Система вторичного использования сжатого воздуха в производственном процессе (варианты)

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИСТЕМА ВТОРИЧНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЖАТОГО ВОЗДУХА В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПРОЦЕССЕ (ВАРИАНТЫ)(71) Заявитель Мелех Виктор Константинович(72) Автор Мелех Константин Петрович(73) Патентообладатель Мелех Виктор Константинович(57) 1. Система вторичного использования сжатого воздуха в производственном процессе,содержащая источник сжатого воздуха, включающий по меньшей мере один компрессор с по меньшей мере одним ресивером, и связанный с технологическим оборудованием, оснащенным устройством сброса отработанного сжатого воздуха, отличающаяся тем, что источник сжатого воздуха содержит по меньшей мере один компрессор низкого давления с по меньшей мере одним ресивером низкого давления и по меньшей мере один компрессор высокого давления с по меньшей мере одним ресивером высокого давления, а устройство сброса отработанного сжатого воздуха выполнено в виде двух клапанов, один из которых связан воздуховодом с ресивером низкого давления. 2. Система вторичного использования сжатого воздуха в производственном процессе,содержащая источник сжатого воздуха, включающий по меньшей мере один компрессор с по меньшей мере одним ресивером, и связанный с технологическим оборудованием, оснащенным устройством сброса отработанного сжатого воздуха, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере один дополнительный не связанный с источником сжатого воздуха ресивер низкого давления, а устройство сброса отработанного сжатого воздуха выполнено в виде двух клапанов, один из которых связан воздуховодом с ресивером низкого давления.(56) 1. Международная заявка 2007/118275, 2007. 2. Сайт компании АЛОН. Выдувные машины. Автоматы. Автомат для производства ПЭТ-бутылок А 3000. Найдено 15.01.2008 Найдено из Интернет /// Полезная модель относится к средствам рекуперации энергии, в частности энергии сжатого воздуха для ее последующего повторного использования и может найти применение в различных технологических процессах, в которых используется сжатый воздух,например при производстве ПЭТ-тары, в частности ПЭТ-бутылок и т.п. Существует ряд технологических процессов, в которых используется энергия сжатого воздуха. Подготовка сжатого воздуха для технологического процесса производится в зависимости от требуемых значений рабочего давления сжатого воздуха за счет использования компрессоров высокого давления или последовательно установленных через ресивер низкого давления компрессоров низкого и высокого давления. При этом, как правило,сжатый воздух при выводе из технологического процесса (в атмосферу) все еще остается сжатым. К сожалению, до настоящего времени практически не известно решений по полезному использованию сжатого воздуха (или иной сжатой газообразной среды), выводимого из различных технологических процессов путем выброса в атмосферу. Так, в частности, известно устройство для обеспечения сжатым воздухом оборудования, использующего этот сжатый воздух, в котором часть воздуха выбрасывается в атмосферу, а часть доступна для повторного использования 1. Это устройство содержит основной компрессор и дополнительный компрессор, каждый из которых связан с ресивером сжатого воздуха, из которого оборудование получает сжатый воздух по меньшей мере первого определенного давления. Дополнительный компрессор связан с оборудованием и приспособлен для получения от этого оборудования сжатого воздуха для повторного использования со средним давлением меньшим, чем первое определенное давление. Однако в данном устройстве предусмотрен компрессор и ресивер только одного значения давления, что не всегда соответствует требованиям технологического процесса. Кроме того, в отдельные периоды времени может возникнуть ситуация, когда ввиду того, что давление сжатого воздуха, выводимого из технологического оборудования, будет ниже давления сжатого воздуха, уже находящегося в компрессоре, невозможно будет осуществить подачу отработанного сжатого воздуха в компрессор. Таким образом, описанное предложение имеет ряд существенных недостатков. В известных технологических процессах, например выдува ПЭТ-бутылок, в которых используется сжатый воздух, система обеспечения технологического процесса сжатым воздухом содержит источник сжатого воздуха, включающий по меньшей мере один компрессор с по меньшей мере одним ресивером, и связанный с технологическим оборудованием, оснащенным устройством сброса отработанного сжатого воздуха 2. Эти системы не предусматривают возможности повторного использования отработанного сжатого воздуха,который сбрасывается в атмосферу. При этом на получение нового сжатого воздуха(на подкачку компрессора(ов затрачивается достаточно большое количество энергии. Описанная система была принята автором в качестве прототипа для заявляемой полезной модели. Таким образом, задачей полезной модели является разработка системы вторичного использования сжатого воздуха в производственном процессе, которая обеспечивала бы возможность утилизации (повторного использования) отработанного сжатого воздуха,т.е. экономию сжатого воздуха и, тем самым, обеспечивала бы значительное снижение энергозатрат на получение сжатого воздуха. 2 50962009.02.28 Поставленная задача решается заявляемой системой вторичного использования сжатого воздуха в производственном процессе, содержащей источник сжатого воздуха, включающий по меньшей мере один компрессор с по меньшей мере одним ресивером, и связанный с технологическим оборудованием, оснащенным устройством сброса отработанного сжатого воздуха. Поставленная задача в первом варианте исполнения заявляемой системы решается за счет того, что источник сжатого воздуха содержит по меньшей мере один компрессор низкого давления с по меньшей мере одним ресивером низкого давления и по меньшей мере один компрессор высокого давления с по меньшей мере одним ресивером высокого давления, а устройство сброса отработанного сжатого воздуха выполнено в виде двух клапанов, один из которых связан воздуховодом с ресивером низкого давления. Во втором варианте исполнения поставленная задача решается за счет того, что система содержит по меньшей мере один дополнительный не связанный с источником сжатого воздуха ресивер низкого давления, а устройство сброса отработанного сжатого воздуха выполнено в виде двух клапанов, один из которых связан воздуховодом с ресивером низкого давления. Предложенная система позволяет простым и удобным образом регулировать повторное использование отработанного сжатого воздуха, благодаря тому, что давление сжатого воздуха в ресивере низкого давления значительно ниже, чем давление отработанного сжатого воздуха, выводимого из технологического оборудования. Таким образом, избыточное давление отработанного сжатого воздуха обеспечивает его беспрепятственную передачу в ресивер низкого давления вплоть до момента выравнивания давлений. Например, если давление сжатого воздуха в ресивере низкого давления составляет около 1,0 МПа, а давление отработанного сжатого воздуха составляет около 2,5-3,0 МПа, то благодаря предложенной системе экономия сжатого воздуха составляет 60-70 . Предложенная система, как уже было упомянуто выше, может быть использована с высокой эффективностью в технологических процессах производства ПЭТ-тары. В связи с этим, достоинства и преимущества заявляемой системы будут более подробно рассмотрены именно на примере технологического процесса производства ПЭТ-тары. Для более наглядной иллюстрации описание будет сопровождаться ссылкой на позиции чертежей, на которых в качестве примера, но не в качестве ограничения представлены фиг. 1 - схема заявляемой системы в первом варианте исполнения фиг. 2 - схема заявляемой системы во втором варианте исполнения. На Фиг. 1 представлена схема заявляемой системы вторичного использования сжатого воздуха в производственном процессе в первом варианте исполнения. Система включает связанные с автоматом 1 для выдува ПЭТ-бутылок компрессор 2 низкого давления, первый ресивер 3 низкого давления, второй ресивер 4 низкого давления, первый компрессор 5 высокого давления, второй компрессор 6 высокого давления и ресивер 7 высокого давления. Автомат 1 для выдува ПЭТ-бутылок снабжен клапаном 8 предварительного выдува,клапаном 9 основного выдува и устройством сброса отработанного сжатого воздуха выполненным в виде двух клапанов 10 и 11, один из которых - клапан 10 - связан воздуховодом 12 с ресивером 4 низкого давления, а второй - клапан 11 - предназначен для сброса остаточного отработанного сжатого воздуха в атмосферу. На Фиг. 2 представлена схема заявляемой системы вторичного использования сжатого воздуха в производственном процессе во втором варианте исполнения. Система включает связанные с автоматом 13 для выдува ПЭТ-бутылок компрессор 14 низкого давления, ресивер 15 низкого давления, компрессор 16 высокого давления и ресивер 17 высокого давления. Автомат 13 для выдува ПЭТ-бутылок снабжен клапаном 18 предварительного выдува, клапаном 19 основного выдува и устройством сброса отработанного сжатого воздуха выполненным в виде двух клапанов 20 и 21, один из которых - клапан 20 - связан с дополнительным ресивером 22 низкого давления воздуховодом 23, а второй - клапан 21 предназначен для сброса остаточного отработанного сжатого воздуха в атмосферу. 3 50962009.02.28 Заявляемая система вторичного использования сжатого воздуха в производственном процессе в первом варианте исполнения работает следующим образом. Компрессором 2 низкого давления сжимает воздух до давления 1,0 МПа. Сжатый воздух поступает в ресивер 3 и (после его заполнения) в ресивер 4 низкого давления. Компрессоры 5 и 6 высокого давления сжимают предварительно сжатый воздух до достижения давления около 2,5-3,0 МПа. Из компрессоров 5 и 6 высокого давления воздух,сжатый до 2,5-3,0 МПа, поступает в ресивер 7 высокого давления, а из него - непосредственно к технологическому оборудованию, в данном примере реализации - к автомату 1 для выдува ПЭТ-бутылок. В автомате 1 выдува ПЭТ-бутылок сжатый воздух через клапан 8 производит предварительный выдув, а затем через клапан 9 производит основной выдув бутылок. В результате выдува в бутылках содержится сжатый воздух давлением около 2,5 МПа. Для выведения отработанного сжатого воздуха из технологического процесса в автомате 1 для выдува ПЭТ-бутылок предусмотрено два клапана 10 и 11 сброса сжатого воздуха, причем вначале сжатый воздух их готовых бутылок отводится через клапан 10 по воздуховоду 12 в ресивер 4 низкого давления до достижения давления в бутылках 1,0 МПа (до выравнивания давления в бутылках и в ресивере 4 низкого давления), а затем оставшийся воздух сбрасывается через клапан 11 в атмосферу. В общем случае, в зависимости от потребностей производственного процесса в систему может быть включено любое необходимое количество компрессоров и ресиверов низкого давления, а также компрессоров и ресиверов высокого давления. В заявляемой системе в ресивер 4 низкого давления (или в другой ресивер низкого давления) может также поступать отработанный сжатый воздух с другого технологического оборудования, например, другого(их) автомата(ов) для выдува ПЭТ-бутылок. При этом из ресивера 3 (4) низкого давления (или другого ресивера низкого давления) сжатый воздух может подаваться к другому технологическому оборудованию, требующему наличие сжатого воздуха давлением до 1,0 МПа. В ресивер 7 высокого давления может поступать сжатый воздух от другого(их) компрессора(ов) высокого давления. Во втором варианте исполнения заявляемая система вторичного использования сжатого воздуха в производственном процессе работает следующим образом. Компрессором 14 низкого давления сжимает воздух до давления 1,0 МПа. Сжатый воздух поступает в ресивер 15 низкого давления. Компрессор 16 высокого давления сжимает предварительно сжатый воздух до достижения давления около 2,5-3,0 МПа. Из компрессора 16 высокого давления воздух, сжатый до 2,5-3,0 МПа, поступает в ресивер 17 высокого давления, а из него - непосредственно к технологическому оборудованию, в данном примере реализации - к автомату 13 для выдува ПЭТ-бутылок. В автомате 13 выдува ПЭТ-бутылок сжатый воздух через клапан 18 производит предварительный выдув, а затем через клапан 19 производит основной выдув бутылок. В результате выдува в бутылках содержится сжатый воздух давлением около 2,5 МПа. Для выведения отработанного сжатого воздуха из технологического процесса в автомате 13 для выдува ПЭТ-бутылок предусмотрено два клапана 20 и 21 сброса сжатого воздуха, причем вначале сжатый воздух из готовых бутылок отводится через клапан 20 по воздуховоду 23 в дополнительный ресивер 22 низкого давления до достижения давления в бутылках 1,0 МПа (до выравнивания давления в бутылках и в дополнительном ресивере 22 низкого давления), а затем оставшийся воздух сбрасывается через клапан 21 в атмосферу. В общем случае, как и в первом варианте исполнения, в зависимости от потребностей производственного процесса в систему может быть включено любое необходимое количество компрессоров и ресиверов низкого давления, а также компрессоров и ресиверов высокого давления. В заявляемой системе в дополнительный ресивер 22 низкого давления может также поступать отработанный сжатый воздух с другого технологического оборудования, на 4 50962009.02.28 пример, другого(их) автомата(ов) для выдува ПЭТ-бутылок. При этом из дополнительного ресивера 22 низкого давления сжатый воздух подается к другому технологическому оборудованию, требующему наличие сжатого воздуха давлением до 1,0 МПа. В ресивер 17 высокого давления может поступать сжатый воздух от другого(их) компрессора(ов) высокого давления. Для обоих вариантов исполнения заявляемой системы излишки сжатого воздуха в ресиверах, в случае их переполнения могут автоматически сбрасываться в атмосферу. Заявленная система вторичного использования сжатого воздуха в производственном процессе может быть эффективно использована в любом производстве, нуждающемся в сжатом воздухе. Так, в частности, при реализации заявляемой полезной модели в производстве ПЭТ-тары, экономия сжатого воздуха достигает не менее 60-70 . При этом экономия сжатого воздуха за счет его повторного использования обеспечивает снижение энергозатрат на компрессию воздуха, а следовательно и на реализацию всего технологического процесса. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5