Изотермический компрессор Глазунова Советский патент 1991 года по МПК F04B31/00 

Изобретение относится к компрессоро- строению и может быть использовано в слу чаях, когда повышение температуры газа при его сжатии недопустимо.

Цель изобретения - повышение экономичности.

На фиг.1 изображен изотермический компрессоо; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (компрессор в положении поршня в нижней мертвой T04KJ); на фиг.З - компрессор в положении поршня, соответствующем началу нагнетания; на фиг.4 - разрез Л-А на фиг.1 (компрессор в положении поршня в верхней метвой точке).

Изотермический компрессор содержит уплотненный полой крышкой 1 цилиндр 2. всасывающий и н нетательный клапаны 3 и 4, поршень 5, образующий с цилиндром 2 рабочую камеру 6 и снабженный ребрами 7, расположенными на торце 8, обращенном в сторону рабочей камеры 6, и внешнюю систему 9 охлаждения. Компрессор снабжен усыновленным в крышке 1 внутри рабочей камеры 6 магнитом 10, блоком 11, снабженным ребрами 12 и размещенным г возможностью перемещения между магнитом 10 и пошнем 5 и соединенным с крышкой 1 при помощи пружины 13. Крышка 1 цилиндра 2 за.юлненз магнитной жидкостью 4, причем ребра 7 поршня 5 расположены с возможностью их движения между ребрами 12 блока 11 и погружения в жидкость 14.

Внешняя система 9 охлаждения выполнена в виде соединенных с полостью крышки 1 и между собой теплообменника 15 и буферной полости 16. Ребра поршня выполнены высотой не более 25% хода поршня 5.

Внешня система 9 охлаждения снабжена обратными клапанами 17 и 18, обеспечивающими одностороннее движение жидкости 14 из полости крыш:;и 1 через теплообменник 15 и буферную полость 16 снова в полость крышки 1, а буферная полость 16 снабжена подпружиненным плунжером 19.

Изотермический компрессор работает следующим образом.

При движении поршня 5 вниз давление в рабочей камере 6 снижается, открывается всасывающий клапан 3 и производится впуск газа. После прохождения нижней мертвой точки поршень Ъ движется вверх, клапан 3 закрывается и в камере 6 производится сжатие газа, причем выделяющееся при сжатии тепло отводится ребрами 7, 12, стенками цилиндра 2 и жидкостью 1. При достижении давления нагнетания клапан 4 открывается и с: сатый газ отводится потребителю.

При положении поршня 5 в верхней мертвой точке пружина 13 сжата и ребра 7, 12 полностью погружены вжидкость 14. Когда поршень 5 движется вниз, пружина 13

разжимается и блок 11 движется вниз. Когда пружина 13 разожмется, блок 11 по инерции д./полнительно растягивает ее. Блок 11 начинает двигаться вверх через некоторое время после прихода поршня 5 в нижнюю.

мертвую точку. При движении вверх поршень 5 догоняет блок 11 и безударно прижимает к пружине 13, при этом ребра 7, расположенные наторце 8 поршня5, входят в промежутки между ребрами 12 и погружаются в магнитную жидкость 14, которая вытесняет сжатый газ из промежутков между ре,брами 7 и 12 и отводит от них тепло. Магнитная жидкость 14 удерживается в крышке 1 за счет магнита 10.

Блок 11 перемещается со скоростью, меньшей скорости поршня, что обеспечивается подбором жесткости пружины 13. Уменьшенная скорость перемещения блока 11 обеспечивает снижение гидравлического сопротивления входу в жидкость 14.

При сжатии, когда силы давления газа превысят усилие удержания жидкости 14

магнитом 10, жидкость 14 через клапан 17 подается в буферную полость 16 и заполняет ее, отжимая плунжер 19. Когда в камере 6 давление газа понижается, плунжер 19 нагнетает жидкость 14 через теплообменник 15 и клапан 18 снова в полость крышки 1.

Формула изобретения

1 Изотермический компрессор, содержащий уплотненный полой крышкой цилиндр, всасывающий и нагнетательный клапаны, поршень, образующий с цилиндром рабочую камеру и снабженный ребрами, расположенными на торце, обращенном в сторону рабочей камеры, и внешнюю систему охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повлиения экономичности, компрессор снабжен установленным в

крышке внутри рабочей камеры магнитом, блоком, снабженным ребрами и размещенным с возможностью перемещения между магнитом и поршнем и соединенным с крышкой при помощи пружины, крышка цилиндра заполнена магнитной жидкостью, причем ребра поршня расположены с возможностью их движения между ребрами блока и погружения в жидкость.

2. Компрессор по п.1, отличающий- с я тем, что внешняя система охлаждения

выполнена а виде соединенных с помощью крышки и между собой теплообменника и буферной полости.

А-А

3. Компрессор по п. 1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что ребра поршня выполнены высотой не более 25% хода поршня.

Изобретение относится к компрессоро- строению и позволяет повысить экономичность работы компрессора. При движении поршня 5 вверх газ в рабочей камере 6 сжимается. Тепло сжатия отводится ребрами (Р) блока 11, поршня 5, стенками цилиндра 2 и магнитной жидкостью 14. На ходе нагнетания, когда скорость поршня 5 меньше средней, он безударно благодаря пружине 13 взаимодействует с блоком 11, Р 7 и Р блока 11 погружаются в жидкость 14, где охлаждаются. На этом ходе сжатый газ выходит из камеры 6 через открытый нагнетательный клапан 4. При движении поршня 5 вниз блок 11 под действием пружины 13 также движется вниз, а Р 7 и Р блока 11 выходят из жидкости 14, которая удерживается магнитом 10. По достижении давления всасывания газ через открытый всасывающий клапан 3 подается в камеру 6. В конце сжатия и в процессе нагнетания часть жидкости чере.з открытый клапан 17 входит во внешнюю систему 9 охлаждения, отжимает плунжер 19 и заполняет буферную полость 16. При падении давления в камере 6 плунжер 19 выдавливает жидкость из полости 16 через теплообменник 15 в полость крышки 1. Выполнение поршня с Р из немагнитного материала, введение блока 11 с Р и применение в качестве охлаждения магнитной жидкости устраняет мертвый объем, улучшает теплоотвод и повышает КПД. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.А . .16 Ё 19 10 Фм

Фиг.З

Ю

Фиг.Ь