Многоступенчатый термокомпрессор

 

Изобретение может быть использовано в устройствах для получения сверхвысоких давлений. Компрессионные камеры 2 - 6 сообщены между собой отсечными клапанами с затворами, закрепленными на общем штоке 15 и перекрывающими седла. Седла закреплены на стенках 1 через сильфоны, установленные в соседних камерах противоположно. Камеры 2 - 6 могут нагреваться от коллектора 9 с теплоносителем или охлаждаться от коллектора 10 с хладагентом через теплопроводящие поршни 13, соединение с приводным механизмом 14. Отсечные клапаны через шток 15, а также поршни 13 перемещаются под действием системы управления, включающей датчики температуры (ДТ) 17, 18, пульт управления (ПУ) 19, исполнительные органы (ИО) 20, 21, датчик положения поршней (ДПП) 22. По сигналу от ДТ 17 или 18 ПУ 19 подает команду на ИО 20, 21 и клапаны в нечетных и четных камерах соответственно закрываются или открываются, а теплопроводящие поршни 13, перемещаясь, приводят к нагреву или охлаждению камер. При крайних положениях поршней 13 ДПП 22 обесточивает ИО 20, 21, все клапаны под действием сильфонов закрываются. Выполнение клапанов управляемыми обеспечивает проходный нагрев газа в камерах и дополнительное охлаждение газа, выходящего из нагретых камер, что увеличивает КПД и быстродействие. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (SI)S Р 04 В 19/24

2 ни 13, соединенные с приводным меха= низмом 14. Отсечные клапаны через шток 15, а также поршни 13 перемещаются под действием системы управления, включающей датчики температуры (ДТ) 17, 18, пульт управления (ПУ) 19, исполнительные органы (ИО) 20, 21, датчик положения поршней (ДПП) 22.

По сигналу бт ДТ 17 или 18 ПУ 19 подает команду по ИО 20, 21 и клапаны в нечетных и четных камерах соответственно закрываются или открываются, а теплопроводящие поршни 13, перемещаясь, приводят к нагреву или охлаждению камер, При крайних положениях поршней 13 ДПП 22 обесточивает ИО 20, 2i, все клапаны под действием сильфонов закрываются. Выполнение клана нов управляемыми обеспечивает проходной нагрев газа в камерах и дополнительное охлаждение газа, выходящего из нагретых камер, что увеличивает

KIIg и быстродействие. 2 ил.

17 2 3 15 9 1 5 911))) D 7Ф

10 Ж 12 V 25

Ф08. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4437503/25-29 (22) 08.06.88 (46) 15.10.90. Вюл. Р 38 (72) А.В.Хорошавин, А.Д.Савчук и В,Я.Бацман (53) 62 1.5 12 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1173063, кл. I 04 В 19/24, 1983. (54) МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ТЕРМОКОМПРЕССОР (57) Изобретение может быть использовано в устройствах для получения сверхвысоких давлений. Компрессионные камеры 2-6 сообщены между собой отсечными клапанами с затворами, за- . крепленными на общем штоке 15 и перекрывающими седла. Седла закреплены на стенках 1 через сильфоны, установленные в соседних камерах противоположно, Камеры 2-6 могут нагреваться от коллектора 9 с теплоносителем или охлаждаться от коллектора 10 с хладагентом через теплопроводящие порш1599576 А 1 1599576

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано в устройствах для получения сверхвысоких давлений.

Цель изобретения — повышение КПД.

На фиг, 1 изображен многоступенчатый термокомпрессор; на фиг. 2— клапан в увеличенном масштабе.

Многоступенчатый термокомпрессор сОдержит последовательно расположенные через общие теплоизолирующие стенки 1 компрессионные камеры 2-6, сообщенные между собой при помощи отсечных клапанов, выполненных в виде седел 7, закрепленных на теплоизолирующих стенках 1 и перекрываемых затворами 8, устройство для нагрева и охлаждения сжимаего газа в виде расположенных вдоль камер 2-6 коллекторов

9 и 10 для теплоносителя и хладагента и размещенных в них каналов 11 и 1.2, в которых установлены теплопроводящие поршни 13, разделяющие каналы 11 и 12 на полости по числу камер и сое- 25 диненные с приводным механизмом 14.

Термокомпрессор снабжен штоком 15, сильфонами 16 и системой управления клапанами и перемещением поршней, затворы 8 клапанов закреплены на што- 3 ке 15, а их седла установлены на стенках 1 камер 2-6 через сильфоны 16, причем сильфоны 16 четных и нечетных камер 2-6 направлены противоположно °

Снстема управления клапанами и пере35 мещением поршней содержит два биметаллических датчика 17 и 18 температуры, пульт 19 управления, два исполнительных органа 20 и 21 и датчик 22 положения, поршней, причем датчики 17 40 и 18 размещены вблизи охлаждающей и нагревающей стенок камеры 2 .первой ступени, один из исполнительных органов 20 соединен со штоком 15, второй исполнительный орган 21 и датчик

22 — с приводными механизмом 14, а датчики 17 и 18, исполнительные органы 20 и 21 и датчик 22 подключены к пульту 19 электроприводами 73.

Пульт 19 получает питание от источни50 ка 24 питания.

Многоступенчатый термокомпрессор работает следующим образом.

Камера 2 первой ступени заполняет55 ся холодным газом, что приводит к охлаждению датчиков 17 и 18. При этом замыкаются контакты датчика 17, находящегося вдали от охлаждающей стенки. Сигнал от датчика 17 по электропроводам 23 поступает в пульт 19, который по этому сигналу при помощи источника 24 питания подает постоянное напряжение определенной номерности на выводы исполнительных органов

20 и 21. При этом исполнительный орган 20 с помощью штока 15 открывает нечетные клапаны, а исполнительный орган 21 с помощью привода 14 устанавливает поршни 13 в положение, обеспечивающее. теплообмен между нечетными камерами 2, 4 и 6 и теплоносителем в коллекторе 9, а также между четными камерами 3 и 5 и хладагентом в коллекторе 10. При этом теп;..ообмен через теплоизолирующие стенки 1 не происходит. Когда поршни 13 займут крайнее положение в камерах 11 и 12, датчик 22 выдает команду в пульт 19 на обесточивание исполнительных органов 20 и 21. Все затворы 8 клапанов перекроют седла 7 под действием сил упругости сильфонов 16, шток 15 при этом занимает промежуточное положение. После этого происходит нагрев газа в нечетных 2, 4 и 6 и охлаждение в четных 3, 5 камерах. Когда в первой камере 2 газ прогреется на всю глубину камеры, произойдет нагрев биметаллической пластины датчика 18, находя щегося вдали от нагревающей гаэ стенки,. что приведет к выдаче сигнала в пульт 19. Пульт 19, получив сигнал подает на исполнительные органы 20 и

21 постоянное напряжение с полярностью, обратной полярности для случая, когда сигнал поступил в пульт 19 от датчика 17. Исполнительный орган 20 передвигает шток 15 влево. Открываются затворы 8 клапанов четных камер .

3, 5, обеспечивающие перетекание части газа из нечетных камер 2, 4 и 6 в четные 3, 5. Данный процесс сопровождается эффектом выхлопа, что приводит к дополнительному охлаждению перетекающей части газа. В это же время исполнительный орган 21 с помощью привода 14 передвигает поршни 13 в положение, обеспечивающее теплообмен между четными камерами 3, 5 и теплоносителем в коллекторе 9, а также между нечетными камерами 2, 4 и 6 и хладагентом в камере 10 ° Когда поршни,13 займут крайнее положение, датчик 22 выдаст сигнал в пульт 19, который обесточит исполнительные органы 20 и 21. Шток 15 при этом зай5

159 мет среднее положение обеспечиваюЭ

t щее перекрытие всех седел 7 затворами 8. После охлаждения нечетных 2, 4 и 6 и нагрева четных 3, 4 камер система управления передвинет поршни 13 в другое крайнее положение. При этом в компрессор поступит новая порция газа. По заполнении газом всех камер термокомпрессора начинается процесс

-его сжатия и выдача потребителю. Выполнение каналов управляемыми обеспечивает изохорный нагрев газа в камерах и дополнительное охлаждение газа, выходящего из нагретых камер, что увеличивает КПД и быстродействие компрессора.

Формула изобретения

Составитель B. Савушкин

Техред М.Ходанич Корректор О.Ципле

Редактор М.Товтин

Тираж 500

Подписное

Заказ 3130

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина,101

1. Многоступенчатый термокомпрессор, содержащий последовательно расположенные через общие теплоизолирующие стенки компрессионные камеры, сообщенные между собой при помощи отсечных клапанов, выполненных в виде седел, закрепленных на теплоизолирующих стенках и перекрываемых затворами и, устройство для нагрева и охлаждения сжимаемого газа в виде расположенных вдоль камер коллекторов для теплоносителя и хладагента и выпол9576 6 ненных в них каналов, в которых установлены теплопроводящие поршни, разделяющие каналы на полости по числу камер и соединенные с приводным механизмом, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, термокомпрессор снабжен штоком, сильфонами и системой управления клапанами и перемещением поршней, затворы клапанов закреплены на штоке, а их седла установлены на стенках камер через сильфоны, причем сильфоны четных и нечетных камер направлены противоположно °

2. Термокомпрессор по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что система управления камерами и перемещением поршней содержит два биметаллических

20 датчика температуры, пульт управления, два исполнительных органа и датчик положения поршней, причем биме-, таллические датчики размещены вблизи охлаждающей и нагревающей стенок каме25 ры первой ступени, один из исполни» . тельных органов соединен со штоком, второй исполнительный орган и датчик перемещения. поршней — с приводньвч механизмом, а биметаллические датчики., исполнительные органы и датчики перемещения подключены к пульту управления электропроводами.