Тепловой компрессор Советский патент 1993 года по МПК F04B19/24 

Изобретение относится к компрессоро- строению, а именно к устройству компрессоров с тепловым приводом. Оно может быть использовано для сжатия газов, преимущественно в микрокриогенной технике.

Целью изобретения является повышение функциональной надежности компрессора.

На чертеже изображена схема теплового компрессора.

. Предлагаемый тепловой компрессор содержит нагреватель 1, охладитель 2, тепловые изоляторы 3. впускной клапан 4, выпускной клапан 5, вытеснитель б, уплотнения 7, разделяющие газовые полости 8 и 9, а также магистраль с управляемым клапаном 11, связанным через устройство 12 син- хронШации управляющими линиями 13. с датчиками 14. давления, размещенными в рабочих полостях 8 и 9.

Тепловой компрессор работает следующим образом.

При включении нагревателя 1, охладителя 2 и привода вытеснителя б происходит нагрев газа в полости 8 и охлажделие в полости 9. Давление газа в полости 8 растет, а в. полости 9 падает. Вытеснитель, вращаясь в направлении, показанном стрелкой на чертеже, перемещает газ в полости 8 вдоль поверхности нагревателя, а в полости 9 вдоль поверхности охладителя. При увеличении давления в полости 8 до требуемого значения выпускной клапан 5 открывается и газ высокого давления поступает в нагнетательную магистраль (потребителю). Если нагрев газа в полости 8 оказался недостаточным и давление газа в ней не достигло требуемого значения, то выпуска не происходит. В это время давление газа в полости 9 уменьшается за счет охлаждения до вели- чины, обеспечивающей впуск новой порции газа через клапан 4. После окончания впуска газа и закрытия клапана 4 открывается клапан 11 и газ высокого давления из полости 8 поступает в полость 9. В результате давление в полости 9 возрастает. В дальнейшем процессы повторяются, однако поскольку давление в полости 9 перед нагревом газа от нагревателя 1 оказалось больше, чем в предыдущем цикле нагрева, когда нагреватель отдавал тепло газу в полости 8, то и конечное давление после завершения нагрева газа в полости 9 будет больше. Это обеспечивает требуемый рост давления и выдачу газа потребителю через клапан 5.

Управление работой клапана, 11 осуществляется посредством датчиков 14 давления и устройства 12 синхронизации. Датчики давления настраиваются на максимальное давление, при котором они еще подают управляющий сигнал на открытие клапана 11. Таким образок если давление в рабочих камерах не превышает давления настройки датчиков 14, то они подают управляющий сигнал на открытие клапана 11.

Устройство синхронизации отслеживает положение ротора относительно нагревателя и холодильника и блокирует управляющие сигналы от датчиков 14 в течение всего периода обращения ротора за исключением интервала, который разрешен для перепуска газа.

Настройка датчиков давления и синхронизатора может быть осуществлена следующим образом.

Давление настройки 14 может быть выбрано равным давлению в выпускной магистрали, а разрешенный интервал может соответствовать такому положению ротора, когда интервал газа в полости 8 уже закончился, а охлаждение его в этой полости еще не началось, то есть рабочие полости 8 и 9 находятся напротив тепловых изоляторов. При такой настройке если давление в полости 8 превысило давление в выпускной магистрали, то оно превысило и давление настройки датчика давления 14, установленного в этой полости. Поэтому сигнал на открытие клапана 11 от этого датчика в разрешенный интервал времени не поступает. В этом случае состоялся выпуск газа в выпускную магистраль через.клапан 5. В холодной полости 9 в это время низкое давление, однако сигнал от датчика 14 из холодной полости в это время блокируется устройством 12 синхронизации.

Если давление газа в полости 8 при его нагреве было ниже номинального-и не достигло давления в выпускной магистрали, то выпуск газа через клапан 5 не состоялся. При этом давление в полости 8 не достигло давления настройки клапанов 14, поэтому управляющий сигнал от них поступает (в течение всей фазы нагрева газа в полости 8) на открытие клапана 11, однако устройство синхронизации блокирует этот сигнал до тех пор, пока ротор не займет положение, соответствующее окончанию нагрева газа в полости 8. В этот момент блокировка сигнала снимается, сигнал поступает на клапан 11 ион открывается, Как только ротор поворачивается так, что в полости 8 газ начинает охлаждаться, устройство 12 синхронизации вновь блокирует сигнал на открытие клапана 11. Клапан 11 закрывается.

Формула изобретения Тепловой компрессор, содержащий цилиндрический корпус, состоящий из нагрр-

вателя, охладителя и размещенных междугистралью, выполненной в роторе с возможными тепловых изоляторов, впускной и вы-ностью сообщения рабочих камер между со- пускной клапаны и ротор, выполненный вбой, и управляемым клапаном, виде цилиндра с боковыми криволинейны- установленным с возможностью периодиче- ми вырезами, расположенный в полостиского перекрытия перепускной магистрали, корпуса с образованием рабочих камер,5 при этом датчики давлений размещены в отличающийся тем, что, с цельюрабочих камерах и соединены посредством повышения надежности, компрессор снаб-управляющих линий и устройства синхрони- жен датчиками давления, перепускной ма-зации с клапаном.

Использование: для сжатия газов в микрокриогенной технике. Сущность изобретения: тепловой компрессор содержит нагреватель 1, охладитель 2, тепловые изоляторы 3, клапаны 4 и 5, вытеснитель 6, образующий газовые полости 8 и 9, соединенные магистралью с управляемым клапаном 11, связанным через устройство 12 синхронизации с датчиками 14 давления. Положительный, эффект: повышение надежности. 1 ил.