Способ сжатия газа и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК F03G7/00 F04B37/00 

Г.-Ъ$ГТ &

V V-T-LW-, - - Ь. -15

- tf

я (

-15

-

r fe- M

Л I,

VI

О vj

ГО

со

Изобретение относится к энергетике, оно может быть использовано при изотермическом сжатии окружающего воздуха с минусовой температурой.

Известен способ сжатия газа, включающий сжатие газа в полости объемного компрессора с одновременным отводом тепла и подачу сжатого газа потребителю. Отвод .тепла происходит ерез стенки компрессо- ра. Из курса термодинамики известно, что процессом сжатия воздуха (газа), на который бы затрачивалась минимальная работа, является изотермический процесс.

На практике чисто изотермический процесс осуществить не удается, так как передача тепла при сжатии воздуха через стенки цилиндра за единицу времени весьма затруднительна, Поэтому процесс сжатия воздуха осуществляется последовательно в многоступенчатых компрессорах с охлаждением воздуха после сжатия в каждой ступени. Благодаря такому способу сжатия процесс можно приближать, в некоторой мере, к изотермическому процессу.

Цель изобретения - повышение эффективности путем более интенсивного отвода тепла.

Поставленная цель достигается тем, что в способе сжатия газа, включающем сжатие газа в полости объемного компрессора с одновременным отводом тепла и подачу сжатого газа потребителю, в рабочую полость компрессора впрыскивают незамерзающую жидкость, а после сжатия отделяют ее от газа.

По сравнению с прототипом в предлагаемом способе в рабочую полость компрессора впрыскивают незамерзающую жидкость, а после сжатия отделяют ее от газа, что соответствует критерию новизна.

Известно устройство для сжатия газа, содержащее поршневой компрессор с входным и выходным отверстиями и системой охлаждения сжимаемого газа.

Недостаток устройства - низкая эффективность отвода тепла при сжатии.

Цель изобретения - повышение эффективности путем более интенсивного отвода тепла.

Цель достигается тем, что в устройстве для сжатия газа, содержащем поршневой компрессор с входным и выходным отверстиями и системой охлаждения сжимаемого газа, система охлаждения выполнена в виде последовательно соединенных циклона, бака с регулятором расхода охлаждающей жидкости, охладителя, подающего насоса, причем последний соединен с входным отверстием компрессора, а циклон - с выходным отверстием. Устройство снабжено

детандером, установленным между баком и охладителем, который выполнен в виде градирни.

По сравнению с прототипом в предлагаемом устройстве система охлаждения выполнена в виде последовательно соединенных циклона, бака с регулятором расхода охлаждающей жидкости, охладителя, подающего насоса. Устройство снабже0 но детандером, а охладитель выполнен в виде градирни.

Таким образом, описываемое устройство соответствует критерию новизна.

На фиг.1 изображено устройство для

5 сжатия газа; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1. Устройство состоит из цилиндра 1, поршня 2 с поршневым кольцом 3 и форсунками 4, звена 5 с каналом 6, всасывающего клапана 7, нагнетательного клапана 8, привод0 ного механизма 9, двигателя 10, циклона 11, регулятора выхода жидкости 12, детонатора 13, градирни 14, насоса 15.

Устройство работает следующим образом.

5При движении поршня 2 в цилиндре 1

из верхнего положения в нижнее возникает разрежение. Через всасывающий клапан 7 наружный воздух с минусовой температурой заполняет объем цилиндра 1 При дви0 жении поршня 2 из верхнего положения в нижнее всасывающий клапан 7 закрывается и при создании давления внутри цилиндра 2 открывается выхлопной клапан 8. При сжатии газ, находящийся внутри цилиндра,

5 нагревается. Чтобы отнять тепло от газа, через форсунки, расположенные в днище поршня 2, впрыскивают незамерзающий раствор. Охлажденный воздух через нагнетательный клапан 8 и патрубок попадает в

0 циклон 11, где происходит отделение воздуха от незамерзающей жидкости. Из циклона 11 чистый воздух выходит к потребителю, а жидкость из циклона 11 попадает в регулятор выхода жидкости 12, детандер 13 и

5 поступает в градирню 14. Жидкость насосом 15 снова подается через форсунки в цилиндр. Процесс повторяется.

Формула изобретения

1.Способ сжатия газа, включающий 0 сжатие газа в полости объемного компрессора с одновременным отводом тепла и подачу сжатого газа потребителю, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем более интенсивного

5 отвода тепла, в рабочую полость компрессора впрыскивают незамерзающую жидкость, а после сжатия отделяют ее от газа, причем жидкость подводят через поршень.

2,Устройство для сжатия газа, содержащее поршневой компрессор с входным и

выходным отверстиями и системой охлаждения сжимаемого газа, отличающе е- с я тем, что оно снабжено последовательно соединенными циклоном, баком с регулятором расхода охлаждающей жидкости, охладителем и подающим насосом, причем последний соединен с входным

отверстием компрессора, а циклон - с выходным отверстием.

3.Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно снабжено детандером, установленным между баком и охладителем.

4.Устройство по пп2 и3, отл и чающее- с я тем, что охладитель выполнен в виде градирни.

Использование: для изотермического сжатия окружающего воздуха с минусовой температурой. Сущность изобретения: в цилиндре 1 установлен поршень 2, форсунки 4, всасывающий 7 и нагнета тельный 8 клапаны, с поршнем 2 кинематически связан приводной механизм 9. В тракте рабочего тела последовательно установлены циклон 11, регулятор выхода жидкости 12, детандер 13, градирня 14 и насос 15. Положительный эффект; повышение эффективности путег- более интенсивного отвода тепла 2си 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фиг.2