СВОБОДНОПОРШНЕВОЙ ДЕТАНДЕР-КОМПРЕССОР Советский патент 1968 года по МПК F25B9/00 F04B31/00 

Известны свободнопоршневые детандеркомпрессоры, выполненные в виде корпуса с гильзой, имеющей впускные и выпускные окна, содержащие дифференциальные поршни с впускными каналами и кольцевыми проточкаМи и механизмы газораспределения детандера и компрессора.

Однако в зтих устройствах применяется ЛОЖНЫЙ механизм газораспределения, требующий внещнего привода и ограничивающий быстроходность мащины.

Предлагаемый детандер-компрессор отличается от известных тем, что механизм газораспределения детандера выполнен в виде размещенных в порщнях подпружиненных клапанов (впускного и выпускного) с внутренним приводом, причем в впускном клапане установлен подпружиненный толкатель. Такое выполнение детандера позволяет повысить его экономичность и скорость.

Для упрощения конструкции впускной клапан выполнен в виде подпружиненного стержня с конической поверхностью для запирания впускного клапана и выступом для закрытия выпускного клапана.

содержит корпус 1 с порщнями 2 и 3, соединенными между собой синхронизирующим механизмом 4. В порщне 2 выполнены каналы 5, кольцевая проточка 6 для подвода сжатого газа и установлены клапан 7, имеющий внутренний привод, внутренняя пружина 8 и внешняя 9 и подвижной толкатель W.

Порщень 3 выполнен с каналами //, кольцевой проточкой 12 для выпуска газа и выпускным клапаном 13 с пружиной 14, имеющим внутренний привод. В гильзе цилиндра 15 выполнены отверстия 16 и коллектор 17 Для впуска сжатого газа, и отверстия 18 и 19 и коллектор 20 для выпуска расширенного

газа.

Отверстия для выпуска расширенного газа могут быть выполнены на гильзе и со стороны поршня 2 (на схеме не показано).

В положении, изображенном на фиг. 1,

вспомогательный выпускной клапан 13 открыт под воздействием пружины 14, а впускной клапан 7 закрыт из-за разности давлений газа во впускном трубопроводе и в цилиндре. К впускному клапану сжатый газ поступает через каналы 5, постоянно сообщающиеся с впускными отверстиями 16 цилиндра через проточку 6, выполненную в порщне. Выпускной клапан 13 сообщается с выпускным коллектором 20 через каналы 11 и кольцевую

ренный газ вытесняется из пространства между ними через открытый клапан 13 и газ не сжимается. На определенной части хода выпуокной клапан 13 соприкасается с подвижным толкателем 10, который прижимается пружиной 8, более жесткой, чем пружина 14. Поэтому клапан 13 прижимается к седлу и процесс выпуска газа прекращается. С этого момента начинается процесс поджатия оставшегося в цилиндре газа, длительность которого определяется длиной выступающей части толкателя 10. Когда торец поршня 3 достигнет нижней кромки впускного клапана 7, клапан открывается и начинается процесс наполнения цилиндра сжатым газом.

При удалении порщней друг от друга наполнение продолжается, так как благодаря действию пружины 8, прижимающей подвижной толкатель к поршню, клапан 7 остается открытым.

Когда подвижной толкатель достигнет крайнего положения, впускной клапан 7 садится на седло и процесс наполнения прекращается.

С удалением поршней друг от друга при закрытых впускном и выпускном клапанах газ расширяется, а в .компрессорных цилиндрах сжимается другой поток газа.

С дальнейшим удалением поршней открываются выпускные окна 18 и расширенный газ выпускается. Давление в цилиндре становится равным давлению в выпускном коллекторе 20. В результате, под действием пружины 14 открывается вспомогательный выпускной

клапан 13. После максимального удаления поршней под действием расширяющегося газа из мертвых объемов компрессорных цилиндров поршни начинают двигаться в обратную сторону и цикл работы машины повторяется. Для упрощения конструкции (фиг. 2) впускной клапан может быть выполнен в виде подпружиненного стержня 21 с конической поверхностью 22 для запирания впускного канала 5 и выступом 23 для закрытия выпускного клапана 13.

Предмет изобретения

1.Свободнопоршневой детандер-компрессор, содержащий корпус с гильзой, имеющей

впускные и выпускные окна, дифференциальные поршни с впускными и выпускными каналами и кольцевыми проточками, образующие со стенками корпуса и гильзы рабочие

полости детандера и компрессора, и механизмы газораспределения детандера и компрессора, отличающийся тем, что, с целью повыщения экономичности и скорости, механизм газораспределения детандера выполнен в виде размещенных в поршнях подпружиненных клапанов (впускного и выпускного) с внутренним приводом, а во впускном клапане установлен подпружиненный толкатель.

2.Детандер-компрессор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, впускной клапан выполнен в виде подпружиненного стержня с конической поверхностью для запирания впускного канала и выступом для закрытия выпускного клапан

X /- /, / /7 / л

/

8 16 10 if

2/ ,22

}3