、换热器、精滤器、用户自备气包单边工作，另一边处于备用。此时，供油系统也应作相应切换。
增压器的工作过程压缩空气进入进气口49，通过气道50进入换向阀51和滑阀35，再通过滑阀35进入动力部气缸上腔推动活塞37、46向下运动，使压缩部气缸上腔充气，而下腔的空气被再次压缩升压并从排气口45排出。与此同时，动力部气缸下腔内的气体经由滑阀35沟通的气道排往排气口38。当活塞37向下行近于临界位置时，换向杆36被挂使换向阀51换向，从而使滑阀35滑动致压缩空气进入动力部气缸下腔，使活塞37、46向上运动，动力部气缸上腔内的气体经由滑阀35沟道的气道排往排气口38。此时，压缩部气缸下腔充气，而上腔的压缩空气被再次压缩升压并从排气口45排出，如此周而复始，排气口45排气不止。
换热器的工作过程在增压器动力部作完功的气体由进口72导入后，依自身压力从芯管68上各小孔喷溢并骤然膨胀吸收芯筒56外沿螺旋片55运动气体的显热，并有效地消除增压器动力部的排气噪声，与此同时，由增压器压缩部输出的增压升温并携有润滑油等杂份的气体由进气管58导入后立即在锥体59直段内壁高速旋转并螺旋向下运动，旋转气流中的杂质籍离心力作用而开始离析于锥体内壁，随着旋转半径减小，旋转速度进一步提高，在锥体下部形成强烈的旋风状上升气流并被内套60引入由螺旋片55、罐体57内壁、芯筒56外壁构成的螺旋上升形气道并在此被吸热降温，最后由排气管54送往精滤器，而在锥体内壁析出的杂质则在旋转气流作用下凝聚成大的质点向下运动，最终经芯管68与锥体59下部直段的内壁、集污三通管61上口的内壁间形成的环状间隙进入集污三通管61内积存，定期从排污孔64排入机座31的壳腔。
本压缩空气用户处理装置具有以下优点1、由于该装置集增压、稳压、去除杂质、气体降温、消除排气噪声等多种功能于一体，使用户不再受气源压力低、压力不稳定、杂质多等因素的困扰而直接向用气设备提供高品质的压缩空气，这对延长设备寿命，增加设备出力，大幅度地提高生产效率具有重要意义；2、由于具有单、双倍流量供气和两挡压力供气功能，不仅适用于不同流量要求的用户，而且对技术改造后需要对原有设备和新引进的额定供气压力较高的设备同时供气的用户也十分便利，故本实用新型具有很强的通用性；3、由于增压器接受用户气包压力变化所发出的启停指令十分敏感，使得成品气压力波动甚微。也正是由于这个原因，当各用气设备同时使用率很低或为零(不用气)时，全装置即自动停车，相当于及时关闭了该用户的气源总阀，这对于节约用气以及改善全网的供气状态十分有益；4、改善了中央空压机的运行状态。
常常有这样的情况当少数生产关键用户报怨压缩空气压力不够时，中央空压站只得调高压力开重车，或启动备用空压机，这无疑对中央空压机和管网以及其它用户的陈旧用气设备均不利。用户在实施本实用新型后，可以从供气管网中取用较低的压力(例如0.3MPa)自行调出所需的使用压力，中央空压机则可以适当降低供气压力，使压缩比下降，机器负荷减轻、工作温度下降，少开或免开备用机，不仅会大大延长中央空压机及供气管网的寿命，减少停机故障，降低维修费用，而且节电效果明显。这对于暂无力更新老旧空压机的大中型企业改善动力条件具有重要意义；5、本装置对经再次压缩增压而致温度升高的气体采取的降温措施未再投入新的能量，而是利用增压器动力部排出的废气吸收热量，不仅实现了能源二次利用，也有效地消除了废气排出时对周围环境的噪声污染。
6、因本装置不用电，故对于供电不便、潮湿及空气中含有易燃易爆气体的生产环境也有广泛的适用性，如野外工程、隧道开拓、煤矿井下等。在机架上装钢轮或胶轮即可成为在铁轨或路(地)面上移(拖)动的改型装置。
7、本装置所选用的部分商品件都是市场上的成熟定型件，这就使得全装置运行可靠，故障因素少，使用寿命长，备件来源也十分可靠。
8、全自动运行。用户在使用中只需定期巡视加油或视情况切换润滑方式而无需专人操作，实现了最低的设备定员和最少的维修费用。
权利要求1.一种包括有机座31、预处理器2、压油器20、精滤器14、18、压力表17、安全阀、管道与管路附件的压缩空气用户处理装置，其特征是增设了增压器10、换热器23、29、调整压器4、12、21和气路集成块22所组成；气路集成块22是全装置气路配置的枢纽，它与机座31紧固在一起，在集成块22的正面设置装有压力表17的仪表盘，集成块的正、背面各装一台增压器10，增压器10的动力部23、23a和压缩部24、24a的进、排气口分别以管道连接至集成块接口；集成块22顶面装有一台压油器20，其油管分别接增压器的润滑点，压油器20的动力气管接至增压器动力部23、23a上；集在块22顶面设有左、右两列共九个接口，其中左列四个，右列五个，左列最前和最后位置的接口分别以管道串接油雾器19、13和分调压器21、12，中间的两个接口经管道连接精滤器14、18的入口；右列中最前和最后位置的接口分别以管道与分调压器21、12的出口连接，局中的接口用管道与预处理器出连接，其间串接总调压器4，其余两个接口以管道串接单向阀26、3后与换热器28、29顶部入口连通；集成块22左侧面和右侧面分别设有三个和四个接口，左侧面从中间接口接出的管道分两路分别串接截止阀7、8和单向阀6、9后与另两个接口连通；右侧面两个低位接口分别串接单向阀25、25a、后与换热器28、29的切向出口连通；两台高位接口则以管道直接与换热器28、29的切向出口连通，两台精滤器14、18安装在集成块22左侧，两台换热器28、29的右侧，精滤器14、18、换热器28、29、预处理器2下部的排污管与机座31连通，机座31上安装有废气排放管5。
2.根据权利要求1所述的压缩空气用户处理装置，其特征是所述增压器10是由动力部23、压缩部24和中间体40组成，动力部23与压缩部24通过中间体40连成一体，动力部23的上端装有换向阀51和滑阀35，换向阀51与换向杆36连接，换向杆36插入活塞杆39内，活塞杆39上端和下端分别连接活塞37和46，动力部23的壳体上设有进气口49和排气口38，进气口通过气道50连通换向阀51和滑阀35，动力部23下腔装有气门48；压缩部24壳体上设有进气口42和排气口45，在压缩部24上还装有四个单向阀41、43、44、47。
3.根据权利要求1所述的压缩空气用户处理装置，其特征是所述的换热器28是由封头53、罐体57、装焊有内套60的锥体59和集污三通管61通过法兰连接在一起；在封头53的正中设置有带法兰的钢管70，其侧面与伸出封头53并与之焊连的弯管69接焊成三通状态，弯管69上端装有安全阀71，封头53上接装温度仪表，侧面焊接排气管54；钢管70与中段开有许多小孔的芯管68以法兰连接，芯管68上焊有堵头52、66和隔板67，在两个堵头52、66间装焊芯筒56，芯筒56外焊有螺旋片55；锥体59侧面焊有进气管58，集污三通管61下部插焊的短管63与芯管68通过胶管65连接，在集污三通管61的两侧为排污与检修各开一小孔62和64。
4.根据权利要求1所述的压缩空气用户处理装置，其特征是所述的调压器中为防止非专责人员拧动螺盖74造成意外事故，在顶部护帽73和螺盖座75之间安装有锁子。
5.根据权利要求1所述的压缩空气用户处理装置，其特征是所述的集成块22的顶面上开有九个接口，编号76-84，右侧面上开有四个接口，编号88-91，正面上开有四个接口，编号96-99，左侧面上开有三个接口，编号85-87，背面上开有四个接口，编号92-95；其中接口78与86接通，87与81、95连通，85与84、96连通，94与88连通，97与89连通，91与82连通，90与83连通；92与79连通，99与77连通，93与80连通，98与76连通；在集成块22外部，各接口通过管道与各相应部件的连接关系如下接口76与分调压器21的出口连通，接口77与单向阀26进口连通，接口76与分调压器21的出口连通，接口77与单向阀26进口连通，接口78与总调压器4的出口连通，接口79与单向阀3的进口连通，接口80与分调压器12的出口连通，接口81油雾器13的进口连通，接口82与精滤器14的进口连通，接口83与精滤器18的进口连通，接口84与油雾器19进口连通，接口88与单向阀25a进口连能，接口89与单向阀25的进口连通，接口90与换热器28的侧向出口连通，接口91与换热器29的侧向出口连通，接口96与增压器压缩部24的进口连通，接口97与增压器压缩部24的出口连通，接口98与增压器动力部23的进口连通，接口99与增压器动力部23的出口连通；接口85与单向阀6的出口连通，接口86分别与截止阀7、8的进口连通，接口87与单向阀9的出口连通，接口92与增压器动力部23a的进口连通，接口93与增压器动力部23a的进口连通，接口94与增压器压缩部24a的出口连通，接口95与增压器压缩部24a的进口连通。
专利摘要压缩空气用户处理装置涉及一种对工矿动力用压缩空气进行再处理的装置。它是由机座31、预处理器2、压油器20、精滤器14、18、压力表17、增压器10、换热器28、29、调压器4、12、21、气路集成块22，以及安全阀、管道、与管路附件所组成。原始压缩空气进入预处理器2，处理后的气体经调压器4进入增压器10增压，增压后的气体进入换热器28、29降温处理，降温处理后的增压气体引入精滤器18、14过滤后送用户气包备用。本装置可增压、稳压、去除杂质、气体降温、消除排气噪声。
文档编号F15B21/00GK2246207SQ9424628
公开日1997年1月29日 申请日期1994年11月29日 优先权日1994年11月29日
发明者李旭华 申请人:李旭华