ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

На многих предприятиях машиностроения и приборостроения, нефтепереработки, нефтехимии, деревообработки, нефтегазодобывающих комплексах, базах и т.п. имеется сеть сжатого воздуха давлением до 0,8 МПа (расчетное давление 0,63 МПа), предназначенная для приведения в действие пневматических и комбинированных пневмогидравлических устройств. Это обеспечивает экологическую и пожарную безопасность объектов и производств. Вместе с тем на предприятиях имеются периодически используемые гидравлические системы, для задействования которых целесообразно применить переносную, малогабаритную и безопасную насосную станцию. Предприятия, базы и комплексы нуждаются в гидравлических испытаниях элементов и объектов, работающих под давлением, в процессе производства, монтажа и эксплуатации. Для подобных рассредоточенных объектов, опасных для обслуживания персонала, также целесообразно использование переносной испытательной установки, работающей на негорючих и безопасных рабочих средах. Наконец, традиционная зарядка пневмогидроаккумуляторов азотом сопровождается большими потерями последнего. Очевидно, что при давлении зарядки аккумулятора, например 15 МПа, из баллона можно использовать лишь часть азота. Эти и подобные технологические операции можно успешно реализовать с помощью предлагаемой пневмоприводной насосной станции.

Основу станции составляет пневмоприводной насос 1, который на рисунке условно изображен в виде сблокированных пневмопривода и гидронасоса. Пневмоприводные насосы (см., например, банк данных Интеллект № 51-005-2000) включают пневмопривод с возвратно-поступательного действия (с автоматическим реверсированием), шток которого напрямую соединен со штоком поршневого гидронасоса. Максимальное давление Р _Н на выходе из насоса зависит от давления Р _В воздуха и соотношения площадей привода и насоса:

Р _Н=Р _В·А _П/А _Н,

где А _П, А _Н - эффективные площади привода и насоса. При условном давлении воздуха Р _В=0,63 МПа расчетное давление на выходе из насоса Р _Н=25 МПа. Задействование пневмопривода от пневмосети давлением до 0,8 МПа осуществляется посредством фильтра-влагоотделителя 2 (см. рисунок), редукционного клапана 3, вентиля 4 и лубрикатора (маслораспределителя) 5. Непосредственно запуск пневмопривода (и всей насосной станции) производится открытием вентиля 4. Насос, забирая гидрожидкость (не только минеральное масло) из бака 6 через систему фильтров 7 и 8, может работать, как минимум, в двух режимах: 1) при задействовании гидрораспределителя 9 - в качестве переносной пожаробезопасной насосной станции, в том числе для гидроиспытаний; 2) при использовании распределителя 10 - для заправки пневмогидроаккумуляторов техническим азотом (инертным газом).

Для работы станции по второму режиму предусмотрен разделитель сред 11, его основу составляют технологический пневмогидроаккумулятор поршневого типа. Азот забирается из баллона под первоначальным давлением до 15 МПа, заполняя разделитель до отказа, вследствие расширения давления газа сжимается, а плавающий поршень опускается в крайнее нижнее положение. Затем гидрожидкость от насоса 1, посредством распределителя 10, выдавливает газ в направлении, показанном стрелками. Газ дополнительно сжимается да заданного давления. Обратные клапаны 12 и 13 предотвращают обратный поток газа; вентилем 14 отсекают пневмогидроаккумулятор от системы. Заправка аккумуляторов азотом (под давлением) производится, практически, до полной разрядки баллона, когда давление в нем составляет 0,5-1,5 МПа. При традиционной зарядке аккумуляторов в баллонах остается 30 и более % дефицитного газа. На этой основе возможна перекачка из баллонов любых сжатых газов. При поступлении газа в разделитель 11 имеющаяся в нем под поршнем жидкость через распределитель 10 сливается в бак.

При работе в качестве приводной станции и установки для гидроиспытаний давление на выходе из распределителя 9 составляет не менее 25 МПа. В этом случае пневмоприводная станция функционирует в режиме двигателя постоянной мощности, который способен переходить в динамическое равновесие. При гидроиспытаниях сначала происходит закачка в объект рабочей жидкости. Эта операция происходит при максимальной производительности пневмоприводного насоса 1. По мере нарастания давления на выходе из насоса его производительность постоянно снижается. При достижении заданного гидравлического давления (определяется настройкой редукционного клапана 3 и контролируется манометрами в пневмо- и гидросети) насос «зависает» - переходит в режим динамического равновесия и поддержания давления. Это крайне важно для полноценных гидроиспытаний, когда требуется выдержка на протяжении, как минимум, 10 минут заданного давления. В нашем случае это происходит без срабатывания клапанов и расхода энергии. Сброс давления и слив жидкости в бак производится с помощью распределителя 9. В составе насосной станции имеются и другие, необходимые для надежного функционирования, элементы: предохранительный клапан 15, заправочный фильтр 16, сапун 17, магнитный уловитель 18, манометры и т.п. Станция выполнена в коррозионно-стойком исполнении и способна работать на различных рабочих средах, включая техническую и морскую воду, специальную гидрожидкость на водно-гликолевой основе и др. В составе станции отсутствуют какие-либо электрические элементы, а это в сочетании с работой на сжатом воздухе и негорючих жидкостях - залог экологической и пожарной безопасности.