Способ сжатия в теплоиспользующем компрессоре

 

Изобретение относится к теплоиспользующим компрессорам криогенных газовых машин и позволяет увеличить степень сжатия Газ нагревают в нагревателе 12 и расширяют путем выпуска части сжатого газа из рабочих объемов (РО) 8,9 компрессора в картер 3. Оставшийся в РО 8,9 газ рас

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

02 А1 (19) (ll) (50 4 F 25 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4040181/25-06 (22) 24.03.86 (46) 15.02.88. Бюл, Н 6 (71) Омский политехнический институт (72) Ю.П. Мелехин (53) 621.57.041(088.8) (56) Суслов А.Д., Гороховский Г.А,, Мелехин Ю.П. Теплоиспользующий узел сжатия для криогенных газовых машин. — Известия ВУЗов. M.: Машиностроение, 1985, N 8, с,,28-32. (54) СПОСОБ СЖАТИЯ ГАЗА В ТЕПЛОИС ПОЛЬЗУЮЩЕМ КОМПРЕССОРЕ (57) Изобретение относится к теплоиспользующим компрессорам криогенных газовых машин и позволяет увеличить степень сжатия. Газ нагревают в нагревателе 12 и расширяют путем выпуска части сжатого газа из рабочих объемов (PO) 8,9 компрессора в картер 3. Оставшийся в PO 8,9 газ рас1374002

15

40 ширяют, увеличивая Р0 8,9, при этом уменьшается объем 7, образованный двумя коаксиально расположенными стаканами 5,6 вытеснителя. Далее оставшийся в PO 8,9 газ охлаждают при помощи холодильника 10, сжимают его, уменьшая PO до первоначальных

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к теплоис- польэующим компрессорам криогенных газовых машин.

Цель изобретения — увеличение степени сжатия.

На чертеже представлен компрессор, реализующий предлагаемый способ сжатия, общий вид, Компрессор включает корпус 1 с цилиндром 2 и картером 3, кривошипно-шатунный механизм 4, вытеснитель, выполненный в виде двух коаксиально расположенных стаканов 5,6, образующих замкнутый объем 7, делящий цилиндр 2 на горячую 8 и холодную 9 полости, холодильник 10, регенератор 11, нагреватель 12, при этом стаканы 5 и 6 связаны с криво,шипно-шатунным механизмом 4 посредством штоков 13 и 14, в которых вы- полнены каналы 15 и 16.

Компрессор работает следующим образом.

При движении вытеснителя вниз газ перемещается из холодной полости 9 в горячую полость 8. При этом в нагревателе 12 к газу подводится тепло и температура газа повышается.

Угол сдвига фаз кривошипно-шатунного механизма 4, приводящего в движение стаканы 5 и 6, выбраны таким образом, чтобы замкнутый объем 7 при движении вытеснителя вниз изменялся незначительно. Поскольку суммарный объем полостей 8 и 9 не изменяется, а температура газа повышается, то давление газа в полостях 8 и 9 возрастает, При приближении стакана 6 к крайнему нижнему положению происходит сообщение полости 9 с картером 3 посредством канала 16, выполненного в штоке 14. При этом имеет место выпуск объемов, и осуществляют впуск в

PO 8,9 газа из картера 3. При этом увеличение РО 8,9 производят во столько раз, во сколько уменьшается давление газа в рабочих полостях при последующем охлаждении. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

> части газа из полостей 8 и 9 в картер 3. Давление газа в полостях 8, 9 и в картере 3 выравнивается, но остается выше, чем в объеме 7. При дальнейшем движении кривошипно-шатунного механизма 4 вследствие фазо.вого сдвига стакан 6 движется вверх, при этом происходит разобщение полостей 8 и 9 с картером 3, а стакан .5 продолжает двигаться вниз. Происходит уменьшение объема 7. Так как давление газа в объеме 7 меньше, чем в полостях 8 и 9, то его уменьшение происходит без затрат механической энергии, При уменьшении объема 7 происходит увеличение объема полостей 8 и 9, давление в них падает. Давление газа в объеме 7 увеличивается.

При движении вытеснителя вверх газ перемещается из горячей полости

8 в холодную полость 9 ° При этом в холодильнике 10 от него отводится тепло и температура газа понижается.

Так как при движении вытеснителя вверх объем 7 изменяется незначительно, то суммарный объем полостей

8 и 9 не изменяется, за счет снижения температуры давление в них падает, становясь ниже, чем давление газа в объеме 7. При приближении стакана 5 к крайнему верхнему положению начинается увеличение объема

7, стакан 6 начинает двигаться вниз, 35 а стакан 5 продолжает движение к верхней мертвой точке. Так как давление газа в объеме 7 вышее, чем давление газа в полостях 8 и 9, то увеличение объема 7 происходит без затрат механической энергии. При увеличении объема 7 происходит умень1 I шение суммарного объема полостей

8 и 9, давление газа в них увеличива1374002

1. Способ сжатия газа в теплоиспольэующем компрессоре, включающий нагрев газа, его расширение путем выпуска части сжатого газа из рабочих объемов компрессора в дополниСоставитель Г.Соломонов

Техред Л.Олийнык

Редактор A.Ìàêoâñêàÿ

Корректор Л.Пилипенко

Тираж 482

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 559/34

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ется, давление газа в объеме 7 уменьшается. Но достижении стаканом 5

I крайнего верхнего положения канал 15, выполненный в штоке 13, сообщает полость 8 с картером 3. Происходит впуск газа иэ картера в полости 8 и 9, давление газа в полостях 8 и 9 увеличивается еще больше, При дальнейшем движении кривошипно-шатунного механизма происходит разобщение полостей 8 и 9 с картером 3, вытеснитель движется вниз. Все процессы повторяются °

1 формула изобретения15 тельный объем, охлаждение оставшегося в рабочих объемах газа и его сжатие путем впуска в рабочие объемы газа из дополнительного объема, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени сжатия, после выпуска части сжатого газа иэ рабочих объемов компрессора в дополнительный объем, оставшийся в рабочих объемах газ расширяют, увеличивая рабочие объемы, а после охлаждения газа производят его сжатие в рабочих объемах, уменьшая рабочие объемы до первоначальных.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что увеличение рабочих объемов производят во столько раз, во сколько уменьшается давление газа в рабочих полостях при последующем охлаждении.