Способ работы теплоиспользующего компрессора

 

Изобретение относится к компрессоростроению и позволяет увеличить степень сжатия теплоиспользующего компрессора. Для этого перед нагревом газа производят его сжатие в рабочих полостях 7, 8 путем уменьшения их объема. Затем газ нагревают в нагревателе 11. Далее производят расширение газа путем увеличения объема рабочих полостей 7 и 8 до исходного. Перед охлаждением газа в холодильнике 9 и после охлаждения производят расширение и сжатие газа в рабочих полостях 7 и 8 изменением их объема. Сжатие или расширение газа при изменении объема полостей 7 и 8 производят пропорционально изменению давления в процессе нагрева или охлаждения. 1 ил. ш

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t

Ю Я

ВИДЕО. (Б)) АМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) .40613 15/23-06 (22) 28 .04.86 (46) 15.12.87. Бюл. У 46 (71) Омский политехнический институт (72) Ю.П.Мелехин (53) 621.51(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 879194, кл. Р 25 В 9/00, 1980. (54) СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛОИСПОЛЬЗУЮЩЕГО

КОМПРЕССОРА (57) Изобретение относится к компрессоростроению и позволяет увеличить степень сжатия теплоиспользующего компрессора. Для этого перед нагревом (бц 4 F 04 В 19/24 Р 25 В 9/00 газа производят его сжатие в рабочих полостях 7, 8 путем уменьшения их объема. Затем газ нагревают в нагревателе 11. Далее производят расширение газа путем увеличения объема рабочих полостей ? и 8 до исходного.

Перед охлаждением газа в холодильнике

9 и после охлаждения производят расширение и сжатие газа в рабочих полостях 7 и 8 изменением их объема. Сжатие или расширение газа при изменении объема полостей 7 и 8 производят пропорционально изменению давления в процессе нагрева или охлаждения, 1ил.

78 2

В первой фазе рабочего цикла, перед нагревом газа, производят его сжатие в рабочих полостях 7, 8 путем уменьшения их объема. При помощи управляющих золотников. 18 и 17 открывают гидроцилиндры 14 и 13 и подают гидросмесь в пространство над их поршнями, а гидроцилиндр 12 при этом оставляют закрытым. При движении поршней 20, 21 в гидроцилиндрах проставка 4 и стакан 3 движутся вниз, а стакан 2 остается неподвижным. При этом давление газа в рабочих полостях

8 и 7 увеличивается, а в объеме 5— уменьшается. Движение поршней 20, 21 в гидроцилиндрах осуществляют до тех пор, пока давление в рабочих полостях

8 и 7 не сравняется с давлением в объеме 5.

Во второй фазе цикла, после выравнивания давлений в полостях 8 и 7 и объеме 5, производят нагрев газа в рабочих полостях 8 и 7. Для этого, открыв при помощи управляющего золотника 16 гидроцилиндр 12 подают в пространство над его поршнем 19 гидросмесь. В результате поршень гидроцилиндра 12 также начинает движение вниз и стаканы 3 и 2 и проставка 4 движутся в одном направлении. Вытеснитель компрессора перемещается вниз.

При движении вытеснителя вниз газ перемещается из холодной полости 8 в горячую полость 7 через холодильник 9, регенератор 10 и нагреватель

11. При этом в нагревателе 11 к нему подводится тепло и температура газа повышается, его давление в рабочих полостях растет. При достижении вы13594

Холодная полость 8 соединена с дополнительной емкостью 15 при помощи газораспредйлительного устройства 22.

Компрессор работает следующим образом.

В начальный момент времени вытес- . 40 нитель находится в крайнем верхнем положении, а дополнительная емкость

15 разобщена с рабочими полостями 7 -.. и 8 компрессора при помощи газораспределительного устройства 22. Тогда 45 весь гаэ находится под вытеснителем в холодной полости 8 при температуре, равной температуре холодильника 9 (Т„) . В начальный момент времени давление 2, газа в рабочей полости 8

50 равно давлению газа в дополнительной емкости 15, давление газа в объеме 5 больше давления газа в полости 8 и емкости t5 в i раз: Р„, где

=Т /Т вЂ” отношение температуры нагревателя 11 к температуре холоды.гьника .9, а давление газа в объеме б в раз меньше, чем давление газа в полости 8 и емкости 15: Р„/С.

Изобретение относится к компрессоростроению и касается теплоиспользующих компрессоров.

Целью изобретения является увели5 чение степени сжатия теплоиспользующих компрессоров (беэ дополнительных затрат механической энергии), На чертеже изображен компрессор, реализующий предлагаемый способ. 10

Компрессор состоит из цилиндра 1, в котором установлен вытеснитель, состоящий из стаканов 2 и 3 и проставки 4, установленных коаксиально друг другу и образующих замкнутые объемы 5 и 6, Вытеснитель делит объем цилиндра на горячую 7 и холодную 8 полости, сообщенные между собой через холодильник 9, регенератор 10 и нагреватель 11. В холодной полости 8 20 установлены всасывающий и нагнетательный клапаны, соединяющие компрессор с всасывающим и нагнетательным трубопроводами (не показаны) . Стаканы

2 и 3 и проставка 4 связаны с поршня- 25 ми гидроцилиндров 12, 13 и 14 соответственно, установленных в картере компрессора, являющемся одновременно дополнительной емкостью 15. Гидроцилиндры 12, 13 и 14 снабжены управляю- 30 щими золотниками 16, 17, 18 и необходимой гидроарматурой (не показана), а также содержит поршни 19, .20 и 21.

0 теснителем нижнего положения весь газ оказывается в горячей полости 7 и его давление достигает своего максимального з "учения.

Далее,. в третьей фаз е, произ водят расширение газа путем увеличения объема рабочих полостей 7,8. Для этого в нижнем положении вытеснителя управляющими золотниками 17, 18 закрывают гидроцилиндры 13 и 14, а гидроцилиндр

12 .оставляют открытым. В результате стакан 3 и проставка 4 остаются на месте, а стакан 2 продолжает движение вниз. При этом объем 5 уменьшается, а суммарный рабочий объем полостей

8 и 7 увеличивается, Давление газа в полостях 8 и 7 уменьшайтся, а в объеме 5 увеличивается. Изменение объема 5 производят до тех пор, пока

1359478

ВНИИПИ Заказ 6131/35 Тираж 571

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г.. Ужгород, ул. Проектная, давление газа в рабочих полостях 8 и 7 не сравняется с давлением газа в

- объеме 5. Затем закрывают гидроцилиндр 12.

В четвертой фазе производят расширение газа в рабочих полостях 7, 8 путем выпуска части сжатого газа из рабочих полостей 7, 8 в дополнительную емкость 15 при помощи газораспредели- 10 тельного устройства 22.

Пятой фазой цикла производят расширение газа в полостях 8 и 7 путем увеличения их объема. Для этого при помощи управляющих золотников 16, 18 15 открывают гидроцилиндры 12 и 14 и подают гидросмесь в пространство над их порщнями 19, 21,. а гидроцилиндр

13 при этом оставляют закрытым. За счет движения поршней 19,21 в гидро- 20 цилиндрах 12, 14 проставка 4 и стакан

2 движутся вниз, а стакан 3 остается неподвижным. При этом объем 6 уменьшается, а суммарный рабочий объем полостей 7 и 8 увеличивается. Давле- 25 ние газа в рабочих полостях 7 и 8 уменьшается, а в. объеме 6 увеличиваться. Изменение объемов .прекращают тогда, когда давление в рабочих полостях 7 и 8 сравняется с давлением в 30 объеме 6. После этого закрывают гидроцилиндры 12 и 14.

В шестой фазе производят охлаждение газа в рабочих полостях 7, 8.

Дпя этого вьгтеснитель перемещают. вверх, открыв управляющими золотниками 16, 17,18 все гидроцилиндры 12, 13, 14 и подав гидросмесь в пространство под их поршнями 19,20,21. При движе-. 40 нии вытеснителя вверх газ перемещается из горячей полости 7 в холодную полость 8 через нагреватель 11, реге- нератор 10, холодильник 9. При этом . в холодильнике 9 газ охлаждается и температура его понижается. За счет изменения температуры газа его давле- .

1 ние в рабочих полостях 7 и 8 падает.

При достижении вьггеснителем верхнего положения весь газ оказывается в холодной полости 8 и его давление дос= * тигает своего минимального значения.

После этого все гидроцилиндры 12, 13 и 14 закрывают.

Седьмой фазой производят сжатие газа в рабочих объемах путем их умень-. шения. Для этого при помощи управляющего золотника 17 открывают гидроцили.-гдр 13 и подают гидросмесь в пространство над его поршнем 20, а гидроцилиндры 12 и 14 оставляют закрытыми. 3а счет движения поршня 20 в гидроцилиндре 13 вниз стакан 3 также движется вниз, а проставка 4 и стакан

2 остаются неподвижными. Объем 6 увеличивается, а суммарный рабочий объем полостей 7 и 8 уменьшается. Давление газа a полостях 7 и 8 увеличивается, а в объеме 6 уменьшается. Изменение объемов прекращают тогда, когда давление в рабочих полостях 7 и 8 сравняется с давлением газа в объеме 6.

Далее гидроцилиндр 13 закрывают.

В восьмой, последней,.фазе производят сжатие газа в рабочих полостях

7; 8 путем впуска из дополнительной емкости в компрессор газа, ранее выпущенного в дополнительную емкость

15, при помощи газораспределительного устройства 22. Далее .все процессы повторяются.

Формула. изобретения

Способ работы теплоиспольэуиицего компрессора путем нагрева газа, расширения сжатого rasa при выпуске его части из рабочих полостей комцрессора в дополнительную емкость, охлаждения оставшегося в рабочих полостях rasa и сжатия его при впуске в компрессор газа из дополнительной емкости, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения степени сжатия, перед нагревом rasa производят его сжатие в рабочих полостях компрессора путем уменьшения их объема, после нагрева - его расширение увеличением объема рабочих полостей до исходного, а перед и после охлаждения производят соответственно расширение и сжатие газа в рабочих полостях изменением их объема, причем каждый раз сжатие или расширение газа.при изменении объема рабочих полостей производят пропорционально изменению давления в процессах нагрева или охлаждения.