Поршневая тепловая машина Советский патент 1976 года по МПК F04B37/06 F04B27/02 F25B29/00 

1

Изобретение относится к области компрессоростроения, в частности к маишиам, использующим тепло рабочего агента.

Известны поршневые тепловые маилины, например компрессоры, содержащие картер, приводной механизм поршней и цилиндры с сооби1,еи.иыми между собой горячей и холод11011 рабочими полостями в каждом из них.

Для Повышения давления нагнетания машины и улучшения ее уравиовешеииости предлагаемая машина имеет четное количество одинаковых диаметрально-противоположно расположенных цнлиндров, нанример четыре, и холодные полости их последовательно соединены между прн помощи каналов, периодически обеспечиваюпдих перепуск газа при крайних мертвых положениях поршней.

Приводной механизм выполнеи в виде шарнирного четырехзвенника, в центре которого размещен ограничитель хода.

Полость картера сообщена с каналами окнами, в которых установлеиы обратные клапаны.

На фиг. 1 схематично изображена описываемая машина, например тепловоГ компрессор, разрез; ца фиг. 2 - иидикаторная днаграмма компрессора; на фиг. 3 - рабочие циклы компрессора, снихрон зирован«ые с диаграммой на фиг. 2.

На картере 1 компрессора установлеиы четыре цнлиндра. причем цилиндры 2 pacno;ioжены на одноГ оси, а цилиндры 3 - на оси, перпендикулярной к nepBoii. Каждый цилпн.др имеет горячую А и холодную Б рабочие полости, сообщенные меж.ду собой при помощи трубоп11оводов 4, Е которые встрое 1ы iiereneраторы 5 и иодогрепатели 6. Холодные по.тости Б последовательно соедине {ы между собой при помощи каиалов а, обеспечивающих перепуск таза При крайних мертвых положениях nopnjней 7. Каналы а имеют иагиетательные б и всасывающие а окна с помгит.енными в иих обратными клапанами 8 и 9, соответствеи«о. Нои этом нагнетательные окна б еообщеиы е полостью картера 1, выполняющей роль ресивера. В цилиидрах 2 и 3 выполиены окна г, coo6m.Monuie рабочие полости цилиндров с каналами а.

Для обеспечения синхронизации перемещения иоршней 7 их штоки сочленены между собой при помощи щарнириого четырехзвенника 10, в цеитре которого расположен ограничитель 11 хода. Нлечи четырехзвенника выполнены одинаковой длины. Источником рабочего тела может быть двигатель внутреипего сгорания или любая другая машина (на чертежах не показаны).

При положении иоршиеГ 7, иоказалиом иа фиг. 1, давление в иолостях А и Б выравиеио и соответствует некотором средиему зиачеипю Pcji большему, чем давление PR всасывания, но меиьшему, чем давление /„ иаг)1етаиия. На диаграмме ..указанному иоложению HopiHiieii .соответствует точка В. В этот момент на ИГРОКИ норшие действует иереиад даплення АР, равный ,,-., где Рц - давление нагнетания в нолости картера, являющейся одновремеи-но ресивером компрессора. Под действием иереиада давления норгини перемещаются по направлению iK своим противоположным мертвым точкам.

В середине хода норшни перекрывают ойиа г и полостп А и Б разобш,аются. В этот момент рабочее тело из полости А цилиндров 2 начинает неремен аться но трубопроводам 4 в холодные полости Б этих же цилиндров, а из иолостей Б цилиндров 3 - в их горячие полости А. В полостях Б цилиндров 2 давление снижается от Рср до РВ (точка Г на фнг. 2), а в полостях Б цилиндров 3 повышается от РСР до РИ (точка Д на фиг. 2). Таким образом, в цилиндрах 3 происходит цикл нагнетания, а в цилиндрах 2 - цикл всасывания.

Когда норшни приближаются к своим мертвым точкам, окна г открываются и полости А и Б всех цилиндров вновь оказываются сообщенными между собой (точка Е на фиг. 2). Давления выравниваются до Рср, в результате чего количество рабочего тела в холодных

1ЮЛОСТЯХ увеличивается, а в горячих уменьшается. Цикл повторяется.

В онисывае.мом компрессоре в цилиндрах, расно;юженных оппозитно, протекают одинаковые, по нротнвоположные по фазе процессы.

Компрессор может быть иснользован в качестве носледних ступеней для сжатия газов до высоких давлений.

Фор м у л а изобретен и я

1.Поршневая тепловая машпна, нанример ко.мпрессор, содержащая картер, приводной механизм поршней и цилилдры с сообгценными между собой горячей и холодной полостями в каждом из них, отличающаяся тем, что, с целью повышения давления нагнетания и улучшення уравновешенности машины, она имеет четное количество одинаковых диаметра льпо-протпвоположно расположенных цилиндров, например четыре, и холодные полости нх последовательно соединены между собой нрн помощи каналов, периодически обеспечивающих перепуск газа при крайних мертвых положепиях поршней.

2.Машина по п. 1, отличающаяся тем, -ТО прпво.дной механизм выполнен в виде шарнирного четырехзвбнника, в центре которого размещен ограничитель хода.

3.Машина по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что полость картера сообщена с каналами окнами, в которых установлены обратные клапаны.