Поршневой компрессор Советский патент 1992 года по МПК F04B49/00 

Изобретение относится к автоматическому регулированию поршневых компрессоров.

Известен поршневой компрессор, содержащий рабочую камеру, крышку с нагнетательной и всасывающей магистралями и перепускной клапан, включающий подпружиненный запорный орган и перепускной канал, соединяющий рабочую камеру компрессора со всасывающей магистралью при перемещении запорного органа.

Однако в известном устройстве запорный орган постоянно прижимается к седлу пружиной и открывается только при превышении заданного давления в нагнетательной магистрали. Открытие запорного органа происходит на несколько циклов движения поршня и в каждом цикле производится полный обратный перепуск газа из рабочей камеры компрессора во всасывающую магистраль, что вызывает перегрев газов и повышение потерь энергии.

Целью изобретения является повышение экономичности путем сокращения энергозатрат на сжатие.

Указанная цель достигается тем, что поршневой компрессор, содержащий рабочую камеру, крышку с нагнетательной и всасывающей магистралями и перепускной клапан, включающий подпружиненный запорный орган и перепускной канал, соединяющий рабочую камеру компрессора со всасывающей магистралью при перемещении запорного органа, клапан снабжен дополнительным цилиндром, установленным в крышке открытой стороной к рабочей камере и сообщенным с нагнетательной магистралью компрессора каналом, запорный орган выполнен в виде поршня и размещен в цилиндре между рабочей камерой и каналом, пружина скреплена с цилиндром и поршнем с обеспечением противодействия движению последнего в сторону рабочей камеры, а перепускной канал выполнен в поршне или на его поверхности.

На чертеже представлена схема поршневого компрессора.

Рабочая камера 1, в которой находится поршень компрессора 2 соединена нагнетательным 3 и всасывающим 4 клапанами с нагнетательной 5 и всасывающей 6 магистралями, дополнительный цилиндр 7 соединен каналом 8 с нагнетательной магистралью 5. Внутри дополнительного цилиндра 7 расположен запорный орган, который выполнен в виде поршня 9.

Внутри дополнительного поршня 9 и на его поверхности выполнен перепускной канал 10, который имеет выход в поперечные окна 11, выполненные в корпусе всасывающей магистрали 6. Дополнительный цилиндр 7 установлен открытой стороной к рабочей камере 1. Расположенный внутри дополнительного цилиндра 7 поршень 9

скреплен с пружиной 12 с обеспечением противодействия движению последнего в сторону рабочей камеры 1. Корпус 13 рабочей камеры 1 накрыт крышкой 14, в которой установлен дополнительный цилиндр 7.

Поршневой компрессор работает следующим образом.

При движении поршня компрессора 2 в рабочей камере 1 вверх приходит в движение дополнительный поршень 9 под действием изменения давления. По мере возрастания давления в рабочей камере 1 открывается выпускной клапан 3, через который сжатый газ из рабочей камеры выходит в нагнетательную магистраль 5. При

достижении поршнем компрессора 2 верхнего мертвого положения выпускной клапан 3 закрывается, так как к этому моменту времени давление в рабочей камере 1 и нагнетательной магистрали 5 выравниваются.

При движении поршня 2 вниз происходит сначала расширение оставшегося в мертвом пространстве рабочей камеры 1 газа, затем происходит под действием снижающегося давления открытие впускного клапана 4. Под действием давления в нагнетательной магистрали и разрежения в рабочей камере 1 дополнительный поршень 9 также двигается вниз, но с некоторым запаздыванием по фазе относительно движения поршня 2. При достижении поршнем 2 нижней мертвой точки всасывающий клапан 4 закрывается, при дальнейшем движении поршня 2 вверх, если давление в нагнетательной магистрали 5 не достигло

номинального значения, поршень 9 также занимает НМТ, но при этом не происходит соединение канала 10 со всасывающей магистралью 6. В случае избыточной производительностью компрессора, когда

поступление сжатого газа из рабочей камеры 1 в нагнетательную магистраль 5 превышает расход его потребителем, давление в нагнетательной магистрали увеличивается и этот импульс передается каналом 8 на

дополнительный поршень 9, который в этом случае в своей НТМ продвигается в более низкое положение, соединяя канал 1 с окнами 11, т.е. соединяя рабочую камеру 1 со всасывающей магистралью 6, т.е, осуществляя обратный перепуск из рабочей камеры 1 во всасывающую магистраль б при движении поршня 2 вверх. На перепуск расходуется меньше работы, чем на сжатие газа. Поэтому при снижении производительности компрессора снижаются энергозатраты

на сжатие. Снижение производительности компрессора приводит к снижению давле- , ния в нагнетательной магистрали и прекращению обратного перепуска газов.

Формула изобретения Поршневой компрессор, содержащий рабочую камеру, крышку с нагнетательной и всасывающей магистралями и перепускной клапан, включающий в себя подпружиненный запорный орган и перепускной канал, соединяющий рабочую камеру компрессора со всасывающей магистралью при перемещении запорного органа, отличаю0

щ и и с я тем, что, с целью повышения экономичности путем сокращения энергозатрат на сжатие, клапан снабжен дополнительным цилиндром, установленным в крышке открытой стороной к рабочей камере и сообщенным с нагнетательной магистралью компрессора каналом, запорный орган выполнен в виде поршня и размещен в цилиндре между рабочей камерой и каналом, пружина скреплена с цилиндром и поршнем с обеспечением противодействия движению последнего в сторону рабочей камеры, а перепускной канал выполнен в поршне или на его поверхности.

Использование: в системах поршневых компрессоров. Сущность изобретения: поршень 9 скреплен с цилиндром 7 пружиной 12, противодействующей движению поршня 9 в сторону рабочей камеры 1 поршневого компрессора. Цилиндр 7 соединен каналом 8 с нагнетательной магистралью 5. В случае снижения расхода сжатого газа давление в цилиндре 7 растет и поршень 9 отжимается в сторону рабочей камеры 1 до сообщения последней со всасывающей магистралью 6 через перепускной канал 10 поршня 9. 1 ил.