Двигательно-компрессорный агрегат Советский патент 1988 года по МПК F04C23/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к компрес- соростроению.

Цель изобретения - повьппение КПД устройства.

На фиг.1 показан внешний вид дви- гательно-компрессорного агрегатаj на фиг.2 - то же; продольный разрез; на фиг.З - то же, поперечное сечение по воздушному компрессору в накале цикла впуска; на фиг,4 - компрессор, в момент впуска . и нагнетания воздуха, сечение на фиг,5 - сечение по газовому компрессору в момент всасывания газа, на фиг.6- jo же, в момент нагнетания газа; на фиг.7 - двигатель во время впуска сжатого воздуха, поперечное сечение на фиг,8 то же, в момент расширения и выпус- ка отработанных газоЭ; на фиг,9 - сечение агрегата по регенератору во время нагрева сжатого воздуха и охлаждения отработанных газов , на фиг.10 - сечение по регенератору, на фиг,11 - устройство пакетов теплооб- менных и силовых пластин , на фиг, 12- пакеты пластин со стороны газораспределительной решетки,

Двигательно-компрессорный агрегат содержит секции воздушного компрессора 1, двигателя 2, регенератора 3, теплообменника 4 и газового компрессора 5, размещенные в едином корпусе 6, торцовые крышки 7 и 8, Внутри корпуса 6 коаксиально размещен коллектор 9,

Воздушный компрессор 1 имеет впускное окно 10, сообщенное с атмосферой, и выпускное окно 11, соединен нее с впускным окном 12 греющей половины регенератора 3 патрубком 13,Патрубок 14 соединяет выпускное окно 15 регенератора 3 с впускным окном 16 двигателя 2, Выпускное окно 17 дви- гателя 2 сообщено с впускным окном 1 обогревамой половины регенератора 3, выпускное окно 19 которой сообщается с атмосферой.

Теплообменник 4 содержит впускное окно 20, отделенное перегородкой 21 от окон 15 и 18 коллектора 9, которо сообщается с нагнетателем 22 охлаждающего вещества, и выпускное окно 2 сообщенное с атмосферой.

Газовый компрессор 5 имеет впускное окно 24, через которое подводится газ, и выпускное окно 25, через кторое отводится сжатый газ.

10

15

20 25 Qд

,

77459

В корпусе 6 коаксиально размещены роторы 26 и 27, Ротор 26 посредством , шестерен 28 и 29 кинематически соеди- , нен с пневмодвигателем 30,

Ротор 26 состоит из двух радиальных поршней 31 компрессора 1, двух поршней 32 двигателя 2, двух поршней 33 регенератора 3 и двух поршней 34 компрессора 5, соединенных кoльцa 1и 35.

Ротор 27 имеет два поршня 36 компрессора 1, два поршня 37 двигателя 2, два поршня 38 генератора 3 и два поршня 39 газового компрессора 5, соединенные кольцами 40,

В полости двигателя 2 к корпусу 6 прикреплены две форсунки 41,два датчика 42 управления форсунками 41,две свечи 43, пусковые стопоры 44 и 45, труба 46 для подвода сжатого воздуха при пуске и труба 47, соединенная с выпускным окном 11 компрессора 1.

Между поршнями 31 и 36 компрессора 1, поршнями 33 и 38 регенератора 3 имеются по четыре камеры, в которых помещены теплообменные пластины 48, имеющие волнистую поверхность и соединенные между собой по гребням радиальными швами в пруткинящие пакеты и силовые пластины 49, также соединенные в пакеты. Силовые пластины 49 соединены с поршнями 31 и 36, а также с поршнями 33 и 38 сильфонами 50. Силовые пластины 49 имеют перепускные окна 51, а сильфоны 50 - перепусные окна 52. В окнах 12 и 19 регенератора 3 укреплены газораспределительные решетки 53.

Двигательно-компрессорный агрегат работает следующим образом.

Воздух из атмосферы через впускное окно 10 попадает в воздушньй компрессор 1, сжимается и через вьтускное окно 1 1 подается во впускное окно 12 греющей половины регенератора. Тепло, выделяющееся при сжатии воздуха в компрессоре 1, отводится к теплообменным i пластинам 48. Нагретый в регенераторе воздух через выпускное окно 15 подается во впускное окно 16 двигателя 2, В вдигателе 2 по окончании впуска производится впрыск топлива через форсунки 41 согласно сигналу управляющих датчиков 42 и возгорание топлива от свечей 43. После выполнения работы расширившиеся газы через окно 17 двигателя 2 и впускное окно 18 поступают в обогреваемую половину ре30

35

50

55

генератора 3 и, отдав тепло теплооб- менным пластинам 48, выбрасываются в атмосферу.

Отвод тепла от пластин воздушного компрессора 1 осуществляется нагнетателем 22, подающим через окно 20 охлаждающее вещество, которое удаляется затем через окно 23.

При работе компрессора 5 газ через окно 24 всасывается в компрессор сжимается и подается через нагнетательное окно 25.

Пневмодвигатель 30 поддерживает вращение роторов 26 и 27, восполняя своей работой потери энергии на трение движущихся частей.

Во время работы агрегата пластины 48 работают как на сжатие, так и на растяжение. Пластины 49 скользят по поверхности корпуса 6 и решеток 53 не позволяя пластинам 48 смещаться в радиальном направлении.

Размеры решетки 53 подобраны так.

7459

тором охлаждающей среды, расположенных внутри агрегата концентрично его оси, воздушный компрессор выполнен в виде корпуса, двух роторов с лопастями, образующими с корпусом камеры всасывания, нагнетания и охлаждения воздушного компрессора, пакетов пружинящих теплообменных пластин, закрег .пенных между лопастями роторов, причем корпус воздушного компрессора установлен концентрично коллектору, окна которого выполнены с возможностью сообщения камеры отбора тепла регенератора с выпускными окнами двигателя и атмосферой, а камеры отдачи тепла регенератора с камерой нагнетания воздушного компрессора и впускным патрубком двига10

15

теля, а камеры всасывания и охлаждения воздушного компрессора соединены с атмосферой.

2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что регенератор выпол

Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить КПД агрегата. Коллектор (к) охлаждающей среды расположен внутри агрегата кон- центрично его оси. Воздушный компрессор (ВК) выполнен в виде корпуса, двух роторов с лопастями и пакетов пружинящих теплообменных пластин.Лопасти образуют с корпусом камеры всасывания, нагнетания и охлаждения ВК/ Пластины закреплены между лопастями роторов. Корпус ВК установлен концент- рично К. Окна К выполнены с возможностью сообщения камеры отбора тепла ; регенератора с выпускными окнами двигателя и атмосферой, а камеры отдачи тепла регенератора - с камерой нагнетания ВК и впускным патрубком двигателя. Камеры всасывания и охлаждения ВК соединены с атмосферой. Регенератор м.б. вьтолнен в виде корпуса, установленного концентрично К, двух роторов, соединенных с роторами агрегата, и пакета теплообменных пластин, закрепленньгх между лопастями рото- Щ ров. Пластины м.б. вьтолнены волнистыми и работают как на сжатие, так и на растяжение. 2 з.п. ф-лы, 12 ил.

что при работе агрегата суммарное со- 25 иен в виде корпуса, двух роторов с лопротивление решетки и пакета пластин остается практически постоянным.

Формула изобретения

Q роторов, причем корпус регенератора установлен концентрично коллектору, а ротора регенератора соединены с роторами агрегата.

Б

Фиг.З

29 30

31

11

Фи2.5

г-г

-Sj MUfpeHf Фиг. 7

54

IS

kФиг. 6

(Due.S

Фиг.9

51 9 S3 Its

ФигЛ

.A

f I ,«

33

IB

Фиг. 10

50

9 3 50 Фиг. 12

Редактор В.Ковтун

Составитель С.Пузиков

Техред М.Моргентал Корректор М.Пожо

Заказ 6300

Тираж 574

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Подписное