Поршневой компрессор Советский патент 1984 года по МПК F04B39/06 

Изобретение относится к компрессоростроению н касается поршневых компрессоров, работающих с впрыском жидкости.

Известен порпшевой компрессор, содержащий цилиндр, нижняя часть которого заполнена жидкостью, поршень со штоком, имеющий полость, открытую со стороны щтока, и устройства для впрыска жидкости Ei цилиндр, подключенные каналом к части цилиндра, заполненной жидкостью 1.

Однако для данного поршневого компрессора характерна недостаточно высокая, производительность, обусловленная невозможностью регулирования количества впрыскиваемой жидкости в зависимости от режима работы компрессора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является порщневой компрессор, содержащий частично заполненный лсидкостью с образованием газового и гидравлического объемов цилиндр с .всасывающим и нагнетательным клапанами и расположенный в нем поршень, снабженный со стороны подпоршневого пространства открытой полостыо, а со стороны надпорщневого пространства - внутренней полостью, разменянной в пей демпфирующей камерой и устройством для впрыска жидкости, подключенпым при помощи выполненных в поршне каналов к гидравлическому объему 2.

Недостаток известного поршневого компрессора - малая производительность и недостаточно высокий КПД.

Цель изобретения - повышение производительности и КПД поршневого ком рессора.

Указанная цель достигается тем, что в поршневом компрессоре, содержащем частично заполненный жидкостью с образованием газового и гидравлического объемов цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами и расположенный в нем riup шень, снабженный со стороны подноршневого пространства открытой полостью, а со стороны надпоршпев.ого пространства - впутренпей полостью, размещенной в ней демпфирующей -камерой и устройством для впрыска жидкости, подключенным при помощи выполненных в поршне каналов к гидравлическому объему, поршень снабжен плитой и устаТювленными во внутренней полости плунжером со штоком с выполненными в них сквозными осевыми каналами и мембраной, заш.емленной по периметру между поршнем и плитой и жестко связанной со штоком, причем демпфирующая камера ограничена мембраной и плитой, устройство для впрыска жидкости установлено в последней, а в осевом канале плунжера расположены обратный клапан, сообщающий демифируюп1ую камеру с каналами поршня при ходе его к верхнеймертвой точке.

На чертеже схематично изображен предлагае.мый поршневой компрессор, продольный раз)рз.

Устройство содержит частично заполненный жидкостью с образованием газового и гидравлического объемов I и 2 цилиндр 3 с всасываю.щим и нагнетательным клапанами 4 и 5 и расположенный в нем п.орщень 6, снабженный со сторон-ы нодпорщневого

0 пространства открытой полостью 7, а со стороны надпоршневого пространства - внутренней полостью 8, размещенной в ней демпфирующей камерой 9 и устройством 10 для впрыска жидкости, подключенным при помощи выполненных в поршне б ка5 налов II к гидравлическому объему 2.

Поршень 6 снабжен плитой 12 и установленными во внутренней полости 8 плунжером 13 со штоком 14 с выполненными в них сквозными осевыми каналами 15 и 16

Q соответственно, и мембраной 17, защемленной по периметру между поршнем 6 и плитой 12 и жестко связанной со штоком 14.

Демпфирующая камера 9 ограничена мембраной 17 и плитой 12, устройство для впрыска жидкости установлено в плите 12,

5 а в осевом канале 15 плунжера 13 установлен обратный клапан 18, сообщающий демпфирующую камеру 9 с каналами 11 поршня 6 при ходе его к верхней мертвой точке.

Поршень 6 размещен в цилиндре 3 с образованием камеры 19 сжатия, в гидрав0 лическом объеме 2 цилиндра 3 установлены клапаны 20 и 21 соответственно подачи и слива жидкости, а в каналах 11 - обратные клапаны 22.

Поршневой компрессор работает следующим образом.

При ходе поршня 6 в нижней мертвой точке давление в камере 19 сжатия уменьшается, нагнетательный клапан 5 закрывается, а всасывающий клапан 4 открывается, происходит всасывание газа. Уменьшение

о гидравлического объема 2 вызывает уве личение давления в нем и в полости 7 порщня 6, куда начинает перемещаться жидкость из гидравлического объема 2. При повышении давления в гидравлическом объеме 2 обратные клапаны 22 открываются

5 и жидкость по каналам 11 начинает поступать во внутреннюю полость 8 поршня 6.

Одновременно мембрана 17 начинает перемещаться в направлении, противоположном движению поршня 6, занимая свое первоначальное положение, так как давление в камере 19 сжатия уменьшается, при этом происходит впрыск жидкости из камеры 9 через устройства 10 для впрыска жидкости в камеру 19 сжатия и интенсив-ное охлаждение всасываемого газа.

5 Расход при повышении давления в гидравлическом-объеме 2 цилиндра 3 до определенной величины подачи жидкости через клапан 20 прекращается и слив избытка

жидкости осуществляется через клапаны 21 слива.

При ходе поршня 6 к верхней мертвой .точке всасывающий клапан 4 закрываете и происходит сжатие газа в камере 19 сжатия. Одновременно увеличивается гидравлический объем 2 и давление в нем и в полости 7 поршня 6 падает. Жидкость из этой полости перемещается в гидравлический объем 2. Увеличение давления в камере 19 сжатия передается через устройства 10 для впрыска жидкости на мембрану 17 и она начинает прогибаться в направлении, противоположном перемещению поршня 6. Учитывая, что она жестко при помощи штока 14 соединена с плунжером 13, то и последний перемещается во внутренней полости 8 в направлении движения мембраны 17. При этом давление жидкости под плунжером 13 повышается, клапан 18 открывается и жидкость по каналам 15 и 16 начинает поступать в демпфирующую камеру 9, пополняя количество находящейся в ней жидкости.

При дальнейшем повышении давления в камере 19 сжатия открывается нагиетательный клапан 5 и газ поступает к потребителю. Одновременно клапан 21 слива закрывается, открывается клапан 20 и жидкость начинает поступать в гидравлический объем 2 цилиндра 3. В период пуска компрессора давление в камере 19 сжатия

практически не повышается , мембрана 17 не прогибается и жидкость в камеру 9 для впрыска в камеру 19 сжатия не поступает. В дальнейшем цикл работы компрессора повторяется.

Таким образом, такое выполнение предложенного компрессора позволяет на переменных режимах работы осуществлять впрыск в камеру сжатия оптимального количества жидкости, что обеспечивает повыщение производительности и КПД.

ПОРШНЕВОЙ КОМПРЕССОР, содержащий частично заполиенный жидкостью с образованием газового и гидравлического объемов цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами и расположенный в нем поршень, снабженный со стороны подпоршневого пространства открытой полостью, а со стороны надпоршневого пространства - внутренней полостью, размещенной в ней демпфирующей камерой и устройством для впрыска жидкости, подключенным при помощи выполненных в поршне каналов к гидравлическому объему, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и КПД, поршЙ1Ь снабжен плитой и установленными во внутренней полости плунжером со штоком с выполненными в них сквозными осевыми каналами и мембраной, защемленной по периметру между порщнем и плитой и жестко связанной со щтоком, причем демпфирующая камера ограничена мембраной и плитой, устройство для впрыска жидкости установлено в последней, а в осевом канале плунжера расположен обратный клапан, сообщающий демпфирующую камеру с каналами поршня при ходе его к верхней мертвой точке.