Поршневой вертикальный компрессор Советский патент 1981 года по МПК F04B31/00 

(54) ПОРШНЕВОЙ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ КОМПРЕССОР

1

Изобретение относится к компрессоростроению и касается поршневых вертикальных компрессоров.

Наиболее близким к предлагаемому является поршневой вертикальный компрессор, содержаш,ий цилиндр с всасывающим и. нагнетательным клапанами, последний из которых расположен в верхнем днище цилиндра на линии нагнетания, и установленный в последнем с образованием камер всасывания и нагнетания порщень, имеющий полость, частично заполненную жидкостью 1.

Недостатком указанного компрессора является недостаточно высокий КПД, обусловленный высокой температурой сжимаемого газа.

Цель изобретения - повыщение КПД компрессора путем охлаждения сжимаемого газа, а также обеспечение центрирования поршня жидкостью.

Указанная цель достигается тем, что всасывающий клапан расположен в нижнем днище цилиндра, последний частично заполнен жидкостью, имеет в боковой стенке дроссельные отверстия и-снабжен кожухом, полость которого сообщена с линией нагнетания, и порщень снабжен обратными клапанами, один из которых установлен со стороны всасывающего, а другой - со стороны нагнетательного клапанов, а также в боковой стенке цилиндра под уровнем жидкости установлен обратный клапан и полость кожуха сообщена с цилиндром посредством упомянутого клапана.

На фиг. 1 изображен продольный разрез поршневого вертикального компрессора, в котором центрирование порщня обеспечивается сжатым газом; на фиг. 2 - вариант выполнения компрессора с центрированием поршня жидкостью.

Компрессор содержит цилиндр 1 с всасывающим и нагнетательным клапанами 2 и 3, последний из которых расположен в верхнем днище 4 цилиндра 1 на линии 5 нагнетания, и установленный в цилиндре

Iс образованием камер 6 и 7 всасывания и нагнетания порщень 8, имеющий полость 9 частично заполненную жидкостью. Всасывающий клапан 2 расположен в днище 10 цилиндра 1, который частично заполнен жидкостью, имеет в боковой стенке

IIдроссельные отверстия 12 и снабжен кожухом 13, полость 14 которого сообщена с линией 5 нагнетания. Поршень 8 снабжен обратными клапанами 15 и 16, один из которых установлен со стороны всасывающего клапана 2, а другой - со стороны нагнетательного клапана 3. Для варианта выполнения компрессора с центрированием поршня 8 жидкостью в боковой стенке 11 цилиндра 1 под уровнем жидкости установлен обратный клапан 17 и полость 14 кожуха 13 сообщена с цилиндром 1 посредством клапана 17. Компрессор снабжен впускным и выпускным клапанами 18 и 19 для жидкости, расположенными в нижнем днище 10 цилиндра I. Компрессор содержит каплеотбойное устройство, выполненное в виде сетки 20 и установленное в порщне 8 перед клапаном 16. Компрессор снабжен также трубопроводом 21, сообщающим полость 14 кожуха 13 с линией 5 нагнетания (фиг. 1) или с камерой 7 нагнетания цилиндра 1 (фиг. 2), и вентилем 22 (фиг. 2) для первоначальной запитки газом полости 14. Поршневой вертикальный компрессор работает следующим образом. При ходе порщня 8 вверх происходит всасывание газа через клапан 2 в камеру 6 всасыдания. При этом газ, барботируя через жидкость, частично заполняющую ка.меру 6, охлаждается до температуры этой жидкости. При ходе порщня 8 вниз газ из камеры 6 через клапан 15 барботирует через жидкость, частично заполняющую полость 9 порщня 8, отдавая тепло сжатия этой жидкости,и через клапан 16 всасывается в камеру 7 нагнетания. При ходе порщня 8 вверх газ дожимается в камере 7 и нагнетается потребителю через клапан 3. Центрирование, порщня 8 осуществляется с помощью дроссельных отверстий 12. На фиг. 1 дан пример выполнения компрессора, в котором происходит газостатическое центрирование порщня 8 за счет газа, поступивщего в полость 14 из линии 5 нагнетания по трубопроводу 21. На фиг. 2 изображен пример выполнения компрессора, в котором центрирование поршня 8 производится жидкостью, частично заполняющей полость 14 посредством установленного в боковой стенке 11 цилиндра 1 обратного клапана 17, находящегося под уровнем жидкости, частично заполняющей цилиндр 1. В этом случае при ходе порщня 8 вверх сжатый в камере 7.нагнетания газ через трубопровод 21 давит на жидкость, частично заполняющую полость 14, и жидкость, истекая через дроссельные отверстия 12, производит центрированйе порщня 8 и заполняет зазор между порщнем 8 и цилиндром 1, что дает возможность при ходе порщня 8 вниз исключить трение порщня о цилиндр. Пополнение полости 14 жидкостью происходит через клапан 17 при ходе порщня 8 вниз, когда в связи с сопротивлением клапанов 16 и 15 давление в камере 6, воздействующее на жидкость, превыщает давление в камере 7, а, следовательно, и в полости 14. Пополнение уровня жидкости в полости 9 происходит в конце хода порщня 8 вниз через клапан 15, когда торец порщня 8 опускается несколько ниже уровня жидкости в камере 6. При этом избыток жидкости вытесняется через клапан 19. Уровень жидкости в камере 6 поддерживается подсосом через клапан 18 на ходе всасывания. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает интенсивное охлаждение сжимаемого газа, существенно повышающее его КПД. Формула изобретения 1.Поршневой вертикальный компрессор, содержащий цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами, последний из которых расположен в верхнем днище цилиндра на линии нагнетания, и установленный в последнем с образованием камер всасывания и нагнетания поршень, имеющий полость, частично заполненную жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повыщения КПД путем улучщения охлаждения сжимаемого газа, всасывающий клапан расположен в нижнем днище цилиндра, последний частично заполнен жидкостью, имеет в боковой стенке дроссельные отверстия и снабжен кожухом, полость которого сообщена с линией нагнетания, и поршень снабжен обратными клапанами, один из которых установлен со стороны всасывающего, а другой - со стороны нагнетательного клапанов. 2.Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения центрирования порщня жидкостью, в боковой стенке цилиндра под уровнем жидкости установлен обратный клапан и полость кожуха сообщена с цилиндром посредством упомянутого клапана. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2537187, кл. F 04 В 31/00, 1977.