Способ изменения давления газа в камере пневмопривода Советский патент 1988 года по МПК F04B19/24 

Изобретение относится к машиностроению, и касается пневмоприводов преимущественно компрессоров или насосов объемного вытеснения.

Цель изобретения - расширение диапазона применения пневмопривода путем увеличения степени повышения давления.

На чертеже представлена схема уст ройства, реализующего способ на примере мембранного компрессора с пневмоприводом.

Компрессор содержит корпус 1,всасывающий 2 и нагнетательный 3 кла- паны, упругую диафрагму 4, камеру 5 сжатия и расширения, форсунки 6, подсоединенные трубопроводом 7 через клапан 8 к нагревателю 9 и охладителю to. Нагреватель 9 и охлади- тель 10 трубопровода 11 и 12 соединены с насосом 13 через вентили 14 и 15 и золотниковый распределитель 1

Золотниковый распределитель 16 представляет собой цилиндрический корпус с четьфьмя попарно расположенными напротив друг друга выходами для подсоединения трубопроводов.

В корпусе золотникового распределителя с малым зазором со стенками корпуса размещен поршень 17, подпружиненный с одной стороны. В поршне 17 выполнен канал, соединяющий при передвижении поршня поочередно противоположные выходы для трубопро- водов.

Насос 13 соединен с камерой 18 пневмопривода компрессора и с- емкостью 19 через вентиль 20. Емкость 19 через вентиль 21 трубопроводом 22 соединена с трубопроводами 11 и 12. Камера 5 сжатия компрессора соединен с золотниковым распределителем 16 воздушной магистралью 23.

Емкость 19 заполнена легкоиспаря- емой жидкостью с высокой газовой постоянной R, а камера 18 - газом.

Способ осуществляют следующим образом.

Вентиль 21 закрыт, вентили 14, 15 и 20 открыты. Насос 13 производит забор жидкости из емкости 19 и подачу ее через золоз никовый распределитель 16 по трубопроводу 11 на нагреватель 9.

В нагревателе 9 происходит нагрев жидкости. В последующем, за счет работы насоса 13, производится подача нагретой жидкости через клапан 8

по трубопроводу 7 к форсункам 6. Посредством форсунок 6 производится вспрыск жидкости в камеру 18 пневмопривода.

При распылении нагретой жидкости в камере 18 происходит повышение температуры газа. Тепло к газу подводится от жидкости за счет разности температур. Возрастает масса парогазовой смеси за счет паров испаряющейся жидкости и увеличивается газовая постоянная R, так как пары жидкости имеют более высокое значение R, чем основной газ с Все эти факторы приводят к увеличению давления в камере 18 и прогибу упругой диафрагмы.4.

Диафрагма 4, прогибаясь в камеру 5 сжатия, сжимает газ и подает его в магистраль через клапан 3. При повьшении давления в камере 5 увеличивается давление в магистрали 23. Порш е нь 17 золотникового распределителя 16, преодолевая усилие пружины, перемещается, перекрывая подачу жидкости на нагреватель 9 и открывая подачу ее на охладитель 10

После заполнения жидкостью охладителя 10 и закрытия вентиля 20 дальнейший забор жидкости производится из камеры 18 пневмопривода.

В охладителе 10 температура жидкости понижается до температуры, близко к темп ературе замерзания.

Насос 13 подает охлажденную жидкость через клапан 8 по трубопроводу 7 на форсунки 5. Производится -. - впрыск жидкости в камеру 18. При впрыске жидкости начинается отвод тепла от газа в камере, кроме этого капли жидкости при температуре,близкой к температуре замерзания, являются центрами конденсации.

Таким образом, масса газовой фазы уменьшается, что приводит и к уменьшению газовой постоянной R.

В результате давление в камере 18 падает, упругая диафрагма 4 прогибается, производят всасывание газа и его расширение в камере 5.

С уменьшением давления в камере 5 снижается давление в магистрали 23. Поршень 17 золотникового распределителя за счет усилия пружины перемещается в исходное положение, и насос 13 производит подачу жидкости из камеры 18 на нагреватель 9. На нагревателе 9 жидкость нагревается и впрыскивается в камеру 18 через форсунки 6, цикл повторяется.

Согласно уравнению состояния газа

MRT Р - г--где Р - давление,

М - масса rasaj R - газовая постоянная; Т - температураJ V - объем, даление газа в камере 18 увеличивается в большей степени, чем п)и простом нагревании газа, так как происходит не только рост температуры газа Tf но и увеличение массы сжимаемого газа М за счет паров испарившейся жидкости и увеличение газовой прстоянной R за счет того, что пары жидкости имеют более высокое значение R, чем основной газ,

Таким образом, предложенный спо

соб позволяет повысить отношение да

0

5

- соответственно.

лений в камере пневмопривода, что расширяет диапазон его. применения.

Формула изобретения

Способ изменения давления газа в камере пневмопривода, включаюпщй процессы поочередного повышения давления газа посредством.его нагревания и понижения давления газа посредством его охлаждения, л и ч -а ю- щ и и с я тем, что, с целью расшира- ния диапазона применения путем увеличения степени повышения давления, газ нагревают и охлаждают впрыскиванием в камеру жидкости, нагретой до температуры, близкой к температуре кипения, и охлажденной до температуры, близкой к температуре замерзалия.

Изобретение асается пневмоприводов преимущественно компрессоров или насосов объемного вытеснения. Цель изобретения - расширение диапазона применения пневмопривода путем увеличения степени повьшения давления . Изменение давления, газа в камере 18 осздцествляют путем поочередного повышения давления газа посредством его нагревания и понижения давления газа посредством его охлаждения. При этом газ нагревают, впрыскиванием в камеру жидкости, нагретой до т-ры, близкой к т-ре кипения, а охлаждают- впрыскиванием в камеру жидкости, охлажденной до т-ры, близкой к т-ре замерзания. Давление газа в камере 18 увеличивается в большей степени,чем при простом нагревании газа, так как происходит не только рост т-ры га§а, но и увеличение массы сжимаемого га- . за за счет паров испарившейся жидкости и увеличение газовой постоянной за счет того, что пары жидкости имеют более высокое значение газовой .постоянной, чем основной газ. 1 ил. « « Л I сл mm со Од 00 42 сх со ti