Способ работы насос-компрессора и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области насосо- и компрессоростроения и может быть использовано при создании машин для сжатия и подачи одновременно или попеременно жидкостей и газов. Способ состоит в том, что подпоршневую насосную полость П-образного поршня, содержащую газовый демпфер в виде газового слоя, периодически пополняют газом из верхней надпоршневой компрессорной полости. Это пополнение может происходить за один двойной ход поршня. Насос-компрессор состоит из цилиндра (1) с обратными газовыми и жидкостными клапанами, в котором размещен П-образный поршень (6), разделяющий цилиндр (1) на две части - верхнюю компрессорную (7) и нижнюю насосную (8) полости. Поплавок (9) делит П-образное углубление поршня на две части - газовый слой (10) и жидкостную полость (11), имеет выступ (12), который при поднятии уровня жидкости в полости (11) контактирует с поджатым элементом (14), установленным в теле клапана (15), который перекрывает проходной канал (17). Устройство для фиксации клапана (15) в положении «открыт» и «закрыт» состоит из подпружиненных шариков (18) и двух выточек (19). Жидкостная рубашка (22) служит для охлаждения цилиндра (1), отверстие (23) предназначено для направления потока нагнетаемой жидкости через рубашку (22). На всем протяжении работы насоса-компрессора постоянно сохраняется в заданном объеме газовый слой (10) независимо от содержания газа в перекачиваемой жидкости и ее способности его растворения, а также вне зависимости от условий работы насоса-компрессора (температура, давление всасывания и нагнетания газа и жидкости, частота вращения и т.д.). 2 н . и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области насосо- и компрессоростроения и может быть использовано при создании машин, предназначенных для сжатия и подачи потребителю одновременно или попеременно жидкостей и газов.

Известен способ работы насоса-компрессора, заключающийся в одновременном или попеременном сжатии газа в надпоршневой компрессорной полости и жидкости в подпоршневой насосной полости и нагнетании потребителям жидкости и/или газа (см., например, АС СССР №1078126, МКИ F04B 39/06, 07.03.84, патент РФ №118371, МКИ F04B 19/06 от 20.07.2012).

Известен также способ работы насоса-компрессора, заключающийся в одновременном или попеременном сжатии газа в надпоршневой компрессорной полости и жидкости с находящимся над ней слоем газа в подпоршневой насосной полости при возвратно-поступательном перемещении поршня, и нагнетании потребителям жидкости и/или газа (см., например, патент РФ №125635 на полезную модель, МКИ F04B 19/06, 10.03.2013).

Недостатком известных способов является невозможность гарантированного обеспечения присутствия слоя газа над жидкостью, находящейся в подпоршневом пространстве, т.к. из-за явления растворения газа в жидкости он постепенно исчезает в подпоршневом пространстве, полностью перейдя в перекачиваемую жидкость.

Устройство для осуществления известного способа содержит цилиндр с обратными газовыми и жидкостными клапанами и поршень, разделяющий цилиндр на верхнюю компрессорную и нижнюю насосную полости, причем поршень выполнен П-образным.

Задачей изобретения является гарантированное обеспечение наличия слоя газа над жидкостью в подпоршневом пространстве.

Данный технический результат достигается тем, что при уменьшении слоя газа над жидкостью в подпоршневой полости эту полость «временно» подсоединяют к надпоршневой полости, причем это подсоединение могут производить в течение одного возвратно-поступательного перемещения поршня.

Насос-компрессор для осуществления предлагаемого способа содержит размещенный в насосной полости поплавок, делящий эту полость на газовый слой и жидкостную полость, в теле поршня установлен клапан с проходным каналом, который в открытом состоянии соединяет компрессорную полость с насосной полостью, и устройство для фиксации клапана в положении «открыт» и «закрыт», причем клапан содержит элемент, контактирующий с поплавком в вертикальном направлении.

Сущность изобретения поясняется на примере работы поршневого насоса-компрессора, схематично изображенного на чертежах.

На фиг.1 схематично показано продольное сечение цилиндропоршневой группы насоса-компрессора в обычном рабочем положении.

На фиг.2 показано положение элементов цилиндропоршневой группы при излишне малом объеме газа над жидкостью в насосной полости, когда поплавок взаимодействует с клапаном и открывает его.

На фиг.3 показано положение элементов цилиндропоршневой группы в процессе сжатия в компрессорной полости и заполнения насосной полости сжатым газом.

На фиг.4 показано положение элементов цилиндропоршневой группы, при котором происходит процесс окончания заполнения верхней газовой части насосной полости сжатым газом и закрытие клапана.

Насос-компрессор (фиг.1-4) состоит из цилиндра 1 с обратными газовыми (2 - всасывающий, 3 - нагнетательный) и жидкостными клапанами (4 - всасывающий, 5 - нагнетательный), в котором размещен П-образный поршень 6, разделяющий цилиндр 1 на две части - верхнюю компрессорную 7 и нижнюю насосную 8 полости. Свободно перемещающийся в вертикальной плоскости относительно поршня 6 поплавок 9 находится в насосной полости 8 в П-образном углублении поршня 6 и делит это углубление на две части - газовый слой 10 и жидкостную полость 11. Поплавок 9 имеет выступ 12, который при поднятии уровня жидкости в полости 11 контактирует с поджатым слабой пружиной 13 элементом 14, выполненным в виде штифта, установленного в теле клапана 15 и проходящего через паз 16 в теле поршня 6. Клапан 15 перекрывает проходной канал 17, выполненный в виде отверстий и соединяющий при открытии (подъеме) клапана 15 компрессорную полость 7 с газовым слоем 10. Устройство для фиксации клапана 15 в положении «открыт» (клапан поднят) и «закрыт» (клапан утоплен в теле поршня 6) состоит из подпружиненных шариков 18, находящихся на одной линии, перпендикулярной линии движения клапана 15, и двух выточек 19 в теле клапана 15. Между поршнем 6 и стенками цилиндра 1 имеется зазор 20, уплотнение 21 препятствует утечкам жидкости из насосной полости 8 в полость механизма привода (условно не показан). Жидкостная рубашка 22 служит для охлаждения цилиндра 1, отверстие 23 предназначено для направления потока нагнетаемой жидкости через рубашку 22.

Предлагаемый способ работы насоса-компрессора осуществляется следующим образом (фиг.1).

При возвратно-поступательном движении поршня 6 газ всасывается через клапан 2 в компрессорную полость 7, сжимается в ней и нагнетается потребителю через клапан 3. Одновременно жидкость всасывается в насосную полость 8 через клапан 4, сжимается в ней и нагнетается потребителю через клапан 5. При этом жидкость во время нагнетания протекает через рубашку 22 (через отверстие 23) и охлаждает стенки цилиндра 1, приближая процесс сжатия газа к изотермическому, что повышает КПД компрессорной полости 7.

В связи с наличием газового слоя 10, отделенного от насосной полости 8 поплавком 9, процесс расширения и сжатия жидкости протекает плавно, т.к. слой газа 10 выполняет функцию демпфера или воздушного колпака и сглаживает резкие изменения давления в насосной полости 8, происходящие при перемене направления движения поршня 6. Это способствует безударной работе клапанов 4 и 5, снижению гидравлических и инерционных потерь и дает возможность довести частоту возвратно-поступательного движения поршня 6 до оптимальной, присущей поршневым компрессорам (от 750 до 1500 мин-1 и выше), что позволяет улучшить экономические показатели компрессорной полости 7 и в целом насоса-компрессора.

В процессе сжатия и затем нагнетания жидкости (поршень 6 движется вниз) в насосной полости 8 и ее части полости 11 давление повышается, что приводит к повышению уровня жидкости в полости 11 и уменьшению толщины газового слоя 10 при одновременном повышении в нем давления до давления в полости 8 и перемещению поплавка 9 вверх.

В процессе расширения и затем всасывания жидкости давление в полости 8 и ее части полости 11 падает, газовый слой 10 расширяется, давление в нем становится равным давлению всасывания жидкости в полости 8, поплавок 9 перемещается вниз.

В связи с тем, что имеются перетечки жидкости из полости 11 в газовый слой 10 и наоборот газа из слоя 10 в жидкость полости 11 в связи с негерметичностью сопряжения «внутренние стенки поршня 6 - поверхности поплавка 9», газ из слоя 10 постепенно растворяется в жидкости полости 11 и уносится в процессе нагнетания жидкости. При этом количество газа в слое 10 постепенно уменьшается, в связи с чем растет уровень жидкости в полости 11 и поплавок 9 в процессе нагнетания жидкости поднимается все выше и выше.

При определенной потере газа в слое 10 поплавок в процессе сжатия жидкости в полости 8 начинает контактировать выступом 12 с элементом 14, который благодаря пружине 13 и подпружиненным шарикам 18 удерживается в крайнем нижнем положении в пазу 16, в связи с чем клапан 15 остается в закрытом состоянии, показанном на фиг.1.

При излишне большой потере газа в полости 10 ее объем становится недопустимо малым для обеспечения нормальной работы насоса-компрессора, уровень жидкости в процессе ее нагнетания в полости 11 поднимается излишне высоко, и поплавок 9, упираясь в элемент 14, начинает утопать в слое жидкости полости 11. Благодаря силе Архимеда образуется достаточно большое выталкивающее поплавок 9 усилие в направлении элемента 14, которое превышает силу пружины 13, и фиксирующее усилие шариков 18, что приводит к расфиксации клапана 15 и его открытию при ходе поршня 6 вниз (фиг.2).

При этом происходит соединение слоя газа 10 через отверстия 17 с компрессорной полостью 7, в которой при ходе поршня 6 вниз осуществляется процесс всасывания газа, давление в полостях 7 и 10 выравниваются. Такое состояние продолжается до тех пор, пока поршень 6 движется вниз.

При последующем ходе поршня 6 вверх в полости 7 происходит последовательно процесс сжатия газа и его нагнетание, а в полости 8 - процесс всасывания с падением давления (фиг.3). В связи с разностью давлений в полостях 7 (оно больше) и 8 (оно ниже) происходит наполнение слоя 10 новой порцией газа, который в связи с тем, что объем уменьшающейся полости 7 больше объема внутреннего пространства П-образного поршня 6, затекает в слой 10 под повышенным давлением. При этом поплавок 9 движется вниз, вытесняя жидкость из полости 11 в расширяющуюся полость 8. Данный процесс заканчивается в момент прихода поршня 6 в верхнюю мертвую точку (фиг.4), когда клапан 15 упирается в клапанную плиту, срывается в фиксирующих шариков 18 и осаживается в первоначальное положение, где снова фиксируется шариками 18. Газовый слой принимает изначальный объем.

Затем работа конструкции повторяется. Восстановление газового слоя 10 производится за один двойной ход поршня 6.

Таким образом, предлагаемый способ и устройство для его осуществления позволяют на всем протяжении работы насоса-компрессора постоянно сохранять в заданном объеме газовый слой 10 независимо от содержания газа в перекачиваемой жидкости и способности его растворения в этой жидкости, которое может существенно отличаться как у ее разных сортов и марок, так и в зависимости от условий работы насоса-компрессора (температура, давление всасывания и нагнетания газа и жидкости, частота вращения и т.д.).

1. Способ работы поршневого насоса-компрессора, заключающийся в одновременном или попеременном сжатии газа в надпоршневой компрессорной полости и жидкости с находящимся над ней слоем газа в подпоршневой насосной полости при возвратно-поступательном перемещении поршня, и нагнетании потребителям жидкости и/или газа, отличающийся тем, что при уменьшении слоя газа над жидкостью в подпоршневой полости эту полость временно подсоединяют к надпоршневой полости.

2. Способ работы поршневого насоса-компрессора по п.1, отличающийся тем, что подсоединение надпоршневой полости к подпоршневой полости производят в течение одного возвратно-поступательного перемещения поршня.

3. Насос-компрессор для осуществления способа по п.1, содержащий цилиндр с обратными газовыми и жидкостными клапанами и поршень, разделяющий цилиндр на верхнюю компрессорную и нижнюю насосную полости, причем поршень выполнен П-образным, отличающийся тем, что в насосной полости размещен поплавок, делящий эту полость на газовый слой и жидкостную полость, в теле поршня установлен клапан с проходным каналом, который в открытом состоянии соединяет компрессорную полость с насосной полостью, и устройство для фиксации клапана в положении «открыт» и «закрыт», причем клапан содержит элемент, контактирующий с поплавком в вертикальном направлении.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области насосо- и компрессоростроения и может быть использовано при создании поршневых машин объемного действия, предназначенных для сжатия и подачи потребителю одновременно или попеременно жидкостей и газов.

Изобретение предназначено для использования в области машиностроения и нефтедобычи для перекачивания газожидкостной среды. Поршневой насос содержит корпус 1, внутри которого с образованием рабочей камеры 2 установлен поршень 3 с поршневым кольцом 4 или щелевым уплотнением 5.

Изобретение относится к области компрессоро- и насосостроения и может быть использовано в нефтяной и газовой отраслях промышленности. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к бустерным насосно-компрессорным машинам, предназначенным для использования в процессе добычи углеводородов для нагнетания технологических жидкостей, газов и многофазных сред при вторичных методах увеличения нефтеотдачи пластов.

Изобретение относится к области сжатия и перекачки газа или смеси жидкости с газом с помощью подвижного столба жидкости - проточным жидкостным поршнем (ПЖП) более высокой по сравнению со сжимаемой средой плотности и может быть использовано для получения высокой степени сжатия в одной ступени.

Изобретение относится к области компримирования газов и нагнетания газожидкостных смесей и может быть использовано в бурении, освоении и эксплуатации нефтяных и газовых скважин.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а точнее, к оборудованию для нефтяных и газовых скважин, и может быть использовано для выполнения внутритрубных операций с использованием сгенерированного установкой газа безопасного состава или попутного газа от внешнего источника, например для снижения забойного давления для вызова и интенсификации притока флюида.

Изобретение относится к области нагнетания газов и газовых смесей и предназначено для выполнения ряда технологических операций при бурении, освоении и эксплуатации нефтяных и газовых скважин.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к установкам для подъема газосодержащей пластовой жидкости (ГПЖ) из скважины. .

Изобретение относится к области насосо- и компрессоростроения и может быть использовано в поршневых машинах объемного действия, для одновременной или попеременной подачи жидкостей и газов. Насос-компрессор содержит поршень 2, установленный с зазором 3 в цилиндре 4 с всасывающим 5 и нагнетательным 6 обратными клапанами, соединяющими компрессорную полость 7 цилиндра 4 с источником и потребителем сжатого газа. В нижней части цилиндра 4 имеется заполненная жидкостью насосная полость 8, соединенная всасывающим 9 и нагнетательным 10 обратными клапанами с источником и потребителем жидкости под давлением. Поршень 2 имеет внутреннюю полость 11. Нижняя часть 12 полости 11 заполнена жидкостью, а верхняя 13 - газом. Параллельно цилиндру 4 установлен золотник, с корпусом 14 с поджатым пружиной 15 элементом 16 с выточками 17 и 18. К нижнему торцу элемента 16 подведен канал 19, соединяющий этот торец с жидкостной линией нагнетания. Корпус 14 имеет сквозные отверстия 20 и 21, выходящие одной стороной в атмосферу, а другой стороной - в зазор 3. В отверстии 21 со стороны атмосферы установлен обратный самодействующий клапан 23. При возвратно-поступательном движении поршня 2 изменяются объемы полостей 7 и 8, в результате чего газ всасывается через клапан 5 в компрессорную полость 7, сжимается в ней и нагнетается потребителю через клапан 6, жидкость всасывается через клапан 9 в полость 8, сжимается в ней и нагнетается потребителю через клапан 10. Обеспечивается поддержание постоянного давления потребителя в большем диапазоне производительности. 3 ил.

Изобретение относится к области насосо- и компрессоростроения и может быть использовано при создании машин, предназначенных для сжатия и подачи потребителю одновременно или попеременно жидкостей и газов. Пневмогидравлический агрегат состоит из цилиндра 1 с газовой полостью 2 и тронкового поршня 3, приводимого в движение от коленчатого вала 4 через шатун 5. Цилиндр 1 соединен с картером 6 с образованием подпоршневой полости 7, часть которой 8 заполнена газом, а часть 9 - жидкостью. Полость 2 содержит всасывающий 10 и нагнетательный 11 клапаны, а коленчатый вал 4 - противовесы 12 и 13. Противовес 12 выполняет функцию устройства, попеременно соединяющего полость 9 с источником жидкости через линию всасывания 14 и с потребителем жидкости через линию нагнетания 15 и рубашку охлаждения 16. Конструкция агрегата предусматривает также управление открытием и закрытием окон 17 и 18 с помощью золотника, управляемого кулаком, установленным на коленчатом валу 4. Принудительное управление потоками жидкости, проходящими через картер агрегата, позволяет повысить частоту возвратно-поступательного движения поршня и улучшить массогабаритные показатели агрегата. 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к поршневым насосам, используемым для нагнетания жидкости с высоким давлением, например, при откачке воды или нефти из глубоких скважин. Насос содержит корпус с установленным в нем с образованием рабочей камеры поршнем, всасывающий и нагнетательный клапаны, каждый из которых выполнен с затвором и седлом для попеременного соединения рабочей камеры с всасывающим и нагнетательным трубопроводами, средства газовыпуска из рабочей камеры. Всасывающий трубопровод выполнен с возможностью соединения с резервуаром перекачиваемой жидкости. Седло всасывающего клапана расположено в верхней части мертвого объема рабочей камеры. Средства газовыпуска выполнены во всасывающем клапане в виде шунтирующих микроканалов, соединяющих рабочую камеру с всасывающим трубопроводом, с суммарным проходным сечением микроканалов, составляющим от 0,01 до 0,2% от площади седла всасывающего клапана, рассчитанной по его внутреннему диаметру. Обеспечивается простота и компактность конструкции насоса и его надежность при нагнетании жидкости с большими включениями газа в среде с высоким давлением, при быстром восстановлении подачи жидкости после прекращении поступления газа к насосу и возможность его подключения к всасывающему трубопроводу. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области гидравлической и пневматической техники. Насос-компрессор состоит из цилиндров 1 и 2 с поршнями 3 и 4. Оба цилиндра имеют надпоршневые полости 5 и 6 и подпоршневые полости 7 и 8, соединенные с заполненным жидкостью картером 9, разделенным перегородкой 10 на две полости. Полости 5 и 6 имеют газораспределительные органы в виде обратных самодействующих клапанов 13, 14, 15 и 16, соединяющих надпоршневые полости 5 и 6 с линией всасывания 17 и нагнетания 18. Поршни через шатуны соединены с коленчатым валом 22, имеющим кривошипы 22 и 23, смещенные на 180 градусов. Гидрораспределительные органы состоят из общего нагнетательного клапана 24 и всасывающего общего золотника 25 и размещены в перегородке 10 картера 9. Нагнетательный клапан 24 имеет две торцовые поверхности с возможностью перекрытия расположенных по окружности отверстий 26 и 26′, которые соединяют смежные полости 8 и 14 и смежные полости 7 и 12 через отверстие 27 с внутренней жидкостной рубашкой 28 и далее через отверстие 29 - с внешней жидкостной рубашкой 30 и затем - с потребителем жидкости. Радиальный золотник 25 имеет впадины 32 и 33, выполняющие функции выхода золотника 25, занимающие каждая угол менее 180 градусов и расположенные на поверхности золотника 25 таким образом, что при увеличении объема полости 7 впадина 32 соединена со входом 34 золотника и далее с жидкостной линией всасывания 35, соединенной с источником жидкости, а при увеличении объема полости 8 линия всасывания 35 соединяется с этой полостью через впадину 33 и вход золотника 34. Организуется более равномерная подача жидкости потребителю и хорошее охлаждение цилиндров, повышается компактность конструкции, расширяется сфера применения. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.

Изобретение относится к области поршневых машин объемного вытеснения. Способ работы агрегата заключается в попеременном последовательном сжатии в надпоршневой полости цилиндра газа при ходе поршня в сторону газовых распределительных органов и сжатии жидкости в подпоршневой полости цилиндра при ходе поршня в противоположную сторону, к жидкостным распределительным органам. В процессе сжатия жидкости к подпоршневой полости подсоединяют дополнительную полость с переменным объемом и этот объем изменяют в соответствии с давлением жидкости в подпоршневой полости. Гидропневматический агрегат состоит из основного цилиндра 1 с поршнем 2, делящим этот цилиндр на две полости. В полости 4 находится газовые всасывающий клапан 5 и нагнетательный клапан 6. В полости 7 находится жидкостный всасывающий клапан 8. В линии нагнетания установлены теплообменник 12 и рубашка охлаждения 13. Агрегат питает жидкостью потребитель 20 и потребитель сжатого газа. Снижение потерь в жидкостных клапанах позволяет повысить частоту возвратно-поступательного движения поршня и лучше согласовать работу газовой и жидкостной полостей. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области машин объемного действия, предназначенных для сжатия и перемещения жидкостей и газов, в которых предъявляются высокие требования к равномерности подачи жидкости. Машина состоит из цилиндра 1 с дифференциальным поршнем 2, с образованием полостей 3 и 4 с всасывающими 5 и 6 и нагнетательными 7 и 8 клапанами. Полость 3 соединена через обратный клапан 13 с дополнительным цилиндром 14, имеющим подпружиненный пружиной 15 поршень 16. Цилиндр соединен каналом 17 с нагнетательной жидкостной линией 11 через золотник 18, выполненный в виде подвижного стрежня, на один торец которого опирается пружина сжатия 20, а к другому подведен канал 21 от подпоршневой полости 4. Дроссельная шайба 24 служит для создания гарантированного перепада давления между полостью 3 и линией нагнетания 11 в процессе нагнетания жидкости из полости 3, обеспечивая высокую равномерность подачи жидкости. Позволяет повысить равномерность подачи жидкости при любом режиме работы машины - сжатии и перемещении только жидкостей, или сжатии и перемещении жидкости и газа одновременно. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области насосо- и компрессоростроения и может быть использовано при создании машин для сжатия и подачи одновременно или попеременно жидкостей и газов. Способ работы состоит в том, что при пуске агрегата жидкостную полость соединяют с линией всасывания жидкости мимо всасывающего клапана до тех пор, пока давление нагнетания газовой полости не поднимется до заданного значения. Газожидкостный агрегат состоит из цилиндра 1 с установленным в нем с минимальным зазором 2 поршнем 3, делящим цилиндр 1 на газовую 4 и жидкостную 5 полости, которые соединены с газовой линией всасывания 6 и нагнетания 7 и с жидкостной линией всасывания 8 и нагнетания 9 через всасывающие клапаны 10 и 11 и нагнетательные клапаны 12 и 13. Жидкостная полость 5 дополнительно соединена с линией всасывания жидкости 8 через золотник 14, с входом 15 и выходом 16 подвижным элементом 17 с каналом 18, полостью 19, тарированной пружиной сжатия 20. Верхний торец элемента 17 имеет выступ-ограничитель 21, а нижний - выступ-ограничитель 22. В результате агрегат работает в номинальном режиме, при котором попавшая в процессе сжатия в полости 5 в зазор 2 жидкость впоследствии, при ходе поршня 3 вверх, вытесняется назад в полость 5 давлением сжатого в полости 4 газа. Таким образом, исключается значительное попадание жидкости в полость 4 и возможность гидроудара. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области насосо- и компрессоростроения и может быть использовано при создании гибридных поршневых машин объемного действия преимущественно малой и средней производительности, предназначенных для сжатия и подачи потребителю одновременно или попеременно жидкостей и газов. Насос-компрессор содержит цилиндр 1 и тронковый поршень 3, компрессорную полость 4 с клапанами 5 и 6. Цилиндр 1 установлен на картере 7, который соединен с рубашкой охлаждения 11 и через обратный клапан 12 - с потребителем жидкости, а через теплообменник 13 с источником жидкости. Рубашка охлаждения 11 выполнена в виде кольцевого цилиндра 14, открытого в сторону картера 7. Поршень 3 снабжен дополнительным кольцевым поршнем 15 с возможностью его перемещения с зазорами 16 и 17 в кольцевом цилиндре 14 с образованием насосной полости 18. За счет интенсивного охлаждения и снижения утечек газа повышается КПД компрессорной полости 4, появляется возможность получать высокое давление жидкости без загрязнения сжимаемого газа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области насосо- и компрессоростроения и может быть использовано при создании поршневых машин объемного действия, предназначенных для сжатия и подачи потребителю одновременно или попеременно жидкостей и газов. Способ работы поршневого насоса-компрессора состоит в том, что осуществляют попеременное всасывание, сжатие и подачу потребителю газа из надпоршневой полости, а также всасывание и нагнетание жидкости в подпоршневую полость и подачу ее потребителю. Подача сжатого газа потребителю осуществляется через самодействующий нагнетательный клапан и линию нагнетания газа. Подача жидкости потребителю осуществляется через линию нагнетания жидкости. Сопротивление линии нагнетания газа изменяют в соответствии с давлением нагнетания жидкости. Насос-компрессор содержит цилиндр 1 с установленным в нем поршнем 2, делящим цилиндр на газовую 3 и жидкостную 4 полости. Они соединены с линиями всасывания газа 5 и жидкости через всасывающие самодействующие клапаны 6 и 10 и с линиями нагнетания газа 7 и жидкости 11 через нагнетательные самодействующие клапаны 9 и 12. Газовый нагнетательный клапан 9 имеет ограничитель подъема, выполненный в виде сильфона 17 с торцовой частью, обращенной в сторону газового нагнетательного клапана 9, и внутренняя полость которого подключена к жидкостной линии нагнетания 11. В линии нагнетания газа 7 может быть установлен подпружиненный поршень 20, размещенный одним концом в цилиндре 21, соединенном с жидкостной линией нагнетания, а другим концом размещен непосредственно в трубопроводе линии нагнетания газа 7 с возможностью частичного перекрытия этой линии. Действие пружины 19 направлено против действия давления в жидкостной линии нагнетания. В процессе пуска насоса-компрессора не создается условий для возникновения гидроудара из-за проникновения жидкости из камеры 4 в камеру 2 при отсутствии давления в линии нагнетания газа 7. Аналогично насос-компрессор работает, если по каким-либо причинам (разрыв линии нагнетания, увеличение расхода потребителя газа) давление в линии нагнетания газа существенно уменьшается против номинального. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области компрессоро- и насосостроения и может быть использовано при создании быстроходных и экономичных машин объемного действия, к которым предъявляются высокие требования по массогабаритным и экономическим показателям. Машина содержит цилиндр 1 с поршнем 2, соединенным с механизмом привода. Над поршнем 2 размещена компрессорная полость 7 с клапанами 8 и 9. Подпоршневая полость 10 с картером 11 выполнена в виде жидкостного насоса с линией всасывания 12 и линией нагнетания 13. Участки линии нагнетания 13 и всасывания 14 выполнены в виде трубопроводов прямоугольного сечения, имеющих на противоположных гранях наклонные в сторону прямого потока жидкости три пары пазов 15 с установленными в них жесткой 16 и гибкой 17 пластинами. Цилиндр 1 окружен жидкостной рубашкой 19, соединенной с картером 11 через отверстие 20. Нагнетательная линия 13 соединена с насосной полостью 10 через рубашку 19, отверстие 20 и картер 11. Благодаря форме канала, по которому двигается жидкость, образуются мощные завихрения, вектор действия которых направлен против потока, а сечение потока сильно сокращается из-за прогнувшихся под действием сил сопротивления потоку пластин 17. Образовавшиеся сильные завихрения потока не только тормозят его, но и отбирают энергию за счет сил трения. Поэтому линия нагнетания 13 в процессе всасывания оказывает обратному потоку большое сопротивление, и он становится очень малым по сравнению с потоком в линии всасывания 12. Благодаря этому основной поток проходит через линию всасывания 12, заполняя полости 10 и 11 жидкостью от источника. Повышается быстроходность машины, улучшаются ее массогабаритные характеристики. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области насосо- и компрессоростроения и может быть использовано при создании машин для сжатия и подачи одновременно или попеременно жидкостей и газов. Способ состоит в том, что подпоршневую насосную полость П-образного поршня, содержащую газовый демпфер в виде газового слоя, периодически пополняют газом из верхней надпоршневой компрессорной полости. Это пополнение может происходить за один двойной ход поршня. Насос-компрессор состоит из цилиндра с обратными газовыми и жидкостными клапанами, в котором размещен П-образный поршень, разделяющий цилиндр на две части - верхнюю компрессорную и нижнюю насосную полости. Поплавок делит П-образное углубление поршня на две части - газовый слой и жидкостную полость, имеет выступ, который при поднятии уровня жидкости в полости контактирует с поджатым элементом, установленным в теле клапана, который перекрывает проходной канал. Устройство для фиксации клапана в положении «открыт» и «закрыт» состоит из подпружиненных шариков и двух выточек. Жидкостная рубашка служит для охлаждения цилиндра, отверстие предназначено для направления потока нагнетаемой жидкости через рубашку. На всем протяжении работы насоса-компрессора постоянно сохраняется в заданном объеме газовый слой независимо от содержания газа в перекачиваемой жидкости и ее способности его растворения, а также вне зависимости от условий работы насоса-компрессора. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх