Способ сжатия в теплоиспользующем компрессоре Советский патент 1988 года по МПК F25B9/00 

8

i

(Л

с

ширяют, увеличивая РО 8,9, при этом уменьшается объем 7, образованный двумя коаксиально расположенными стаканами 5,6 вытеснителя. Далее оставшийся в РО 8,9 газ охлаждают при помощи холодильника 10, сжимают его, уменьшая РО до первоначальных

объемов, и осуществляют впуск в РО 8,9 газа из картера 3. При этом увеличение РО 8,9 производят во столько раз, во сколько уменьшается давление газа в рабочих полостях при последующем охлаждении. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к тепло- использующим компрессорам криогенных газовых машин и позволяет увеличить степень сжатия Газ нагревают в нагревателе 12 и расширяют путем выпуска части сжатого газа из рабочих объемов (РО) 8,9 компрессора в картер 3. Оставшийся в РО 8,9 газ рас

1.

Изобретение относится к компрес- соростроению, в частности к теплоис- пользующим компрессорам криогенных газовых машин.

Цель изобретения - увеличение сте пени сжатия.

На чертеже представле н компрес- сор, реализующий предлагаемый способ сжатия, обтщй вид.

Компрессор включает корпус 1с цилиндром 2 и картером 3, кривошип- но-шатунный механизм 4, вытеснитель, выполненный в виде двух коаксиально расположенных стаканов 5,6, об- разуюш;их замкнутый объем 7, деля- щий цилиндр 2 на горячую 8 и холодную 9 полости, холодильник 10, регенератор 11, нагреватель 12, при этом стаканы 5 и 6 связаны с криво- .шипно-шатунным механизмом 4 посредством штоков 13 и 14, в которых вы- полнены каналы 15 и 16.

Компрессор работает следующим образом.

При движении вытеснителя вниз газ перемещается из холодной полости 9 в горячую полость 8. При этом в нагревателе 12 к газу подводится тепло и температура газа повышается. Угол сдвига фаз кривошипно-шатунного механизма 4, приводящего в движение стаканы 5 и 6, выбраны таким образом чтобы замкнутый объем 7 при движении вытеснителя вниз изменялся незначительно. Поскольку суммарный объем полостей 8 и 9 не изменяется, а температура газа повышается, то давление газа в полостях 8 и 9 возрастает При приближении стакана 6 к крайнему нижнему положению происходит сооб- щение полости 9 с картером 3 посредством канала 16, выполненного в што- ке 14,, При этом имеет место выпуск

o 5

5 0

0

5

0

части газа из полостей 8 и 9 в картер Зо Давление газа в полостях 8, 9 и в картере 3 выравнивается, но остается вьш1е, чем в объеме 7. При дальнейшем движении кривошипно-шатунного механизма 4 вследствие фазо- :вого сдвига стакан 6 движется вверх, при этом происходит разобщение полостей 8 и 9 с картером 3, а стакан ,5 продолжает двигаться вниз. Происходит уменьшение объема 7 Так как давление газа в объеме 7 меньше, чем в полостях 8 и 9, то его уменьшение происходит без затрат механической энергии. При уменьшении объе- ма 7 происходит увеличение объема полостей 8 и 9, давление в них падает. Давление газа в объеме 7 увели- чивается.

При движении вытеснителя вверх газ перемещается из горячей полости 8 в холодную полость 9. При этом в холодильнике 10 от него отводится тепло и температура газа понижается Так как при движении вытеснителя вверх объем 7 изменяется незначительно, то суммарньй объем полостей 8 и 9 не изменяется, за счет снижения температуры давление в них падает, становясь ниже, чем давление газа в объеме 7. При приближении стакана 5 к крайнему верхнему поло- i жению начинается увеличение объема ,7, стакан 6 начинает двигаться вниз, а стакан 5 продолжает движение к верхней мертвой точке. Так как давление газа в объеме 7 въте, чем давление газа в полостях 8 и 9, то увеличение объема 7 про исходит без затрат механической энергии. При . увеличении объема 7 происходит умень- шение суммарного объема полостей 8 и 9, давление газа в них увеличива513

ется, давление газа в объеме 7 уменьшается , По достижении стаканом 5 крайнего верхнего положения канал 15 выполненный в штоке 13, сообщает полость 8 с картером 3. Происходит впуск газа из картера в полости 8 и 9, давление газа в полостях 8 и 9 увеличивается еще больше. При дальнейшем движении кривошипно-шатунно- го механизма происходит разобщение полостей 8 и 9 с картером 3, вытеснитель движется вниз. Все процессы повторяются.,

Формула изобретения

1. Способ сжатия газа в теплоис- пользунзщем компрессоре, включающий нагрев газа, его расширение путем выпуска части сжатого газа из рабочих объемов компрессора в дополни

0

5

0

тельный объем, охлаждение оставшегося в рабочих объемах газа и его сжатие путем впуска в рабочие объемы газа из дополнительного объема, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени сжатия, после выпуска части сжатого газа из рабочих объемов компрессора в дополнительный объем, оставшийся в рабочих объемах газ расширяют, увеличивая рабочие объемы, а после охлаждения газа производят его сжатие в рабочих объемах, уменьшая рабочие объенЗы до первоначальных,

2. Способ по По 1, отличающийся тем, что увеличение рабочих объемов производят во столько раз, во сколько уменьшается давление газа в рабочих полостях при последующем охлаждении.