Поршневой компрессор

Авторы патента:


Поршневой компрессор
Поршневой компрессор

 


Владельцы патента RU 2529620:

КОМПАРТ КОМПРЕССОР ТЕКНОЛОДЖИ ГМБХ (DE)

Изобретение относится к области компрессоростроения. Поршневой компрессор содержит по меньшей мере один цилиндр (01) с поршнем (02) и поршневым штоком (03) и расположенную со стороны крышки сторону (04) цилиндра, а также расположенную со стороны кривошипа сторону (05) цилиндра. Сторона всасывания расположенной со стороны крышки стороны (04) цилиндра соединена с расположенной со стороны кривошипа стороной (05) цилиндра. Всасывающий трубопровод (07) соединен со стороной всасывания, и напорный трубопровод (08) соединен со стороной нагнетания расположенной со стороны крышки стороны (04) цилиндра. За счет регулирования осуществляемого со стороны кривошипа предварительного сжатия согласовывается подаваемое количество сжатого газа и одновременно уменьшается тепло сжатия за счет снижения отношения ступенчатого давления. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к способу регулирования одноступенчатого или многоступенчатого поршневого компрессора двойного действия и к такому поршневому компрессору.

Из DE 102004052168 A1 известна машина с поршневым компрессором, которая выполнена одноступенчатой или двухступенчатой и приводится в действие с помощью электродвигателя с линейно движущимся ротором в качестве линейного привода. При этом с помощью датчиков измеряются давления и температуры поршневого компрессора. С помощью полученных измерительных данных и устройства для регулирования компрессора осуществляется регулирование поршневого компрессора.

Далее из EP 1538052 A2 известен двухступенчатый насос с корпусом, который имеет впуск и выпуск. В корпусе расположено насосное устройство. При этом первая камера соединена с выпуском, когда эта камера принимает текучую среду при движении насосного устройства в первую позицию. Вторая камера непосредственно соединена с выпуском. Кроме того, предусмотрен первый трубопровод, через который текучая среда при движении насосного устройства во вторую позицию может течь из первой камеры во вторую камеру. При этом предусмотрен второй трубопровод, через который текучая среда может течь от первой камеры непосредственно к выпуску.

Если в поршневом компрессоре двойного действия используется для уменьшения количества поставляемого сжатого газа конструктивно лишь одна сторона поршня, например сторона поршневой крышки, то противоположная сторона, в данном случае сторона поршневого дна, должна быть герметизирована относительно атмосферы, как при двустороннем сжатии, с помощью уплотнения поршневого штока. Со стороны поршневого дна отсутствуют рабочие клапаны. Газ при обратном ходе поршня не выталкивается и тем самым сжимается. За счет предусмотренного компенсационного пространства с размером объема хода уменьшается сжатие газа.

С одной стороны, недостатком указанного выше устройства является большая техническая сложность, с другой стороны, недостатком способа является нагревание газа в компенсационном пространстве, поскольку здесь не происходит газообмен.

В основу изобретения положена задача создания способа, который улучшает сжатие поршневого компрессора без больших технических затрат, и поршневого компрессора, который улучшено оснащен для регулирования такого способа.

Задача решена, согласно изобретению, с помощью способа с признаками пункта 1 формулы изобретения и поршневого компрессора с признаками пункта 6 формулы изобретения.

Способ регулирования одноступенчатого или многоступенчатого поршневого компрессора двойного действия имеет то преимущество, что газ во второй камере на стороне дна цилиндра при обратном движении поршня в нижнюю мертвую точку посредством запирания первого клапана в расположенном между первой камерой и второй камерой соединительном трубопроводе работающего на текучей среде устройства сжимают и что одновременно первую камеру на стороне крышки цилиндра заполняют газом из всасывающего трубопровода. Согласно положению поршня или предварительно установленному предварительному сжатию открывают первый клапан в соединительном трубопроводе работающего на текучей среде устройства и одновременно закрывают второй клапан во всасывающем трубопроводе. При этом предварительно сжатый газ, который превышает давление во всасывающем трубопроводе, перемещают из второй камеры по соединительному трубопроводу и соединенному всасывающему трубопроводу в первую камеру на стороне крышки цилиндра.

Другое преимущество способа следует усматривать в том, что за счет регулирования осуществляемого на стороне кривошипа предварительного сжатия согласовывают подаваемое количество сжатого газа с требуемым объемом и что за счет снижения отношения ступенчатого давления уменьшают тепло сжатия.

Еще одно преимущество в случае заявленного способа состоит в том, что газ из второй камеры на стороне дна цилиндра через соединительный трубопровод работающего на текучей среде устройства направляют к первой камере на стороне крышки цилиндра при движении поршня после прохождения верхней мертвой точки в направлении дна цилиндра и снимают давление во второй камере на стороне дна цилиндра.

В случае заявленного способа также еще предпочтительно, что газ в первой камере цилиндра при движении поршня с помощью поршневого штока в цилиндре в направлении крышки цилиндра сжимают. При превышении заданного промежуточного или конечного давления сжатый газ выталкивают в напорный трубопровод, расположенный в крышке цилиндра. Одновременно через всасывающий трубопровод, закрепленный на крышке цилиндра, газ всасывают во вторую камеру.

Кроме того, в случае способа также еще является преимуществом то, что создаваемое давление, которое выше давления всасывания во всасывающем трубопроводе, регулируют с помощью давления, заданного посредством измерения давления, по соединительному трубопроводу.

Одноступенчатый или многоступенчатый поршневой компрессор двойного действия для осуществления соответствующего изобретению способа имеет то преимущество, что первая камера на стороне крышки цилиндра через соединительный трубопровод работающего на текучей среде устройства соединена со второй камерой на стороне дна цилиндра, причем в соединительном трубопроводе работающего на текучей среде устройства расположен по меньшей мере один первый клапан. Во всасывающем трубопроводе на стороне крышки цилиндра расположен по меньшей мере один второй клапан.

Другие признаки и преимущества изобретения пояснены в приведенном ниже описании предпочтительного примера выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - разрез поршневого компрессора согласно изобретению, содержащего работающее на текучей среде устройство для снятия внутреннего давления цилиндра на стороне крышки; и

фиг.2 - разрез поршневого компрессора согласно изобретению, содержащего работающее на текучей среде устройство и систему клапанов для повышения давления газа на стороне всасывания и тем самым для уменьшения отношения ступенчатого давления.

На фиг.1 показан цилиндр 01, в котором расположенный на поршневом штоке 03 поршень 02 направляется осепараллельно между крышкой 04 цилиндра и дном 05 цилиндра. Образованная между крышкой 04 цилиндра и поверхностью поршня 02 первая камера через соединительный трубопровод 06 работающего на текучей среде устройства соединена с образованной между дном 05 цилиндра и расположенной со стороны кривошипа поверхностью поршня 02 второй камерой 12. Кроме того, соединительный трубопровод 06 работающего на текучей среде устройства соединен с всасывающим трубопроводом 07, который расположен на крышки 04 цилиндра. Кроме того, к крышке 04 цилиндра присоединен напорный трубопровод 08.

На фиг.2 частично показаны те же элементы, что и на фиг.1, которые поэтому повторно не описываются. В соединительном трубопроводе 06 работающего на текучей среде устройства дополнительно расположен первый клапан 09. Кроме того, второй клапан 10 установлен во всасывающем трубопроводе 07 перед входом соединительного трубопровода 06 работающего на текучей среде устройства во всасывающий трубопровод, а именно при рассматривании в направлении крышки 04 цилиндра.

Таким образом, одноступенчатый или многоступенчатый поршневой компрессор содержит по меньшей мере один цилиндр 01 с поршнем 02 и поршневым штоком 03, а также крышки 04 цилиндра и дно 05 цилиндра, причем между крышкой 04 цилиндра и поверхностью поршня 02 образована первая камеры 11, а между дном 05 цилиндра и расположенной со стороны кривошипа поверхностью поршня 02 - вторая камера 12.

В рабочем такте поршень 02 перемещается с помощью поршневого штока 03 в цилиндре в направлении крышки 04 цилиндра. При этом газ в цилиндре 01 в первой камере 11 на стороне крышки 04 цилиндра и при превышении заданного промежуточного или конечного давления выталкивается по напорному трубопроводу 08, который прикреплен к крышке 04 цилиндра. Одновременно через всасывающий трубопровод 07 на стороне крышки 04 цилиндра газ всасывается во вторую камеру на стороне дна 05 цилиндра.

Если в следующем рабочем такте поршень 02 перемещается после прохождения верхней мертвой точки в направлении дна 05 цилиндра, то газ из второй камеры 12 на стороне дна 05 цилиндра направляется через соединительный трубопровод 06 работающего на текучей среде устройства к первой камере 11 на стороне крышки 04 цилиндра, и тем самым снимается давление во второй камере 12 на стороне дна 05 цилиндра.

Кроме того, за счет использования предварительного давления можно уменьшить отношение ступенчатого давления на стороне крышки 04 цилиндра, за счет чего уменьшается температура сжатия. Уменьшение температуры сжатия положительно сказывается на возникновении нагревания при сжатии как раз при одноатомных газах, таких как, например, гелий и аргон, с высокими изентропическими показателями.

Кроме того, предварительное сжатие газа положительно сказывается на регулировании количества подачи. При этом газ сжимается на стороне дна 05 цилиндра при движении назад поршня 2 в нижнюю мертвую точку, поскольку газ не может проходить через закрытый первый клапан 09 в соединительном трубопроводе 06 работающего на текучей среде устройства во всасывающий трубопровод 07 на стороне крышки 04 цилиндра.

Одновременно заполняется газом из всасывающего трубопровода 07 первая камера 11 на стороне крышки 04 цилиндра. В зависимости от положения поршня 02 и тем самым заданного предварительно сжатия, открывается первый клапан 09 в соединительном трубопроводе 06 работающего на текучей среде устройства, и одновременно закрывается второй клапан 10 во всасывающем трубопроводе 07. За счет этого предварительно сжатый во второй камере 12 на стороне дна 05 цилиндра газ выталкивается в первую камеру 11 на стороне крышки 04 цилиндра, и давление на стороне всасывания крышки 04 цилиндра повышается по сравнению с не регулируемым давлением всасывания.

При этом за счет регулирования осуществляемого со стороны кривошипа предварительного сжатия согласовывается подаваемое количество сжатого газа и одновременно уменьшается тепло сжатия за счет снижения отношения ступенчатого давления.

1. Способ регулирования одноступенчатого или многоступенчатого поршневого компрессора двойного действия, который содержит по меньшей мере один цилиндр (01) с поршнем (02) и поршневым штоком (03) и крышку (04) цилиндра, а также дно (05) цилиндра и имеет образованную между поршнем (02) и крышкой (04) цилиндра первую камеры (11) и образованную между поршнем (02) и дном (05) цилиндра вторую камеру (12), которые соединены друг с другом, причем включены всасывающий трубопровод (07) и напорный трубопровод (08), которые подключены к крышке (04) цилиндра, отличающийся тем, что газ во второй камере (12) на стороне дна (05) цилиндра при обратном движении поршня (02) в нижнюю мертвую точку посредством запирания первого клапана (09) в расположенном между первой камерой (11) и второй камерой (12) соединительном трубопроводе (06) работающего на текучей среде устройства сжимают, и что одновременно первую камеру (11) на стороне крышки (04) цилиндра заполняют газом из всасывающего трубопровода (07), и что согласно положению поршня или предварительно установленному предварительному сжатию открывают первый клапан (09) в соединительном трубопроводе (06) работающего на текучей среде устройства и одновременно закрывают второй клапан (10) во всасывающем трубопроводе (07), и что предварительно сжатый газ, который превышает давление во всасывающем трубопроводе (07), перемещают из второй камеры (12) по соединительному трубопроводу (06) и соединенному всасывающему трубопроводу (07) в первую камеру (11) на стороне крышки (04) цилиндра.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что за счет регулирования осуществляемого на стороне кривошипа предварительного сжатия согласовывают подаваемое количество сжатого газа с требуемым объемом и что за счет снижения отношения ступенчатого давления уменьшают тепло сжатия.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что газ из второй камеры (12) на стороне дна (05) цилиндра через соединительный трубопровод (06) работающего на текучей среде устройства направляют к первой камере (11) на стороне крышки (04) цилиндра при движении поршня (02) после прохождения верхней мертвой точки в направлении дна (05) цилиндра, и снимают давление во второй камере (12) на стороне дна (05) цилиндра.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что газ в первой камере (11) цилиндра (01) при движении поршня (02) с помощью поршневого штока (03) в цилиндре (01) в направлении крышки (04) цилиндра сжимают, причем при превышении заданного промежуточного или конечного давления сжатый газ выталкивают в напорный трубопровод (08), расположенной в крышке (04) цилиндра, и при этом одновременно через всасывающий трубопровод (07), закрепленный на крышке (04) цилиндра, газ всасывают во вторую камеру (12).

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что создаваемое давление, которое выше давления всасывания во всасывающем трубопроводе (07), регулируют с помощью давления, заданного посредством измерения давления, по соединительному трубопроводу (06).

6. Одноступенчатый или многоступенчатый поршневой компрессор двойного действия, который содержит по меньшей мере один цилиндр (01) с поршнем (02) и поршневым штоком (03), крышку (04) цилиндра, дно (05) цилиндра с пропущенным через него поршневым штоком (03), а также образованную между поршнем (02) и крышкой (04) цилиндра первую камеру (11) и расположенную между поршнем (02) и дном (05) цилиндра вторую камеру (12), причем камеры соединены друг с другом, и включает всасывающий трубопровод (07) и напорный трубопровод (08), которые подключены к крышке (04) цилиндра, для осуществления способа по п.1, отличающийся тем, что первая камера (11) на стороне крышки (04) цилиндра через соединительный трубопровод (06) работающего на текучей среде устройства соединена со второй камерой (12) на стороне дна (05) цилиндра, причем в соединительном трубопроводе (06) работающего на текучей среде устройства расположен по меньшей мере один первый клапан (09) и при этом во всасывающем трубопроводе (07) на стороне крышки (04) цилиндра расположен, по меньшей мере, один второй клапан (10).

7. Компрессор по п.6, отличающийся тем, что второй клапан (10) во всасывающем трубопроводе (07) расположен перед входом соединительного трубопровода (06) работающего на текучей среде устройства во всасывающий трубопровод (07), если смотреть в направлении крышки (04) цилиндра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области компрессоростроения, а именно к самодействующим комбинированным клапанам для поршневых компрессоров. Комбинированный клапан для поршневой ступени компрессора содержит седло кольцевой формы с, по меньшей мере, одним всасывающим отверстием на периферии и нагнетательным отверстием.

Изобретение относится к устройству всасывающих и нагнетательных клапанов, предназначенных для преимущественного использования в поршневых компрессорах, применяемых в нефтяной и газовой промышленности.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к машинам объемного действия, в частности к поршневым расширительным машинам, и может быть использовано как в качестве детандера, например, в холодильной технике, в качестве пневмодвигателя в горной промышленности для привода погрузочных машин, лебедок и др., автомобильного двигателя или в качестве газового двигателя в химической и газовой промышленности.

Изобретение относится к запирающим и демпфирующим дискам для клапанов газовых компрессоров. .

Изобретение относится к области автоматизации и касается газозарядных компрессорных станций. .

Изобретение относится к поршневым компрессорным машинам как общего, так и специального назначения. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к компрессорному машиностроению, и предназначено для использования в качестве самодействующих газораспределительных устройств.

Клапан // 2260711
Изобретение относится к области энергомашиностроения и предназначено для организации потоков рабочего газа в проточной части машин объемного действия, преимущественно компрессоров.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к области компрессоростроения, и может найти применение для получения сжатого газа на предприятиях в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к области компрессоров объемного действия и может быть использовано при создании, преимущественно, поршневых компрессоров. Компрессор состоит из основного 1 и дополнительного 2 цилиндров с обратными клапанами 3, 4, 5 и 6.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно компрессоростроению. Компрессор поршневой шестиступенчатый с прямоугольным расположением цилиндров содержит базу, цилиндро-поршневые группы, холодильники (16, 17, 18, 19, 20, 21) и первую буферную емкость (22).

Группа изобретений относится к области машиностроения, а именно компрессоростроению. Компрессор по варианту 1 содержит базу, цилиндровую группу, поршневую группу, газоохладители-влагомаслоотделители (18, 21, 24, 37, 29), всасывающие и нагнетательные клапаны.

Изобретение относится к области компрессоростроения. .

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано при создании поршневых компрессоров, к которым предъявляются жесткие требования по чистоте сжимаемого газа, ресурсу работы и отсутствию вибрации.

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в поршневых многоступенчатых компрессорах. .

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано при создании поршневых компрессоров, к которым предъявляются жесткие требования по чистоте сжимаемого газа, ресурсу работы и отсутствию вибраций.

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано при создании поршневых компрессоров, к которым предъявляются высокие требования по ресурсу работы и чистоте сжимаемого газа.

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано для поршневых машин, использующих избыточное давление газового топлива. В способе получения избыточного давления в ресивере, включающем ресивер с массивными стенками, с теплоизоляцией и с прогревом, рассчитанный на работу при большом давлении газа, в качестве средства воспламенения использован сегмент сферической формы в виде колпака, прикрепленного к ресиверу. Колпак сообщен с ресивером впускным отверстием с клапаном. Воздушный компрессор закачивает избыточное давление воздуха в колпак сгорания, где далее происходит впрыск топлива и его последующее воспламенение. Рабочие газы затем направляются непосредственно в ресивер. Как только заканчивается цикл нагнетания рабочего газа в ресивер, пружинный клапан будет закрыт. В промежутках после срабатывания впускного клапана перед ресивером производят продув полости колпака сгорания небольшим давлением воздуха от воздушного компрессора. Каждый цикл повторяется до полного насыщения ресивера сжатым газом высокого давления до тех пор, пока давление в полости колпака и в полости ресивера выравниваются. Таким образом, циклическую подачу топлива с воздухом заканчивают при выравнивании в них рабочих давлений. Цель изобретения - повышение объемной производительности, снижение потребляемой мощности и повышение надежности путем предохранения сжимаемого газа от насыщения парами получаемого рабочего газа. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх