Компрессор

 

Изобретение м.б. использовано для сжатия и перемещения газов. Цель изобретения - увеличение степени сжатия компрессора. Для этого поршень выполнен в виде двух стаканов 2 и 3, телескопически входящих открытыми торцами один в другой. Полость 5 расширения соединена с накопительной емкостью 11 посредством обратного клапана 13. После того, как часть газа из полости 5 расширения через обратный клапан 13 перейдет в емкость 11, давление в полости 5 окажется ниже, чем давление в горячей и холодной полостях 6 и 7 цилиндра, на которые он разделен поршнем. Поэтому дальнейшее уменьшение объема поршня происходит без подвода механической энергии извне. Давление газа в полостях 6 и 7 уменьшается. 1 ил.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1449790 А1 (sg 4 F 25 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4084742/23-06 (22) 14.07.86 (46) 07.01.89. Бюл. Р 1 (71) Омский политехнический институт (72) Ю.П.Мелехин, А.К.Бреусов, В.А,Кузьмин и Д.П.Мелехин (53) 621.57 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 879194, кл. F 25 В 9/00, 1980. (54) КОМПРЕССОР (57) Изобретение м.б. использовано для сжатия и перемещения газов.

Цель изобретения — увеличение степени сжатия компрессора. Для этого поршень выполнен в виде двух стоканов 2 и 3, телескопически входящих открытыми торцами один в другой.

Полость 5 расширения соединена с накопительной емкостью 11 посредством обратного клапана 13. После того, как часть газа из полости 5 расшире» ния через обратный клапан 13 перейдет в емкость 11, давление в полости 5 окажется ниже, чем давление в горячей и холодной полостях 6 и 7 цилиндра, на которые он разделен поршнем. Поэтому дальнейшее уменьшение объема поршня происходит без подвода механической. энергии извне.

Давление газа в полостях 6 и 7 уменьшается. 1 ил.

1449790

Изобретение относится к компрес соростроению, касается теплоисполь-! зующих компрессоров и может исполь-!

;зоваться для сжатия и перемещения .:газов в микрокриогенных системах.

Целью изобретения является уве личение степени сжатия компрессора.

На чертеже изображена схема компрессора, работающего на максимальную степень сжатия (всасывающий и нагнетательный клапаны закрыты, не показаны).

Компрессор содержит цилиндр 1, в котором находится поршень, выпол. ненный из двух телескопически входящих открытыми торцами один в другой стаканов 2 и 3, связанных с кривошипно-шатунным механизмом привода 4 и образующих полость 5 расширения 20 переменного объема. Поршень делит объем цилиндра на горячую и холодную полости 6 и 7, сообщаемые между со, бой через холодильник 8, регенератор 9 и подогреватель 10. Накопитель- 25 ная емкость 11, в качестве которой служит картер компрессора, соединена с холодной полостью 7 посредством газораспределительного устройства 12.

Полость 5 расширения сообщена с на- 30 копитепьной емкостью 11 через обратный клапан 13.

Компрессор работает следующим образом.

При движении поршня вниз холодный, газ из полости 7 через холодильник 8, .

; регенератор 9 и подогреватель 10 пе: ретекает в полость 6, при этом в по; догревателе 10 к нему подводится тепло и температура газа увеличивается. 40

Давление газа в полостях 6 и 7 компрессора возрастает. Давление газа в полости 5 расширения и накопительной емкости 11 остается прежним. Вблизи крайнего нижнего положения стакана 3 45 срабатывает газораспределительное устройство 12, соединяя полость 7 с накопительной емкостью 11. Происходит выпуск части сжатого газа из полости 7 в емкость 11. Давление газа в полостях 6 и 7 понижается и во всех объемах и полостях компрессора выравнивается, становясь равным приблизительно первоначальному (предполагается, что объем накопительной ем-55 кости 11 выбран достаточно большим) .

После выравнивания давлений гаэораспределительное устройство 12 разобщает полость 7 и емкость 11.

После выравнивания давлений благодаря углу фазового сдвига в механизме движения в крайнем чижнем положении поршня начинается уменьшение его объема (стакан 3 остается приблизительно на месте, а стакан 2 продолжает движение вниз). Объем полости 5 уменьшается, а суммарный объем полостей 6 и 7 увеличивается, При уменьшении объема полости 5 часть газа через обратный клапан 13 перетекает в накопительную емкость 11. При этом давление газа в полостях 6 и 7 за счет увеличения их суммарного объема уменьшается, а в полости 5 и емкости 11 остается равным приблизительно первоначальному. Для уменьшения объема полости 5 расширения необходимо затратить некоторое количество механической энергии, которая подводится посредством механизма привода 4.

При движении поршня уменьшенного объема вверх горячий гаэ из полости

6 перетекает через теплообменные аппараты 10, 9 и 8 в полость 7, при этом в холодильнике 8 от него отводится тепло и температура газа понижается. За счет понижения температуры газа давление в полостях 6 и 7 компрессора понижается еще более.

Давление газа в полости 5 расширения и накопительной емкости 11 остается прежним.

Благодаря углу фазового сдвига в механизме движения в крайнем верхнем положении поршня начинается увеличение его объема (стакан 3 остается приблизительно на месте, а стакан 2 продолжает движение вверх).

Объем полости 5 увеличивается, а суммарный объем полостей 6 и 7 уменьшается. При этом давление газа в полостях 6 и 7 увеличивается эа счет уменьшения их объема, давление н полости 5 уменьшается эа счет увеличения ее объема, а давление в емкости 11 остается неизменным. В крайнем верхнем положении поршня для увеличения объема полости 5 расширения уже нет необходимости затрачивать механическую энергию, так как в верхнем положении поршня давление газа в полости 5 выше, чем pàâëåíèå в полостях 6 и 7.

После восстановления первоначальных размеров поршня газораспределительное устройство 12 вновь соединя1449790

Формула изобретения

Составитель Н,Кирьянова

Техред Л.Сердюкова

Редактор Н.Гунько

Корректор Н.Король

Заказ 6952/38 Тираж 482 Подписное

ВН164Ш1 Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ет полость 7 с накопительной емкостью 11. Происходит впуск газа из емкости 11 в полость 7. Давление газа в полостях 7 и 6 увеличивается еще более и становится равным давлению газа в емкости 11. Давление газа в полости расширения при этом оказывается ниже, чем в полостях 6 и 7 (так как в нижнем положении поршня при уменьшении объема полости 5 часть газа была выпущена из нее через обратный клапан 13 в накопительную емкость 11). После выравнивания давлений в полостях 6, 7 и 11 газораспределительное устройство 12 вновь разобщает полость 7 и емкость

11 между собой, Поршень движется вниз.

При движении поршня вниз давление газа в полостях 6 и 7 растет за счет нагрева газа в подогревателе 10. В нижнем положении поршня происходит выпуск части газа из полости 7 в емкость 11 и давление газа в полостях 6 и 7 падает. При этом после того как давление газа в полостях 6 и 7 сравняется с давлением газа в емкости 11 и гаэораспределительное устройство разобщит их, давление газа в полости 5 расширения окажется ниже, чем давление газа в полостях 6 и 7 (за счет произведенного ранее выпуска части газа иэ полости 5 через обратный клапан 13 в емкость

11). Поэтому дальнейшее уменьшение объема поршня происходит без подвода механической энергии извне. При этом давление газа в полостях 6 и 7 уменьшается. Далее все процессы повторяются.

Таким образом, теоретически, предлагаемый компрессор может испольэовать для сжатия газа только тепловую энергию. Подвод механической энергии необходим только в пусковом периоде, при первом обороте кривошипно-шатунного механизма. В реальных условиях на установившемся рабочем

10 режиме компрессор нуждается в механической энергии для преодоления сил трения, возникающих в подвижных уплотнениях, и гидравлического сопротивления газовых коммуникаций. Пот"

15 ребность в избыточной механической энергии при запуске, в реальных условиях, может быть удовлетворена либо кратковременной перегрузкой электродвигателя, либо изменением электри20 ческой схемы его включения (для трехфазного электродвигателя, например, применением схем "звезды" и

"треугольника").

Компрессор холодильной машины, содержащий цилиндр, разделенный полым поршнем, образующим полость расЗ0 ширения, на тепловую и холодную по лости, сообщенные между собой посредством подогревателя, регенаратора и теплообменника, и накопительную емкость, имеющую связь с холодной поЗ5 лостью, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени сжатия, поршень выполнен в виде двух стаканов, телескопически входящих открытыми торцами один в другой, а по40 лость расширения соединена с накопительной емкостью посредством обратного клапана.