Поршневой компрессор Советский патент 1982 года по МПК F04B31/00 

Изобретение относится к компрёс соростроению и касается поршневых компрессоров. Известен поршневой компрессор, содержащий цилиндр и установленный нем с образо ванием камеры сжатия и подпоршневой полости поршень, имеющий шток и боковую поверхность, слу жащую аэростатическим подшипником, подпитываемым через дроссельные отверстия, выполненные в стенке цилин ра и сообщенные с областью негнетания компрессора,причем цилиндр снаб жен, кольцевой проточкой, расположен ной между камерой сжатия и дроссель ными отверстиями и подключенной по меньшей мере двумя трубопроводами к источнику давления Однако известный поршневой компрессор имеет недостаточно высокий КПД. Цель изобретения - повышение КПД поршневого компрессора. Цель достигается тем, что трубопроводы снабжены соответственно всасывающим и нагнетательным клапанами, установленными в зоне проточки и холодильниками, а источником давления служит подпоршневая полость. При этом поршень выполнен полым и его полость сообщена с подпоршневой полостью. Кроме того, при выполнении компрессора с крейцкопфом, размещенным в подпоршневой полости, трубопроводы с всасывающим и нагнетательным клапанами подсоединены к подпоршневой полости соответственно под и над крейцкопфом, а в штоке выполнен сквозной канал, сообщенный с внутренней полостью поршня. На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый поршневой компрессор, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, при выполнении его с крейцкопфом. Поршневой компрессор содержит цилиНДР 1 и установленный в нем с образованием камеры 2 сжатия и подпоршневой полости 3 поршень k, имеющий шток 5 и боковую поверхность, служащую аэростатическим подшипником, подпитываемым через дроссельные отверстия 6, выполненные в стенке цилиндра I и сообщенные с областью нагнетания компрессора, причем цилиндр 1 снабжен кольцевой проточкой 7 рас положенной между камерой 2 сжатия и дроссельными отверстиями 6 и подключенной по меньшей мере двумя трубопроводами 8 и 9 к источнику давления При этом трубопроводы 8 и 9 снабже,ны соответственно всасывающим и нагнетательным клапанами 10 и 11, установленными в зоне проточки 7, и холодильниками 12 и 13, а источником давления служит подпоршневая полость 3. При этом поршень k выполнен полым и его полость Ц сообщена с подпоршневой полостью 3. Кроме того, при вы полнении компрессора с крейцкопфом 15, размещенным в подпоршневой полости 3, трубопровод 8 с всасывающим клапаном 10 и трубопровод 9 с нагнетательным клпаном 11 подсоединены к подпоршневой полости 3 соответственно под и над крейцкопфом 15 а в штоке 5 выполнен сквозной канал 16, сообщённый с внутренней полостью 1 поршня k. Поршень 4 установлен в цилиндре 1 с зазором 17. Компрессор работает следующим образом. Рабочий газ всасывается в камеру сжатия, сжимается там и нагнетается потребителю. Часть рабочего газа из области нагнетания поступает в дроссельные отверстия 6 на подпитку аэро статического подшипника, центрируя поршень 4 и предотвращая касание пор ня о стенку цилиндра 1. На ходе сжатия-нагнетания утечки рабочего га за проходят по зазору 17 и далее через всасывающий клапан 10 трубопро,вода 8 поступают в холодильник 12. В холодильнике 12 утечки рабочего газа охлаждаются и попадают в подпоршневую полость 3. Движение поршня Ц способствует перемещению газа и его теплообмену с последним. На хо де всасывания объем подпоршневой полости 3 уменьшается, всасывающий кла пан 10 закрывается, а нагнетательны клапан 11 открывается, и газ, находящийся в подпоршневой полости 3, по трубопроводу 9 после охлаждения в холодильнике 13 через кольцевую проточку 7 поступает на всасывание в камеру 2 сжатия. Поршневой компрессор, изображенный на фиг. 2, работает аналогично описанному, однако выполнение его с крейцкопфом 15. размещенным в подпоршневой полости 3. позволяет интенсифицировать отвод тепла от поршня f. В этом случае на ходе сжатиянагнетания утечки рабочего газа через зазор 17 после прохождения всасывающего клапана .10 и холодильника 12 попадают в подпоршневую полость 3, находящуюся под крейцкопфом 15. Откуда на ходе всасывания утечки рабочего газа, находящиеся в подпоршневой полости 3, ПО каналу 1б штока 5 поступают в полость 1 поршня , обеспечивая охлаждение последнего. В дальней ием эти утечки рабочего газа истекают в подпоршневую полость. 3 над крейцкопфом 15 и далее по трубопроводу 9, охлаждаясь в холодильнике 13, эвакуируются в камеру 2 сжатия, пополняя порцию всасываемого в последнюю рабочего газа. Наличие крейцкопфа 15 и сквозного канала 16 в штоке 5 обеспечивает поступление утечек рабочего газа, предварительно охлажденного в холодильнике 12, непосредственно к элемент.м поршня , интенсивно охлаждая последние. . Таким образом, такое выполнение поршневого компрессора обеспечивает снижение утечек рабочего газа и тем самым повышает КПД поршневого компрессора. Формула изобретения 1. Поршневой компрессор, содержащий цилиндр и установленный в нем с образованием камеры сжатия и подпор.шневой полости поршень, имеющий шток и боковую поверхность, служащую аэростатическим подшипником, подпитываемым дроссельные отверстия, выполненные в стенке цилиндра и сообщенные с областью нагнетания компрессора, причем цилиндр снабжен кольцевой проточкой, расположенной между камерой сжатия и дроссельными отверстиями и подключенной по меньшей мере двумя трубопроводами к источнику давления, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения КПД, трубопроводы снабжены соответственно всасывающим и нагнетательным клапанами, установленными в зоне проточки, и холодильниками, а источником давления служит подпорщневая полость.

2.Компрессор по п. 1, о т л и чающийся тем, что поршень выполнен полым и его полость сообщена с подпоршневой полостью.

3.Компрессор по пп. 1 и 2, о т личающийся тем, что при выполнении его с крейцкопфом, размещенным в подпоршневой полости, трубопроводы с всасывающим и нагнетательным клапанами подсоединены к подпоршнево Т полости соответственно под и над крейцкопфом, а в штоке выполнен сквозной канал, сообщенный с внутренней полостью поршня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР tf 73925, кл. F ог В 31/00, 1979.