Двигательно-компрессорный агрегат

 

Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить КПД агрегата . Коллектор (к) охлаждающей среды расположен внутри агрегата концентрично его оси. Воздушный компрессор (ВК) выполнен в виде корпуса, двух роторов с лопастями и пакетов пружинящих теплообменных пластин.Лопасти образуют с корпусом камеры всасывания , нагнетания и охлаждения ВК/ Пластины закреплены между лопастями роторов. Корпус ВК установлен концентрично К. Окна К выполнены с возможностью сообщения камеры отбора тепла ; регенератора с выпускными окнами двигателя и атмосферой, а камеры отдачи тепла регенератора - с камерой нагнетания ВК и впускным патрубком двигателя . Камеры всасывания и охлаждения ВК соединены с атмосферой. Регенератор м.б. вьтолнен в виде корпуса, установленного концентрично К, двух роторов, соединенных с роторами агрегата , и пакета теплообменных пластин, закрепленньгх между лопастями рото- Щ ров. Пластины м.б. вьтолнены волнистыми и работают как на сжатие, так и на растяжение. 2 з.п. ф-лы, 12 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (s)) 4 Р 04 С 23/02

1>

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) . 3905623/25-06; 3937778/25-06 (22) 05.05.85 (46) 29.02.88 Бюл. М 8 (75) Б.А.Глазунов (53) 621.514(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1168745, кл. F 04 С 23/02, 1982. (54) ДВИГАТЕЛЬНО-КОИПРЕССОРНЫЙ АГРЕГАТ (57) Изобретение относится к машино строению и позволяет повысить КПД агрегата. Коллектор (К) охлаждающей среды расположен внутри агрегата концентрично его оси. Воздушный компрессор (ВК) выполнен в виде корпуса, двух роторов с лопастями и пакетов пружинящих теплообменных пластин.Лопасти образуют с корпусом камеры всасывания, нагнетания и охлаждения ВК, Пластины закреплены между лопастями роторов. Корпус ВК установлен концентрично К. Окна К выполнены с возможностью сообщения камеры отбора тепла регенератора с выпускными окнами двигателя и атмосферой, а камеры отдачи тепла регенератора — с камерой нагнетания ВК и впускным патрубком двигателя. Камеры всасывания и охлаждения

ВК соединены с атмосферой. Регенератор м.б. выполнен в виде корпуса, установленного концентрично К, двух роторов, соединенных с роторами агрегата, и пакета теплообменных пластин, закрепленных между лопастями рото- g ров. Пластины м.б. выполнены волнистыми и работают как на сжатие, так и на растяжение. 2 з.п. ф-лы, 12 ил. (1377459

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к компрессоростроению.

Цель изобретения — повышение КПД

5 устройства.

На фиг.1 показан внешний вид двигательно-компрессорного агрегата, на фиг.2 — то же; продольный разрез; на фиг.3 — то же, поперечное сечение по воздушному компрессору в накале цикла впуска; на фиг.4 — компрессор, в момент впуска>. и нагнетания воздуха, сечение, на фиг.5 — сечение по газовому компрессору в момент всасы- 15 вания газа, на фиг.6 — уо же, в момент нагнетания газа; на фиг.7 двигатель во время впуска сжатого воздуха, поперечное сечение, на фиг. 8то же, в момент расширения и выпус- 20 ка отработанных газов; на фиг.9 сечение агрегата по регенератору во время нагрева сжатого воздуха и охлаждения отработанных газов, на фиг. 10 — сечение по регенератору, на 25 фиг.11 — устройство пакетов теплообменных и силовых пластин; на фиг.12— пакеты пластин со стороны газораспределительной решетки.

Двигательно-компрессорный агрегат содержит секции воздушного компрессора I, двигателя 2, регенератора 3, теплообменника 4 и газового компрессора 5, размещенные в едином корпусе 6, торцовые крышки 7 и 8. Внутри корпуса 6 коаксиально размещен коллектор 9.

Воздушный компрессор 1 имеет впускное окно 10, сообщенное с атмосферой, и выпускное окно 11, соединен- 40 ное с впускным окном 12 греющей половины регенератора 3 патрубком 13.Патрубок 14 соединяет выпускное окно 15 регенератора 3 с впускным окном 16 двигателя 2. Выпускное окно 17 дви- 45 гателя 2 сообщено с впускным окном 18 обогревамой половины регенератора 3, выпускное окно 19 которой сообщается с атмосферой.

Теплообменник 4 содержит впускное окно 20, отделенное перегородкой 21 от окон 15 и 18 коллектора 9, которое сообщается с нагнетателем 22 охлаждающего вещества, и выпускное окно 23, сообщенное с атмосферой.

Газовый компрессор 5 имеет впуск-, 55 ное окно 24, через которое подводится газ, и выпускное окно 25, через которое отводится сжатый газ.

В корпусе 6 коаксиально размещены роторы 26 и 27. Ротор 26 посредством шестерен 28 и 29 кинематически соединен с пневмодвигателем 30.

Ротор 26 состоит из двух радиальных поршней 31 компрессора 1, двух поршней 32 двигателя 2, двух поршней 33 регенератора 3 и двух поршней 34 компрессора 5, соединенных кольцами 35.

Ротор 27 имеет два поршня 36 компрессора 1, два поршня 37 двигателя 2, два поршня 38 генератора 3 и два поршня 39 газового компрессора 5, соединенные кольцами 40.

В полости двигателя 2 к корпусу 6 прикреплены две форсунки 41,два датчика 42 управления форсунками 41,две свечи 43, пусковые стопоры 44 и 45, труба 46 для подвода сжатого воздуха при пуске и труба 47, соединенная с выпускным окном 11 компрессора 1.

Между поршнями 31 и 36 компрессора 1, поршнями 33 и 38 регенератора Э имеются по четыре камеры, в которых помещены теплообменные пластины 48, имеющие волнистую поверхность и соединенные между собой по гребням радиальными швами в пружинящие пакеты и силовые пластины 49, также соединенные в пакеты. Силовые пластины 49 соединены с поршнями 31 и 36, а также с поршнями 33 и 38 сильфонами 50. Силовые пластины 49 имеют перепускные окна 51, а сильфоны 50 — перепусные окна 52. B окнах 12 и 19 регенератора 3 укреплены газораспределительные решетки 53.

Двигательно-компрессорный агрегат работает следующим образом.

Воздух из атмосферы через впускное окно 10 попадает в воздушный компрессор 1, сжимается и через выпускное окно 11 подается во впускное окно 12 греющей половины регенератора. Тепло, выделяющееся при сжатии воздуха в компрессоре 1, отводится к теплообменным пластинам 48. Нагретый в регенераторе воздух через выпускное окно 15 подается во впускное окно 16 двигателя 2. В вдигателе 2 по окончании впуска производится впрыск топлива через форсунки 41 согласно сигналу управляющих датчиков 42 и возгорание топлива от свечей 43 ° После выполнения работы расширившиеся газы через окно 17 двигателя 2 и впускное окно 18 поступают в обогреваемую половину ре137745 генератора 3 и, отрав тепло теплообменным пластинам 48, выбрасываются в атмосферу.

Отвод тепла от пластин воздушного

5 компрессора 1 осуществляется нагнетателем 22, подающим через окно 20 охлаждающее вещество, которое удаляется затем через окно 23.

При работе компрессора 5 гаэ через окно 24 всасывается в компрессор, сжимается и подается через нагнетательное окно 25.

Пневмодвигатель 30 поддерживает вращение роторов Эб и 27, восполняя своей работой потери энергии на трение движущихся частей.

Во время работы агрегата пластины 48 работают как на сжатие, так и на растяжение. Пластины 49 скользят 2О по поверхности корпуса 6 и решеток 53, не позволяя пластинам 48 смещаться

/Р в радиальном направлении.

Размеры решетки 53 подобраны так, что при работе агрегата суммарное со†25 противление решетки и пакета пластик остается практически постоянным.

Формула и з о 6 р е т е н и я

1. Двигательно-компрессорный агрегат, содержащий секцию двигателя и секцию газового компрессора с впускным и выпускным патрубками, внутри которых расположены роторы с лопастя35 ми, образующие рабочие камеры, вспомогательный двигатель, кинематически соединенный с одним иэ роторов и пусковые стопоры, укрепленные в корпусе с возможностью выдвижения внутрь 40 одной из рабочих камер, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повы— шения КПД, агрегат снабжен воздушным компрессором, регенератором и коллек9 тором охлаждающей среды, расположенных внутри агрегата концентрично его оси, воздушный компрессор выполнен в ниде корпуса, двух роторов с лопастями, образующими с корпусом камеры всасывания, нагнетания и охлаждения воздушного компрессора, пакетов пружинящих теплообменных пластин, закретленных между лопастями роторов, причем корпус воздушного компрессора установлен концентрично коллектору, окна которого выполнены с возможностью сообщения камеры отбора тепла регенератора с выпускными окнами двигателя и атмосферой, а камеры отдачи тепла регенератора с камерой нагнетания воздушного компрессора и впускным патрубком двигателя, а камеры всасывания и охлаждения воздушного компрессора соединены с атмосферой.

2. Агрегат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что регенератор выпол" нен в виде корпуса, двух роторов с лопнстями образующими с корпусам камеры отбора и отдачи тепла регенератора, пакетов пружинящих теплообменных пластин, закрепленных между лопастями роторов, причем корпус регенератора установлен концентрично коллектору, а ротора регенератора соединены с роторами агрегата.

3. Агрегат по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что теплообменные пластины выполнены волнистыми и соединены между собой радиальными швами, проходящими по гребням волн, пакеты имеют силовые пластины, имею-щие в поперечном сечении форму клина, направленного острием к оси вращения роторов, и пакет прикреплен к лопастям роторов посредством сильАонов.

1377459

A-A

6 29 Уд

137 i459

Г-Г

I 377459

ФигЛО цЬиг.11

1377459

Составитель С.Пузиков

Техред М.Моргентал Корректор М.Пожо

Редактор В.Ковтун

Подписное

Тираж 574

Заказ 6300

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4