RS67687B1

RS67687B1 - Sklop za komprimovanje gasa, postupak za proizvodnju komprimovanog gasa i upotreba takvog sklopa

Info

Publication number: RS67687B1
Application number: RS20260090A
Authority: RS
Inventors: Kristof Adrien Laura Martens; Schamphelaere Pieter De
Original assignee: Atlas Copco Airpower Nv
Priority date: 2021-10-04
Filing date: 2022-09-21
Publication date: 2026-02-27
Also published as: TWI833379B; EP4413261A1; JP2024536255A; WO2023057846A1; PL4413261T3; EP4413261B1; BE1029817A1; FI4413261T3; BE1029817B1; CN115929700A; US20240426422A1; JP7817380B2; TW202323675A; CN115929700B; ES3062411T3; CN218439952U

Description

[0001] Opis

[0003] Pronalazak se odnosi na sklop za komprimovanje gasa. Preciznije, pronalazak se odnosi na sklop sa većim brojem elemenata za komprimovanje gasa, a posebno elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti kao što su, na primer, elementi sa ubrizgavanjem vode i/ili elementi sa ubrizgavanjem ulja, pri čemu je rad više elemenata optimizovan.

[0005] U ovom kontekstu, termin „element“ može da predstavlja i element kompresora i element vakuum pumpe.

[0007] Primarna namena takvog sklopa je komprimovanje gasa. U elementu sa ubrizgavanjem ulja ili u elementu sa ubrizgavanjem vode se navedena tečnost, koja je respektivno ulje ili voda, dodaje prilikom komprimovanja gasa kako bi se izvršilo podmazivanje delova elementa, kako bi se obezbedilo zaptivanje i/ili kako bi se obezbedilo hlađenje u toku postupka kompresije i/ili iz daljih sekundarnih razloga. Dovodom tečnosti, tok koji dolazi iz elementa neće sadržati samo komprimovani gas, već će sadržati i značajnu količinu tečnosti. Ova tečnost se odvaja od ovog toka i u tipičnom slučaju hladi kako bi se ponovo dovela do elementa kroz cev za ubrizgavanje tečnosti. Različite komponente koje omogućavaju ovu operaciju su deo sklopa.

[0009] [0004] Sklop sa većim brojem elemenata za komprimovanje gasa je posebno povoljan u slučaju veoma promenljive potrebe za komprimovanim gasom. Za svaki radni pritisak, element za komprimovanje gasa radi na energetski optimalan način u radnoj tački koja je određena kombinacijom brzine elementa i brzine ubrizgavanja i temperature tečnosti. Navedena optimalna radna tačka se u tipičnom slučaju nalazi u blizine maksimalnog opterećenja elementa. Ako element ne radi u navedenoj optimalnoj radnoj tački, na primer ako radi na polovini opterećenja, energetska efikasnost je znatno lošija. To znači da ista količina komprimovanog gasa proizvedena pri delimičnom opterećenju ima znatno veću cenu nego kada se proizvodi pod punim opterećenjem.

[0011] Kako bi se poboljšala navedena efikasnost, predviđeni su sklopovi sa većim brojem elemenata. Na primer, na polovini ukupnog opterećenja sklopa sa dva elementa, ovo omogućava da jedan od dva elementa radi na ili u blizini svoje optimalne radne tačke, dok drugi od dva elementa nije u funkciji. Ovo je samo jedan primer i stručnjak iz predmetne oblasti tehnike će razumeti da se mogu zamisliti višestruke varijacije koje su optimizovane za različite situacije. Na primer, može se predvideti sklop sa dva elementa gde jedan od dva elementa pokreće motor sa fiksnom brzinom rotacije, dok drugi od dva elementa pokreće motor sa promenljivom brzinom rotacije. Ovo ne samo da omogućava energetsku optimizaciju sklopa, već i optimizaciju troškova sklopa.

[0013] Dokument DE10013098 opisu je sklop kompresorskih sistema koji se sastoji od nekoliko pojedinačnih kompresorskih sistema, uključujući tu kompresor, separator ulja i kanal za povratni tok ulja sa hladnjakom ulja, gde između izlaza pojedinačnih sistema postoji međusobna protočna veza.

[0015] Dokument JP3143141 opisuje sklop kompresorskih sistema koji se sastoji od nekoliko pojedinačnih kompresorskih sistema, gde su vodovi za povrat ulja od separatora do kompresora međusobno povezani.

[0017] Cilj pronalaska je dalje poboljšanje sklopa sa većim brojem elemenata.

[0019] U tom cilju, pronalazak obezbeđuje sklop za komprimovanje gasa kako je definisano pratećim zahtevima, gde sklop sadrži najmanje:

[0021] - prvi element sa ubrizgavanjem tečnosti za komprimovanje gasa;

[0022] - prvi motor za pokretanje prvog elementa;

[0023] - drugi element sa ubrizgavanjem tečnosti za komprimovanje gasa;

[0024] - drugi motor za pokretanje drugog elementa;

[0025] - prvo kolo za cirkulaciju tečnosti pridruženo prvom elementu sa ubrizgavanjem tečnosti, gde prvo kolo za cirkulaciju tečnosti sadrži:

[0027] • prvu dovodnu liniju za tečnost namenjenu za dovod tečnosti do ulaza za tečnost prvog elementa sa ubrizgavanjem tečnosti;

[0028] • prvi separator tečnosti koji je u protočnoj vezi sa odvodom za gas prvog elementa sa ubrizgavanjem tečnosti preko prve linije za fluid;

[0029] • prvi hladnjak za tečnost koji je u protočnoj vezi između odvoda za tečnost prvog separatora tečnosti i prve dovodne linije za tečnost;

[0031] - drugo kolo za cirkulaciju tečnosti za drugi element sa ubrizgavanjem tečnosti, gde drugo kolo za cirkulaciju tečnosti sadrži:

[0033] • drugu dovodnu liniju za tečnost namenjenu za dovod tečnosti do ulaza za tečnost drugog elementa sa ubrizgavanjem tečnosti;

[0034] • drugi separator tečnosti koji je u protočnoj vezi sa odvodom za gas drugog elementa sa ubrizgavanjem tečnosti preko druge linije za fluid;

[0035] • drugi hladnjak za tečnost koji je u protočnoj vezi između odvoda za tečnost drugog separatora tečnosti i druge dovodne linije za tečnost;

[0037] pri čemu je između prvog kola za cirkulaciju tečnosti i drugog kola za cirkulaciju tečnosti obezbeđena protočna veza.

[0039] Jedna prednost sklopa odnosi se na njegovu fleksibilnost da proizvodi veoma promenljiv tok komprimovanog gasa. Navedena fleksibilnost je pri određenim okolnostima neophodna kako bi se odgovorilo na potražnju za komprimovanim gasom koja se može značajno menjati. Stoga je sklop prema pronalasku u stanju da nastavi da radi na energetski optimalan i efikasan način uprkos veoma promenljivom protoku. Potrebno je napomenuti da većina sklopova, a prvenstveno oni sa jednim elementom, postaju izuzetno neefikasni ako se proizvodi varijabilan protok komprimovanog gasa. Konstrukcijom sklopa sa dva elementa gde je svaki pokretan sopstvenim motorom i povezan sa sopstvenim separatorom tečnosti sa sopstvenim hladnjakom za tečnost, sklop se može konstruisati na osnovu potreba korisnika komprimovanog gasa, pri čemu svaki element u konstrukciji može funkcionisati na energetski optimalan način. Na taj način se komprimovani gas može hladiti u hladnjaku gasa koji se deli između većeg broja elemenata.

[0041] [0011] Poznato je obezbeđivanje cirkulacionog kola za svaki element iz skupa sa većim brojem elemenata. Tipično kolo za cirkulaciju je suštinski zatvoreno kolo koje je pridruženo jednom elementu sa ubrizgavanjem tečnosti kako bi se tečnost ubrizgala u element, nakon čega tečnost ističe iz elementa sa ubrizgavanjem tečnosti kroz liniju za protok fluida zajedno sa komprimovanim gasom. Linija za protok fluida je u protočnoj vezi sa separatorom tečnosti gde se najmanje deo, a poželjno što je moguće veći deo tečnosti odvaja od fluida. Tečnost koja je odvojena u separatoru tečnosti se vraća u element sa ubrizgavanjem tečnosti preko hladnjaka za tečnost.

[0043] Obezbeđivanjem većeg broja elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti u sklopu obezbeđuje se i veći broj kola za cirkulaciju tečnosti. Pronalazak se odnosi na obezbeđivanje sprege između najmanje dva kola za cirkulaciju tečnosti. Preciznije, protočna veza je obezbeđena između prvog kola za cirkulaciju tečnosti i drugog kola za cirkulaciju tečnosti. Navedena protočna veza omogućava razmenu tečnosti, što rezultuje regulisanjem, kako količine tečnosti, tako i pritiska tečnosti u dva cirkulaciona kola. Ovo omogućava dalju optimizaciju sklopa.

[0045] Poželjno je da se nizvodno od odvoda za gas svakog separatora tečnosti postavi nepovratni ventil. Nizvodno od nepovratnog ventila se mogu kombinovati odvodi za gas kako bi se formirao zajednički izlaz za gas. Prisustvo nepovratnog ventila, koji se naziva i kontrolnim ventilom, nizvodno od svakog separatora tečnosti takođe rezultuje potpunim odvajanjem pritiska kola za cirkulaciju tečnosti dva različita elementa, što pruža mogućnost pokretanja i zaustavljanja elemenata nezavisno jednog od drugog.

[0047] Dodatni nepovratni ventil je poželjno postavljen na dovodu za vazduh svakog od elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti kako bi se osiguralo da, ukoliko element prestane da radi, ne dođe do njenog povratka unazad, na primer usled toga što je komprimovani gas još uvek prisutan u pridruženom separatoru tečnosti.

[0049] [0015] Poželjno je da navedena protočna veza uključuje prvu protočnu vezu između prve i druge linije za protok fluida. Prva linija za protok fluida povezuje odvod za gas prvog elementa sa ubrizgavanjem tečnosti sa prvim separatorom tečnosti. Druga linija za protok fluida povezuje odvod za gas drugog elementa sa ubrizgavanjem tečnosti sa drugim separatorom tečnosti. Stoga prva protočna veza omogućava jednom od prvog i drugog elementa sa ubrizgavanjem tečnosti da dovodi tok fluida pod pritiskom do separatora tečnosti drugog od prvog i drugog elementa sa ubrizgavanjem tečnosti. Navedena prva protočna veza omogućava da se protoci fluida koje dovode prvi i drugi element proporcionalno raspodele između prvog i drugog separatora tečnosti. Ako, na primer, prvi element obezbeđuje znatno veću brzinu protoka od drugog elementa, protok fluida se može preraspodeliti između elemenata i separatora tečnosti kako bi se omogućila suštinski jednaka brzina protoka fluida kroz dva separatora tečnosti. Kao rezultat toga se mogu minimizovati gubici koji su posledica gubitka pritiska u separatorima tečnosti. Pored toga, upotreba, na primer, filterskih elemenata za dodatno odvajanje tečnosti od protoka fluida u ili nizvodno od dva separatora tečnosti se može izjednačiti, što rezultuje upravo izjednačavanjem veka trajanja komponenti kao što su, na primer, filterski elementi.

[0051] Poželjno je da je u prvoj spojnoj liniji za protok fluida postavljen prvi ventil. Protok fluida kroz prvu spojnu liniju za protok fluida se može regulisati preko prvog ventila, što omogućava regulisanje protoka fluida kako bi se postigla optimalna cirkulacija gasa i tečnosti.

[0053] Poželjno je da prvi separator tečnosti sadrži prvi rezervoar za tečnost koji uključuje odvod tečnosti iz prvog separatora tečnosti, a da drugi separator tečnosti sadrži drugi rezervoar za tečnost koji uključuje odvod tečnosti iz drugog separatora tečnosti. Poželjno je da gore pomenuta protočna veza dodatno sadrži drugu spojnu liniju za protok fluida između prvog rezervoara za tečnost i drugog rezervoara za tečnost. Između prvog kola za cirkulaciju tečnosti i drugog kola za cirkulaciju tečnosti se može vršiti razmena tečnosti preko druge spojne linije za protok fluida. Svako kolo za cirkulaciju tečnosti gubi tečnost prilikom dovoda komprimovanog gasa. Posebno u sklopu sa većim brojem elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti može doći do situacije u kojoj je jedan element isporučio znatno više komprimovanog gasa od drugog elementa, tako da se stvara disbalans u količini tečnosti koja cirkuliše u različitim kolima za protok tečnosti. Navedeni disbalans se može eliminisati preko druge spojne linije za protok fluida.

[0055] Poželjno je da je u drugoj spojnoj liniji za protok fluida postavljen drugi ventil. Poželjno je da je u drugoj spojnoj liniji za protok fluida postavljena pumpa kako bi se tečnost aktivno pomerala kroz drugu spojnu liniju za protok fluida.

[0057] [0019] Druga spojna linija za protok fluida ima dodatnu prednost ukoliko se koristi i prva spojna linija za protok fluida i ukoliko se koristi treća spojna linija za protok fluida koja će biti opisana u nastavku. Preciznije, deo tečnosti se može premestiti iz jednog kola za cirkulaciju tečnosti u drugo kolo za cirkulaciju tečnosti preko prve i/ili treće spojne linije za protok fluida. Ovim se stvara disbalans u količini tečnosti koja je prisutna u dva kola za cirkulaciju tečnosti, gde se disbalans može kompenzovati preko druge spojne linije za protok fluida.

[0059] Poželjno je da je tečnost u prvom i drugom kolu za cirkulaciju tečnosti ulje. Testovi i simulacije su pokazali da je dizajn kao što je opisano iznad posebno povoljan za kompresore sa ubrizgavanjem ulja.

[0061] Poželjno je da gore pomenute protočne veze dodatno sadrže i treću spojnu liniju za protok fluida između prve dovodne linije za tečnost i druge dovodne linije za tečnost. U ovom slučaju je u trećoj spojnoj liniji za protok fluida poželjno prisustvo trećeg ventila, dok su opciono predviđeni i dodatni ventili kao što će biti detaljnije opisano u nastavku. Ovo je posebno interesantno ako jedan od elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti, na primer drugi element, radi pod nultim opterećenjem, tj. bez dovoda komprimovanog gasa. U ovom stanju je neophodno održavati minimalnu cirkulaciju gasa i tečnosti u kolu za cirkulaciju tečnosti kako bi se garantovalo podmazivanje i hlađenje drugog elementa. Bez treće spojne linije za protok fluida, drugi element sa ubrizgavanjem fluida mora da obezbedi minimalni pritisak u drugom separatoru tečnosti tako da postoji dovoljno podmazivanje i hlađenje elementa iz rezervoara za tečnost. Navedeni minimalni pritisak u drugom separatoru tečnosti je suvišan usled treće spojne linije za protok fluida usled toga što treća spojna linija za fluid isti dovodi direktno iz prvog kola za cirkulaciju tečnosti u drugi element sa ubrizgavanjem tečnosti. Pronalazak se takođe odnosi na postupak za dovod komprimovanog gasa preko sklopa za komprimovanje gasa sa većim brojem elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti, pri čemu postupak sadrži:

[0063] - obezbeđivanje protočne veze između prvog kola za cirkulaciju tečnosti pridruženog prvom od više elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti i drugog kola za cirkulaciju tečnosti pridruženog drugom od više elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti.

[0065] Prednosti i efekti koji su opisani iznad u vezi sa sklopom se analogno primenjuju i na postupak.

[0066] Poželjno je da obezbeđivanje protočne veze uključuje dovod dela fluida iz prvog kola za cirkulaciju tečnosti pridruženog prvom od više elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti u drugo kolo za cirkulaciju tečnosti pridruženo drugom od više elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti.

[0068] Poželjno je da prvi od više elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti radi pod punim opterećenjem, dok drugi od više elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti radi pod delimičnim opterećenjem ili pod nultim opterećenjem.

[0070] Poželjno je da postupak dodatno sadrži obezbeđivanje dodatne protočne veze između prvog rezervoara za tečnost koji je pridružen prvom od više elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti i drugog rezervoara za tečnost koji je pridružen drugom od više elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti. Poželjno je da se u dodatnoj protočnoj vezi tečnost aktivno izmešta iz jednog od prvog i drugog rezervoara za tečnost u drugi od prvog i drugog rezervoara za tečnost.

[0072] Poželjno je da se količina tečnosti koja se dovodi preko protočne veze izmešta u suprotnom smeru preko dodatne protočne veze.

[0074] U ovom slučaju formulacija „izmešta se u suprotnom smeru“ znači da se količina tečnosti koja se dovodi kroz protočnu vezu od jednog od elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti do drugog od elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti vraća preko dodatne protočne veze od drugog od elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti do jednog od elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti.

[0076] [0028] Konačno, pronalazak se takođe odnosi i na upotrebu sklopa prema bilo kom od gore opisanih oblika izvođenja radi snabdevanja komprimovanim gasom putem prvog motora koji pokreće prvi element, i drugog motora koji pokreće drugi element, na osnovu potrebe za komprimovanim gasom. Potreba za komprimovanim gasom se može zadovoljiti na različite načine. Konkretnije, potreba se može pasivno zadovoljiti, tj. potrošnja komprimovanog gasa izaziva pad pritiska u mreži potrošača na takav način da je ovaj pritisak direktni pokazatelj trenutne potrebe za komprimovanim gasom. Alternativno, potreba za komprimovanim gasom se može aktivno zadovoljiti prosleđivanjem podataka potrošača. Kao dalja alternativa, potreba za komprimovanim gasom se može zadovoljiti kombinovanom aktivno i pasivno. Pokretanjem motora na osnovu potražnje, promenljiva potreba za komprimovanim gasom u mreži potrošača se može zadovoljiti na energetski optimalan način.

[0078] Poželjno je da je prvi motor prvi tip motora sa suštinski fiksnom brzinom rotacije, a da je drugi motor drugi tip motora podesivi motor sa promenljivom brzinom rotacije. Motor sa fiksnom brzinom rotacije je jeftiniji i može se bolje upariti sa njemu pridruženim elementom sa ubrizgavanjem tečnosti kako bi se sa energetski optimalnom efikasnošću obezbedila potrebna količina komprimovanog gasa. Podesivi motor sa promenljivom brzinom rotacije je, na primer, motor koji je povezan sa regulatorom frekvencije ili regulatorom napona i ima brzinu rotacije koja se može podešavati. Jasno je da ni konstrukcija motora niti način na koji se kontroliše njegova brzina rotacije nisu predmet ovog opisa te se stoga ovaj aspekt neće dalje razmatrati. Ukoliko je element sa ubrizgavanjem tečnosti povezan sa podesivim motorom sa promenljivom brzinom rotacije, element sa ubrizgavanjem tečnosti ne samo da mora biti pogodan i poželjno optimizovan za obezbeđivanje komprimovanog gasa maksimalnom brzinom, već mora biti pogodan i poželjno optimizovan i za obezbeđivanje komprimovanog gasa pri nižim brzinama od maksimalne brzine. Takav element sa ubrizgavanjem tečnosti povezan sa podesivim motorom sa promenljivom brzinom rotacije je stoga obično skuplji i manje efikasan. Međutim, glavna prednost je to što se može isporučiti varijabilna količina komprimovanog gasa. Preciznije, kombinacija motora sa fiksnom brzinom rotacije u jednom elementu i podesivog motora sa promenljivom brzinom rotacije u drugom elementu takođe delimično kombinuje gore opisane prednosti.

[0080] [0030] Prvi motor poželjno ima manju maksimalnu radnu snagu od drugog motora. Obezbeđivanjem podesivog motora sa promenljivom brzinom rotacije čija je snaga veća od snage motora sa fiksnom brzinom rotacije minimizuje se, ili čak izbegava postojanje „kontrolnog raskoraka“. Kontrolni raskorak može nastati ako je potrebna približno polovina kombinovane maksimalne količine komprimovanog gasa, tačnije ako je motor sa fiksnom brzinom rotacije uključen dok je podesivi motor sa promenljivom brzinom rotacije usporen ili isključen. Testovi su pokazali da ako je fiksni motor uključen dok je podesivi motor iste snage doveden do svoje minimalne moguće radne brzine, kombinacija motora sa fiksnom brzinom rotacije i podesivog motora sa promenljivom brzinom rotacije obično isporučuje veću količinu komprimovanog gasa pri minimalnoj radnoj brzini nego kada samo podesivi motor radi maksimalnom radnom brzinom tako da nastaje kontrolni raskorak. Testovi su takođe pokazali da je maksimalna snaga fiksnog motora poželjno veća od 60%, a još poželjnije veća od 80% maksimalne snage promenljivog motora. Štaviše, maksimalna snaga fiksnog motora je poželjno manja od 90%, a još poželjnije manja od 85% maksimalne snage promenljivog motora. Ovo optimizuje maksimalnu količinu komprimovanog gasa koja se može isporučiti, a istovremeno minimizuje nepovoljne efekte potencijalnog kontrolnog raskoraka.

[0082] Pronalazak će biti detaljnije objašnjen u nastavku korišćenjem primera izvođenja prikazanih na slikama.

[0084] Na slikama:

[0086] Slika 1 je šematski bočni prikaz sklopa prema jednom izvođenju pronalaska; Slika 2 je dijagram toka sklopa prema jednom izvođenju pronalaska;

[0087] Slika 3 prikazuje prvi pogled u perspektivi na sklop prema praktičnom izvođenju pronalaska;

[0088] Slike 4A do 4D predstavljaju šematske prikaze konstrukcije sklopa prema pronalasku na kojima je prikazano više slučajeva praktične upotrebe; i Slike 5A do 5D predstavljaju šematske prikaze konstrukcije sklopa prema pronalasku na kojima je prikazano više daljih slučajeva praktične upotrebe.

[0090] Na slikama iste pozivne oznake su dodeljene istim ili uporedivim elementima.

[0092] [0034] Primarna namena sklopa 1 je snabdevanje komprimovanim gasom. U tom cilju, svaki od elemenata 6, 8 u sklopu je prvenstveno izveden radi komprimovanja gasa kojeg je potrebno komprimovati. Dovodom tečnosti poput ulja ili vode u element, tok fluida koji dolazi iz elemenata 6, 8 ne samo da će sadržati komprimovani gas, već će sadržati i značajnu količinu tečnosti. Dovođenjem izlaza tj. odvoda iz svakog od elemenata 6, 8 u protočnu vezu sa ulazom separatora 10, 12 tečnosti koji, na primer, sadrži ciklonski separator, većina tečnosti može biti odvojena iz toka fluida. Ovo nudi dodatnu mogućnost povratka odvojene tečnosti u element tako da se stvara suštinski zatvoreno kolo za cirkulaciju tečnosti u kojem se tečnost može ponovo upotrebiti. U praksi se tok tečnosti i, opciono tok gasa koji dolazi iz separatora tečnosti, respektivno hlade pomoću hladnjaka za tečnost i hladnjaka za gas. Poželjno je da se nizvodno od svakog separatora tečnosti postavi nepovratni ventil. Preciznije, ventil minimalnog pritiska sa integrisanim nepovratnim ventilom se postavlja u blizini odvoda za gas svakog separatora tečnosti. Ovaj ventil osigurava da se komprimovani gas neće vratiti u separator tečnosti iz linija koje se nalaze nizvodno od separatora tečnosti. Zaista, ovo obezbeđuje da se kola za cirkulaciju tečnosti mogu u potpunosti odvojiti jedno od drugog u smislu pritiska, kao i da dva elementa 6, 8 mogu tako raditi nezavisno jedan od drugog. Još jedan nepovratni ventil je poželjno postavljen blizu ulaza tj. dovoda za gas svakog od elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti kako bi se obezbedilo da ako element prestane da radi ne dođe do inverzije toka usled komprimovanog gasa koji je još uvek prisutan u pridruženom separatoru tečnosti.

[0094] Slika 1 prikazuje konstrukciju sklopa 1 prema jednom izvođenju pronalaska. Sklop 1 sadrži veći broj komponenti za proizvodnju komprimovanog gasa koje su zajedno sklopljene u kućištu 2.

[0096] Na slici 1 sklop 1 sadrži veći broj elemenata 6 i 8 u jednom kućištu 2. U poređenju sa sklopom koji bi imao samo jedan element, prednost postojanja većeg broja elemenata 6 i 8 u jednom kućištu se ogleda u tome što se sklop 1 sa većim brojem elemenata 6 i 8 može prilagoditi većim fluktuacijama brzine protoka komprimovanog gasa koje se zahtevaju da budu isporučene od strane sklopa 1. Štaviše, efikasnost proizvodnje komprimovanog gasa sa promenljivom brzinom protoka je veća ako je obezbeđen veći broj elemenata 6 i 8. Slike prikazuju primere izvođenja sa dva elementa 6 i 8. Jasno je da se isti principi pronalaska mogu primeniti i na sklopove 1 koji imaju tri ili više elemenata. Pronalazak nije ograničen na sklop 1 sa samo dva elementa 6 i 8.

[0098] [0037] Elementi 6 i 8 mogu biti isti ili različiti elementi. Motori 7 i 9 koji pokreću elemente 6 i 8 respektivno mogu biti isti ili različiti motori i/ili mogu biti kontrolisani na isti način ili na različite načine. Prema jednom izvođenju dva motora 7 i 9 su oba motori sa fiksnom brzinom rotacije. Alternativno, dva motora su motori sa promenom polova usled prisustva najmanje dva različita namotaja, zbog čega mogu da rade sa najmanje dve fiksne brzine rotacije. Kao dalja alternativa, dva motora 7 i 9 su oba motori sa promenljivom brzinom rotacije kojima se obično upravlja pomoću regulatora frekvencije. Kao još jedna alternativa, jedan od dva motora 7 i 9 je motor sa fiksnom brzinom rotacije ili motor sa promenom polova, dok je drugi od dva motora 7 i 9 motor sa promenljivom brzinom rotacije. Pronalazak nije isključivo ograničen samo na primenu motora iste snage. Dva motora 7 i 9 stoga mogu biti međusobno različite snagu, što je dodatno povoljno u vezi sa regulacijom u slučaju promenljive potrebe za komprimovanim gasom. Na primer, ako je motor 7 motor sa fiksnom brzinom rotacije, a motor 9 motor sa promenljivom brzinom rotacije, poželjno je odabrati snagu motora sa promenljivom brzinom rotacije tako da bude veća od snage motora sa fiksnom brzinom rotacije kako ne bi došlo do kontrolnog raskoraka prilikom uključivanja i isključivanja motora sa fiksnom brzinom rotacije. Radi jasnoće, motor sa fiksnom brzinom je motor prvog tipa sa suštinski fiksnom brzinom rotacije, dok je motor sa promenljivom brzinom motor drugog tipa sa promenljivom brzinom rotacije koja se može podešavati. U prikazanom obliku izvođenja dva elementa 6 i 8 i dva motora 7 i 9 su smešteni u prvom delu 3 kućišta 2.

[0100] Svaki od elemenata 6 i 8 je povezan sa separatorom 10 i 12 tečnosti. Kao što je objašnjeno iznad, element 6, 8 je prvenstveno predviđen za obezbeđivanje komprimovanog gasa. U tu svrhu, svaki od elemenata 6 i 8 poseduje izlaz tj. odvod za gas koji je respektivno povezan sa linijama 11 i 13 za protok fluida. Protok fluida koji dolazi iz pomenutog odvoda za gas i linija 11 i 13 sadrži ne samo komprimovani gas već i značajnu količinu tečnosti. Separatori 10 i 12 tečnosti su respektivno u protočnoj vezi sa odvodima za gas preko linija 11 i 13 kako bi odvojili tečnost iz toka fluida.

[0102] Svaki od separatora 10 i 12 tečnosti može biti konstruisan i optimizovan za pridruženi mu element 6, 8. Separatori 10 i 12 tečnosti stoga mogu biti konstruisani i/ili dimenzionisani na različite načine. Svaki separator 10 i 12 tečnosti poželjno sadrži i ciklonski separator, kao i jedan ili više filterskih elemenata za dodatnu separaciju tečnosti iz toka fluida. Svaki od separatora 10 i 12 tečnosti respektivno poseduje izlaz tj. odvod 15 i 17 za tečnost kao i respektivno. odvod tj. izlaz 19, 20 za gas. Tečnost se iz odvoda 15 i 17 za tečnost vraća u odgovarajući element 6, 8 preko odgovarajućeg hladnjaka 14, 16 za tečnost. Komprimovani gas koji dolazi iz dva odvoda 19 i 20 za gas se nakon prolaska kroz ventil minimalnog pritiska sa integrisanim nepovratnim ventilom kombinuje i dovodi u hladnjak za gas pre nego što se komprimovani gas dovede u odvod 26 za gas kućišta 2. Dovod ili izduv za rashladni vazduh svakog od prvog hladnjaka 14 za tečnost i drugog hladnjaka 16 za tečnost i hladnjaka 18 za gas (nije prikazan na slici 1) se može kontrolisati odvojeno na osnovu potrebe za hlađenjem, tako da sklop 1 može raditi optimalno i efikasno.

[0103] Slika 1 prikazuje prvu spojnu liniju 3 za protok fluida između prve linije 11 za protok fluida i druge linije 13 za protok fluida. Prva linija 11 za protok fluida povezuje izlaz visokog pritiska prvog elementa 6 sa ubrizgavanjem tečnosti sa prvim separatorom 10 tečnosti. Druga linija 13 za protok fluida povezuje izlaz visokog pritiska drugog elementa 8 sa ubrizgavanjem tečnosti sa drugim separatorom 12 tečnosti. Prva spojna linija 3 takođe omogućava jednom od prvog i drugog elementa sa ubrizgavanjem tečnosti da usmeri tok fluida pod pritiskom do separatora tečnosti drugog od prvog i drugog elementa sa ubrizgavanjem tečnosti. Slika 1 takođe prikazuje drugu spojnu liniju 4 za protok fluida između prvog separatora 10 tečnosti i drugog separatora 12 tečnosti, i takođe prikazuje treću spojnu liniju 5 za protok fluida između prve dovodne linije 21 za dopremanje tečnosti koja je povezana sa ulazom 22 za tečnost prvog elementa 6 sa ubrizgavanjem tečnosti i drugu dovodnu liniju 23 za dopremanje tečnosti koja je povezana sa ulazom 24 za tečnost drugog elementa 8 sa ubrizgavanjem tečnosti.

[0105] Slika 2 šematski prikazuje konstrukciju sklopa 1 iz koje je jasan rad i međusobni odnos različitih komponenti. Slika 2 prikazuje kako prvi motor 7 pokreće prvi element 6. Prvi element 6 crpi gas iz ulaza 27 za gas. Ukoliko se mora komprimovati poseban gas, na primer azot ili kiseonik, ulaz 27 za gas je povezan sa rezervoarom za skladištenje gasa ili sa postrojenjem za proizvodnju gasa. Prvi element 6 dalje poseduje ulaz 22 za tečnost i predviđen je za komprimovanje gasa i tečnosti i njihovo sprovođenje do izlaza za gas prvog elementa 6 i prve linije 11 za protok fluida. Navedeni izlaz za gas i prva linija 11 za protok fluida su u protočnoj vezi sa prvim separatorom 10 tečnosti jer ne samo komprimovani gas već i značajna količina tečnosti izlazi iz odvoda za gas i prve linije 11. Prvi separator 10 tečnosti razdvaja tok fluida iz izlaza za gas i prve linije 11 u tok gasa i tok tečnosti. Tok tečnosti se odvodi iz izlaza 15 za tečnost i vraća u prvi element 6 preko prvog hladnjaka 14 za tečnost, tako da formira zatvoreno kolo za cirkulaciju tečnosti. Tok gasa se odvodi iz izlaza 19 za gas prvog separatora 10 tečnosti i dovodi se do izlaza 26 za gas kućišta 2, opciono preko hladnjaka 18 za gas.

[0107] [0042] Slika 2 prikazuje kako drugi motor 9 pokreće drugi element 8. Drugi element 8 crpi gas iz ulaza 27 za gas. Ukoliko se mora komprimovati poseban gas, na primer azot ili kiseonik, ulaz 27 za gas je povezan sa rezervoarom za skladištenje gasa ili sa postrojenjem za proizvodnju gasa. Drugi element 8 dalje poseduje ulaz 24 za tečnost i predviđen je za komprimovanje gasa i tečnosti i njihovo sprovođenje do drugog izlaza za gas i druge linije 13 za protok fluida. Navedeni izlaz za gas i druga linija 13 su u protočnoj vezi sa drugim separatorom 12 tečnosti, jer ne samo komprimovani gas, već i značajna količina tečnosti izlazi iz odvoda za gas i druge linije 13. Drugi separator 12 tečnosti razdvaja tok fluida iz izlaza za gas i druge linije 12 na tok gasa i tok tečnosti. Tok tečnosti se odvodi iz izlaza 17 za tečnost i vraća u drugi element 8 preko drugog hladnjaka 16 za tečnost tako da formira zatvoren kolo za cirkulaciju tečnosti. Tok gasa se odvodi iz izlaza 20 za gas drugog separatora 12 tečnosti i dovodi se do izlaza 26 za gas kućišta 2, opciono preko hladnjaka 18 za gas.

[0109] Slika 2 prikazuje kako se izlaz 19 za gas prvog separatora 10 tečnosti i izlaz 20 za gas drugog separatora 12 tečnosti spajaju pre nego što odu u hladnjak 18 za gas. Dva toka gasa iz separatora 10 i 12 tečnosti se tako hlade pomoću jednog hladnjaka 18 za gas. Testovi i simulacije su pokazali da ovo ne podrazumeva značajno smanjenje efikasnosti. Slika 2 takođe prikazuje kako je obezbeđen kontroler 28 radi upravljanja prvim motorom 7 i drugim motorom 9 na osnovu tekuće potrebe za komprimovanim gasom. Kontroler 28 tako može efikasno da odvojeno i/ili zajedno upravlja i kontroliše dva elementa 6 i 8 kako bi odgovorio na potrebu za komprimovanim gasom. Kontroler 28 takođe može da upravlja protokom rashladnog vazduha potrebnog za hladnjake 14 i 16 za tečnost i/ili hladnjak 18 za gas.

[0111] Na slici 2 su takođe prikazane prva, druga i treća spojna linija 3, 4 i 5 za protok fluida koje su opisane iznad. Prvi ventil 32 je prikazan u prvoj spojnoj liniji 3 za protok fluida, gde će prvi ventil biti detaljnije opisan u nastavku. Pored toga, drugi ventil 33 je prikazan u drugoj spojnoj liniji 4 za protok fluida, gde će drugi ventil biti detaljnije opisan u nastavku. Dalje, treći ventil 36 je prikazan u trećoj spojnoj liniji 5 za protok fluida, gde će treći ventil biti detaljnije opisan u nastavku.

[0113] Slika 3 prikazuje kako prvi deo sadrži kontrolni ormar koji može, na primer, da sadrži kontroler 28 sa slike 2. Kontrolni ormar takođe može da sadrži uređaje i kablove za povezivanje i kontrolu različitih delova sklopa 1. Kontrolni ormar može da očitava senzore, da sadrži prekidačke modele za motore, na primer regulator frekvencije, da sadrži zaštitne uređaje itd.

[0114] Slika 3 prikazuje kako ulazi za gas elemenata 6 i 8 mogu da sadrže ulazne gasne filtere 27A i 27B. Ulazni gasni filteri 27A i 27B su postavljeni u blizini krovnog elementa kućišta, gde krovni element sadrži otvore koji omogućavaju protok rashladnog vazduha u kućište. U prikazanom izvođenju je između kontrolnog ormara i centralnog dela sa hladnjacima 14, 16 za tečnost i hladnjakom 18 za gas izvedena šina ili noseća struktura na koju se mogu okačiti gasni filteri 27A i 27B. Ovo pojednostavljuje instalaciju sklopa 1.

[0116] Svaki od separatora 10 i 12 tečnosti u prikazanom izvođenju poseduje ciklonski separator i opremljen je dodatnim filterskim elementom za dodatnu separaciju tečnosti iz toka fluida koji je označen pozivnom oznakom 30. Stručnjak iz predmetne oblasti tehnike će tako razumeti da se različite vrste i tipovi separatora tečnosti mogu koristiti i/ili kombinovati na osnovu potreba i okolnosti. Slika 3 takođe šematski prikazuje komponentu 29 koja može da uključuje različite priključke za tečnost, filtere za tečnost, oduške za vazduh, regulatore pritiska, ventile za kontrolu temperature i/ili neke druge delove.

[0118] Slike 4A do 4D prikazuju konstrukciju koja je strukturno analogna konstrukciji sa slike 2 koja je detaljno objašnjena iznad. Efekat protočne veze između prvog kola za cirkulaciju tečnosti i drugog kola za cirkulaciju tečnosti biće objašnjen uz pozivanje na slike 4A do 4D. Protočna veza sa slika 4A do 4D je formirana pomoću prve spojne linije 3 za protok fluida i druge spojne linije 4 za protok fluida.

[0120] Prvo kolo za cirkulaciju tečnosti je pridruženo prvom elementu 6 sa ubrizgavanjem tečnosti. Prvo kolo za cirkulaciju tečnosti sadrži redom sledeće: prvu liniju 11 za protok fluida povezanu sa odvodom tj. izlazom za fluid elementa 6 sa ubrizgavanjem tečnosti, prvi separator tečnosti 10, prvi odvod tj. izlaz 15 za tečnost prvog separatora 10 tečnosti, prvi hladnjak 14 za tečnost, prvu dovodnu liniju 21 za tečnost povezanu sa ulazom 22 za tečnost prvog elementa 6 sa ubrizgavanjem tečnosti. Radi ilustracije, na slici ispod je u separatoru 10 tečnosti nacrtan nivo tečnosti, što ilustruje da separator 10 tečnosti formira prvi rezervoar za tečnost. Trebalo bi da je jasno da prvi rezervoar za tečnost može biti izveden i kao eksterna, dodatna komponenta u prvom kolu za cirkulaciju tečnosti.

[0121] Drugo kolo za cirkulaciju tečnosti je pridruženo drugom elementu 8 sa ubrizgavanjem tečnosti. Drugo kolo za cirkulaciju tečnosti sadrži redom sledeće: drugu linije 13 za protok fluida povezanu sa odvodom tj. izlazom za fluid elementa 8 sa ubrizgavanjem tečnosti, drugi separator 12 za tečnost, drugi odvod tj. izlaz 17 za tečnost drugog separatora 12 tečnosti, drugi hladnjak 16 za tečnost, drugu dovodnu liniju 23 za tečnost povezanu sa ulazom 24 za tečnost drugog elementa 8 sa ubrizgavanjem tečnosti. Radi ilustracije, na slici ispod je u separatoru 12 tečnosti nacrtan nivo tečnosti, što ilustruje da separator 12 tečnosti formira drugi rezervoar za tečnost. Trebalo bi je jasno da drugi rezervoar za tečnost može biti izveden i kao eksterna, dodatna komponenta u drugom kolu za cirkulaciju tečnosti.

[0123] Slika 4A prikazuje situaciju u kojoj su spojne linije 3 i 4 za protok fluida zatvorene. Preciznije, ventili 32 i 33 koji se nalaze u prvoj spojnoj liniji 3 i u drugoj spojnoj liniji 4 za protok fluida su, respektivno, zatvorene. „Zatvorene“ ovde znači da je sprečen protok fluida kroz odgovarajuću spojnu liniju. U takvoj situaciji dva kola za cirkulaciju fluida rade nezavisno jedno od drugog. To znači da prvi element 6 sa ubrizgavanjem tečnosti proizvodi prvu količinu A komprimovanog gasa, dok drugi element 8 sa ubrizgavanjem tečnosti proizvodi drugu količinu B komprimovanog gasa. Ukupna količina komprimovanog gasa na izlazu 26 za gas je A plus B.

[0125] Kao što je opisano iznad, nizvodno od svakog separatora 10, 12 tečnosti je postavljen nepovratni ventil. Preciznije, ventil minimalnog pritiska sa integrisanim nepovratnim ventilom je smešten u blizini izlaza 19, 20 za gas svakog separatora 10, 12 tečnosti. Navedeni ventili su respektivno označeni na slikama 4A do 4D pozivnim oznakama 34 i 35. Pošto oba elementa 6 i 8 sa ubrizgavanjem tečnosti dovode komprimovani gas na slici 4A, oba ventila 34 i 35 minimalnog pritiska su prikazana kao otvoreni.

[0127] Slika 4B prikazuje situaciju koja je analogna situaciji sa slike 4A s tim što prvi element 6 sa ubrizgavanjem tečnosti proizvodi veću količinu komprimovanog gasa od drugog elementa 8 sa ubrizgavanjem tečnosti. Drugi element 8 sa ubrizgavanjem tečnosti radi pod delimičnim opterećenjem. Označeni ventil 35 ilustruje da je protok kroz drugi ventil 35 minimalnog pritiska znatno niži.

[0128] Ukoliko prvi element 6 sa ubrizgavanjem tečnosti proizvodi veću količinu komprimovanog gasa od drugog elementa 8 sa ubrizgavanjem tečnosti, ostvaruju se različite brzine protoka kroz dva separatora 10 i 12 tečnosti. Ove različite brzine protoka rezultuju različitim opterećenjima elemenata 6 i 8 i različitim, tj. većim i manjim gubicima u separatorima 10 i 12 tečnosti.

[0130] Slika 4C prikazuje situaciju koja je analogna situaciji sa slike 4B s tim što je prvi ventil 32 otvoren između prve linije 11 za protok fluida i druge linije 13 za protok fluida. Deo fluida koji teče iz prvog elementa 6 sa ubrizgavanjem tečnosti prolazi kroz prvu spojnu liniju 3 za protok fluida do drugog separatora 12 tečnosti. Kao rezultat toga, deo toka fluida koji obezbeđuje prvi element 6 sa ubrizgavanjem tečnosti se šalje kroz drugi separator 12 tečnosti. Drugim rečima, količina komprimovanog gasa iz prvog elementa 6 sa ubrizgavanjem tečnosti se preraspodeljuje između dva separatora 10 i 12 tečnosti, a radni vek elemenata pridruženih separatorima 10 i 12 tečnosti, na primer filterskih elemenata 30, se izjednačava. Pored toga, brzina protoka iz prvog separatora 10 tečnosti će se u tipičnom slučaju smanjiti, što će rezultovati manjim padom pritiska do izlaza 26 za gas što dovodi do manje potrošnje energije.

[0132] Slika 4C prikazuje potencijalni nedostatak pomoću strelica u prvom i drugom separatoru 10 i 12 tečnosti. Preciznije, može doći do disbalansa između nivoa tečnosti u rezervoarima za tečnost u prvom i drugom kolu za cirkulaciju tečnosti. Da bi se ovo ispravilo predviđena je druga spojna linija 4 za protok fluida. U ovom slučaju je potrebno napomenuti da u tradicionalnom sistemu svako kolo za cirkulaciju tečnosti ima dovoljno tečnosti potrebne za rad u toku unapred određenog broja radnih sati. Kada se vrši komprimovanje gasa, uvek će doći do izbacivanja minimalne količine tečnosti iz sistema zajedno sa komprimovanim gasom. U sklopu 1 prema pronalasku može doći do disbalansa u količini tečnosti u odgovarajućim kolima za cirkulaciju tečnosti. Ovaj disbalans može nastati usled curenja u jednom od kola za cirkulaciju tečnosti. Disbalans takođe može nastati i zbog prve spojne linije 3 za protok fluida, usled čega deo tečnosti iz prvog kola za cirkulaciju tečnosti završava u drugom kolu za cirkulaciju tečnosti.

[0134] [0057] Slika 4D prikazuje dalju situaciju u kojoj je druga spojna linija 4 za protok fluida izvedena između rezervoara za tečnost u prvom kolu za cirkulaciju tečnosti i rezervoara za tečnost u drugom kolu za cirkulaciju tečnosti. U pomenutoj drugoj spojnoj liniji 4 za protok fluida je postavljena pumpa 33 za kontrolisano izmeštanje tečnosti iz jednog kola za cirkulaciju tečnosti u drugo kolo za cirkulaciju tečnosti. Stručnjak iz predmetne oblasti će razumeti da je pumpa samo jedan od načina kako se može postići izmeštanje tečnosti. Kola za cirkulaciju tečnosti takođe mogu biti međusobno povezana u vidu spojenih sudova, tako da je u drugoj spojnoj liniji 4 za protok fluida izveden samo jedan ventil za uspostavljanje ili prekidanje veze.

[0136] Na osnovu gore navedenog, stručnjaku iz predmetne oblasti će biti jasno da obezbeđivanje druge spojne linije za protok fluida može biti korisno bez obezbeđivanja prve spojne linije za protok fluida. Druga spojna linija za protok fluida takođe može biti korisna u kombinaciji sa prvim linijom za protok fluida, kao što je prikazano na slici 4D.

[0138] Slike 5A do 5D su analogne slikama 4A do 4D. Efekat treće spojne linije za protok fluida između prvog i drugog kola za cirkulaciju tečnosti biće objašnjen uz pozivanje na slike 5A do 5D. Protočna veza sa slika 5A do 5D je formirana pomoću treće spojne linije 5 za protok fluida i druge spojne linije 4 za protok fluida.

[0140] Prvo kolo za cirkulaciju tečnosti i drugo kolo za cirkulaciju tečnosti su analogni prethodno opisanom prvom i drugom kolu za cirkulaciju tečnosti vezano za slike 4A do 4D.

[0142] Kao što je navedeno iznad, nepovratni ventil je smešten nizvodno od svakog separatora 10, 12 tečnosti. Preciznije, ventil minimalnog pritiska sa integrisanim nepovratnim ventilom je postavljen u blizini izlaza 19, 20 za gas svakog od separatora 10, 12 tečnosti. Navedeni ventili su respektivno označeni na slikama 5A do 5D pozivnim oznakama 34 i 35. Pošto oba elementa 6 i 8 sa ubrizgavanjem tečnosti sa slici 5A dovode komprimovani gas, oba ventila 34 i 35 minimalnog pritiska su prikazana kao otvorena.

[0144] Slika 5B prikazuje situaciju koja je analogna situaciji sa slike 5A s tom razlikom što samo prvi element 6 sa ubrizgavanjem tečnosti proizvodi komprimovani gas. Drugi element 8 sa ubrizgavanjem tečnosti radi pod nultim opterećenjem, što je ilustrovano zatvorenim ventilom na drugom izlazu 20 za gas drugog separatora 12 tečnosti.

[0146] [0063] Ako drugi element 8 sa ubrizgavanjem tečnosti radi pod nultim opterećenjem, pomenuti element 8 će morati da obezbedi dovoljan pritisak u separatoru 12 tečnosti kako bi se garantovala minimalna brzina protoka tečnosti u drugom kolu za cirkulaciju tečnosti. Navedena minimalna brzina protoka je neophodna kako bi se postiglo dovoljno podmazivanje i hlađenje u drugom elementu 8 sa ubrizgavanjem tečnosti. Obezbeđivanje i zadržavanje pomenutog minimalnog pritiska u separatoru 12 tečnosti znači da je drugom motoru 9 i dalje potrebna značajna količina energije, dok drugi element 8 sa ubrizgavanjem tečnosti ne prosleđuje komprimovani gas do izlaza 26 za gas. Pomenuta snaga koja je potrebna drugom motoru 9 stoga suštinski predstavlja potpuni gubitak i može iznositi i do 20 procenata snage pod punim opterećenjem.

[0148] Slika 5C prikazuje situaciju koja je analogna situaciji sa slike 5B s tim što je treći ventil 36 koji se nalazi između prve dovodne linije 21 za tečnost i druge dovodne linije 23 za tečnost otvoren. Deo tečnosti koji ističe iz prvog separatora 10 tečnosti prolazi kroz treću spojnu liniju 5 za protok fluida do druge dovodne linije 23 za tečnost. Kao rezultat toga, tečnost se dovodi do drugog elementa 8 sa ubrizgavanjem tečnosti. Ovo omogućava drugom elementu 8 sa ubrizgavanjem tečnosti da radi pod nultim opterećenjem bez da pomenuti drugi element sa ubrizgavanjem tečnosti obezbeđuje minimalni pritisak u drugom separatoru 12 tečnosti. Dakle, snaga koju je potrebno da obezbedi drugi motor 9 je znatno manja. Drugi element 8 sa ubrizgavanjem tečnosti je stoga znatno efikasniji pod nultim opterećenjem. Drugim rečima, drugi separator 12 tečnosti se može dovesti do atmosferskog pritiska, što znači da drugi element 8 sa ubrizgavanjem tečnosti ne mora da obezbedi nadpritisak u odnosu na atmosferski pritisak.

[0150] Prebacivanje između punog opterećenja i nultog opterećenja se reguliše postavljanjem ventila na ulazu za vazduh elementa 8 sa ubrizgavanjem tečnosti. Navedeni ventil je ilustrovan pozivnom oznakom 37. Suštinski će potpunim zatvaranjem ventila 37 pod nultim opterećenjem samo minimalna količina vazduha biti usisana u element 8 sa ubrizgavanjem tečnosti, gde se taj vazduh komprimuje iz određenog stepena vakuuma neposredno nizvodno od suštinski potpuno zatvorenog ventila do atmosferskog pritiska u separatoru 12 tečnosti, gde se navedena minimalna količina vazduha u potpunosti ili delimično izbacuje i/ili u potpunosti ili delimično vraća na ulaz 27 elementa 8 sa ubrizgavanjem tečnosti. U ovom stanju element 8 sa ubrizgavanjem tečnosti može da radi pod nultim opterećenjem sa minimalnim utroškom energije koju zahteva drugi motor 9.

[0151] Na slici 5 su prikazani dodatni ventili 38 i 39 koji se respektivno nalaze između separatora 10 i 12 tečnosti i tačke dolaska treće spojne linije 5 za protok fluida u dovodnim linijama 21 i 23 za tečnost. Zaista, u situaciji koja ja opisana na slici 5C sa atmosferskim pritiskom u drugom separatoru 12 tečnosti i dovodom tečnosti pod pritiskom iz prvog separatora 10 tečnosti u drugu dovodnu liniju 23 za tečnost preko treće spojne linije 5 za protok fluida, takođe će nastati direktan protok tečnosti u pravcu drugog separatora 12 tečnosti, gde direktan protok tečnosti ne prolazi prvo kroz drugi element 8, bez zatvorenog ventila između pomenute tačke dolaska treće spojne linije 5 za protok fluida u drugoj dovodnoj liniji 23 za tečnost i drugog separatora 12 tečnosti, što bi najmanje delimično poništilo opisanu prednost. Na slici 5C je ventil 39 zatvoren, tako da tečnost koja teče kroz treću spojnu liniju 5 za protok fluida prvo dolazi do i prolazi kroz drugi element 8 sa ubrizgavanjem tečnosti.

[0153] Slika 5C prikazuje potencijalni nedostatak pomoću strelica u prvom i drugom separatoru 10 i 12 tečnosti. Preciznije, može doći do disbalansa između nivoa tečnosti u rezervoarima za tečnost u prvom i drugom kolu za cirkulaciju tečnosti. Da bi se ovo ispravilo predviđena je druga spojna linija 4 za protok fluida. Potrebno je napomenuti da u tradicionalnom sistemu svako kolo za cirkulaciju tečnosti ima dovoljno tečnosti potrebne za rad u toku unapred određenog broja radnih sati. Kada se vrši komprimovanje gasa, uvek će doći do izbacivanja minimalne količine tečnosti iz sistema zajedno sa komprimovanim gasom. U sklopu 1 prema pronalasku, nejednak broj radnih sati dva elementa 6 i 8 sa ubrizgavanjem tečnosti može dovesti do disbalansa u količini tečnosti u odgovarajućim kolima za cirkulaciju tečnosti. Ovaj disbalans takođe može nastati usled curenja u jednom od kola za cirkulaciju tečnosti. Disbalans takođe može nastati i zbog prve spojne linije 5 za protok fluida, usled čega deo tečnosti iz prvog kola za cirkulaciju tečnosti završava u drugom kolu za cirkulaciju tečnosti.

[0155] [0068] Slika 5D prikazuje dalju situaciju u kojoj je druga spojna linija 4 za protok fluida postavljena između rezervoara za tečnost u prvom kolu za cirkulaciju tečnosti i rezervoara za tečnost u drugom kolu za cirkulaciju tečnosti. U pomenutoj drugoj spojnoj liniji 4 za protok fluida je smeštena pumpa 33 za kontrolisano izmeštanje tečnosti iz jednog kola za cirkulaciju tečnosti u drugo kolo za cirkulaciju tečnosti. Stručnjak iz predmetne oblasti će razumeti da je pumpa samo jedan od načina kako se može postići izmeštanje tečnosti. Kola za cirkulaciju tečnosti takođe mogu biti međusobno povezana u vidu spojenih sudova, tako da je u drugoj spojnoj liniji 4 za protok fluida izveden samo jedan ventil za uspostavljanje ili prekidanje veze.

[0157] Na osnovu gore navedenog, stručnjaku iz predmetne oblasti će biti jasno da obezbeđivanje druge spojne linije 4 za protok fluida može biti korisno bez obezbeđivanja treće spojne linije 5 za protok fluida. Druga spojna linija 4 za protok fluida takođe može biti pogodna u kombinaciji sa trećom spojnom linijom 5 za protok fluida, kao što je prikazano na slici 5D. Dodatno, takođe je moguće obezbediti i sklop kod kojeg su prva spojna linija 3 za protok fluida, druga spojna linija 4 za protok fluida i treća spojna linija 5 za protok fluida izvedene zajedno i koriste se na osnovu želja operatera i režima rada sklopa.

[0159] Na osnovu gore navedenog opisa, stručnjaku iz predmetne oblasti će biti jasno da se pronalazak može realizovati na različite načine i na osnovu različitih principa. Dodatno, pronalazak nije isključivo ograničen samo na gore opisane oblike izvođenja. Gore opisani oblici izvođenja, kao i slike, su date samo u ilustrativne svrhe i služe isključivo za bolje razumevanje pronalaska. Pronalazak stoga neće biti ograničen samo na ovde opisane oblike izvođenja, već je definisan u zahtevima.

Claims

1. PATENTNI ZAHTEVI

1. Sklop (1) za komprimovanje gasa, gde sklop sadrži najmanje:

- prvi element (6) sa ubrizgavanjem tečnosti za komprimovanje gasa;

- prvi motor (7) za pokretanje prvog elementa (6);

- drugi element (8) sa ubrizgavanjem tečnosti za komprimovanje gasa;

- drugi motor (9) za pokretanje drugog elementa (8);

- prvo kolo za cirkulaciju tečnosti pridruženo prvom elementu (6) sa ubrizgavanjem tečnosti, gde prvo kolo za cirkulaciju tečnosti sadrži:

• prvu dovodnu liniju (21) za tečnost namenjenu za dopremanje tečnosti do ulaza (22) za tečnost prvog elementa (6) sa ubrizgavanjem tečnosti;

• prvi separator (10) tečnosti u protočnoj vezi preko prve linije (11) za protok fluida sa izlazom za gas prvog elementa (6) sa ubrizgavanjem tečnosti, pri čemu je nizvodno od izlaza za gas prvog separatora (10) tečnosti postavljen prvi nepovratni ventil;

• prvi hladnjak (14) za tečnost u protočnoj vezi između izlaza (15) za tečnost prvog separatora (10) tečnosti i prve dovodne linije (21) za tečnost;

- drugo kolo za cirkulaciju tečnosti za drugi element (8) sa ubrizgavanjem tečnosti, gde drugo kolo za cirkulaciju tečnosti sadrži:

• drugu dovodnu liniju (23) za tečnost namenjenu za dopremanje tečnosti do ulaza (24) za tečnost drugog elementa (8) sa ubrizgavanjem tečnosti; • drugi separator (12) tečnosti u protočnoj vezi preko druge linije (13) za protok fluida sa izlazom za gas drugog elementa (8) sa ubrizgavanjem tečnosti, pri čemu je nizvodno od izlaza za gas drugog separatora (12) tečnosti postavljen drugi nepovratni ventil;

• drugi hladnjak (16) za tečnost u protočnoj vezi između izlaza (17) za tečnost drugog separatora (12) tečnosti i druge dovodne linije (23) za tečnost;

pri čemu je između prvog kola za cirkulaciju tečnosti i drugog kola za cirkulaciju tečnosti obezbeđena protočna veza,

pri čemu protočna veza sadrži najmanje jednu spojnu liniju za protok fluida koja je

- prva spojna linija (3) za protok fluida između prve linije za protok fluida i druge linije za protok fluida;

- druga spojna linija (4) za protok fluida između prvog rezervoara za tečnost koji je uključen u prvom separatoru (10) tečnosti i sadrži izlaz (15) za tečnost prvog separatora (10) tečnosti, i drugog rezervoara za tečnost koji je uključen u drugom separatoru (12) tečnosti i sadrži izlaz (17) za tečnost drugog separatora (12) tečnosti; i/ili

- treća spojna linija (5) za protok fluida između prve dovodne linije (21) za tečnost i druge dovodne linije (23) za tečnost,

pri čemu je u svakoj od prve, druge i treće spojne linije za protok fluida obezbeđen po ventil.

2. Sklop (1) prema zahtevu 1, pri čemu ukoliko protočna veza uključuje drugu spojnu liniju (4) za protok fluida, u drugoj spojnoj liniji (4) za protok fluida je obezbeđena pumpa (33) kako bi aktivno izmeštala tečnost kroz drugu spojnu liniju (4) za protok fluida.

3. Sklop (1) prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu je tečnost u prvom kolu za cirkulaciju tečnosti i u drugom kolu za cirkulaciju tečnosti ulje.

4. Sklop (1) prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu ako protočna veza uključuje treću spojnu liniju (5) za protok fluida, u prvoj dovodnoj liniji (21) za tečnost je obezbeđen četvrti ventil (38) između prvog hladnjaka (14) za tečnost i dolazne tačke treće spojne linije (5) za protok fluida u prvu dovodnu liniju (21) za tečnost.

5. Sklop (1) prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu ako protočna veza uključuje treću spojnu liniju (5) za protok fluida, u drugoj dovodnoj liniji (23) za tečnost je obezbeđen peti ventil (39) između drugog hladnjaka (16) za tečnost i

dolazne tačke treće spojne linije (5) za protok fluida u drugu dovodnu liniju (23) za tečnost.

6. Postupak za proizvodnju komprimovanog gasa putem sklopa (1) sa više elemenata (6, 8) sa ubrizgavanjem tečnosti za komprimovanje gasa, pri čemu postupak sadrži:

- obezbeđivanje protočne veze između prvog kola za cirkulaciju tečnosti pridruženog prvom od više elemenata (6) sa ubrizgavanjem tečnosti i drugog kola za cirkulaciju tečnosti pridruženog drugom od više elemenata (8) sa ubrizgavanjem tečnosti,

pri čemu prvo kolo za cirkulaciju tečnosti sadrži:

• prvi hladnjak (14) za tečnost u protočnoj vezi između izlaza (15) za tečnost prvog separatora (10) tečnosti i prve dovodne linije (21) za tečnost,

i pri čemu drugo kolo za cirkulaciju tečnosti sadrži:

• drugi hladnjak (16) za tečnost u protočnoj vezi između izlaza (17) za tečnost drugog separatora tečnosti (12) i druge dovodne linije (23) za tečnost

- prva spojna linija (3) za protok fluida između prve linije za protok fluid i druge linije za protok fluida;

- druga spojna linija (4) za protok fluida između prvog rezervoara za tečnost koji je sadržan u prvom separatoru (10) tečnosti i sadrži izlaz (15) za tečnost prvog separatora (10) tečnosti, i drugog rezervoara za tečnost koji je sadržan u drugom separatoru (12) tečnosti i sadrži izlaz (17) za tečnost drugog separatora (12) tečnosti; i/ili

i pri čemu je u svakoj od prve, druge i treće spojne linije za protok fluida izveden po ventil.

7. Postupak prema zahtevu 6, pri čemu obezbeđivanje protočne veze uključuje dovod dela fluida iz prvog kola za cirkulaciju fluida pridruženog prvom od više elemenata (6) sa ubrizgavanjem tečnosti u drugo kolo za cirkulaciju fluida pridruženog drugom od više elemenata (8) sa ubrizgavanjem tečnosti, pri čemu poželjno prvi od više elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti radi pod punim opterećenjem, dok drugi od više elemenata sa ubrizgavanjem tečnosti radi pod delimičnim opterećenjem ili pod nultim opterećenjem.

8. Postupak prema zahtevu 6 ili 7, pri čemu postupak dodatno sadrži obezbeđivanje dodatne protočne veze između prvog rezervoara za tečnost pridruženog prvom od više elemenata (6, 8) sa ubrizgavanjem tečnosti i drugog rezervoara za tečnost pridruženog drugom od više elemenata (6, 8) sa ubrizgavanjem tečnosti.

9. Postupak prema zahtevu 8, pri čemu se u dodatnoj protočnoj vezi tečnost aktivno izmešta iz jednog od prvog i drugog rezervoara za tečnost u drugi od prvog i drugog rezervoara za tečnost.

10. Postupak prema zahtevu 9, pri čemu se količina tečnosti koja se sprovodi kroz protočnu vezu izmešta u suprotnom smeru preko dalje protočne veze.

11. Upotreba sklopa (1) prema bilo kom od zahteva 1 do 5 za proizvodnju komprimovanog gasa putem pogona od strane prvog motora (7) koji pokreće prvi

element (6), i pogona od strane drugog motora (9) koji pokreće drugi element (8) na osnovu potrebe za komprimovanim gasom,

pri čemu je poželjno

- prvi motor (7) prvi tip motora sa suštinski fiksnom brzinom rotacije i pri čemu je drugi motor (9) drugi tip podesivog motora sa promenljivom brzinom rotacije; i/ili

- prvi motor (7) ima manju maksimalnu radnu snagu od drugog motora (9).