КОМПРЕССОРНО-РАСШИРИТЕЛЬНАЯ МАШИНА С ЖИДКОСТНЫМ ПОРШНЕМ Советский патент 1995 года по МПК F04B35/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в компрессорно-расширительных машинах с жидкостным поршнем для трансформации низкопотенциальных газов, например, сбрасываемых в окружающую среду в виде продуктов горения.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей путем исключения внешних источников управления.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 теоретическая диаграмма работы устройства в Р_х-V координатах.

Компрессионно-расширительная машина с жидкостным поршнем содержит U-образный корпус 1 с полостью и жидкостный поршень 2, размещенный в полости корпуса 1 с образование рабочих камер 3 и 4, уплотненных по торцам корпуса 1 крышками 5. При этом в крышках 5 установлены управляемые органы среднего давления, выпускные управляемые органы низкого давления и выпускные клапаны 6 высокого давления. Впускные органы выполнены в виде установленных последовательно по ходу газа обратного клапана 7 и нормально открытого клапана, включающего седло (не обозначено) и запорный орган 8, расположенный со стороны, противоположной камере 3 (4) и отжатый от седла пружиной 9. При этом управление впускного органа выполнено в виде первого тросика 10 с концевым ограничителем 11, расположенного в камере 3 (4) и подвешенного к запорному органу 8 посредством первого амортизатора 12, причем на тросике 10 расположен с возможностью перемещения первый поплавковый груз 13. При этом выпускной орган выполнен в виде седла (не обозначено) и запорного органа 14, расположенного со стороны рабочей камеры 3 (4) и поджатого пружиной 15 к седлу, а управление выпускного органа выполнено в виде второго поплавкового груза 16, установленного с возможностью перемещения на первом тросике 10 выше первого поплавкового груза 13 и подвешенного к рабочему органу 14 посредством второго тросика 17 с вторым амортизатором 18. Машина снабжена ресивером 19 среднего давления, подключенным к рабочим камерам 3 и 4 посредством органов среднего давления, ресивером 20 высокого давления, подключенным к рабочим камерам 3 и 4 посредством выпускных клапанов 6.

На фиг. 2 даются следующие обозначения; 21 начало впуска газа среднего давления в одной из камер 3 (4); 22 начало расширения газа среднего давления; 23 начало вытеснения газа низкого давления; 24 начало сжатия газа низкого давления; 25 начало нагнетания газа высокого давления и 26 начало расширения газа высокого давления.

Устройство работает следующим образом.

При начале движения жидкостного поршня 2 от ВМТ к НМТ в камере 3 (4) (т. 26 на фиг. 2) в камере 3 происходит процесс расширения газа высокого давления, после которого открывается клапан 7 и в камеру 3 начинает поступать газ среднего давления (т. 21 на фиг. 2), в это время запорной орган 8 открыт пружиной 9. Процесс поступления газа среднего давления длится до тех пор, пока поплавковый груз 13 не упрется в ограничитель 11 и не закроет под собственным весом, весом тросика 10 и амортизатора 12 запорный орган 8, после чего в камере 3 (4) начнется расширение газа среднего давления (т. 22 на фиг. 2) до прихода поршня 2 в НМТ (т. 23 на фиг. 2). В это время открывается запорный орган 14 и газ низкого давления при обратном ходе поршня 2 начнет вытесняться из камеры 3 (4) до тех пор, пока поплавковый груз 13 не поднимет поплавковый груз 16, вследствие чего под действием пружины 15 закроется запорный орган 14 и в камере 3 (4) начнется процесс сжатия газа (т. 24 на фиг. 2). При ходе поршня 2 от НМТ к ВМТ запорный орган 8 закрыт средним давление газа до тех пор, пока усилие, создаваемого этим действием и массой амортизатора 12 с тросиком 10, не станут меньше усилия, создаваемого сжимаемым газом и действующего на запорный орган 8, и усилия пружины 9. По окончании процесса сжатия в камере 3 (4) откроется клапан 6 (т. 25 на фиг. 2) и газ высокого давления потечет в ресивер 20. По достижении поршнем 2 в камере 3 (4) ВМТ (т. 26 на фиг. 2) процессы в нем повторятся. Процессы, протекающие в камерах 3 и 4, смещены один относительно другого на половину полной фазы хода поршня 2.

Изобретение может быть использовано в компрессорно-расширительных машинах для трансформации низкопотенциальных газов, сбрасываемых в окружающую среду в виде продуктов горения. Цель изобретения расширение функциональных возможностей машины путем исключения внешних источников управления. В полости корпуса 1 размещен с образованием рабочих камер 3 и 4 жидкостный поршень 2. Камеры 3 и 4 уплотнены по торцам корпуса 1 крышками 5. В крышках 5 установлены управляемые органы среднего давления, выпускные управляемые органы низкого давления и выпускные клапаны 6 высокого давления. Впускные органы выполнены в виде установленных последовательно по ходу газа обратного клапана 7 и нормально открытого клапана. Клапан включает седло и запорный орган 8, расположенный со стороны, противоположной камере 3 (4), и отжатый от седла пружиной 9. Управление впускного органа выполнено в виде первого тросика 10 с концевым органичителем 11, расположенного в камере 3 (4) и подвешенного к органу 8 посредством амортизатора 12. На тросике 10 расположен с возможностью перемещения поплавковый груз 13. Управление выпускного органа выполнено в виде поплавкового груза 16. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. КОМПРЕССОРНО-РАСШИРИТЕЛЬНАЯ МАШИНА С ЖИДКОСТНЫМ ПОРШНЕМ, содержащая V образный корпус с полостью и жидкостный поршень, размещенный в полости корпуса с образованием двух рабочих камер, уплотненных по торцам корпуса крышками, при этом в крышках установлены управляемые органы среднего давления, выпускные управляемые органы низкого давления и выпускные клапаны высокого давления, отличающаяся тем, что с целью расширения функциональных возможностей путем исключения внешних источников управления, впускные органы выполнены в виде установленных последовательно по ходу газа обратного клапана и нормально открытого клапана, включающего седло и запорный орган, расположенный со стороны, противоположной рабочей камере, и отжатый от седла пружиной, при этом управление впускного органа выполнено в виде первого тросика с концевым ограничителем, расположенного в рабочей камере и подвешенного к запорному органу посредством первого амортизатора, причем на тросике расположен с возможностью перемещения первый поплавковый груз, при этом выпускной орган выполнен в виде седла и запорного органа, расположенного со стороны рабочей камеры и поджатого пружиной к седлу, а управление выпускного органа выполнено в виде второго поплавкового груза, установленного с возможностью перемещения на первом тросике выше первого поплавкового груза и подвешенного к рабочему органу посредством второго тросика с вторым амортизатором. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена ресивером среднего давления, подключенным к рабочим камерам посредством органов среднего давления и ресивером высокого давления, подключенного к рабочим камерам посредством выпускных клапанов.