Поршневой компрессор

 

Использование: для увеличения производительности поршневых компрессоров в условиях динамического наддува. Сущность изобретения: в компрессоре с дифференциальным поршнем 1 дополнительный поток Б воздуха, образующийся в запоршневых полостях 2, накладывается на основной поток А, что повышает давление всасывания и производительность. В компрессоре с двухсторонним поршнем 3 дополнительный поток Б образуется отраженной волной. Отношение проходной площади впускного трубопровода 5 к суммарной проходной площади перепускных каналов 6 составляет 0,35...0,5. При этом поддерживается оптимальная средняя скорость потоков и достигается максимальное увеличение производительности. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 F 04 В 31/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (л (Л

Ql

В (л) (21) 4639404/29 (22) 19.01,89 (46) 30.09 92, 5ЮЯ < = 6 (71) Производственное объединение "Союзхимпромэнерго" (72) М. А. Литинский (56) Френкель М. И, Поршневые компрессоры. M.— Л.: Машгиз, 1960, с, 295, (54) ПОРШНЕВОЙ КОМПРЕССОР (57) Использование: для увеличения производительности поршневых компрессоров в условиях динамического наддува. Сущность изобретения: в компрессоре с дифференци„„ Ы „„176551 3A1 альным поршнем 1 дополнительный поток Б воздуха, образующийся в запоршневых полостях 2, накладывается на основной поток

А, что повышает давление всасывания и производительность. В компрессоре с двухсторонним поршнем 3 дополнительный поток Б образуется отраженной волной, Отношение проходной площади впускного трубопровода 5 к суммарной проходной площади перепускных каналов 6 составляет

0,35...0,5. При этом поддерживается оптимальная средняя скорость потоков и достигается максимальное увеличение производительности, 2 ил.

1765513

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано в поршневых компрессорах, Известны конструкции поршневых компрессоров, содержащие дифференциаль- 5 ные поршни. В этом случае к рабочим полостям цилиндров первой ступени сжатия с поршнями двойного действия примыкают рабочие полости цилиндров более высоких ступеней сжатия с поршнями оди- 10 нарного действия (отделенные от них только герметизирующим усилием поршневых колец), что обуславливает наличие внутренних перетечек, приводит к снижению производительности компрессоров и увеличению 15 удельного расхода электроэнергии.

Известны также и другие конструкции поршневых компрессоров, содержащие дифференциальные поршни.

В рассматриваемых конструкциях в ра- 20 бочей полости каждой ступени сжатия размещены цилиндры с поршнями одинарного действия. На одном штоке находится по два таких поршня. Внутренние (тыльные) стороны этих поршней совместно с внутренними 25 поверхностями уплотняемых ими цилиндров образуют запоршневые полости, Из этих полостей через специальные каналы (окна) сжатый воздух либо отводится наружу, либо поступает на всасывание первой 30 ступени.

Очевидно, что отвод воздуха наружу сразу приводит к снижению производительности (без умен ьшения потребления удел ьной электрической мощности). При 35 поступлении воздуха на всасывание первой ступени расход электрической мощности увеличивается, а соответствующего ему увеличения производительности может и не ощущаться. 40

Это объясняется, в первую очередь, несогласованностью всасывающего действия поршня первой ступени с потоком поступающего воздуха через впускной трубопро-. вод, т. е. несоответствием проходных 45 площадей каналов (окон) и впускной трубы, Конструкция компрессора, содержащая запоршневую (нерабочую) полость в первой ступени сжатия, наиболее близка по технической сущности к предлагаемой, 50

Целью изобретения является получение максимально возможного увеличения производительности.

Существенным в изобретении является определенное отношение суммарной про- 55 ходной площади каналов, по которым отраженные потоки из запоршневой полости поступают на всасывание, к проходной площади впускного трубопровода.

В этих условиях возрастает производительность компрессора за счет увеличения плотности заряда на всасывании, т. к. перед впускными клапанами первой ступени сжатия возникают направленные гармонические колебания газа, создаваемые одновременно двумя факторами, а именно: всасывающим действием поршня и нагнетательным действием отраженных потоков.

В прототипе нагнетательное действие отраженных потоков отсутствует.

На фиг. 1 представлена схема поршневого компрессора при дифференциальном поршне одностороннего действия в первой ступени; на фиг, 2 — устройство компрессора при наличии в первой ступени поршня двухстороннего действия.

В обоих случаях компрессор содержит соединительный трубопровод 1, буферную емкость 2 и впускной трубопровод 3. Из впускного трубопровода 3 воздух поступает в полость клапанной коробки 4 и далее через клапан 5 — в рабочую полость блока цилиндров 6, образованную поршнем 7 первой ступени сжатия компрессора 8. Компрессор содержит также перепускные каналы 13, соединяющие запоршневую или рабочую полость с впускным трубопроводом.

В компрессоре с дифференциальным поршнем одностороннего действия (фиг. 1) рабочая полость образована лицевой стороной поршня 7. На штоке 9 (этого компрессора) помимо поршня 7 расположен также поршень 10, образующий своей лицевой стороной рабочую полость цилиндра 11 для последующей ступени сжатия. Тыльные стороны поршней 7 и 10 образуют в блоке цилиндров 6 запоршневую (нерабочую) полость 12.

В компрессоре с поршнем двухстороннего действия запоршневая полость отсутствует.

Отношение проходной площади впускного трубопровода 3, обозначенное Fòð, к суммарной проходной площади каналов 13, обозначенной F«, равно . — = 0,35+ 0,55. тр ок

При работе компрессора основной поток А воздуха, проходя по отдельным элементам впускного тракта, поступает в рабочую полость, На основной поток накладывается дополнительный поток Б, Основной поток образован всасывающим действием поршня, дополнительный поток — отраженными от внутренних поверхностей компрессора волнами, 1765513

Составитель M.Ë итинский

Редактор Л.Народная Техред M.Моргентал Корректор С.Лисина

Заказ 3370 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Правильное сочетание пульсаций этих двух потоков обеспечивается указанным отношением Frp/FoK. При этом перед всасывающим клапаном первой ступени создаются направленные гармонические колебания с максимальной амплитудой конца впуска, большей имеющегося атмосферного давления. За счет этого увеличивает производительность компрессора.

Формула изобретение

Поршневой компрессор, содержащий дифференциальный поршень с запоршневыми полостями или двухсторонний поршень с рабочими камерами, расположенными по обе стороны поршня, впускной трубопровод и перепускные каналы, соеди5 няющие запоршневые полости или рабочие камеры с впускным трубопроводом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности в условиях динамического наддува, отношение проходной пло10 щади впускного трубопровода к суммарной проходной площади перепускных каналов составляет 0,35...0,5.