Мембранный компрессор

 

Изобретение относится к мембранным компрессорам и позволяет повысить КПД и производительность компрессора, обеспечивая резонансный режим работы компрессора. Между корпусом 1 и ограничителем 2 зажата мембрана 6, совершающая колебательные движения под воздействием привода 10. При этом происходит всасывание газа через всасывающий клапан 3, сжатие его в рабочей полости (РП) 7 и нагнетание через нагнетательный клапан 4. В ограничителе выполнен резонансный канал (К) 5 постоянного диаметра и длиной L, определенной по формуле L=C:4F-V:φR<SP POS="POST">2</SP>, м, где C - скорость звука в К 5

C =330<SP POS="POST">.</SP>273+T : 273, м/с, где T - температура воздуха в К 5, °С

F- частота колебаний мембраны 6, Гц

V - объем РП 7, м<SP POS="POST">3</SP>

R - радиус К 5, м. Исполнение К 5 с указанной длиной, зависящей от геометрических размеров и физических параметров компрессора, обеспечивает работу компрессора в резонансном режиме. Резонансный режим возникает в результате попадания части сжатого газа в процессе сжатия и нагнетания в К 5 через его вход с нагнетательным клапаном 8, выполненный в РП 7, и возвращения газа из К 5 в процессе всасывания в РП 7 через выход К 5 со всасывающим клапаном 9, выполненный также в РП 7. Резонансный режим обеспечивает увеличение амплитуды колебаний мембраны 6, в результате чего повышается производительность компрессора при неизменной потребляемой приводом мощности, а, следовательно, повышается и КПД компрессора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (511 4 F 04 В 43 04, 45 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ilQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4306692/25-29 (22) 19.06.87 (46) 07.08.89. Бюл. № 29 (71) Каунасский политехнический институт и м. Антан а с а С не ч куса (72) Ю. Ю. Гяцявичюс, Г. К. Плущяускас и P. И. Гарбарвичюс (53) 621.512(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 675202, кл. F 04 В 43/04, 1969. (54) МЕМБРАННЫЙ КОМПРЕССОР (57) Изобретение относится к мембранным компрессорам и позволяет повысить КПД и производительность компрессора, обеспечивая резонансный режим работы компрессора. Между корпусом 1 и ограничителем 2 зажата мембрана 6, совершающая колебательные движения под воздействием привода 10. При этом происходит всасывание газа через всасывающий клапан 3, сжатие его в рабочей полости (РП) 7 и нагнетание через нагнетательный клапан 4. В ограничителе выполнен резонансный канал (К) 5 постоянного диаметра и длиной 1., опреде„„SU„„1498945 А1

2 ленной по формуле L= — —,, м, где С—

4f 2, скорость звука в К 5; C= 330 — -, м/с, 273-1- Т

273 где Т температура воздуха в К 5, C; — частота колебаний мембраны 6, Гц;

V — объем РП 7, м, r — радиус К 5, м.

Исполнение К 5 с указанной длиной, зависящей от геометрических размеров и физических параметров компрессора, обеспечивает работу компрессора в резонансном режиме. Резонансный режим возникает в результате попадания части сжатого газа в процессе сжатия и нагнетания в К 5 через его вход с нагнетательным клапаном 8, выполненный в РП 7, и возвращения газа из

К 5 в процессе всасывания в РП 7 через выход К 5 со всасывающим клапаном 9, выполненный также в РП 7. Резонансный режим обеспечивает увеличение амплитуды колебаний мембраны 6, в результате чего повышается производительность компрессора при неизменной потребляемой приводом мощности, а следовательно, повышается и КПД компрессора. ил.

1498945

Формула изобретения

Составитель С. Калинин

Редактор А. Мотыль Техред И. Верее Корректор Н. Король

Заказ 4534/28 Тираж 522 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !01

Изобретение относится к компрессоростр ению и может быть использовано в ко прессорах с электромагнитным приводом.

Р ель изобретения — повышение КПД и пр изводительности. а чертеже изображен мембранный компре сор. ембранный компрессор содержит корпус 1 и ограничитель 2, в котором выполнен 1 всасывающий и нагнетательный каналы со всасывающим и нагнетательным клапанами 3 и 4 и резонансный канал 5 пос оянного диаметра. Между корпусом 1 и огр ничителем 2 защемлена мембрана 6, обр зующая с ограничителем 2 рабочую пол сть 7. Резонансный канал 5 подсоединен к рабочей полости 7 входом, снабже ным дополнительным нагнетательным кла аном 8, и выходом, снабженным дополнит льным всасывающим клапаном 9. Длина

L езонансного канала 5 определяется по фо муле где — скорость звука в канале 5, которая определяется по формуле

C=330 +, м/с, 273 где — температура воздуха в канале 5, C; — частота колебаний мембраны 6, Гц; — объем рабочей полости 7, м"; — радиус канала 5, м. корпусе 1 установлена индукционная кат шка 10 привода мембраны 6, которая под лючена к генератору 11 высокочастотных импульсов. Поверхности 12 мембраны 6 и к рпуса 1, обращенные к индукционной кат шке 10, выполнены из материала с высок и электропроводностью, например меди. мембранный компрессор работает следую цим образом.

1Чри включении генератора 11 по катуш!4е 10 протекает ток. На поверхности 12 мембраны 6 наводится ток, создающий маг111итное поле, взаимодействующее с магнитным полем катушки 10. Мембрана 6 отталкивается от катушки, и производится нагнетание через клапан 4. При отключенном генераторе ll мембрана возвращается в исходное состояние и происходит всасывание через клапан 3. Во время цикла нагнетания часть газа через нагнетательный клапан 8 входит в резонансный канал 5, который выполнен длиной L. Газ из канала 5 возвращается в рабочую полость 7 компрессора во время всасывания, тем самым увеличивая отход мембраны 6 от ограничителя 2.

При этом направление сил упругости мембраны 6 и направление силы от давления газа, выходящего из резонансного канала 5, в процессе всасывания совпадают. Совпадают также фазы этих периодически меняющихся сил и частота, в результате чего система входит в резонанс, Частота собственных колебаний системы рабочая полость — резонансный канал совпадает с частотой колебаний системы привод — мембрана. При этом увеличивается амплитуда колебаний мембраны. В результате увеличивается производительность компрессора при неизменной потребляемой мощности генератора 11, т. е. повышается КПД компрессора. В результате перераспределения энергии в резонансном режиме часть энергии, теряемой в обычном режиме в виде тепла и рассеивания, переходит в полезную работу по увеличению количества нагнетаемого газа.

Изобретение может быть применено в

30 различных нагнетателях с различными видами привода, не препятствующего возникновению резонансного режима.

35 Мембранный компрессор, содержащий корпус, ограничитель со всасывающим и нагнетательным клапанами, защемленную между корпусом и ограничителем мембрану с образованием рабочей полости и электро40 магнитный привод, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и производительности, в ограничителе выполнен резонансный канал постоянного диаметра, вход и выход которого подсоединены к рабочей полости и снабжены дополнительными

45 нагнетательным и всасывающим клапанами.