Свободнопоршневой компрессор

 

Использование: в компрессоростроении. Сущность изобретения: в двухступенчатом цилиндре установлен двухступенчатый поршень с образованием последовательно расположенных со стороны торца поршня большего диаметра камеры двигателя внутреннего сгорания и компрессорных камер низкого и насосного давления. Камера низкого давления сообщена с камерой высокого давления холодильником . Эластичная мембрана установлена на торце поршня меньшего диаметра с образованием герметичной полости . В днище поршня меньшего диаметра установлен управляемый фланец с возможностью сообщения камеры двигателя внутреннего сгорания с герметичной полостью. Холодильник выполнен с охватом цилиндра меньшего диаметра, 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 04 В 31/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4784855/29 (22) 23.01.90 (46) 23.03.93. Бюл. М 11 (71) Ленинградский горный институт им. Г.В.Плеханова (72) А, Б. Н езаметдинов (56) Френкель М.И. Поршневые компрессоры. М., 1960, с. 135 (фиг. 1.40), (54) СВОБОДНОПОРШНЕВОЙ КОМПРЕССОР (57) Использование: в компрессоростроении, Сущность изобретения. в двухступенчатом цилиндре установлен двухступенчатый поршень с образованием

Изобретение относится к компрессоростроению и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства для сжатия и транспортирования газов и воздуха.

Целью изобретения является повышение производительности компрессора путем вытеснения газа из "мертвого пространства" камеры высокого давления.

Поставленная цель достигается тем, что компрессор снабжен эластичной мембраной, установленной на торце поршня меньшего диаметра с образованием герметичной полости, при этом в днище поршня меньшего диаметра установлен управляемый клапан с возможностью сообщения камеры двигателя внутреннего сгорания с герметичной полостью, Кроме того холодильник выполнен с охватом цилиндра меньшего диаметра.

На чертеже изображено устройство, Свободнопоршневой компрессор состоит из корпуса 1, поршня 2 со сквозным

„, Я2„„ l803602 А1 последовательно расположенных со стороны торца поршня большего диаметра камеры двигателя внутреннего сгорания и компрессорных камер низкого и насосного давления, Камера низкого давления сообщена с камерой высокого давления холодильником. Эластичная мембрана установлена на торце поршня меньшего диаметра с образованием герметичной полости. В днище поршня меньшего диаметра установлен управляемый фланец с возможностью сообщения камеры двигателя внутреннего сгорания с герметичной полостью, Холодильник выполнен с охватом цилиндра меньшего диаметра, 1 з.п,ф-лы, 1 ил. отверстием 3 для размещения впускного клапана 4. На верхнем торце поршня установлена диафрагма 5, а на нижнем торце— пружина 6, внутри которой размещена свеча 7 зажигания, Между поршнем 2 корпусом 1 имеется большая камера сжатия 8 и малая камера сжатия 9. Между верхним торцом поршня 2 в положении 11 и крышкой С корпуса 1 находится аккумулирующая пнев- 6д мокамерэ 10, Патрубок 11 с впускным кла- 0 паном 12 обеспечивает подачу горючей Q смеси в камеру сгорания 13, Патрубок 14 выпуска отработанных газов с клапаном 15 расположен в запоршневой части корпуса 1.

Входной патрубок 16 в большую камеру сжатия 8 и всасывающий клапан 17 находятся в средней части корпуса 1. Выходной патрубок 18 с нэгнетательным клапаном 19 соединен с камерой 20, где находится про-. межуточный холодильник 21, который охватывает малый диаметр поршня в положении

II-II, выходной патрубок 22 с клапаном 23 соединен с пневмокамерой 10, Из эккумули1803602 рующей пневмокамеры 10 сжатый воздух через нагнетательный клапан 24 попадает в ресивер.

Компрессор работает следующим образом. 5

Через патрубок 11 в камеру сгорания 13 подается горючая смесь, например газ и

° воздух в соотношениях, которые делают смесь взрывоопасной. При достижении в камере 13 давления более 0,8 МПа происходит закрывание клапана 12, и подача смеси в камеру 13 прекращается. С помощью свечи зажигания 7 производят взрывание горючей смеси в камере 13. Взрывная волна воздействует на нижнюю торцевую поверх- 15 ность поршня 2, перемещает его из положения !-I в положение II-II. Пружина 6, закрепленная в нижнем торце поршня 2 и на корпусе 1, растягивается, При перемещении поршень 2 сжимает воздух, находящий- 20 ся в большой камере сжатия 8 и в малой камере сжатия 9. Когда давление в камерах

8 и 9 достигает 90 от минимального взрывного в камере 13; то открывается клапан 19.

Сжатый воздух из камеры 8 поступает в ка- 25 меру 20, а затем через патрубок 22 в аккумулирующую пневмокамеру 10, где смешивается со сжатым воздухом из камеры 9, находящимся под меньшим давлени- ем, чем в камере 8. При достижении в 30 пневмокамере 10 давления равного 95 от максимального, в камере 8 закрывается клапан 19 и открывается клапан 4 в камере 13.

При этом поршень 2 находится в положении !

Н! и расширяющийся газ от взрыва через 35 отверстие 3 в поршне 2 и через открытый клапан 4, через диафрагму 5 дополнительно сжимает воздух в пневмокамере 10, растягивая диафрагму 5. При достижении давления в пневмокамере 10 равного 100 от 40 взрывного с выдержкой времени открывается клапан 24, и диафрагма, еще больше расширяясь, выталкивает сжатый воздух с давлением, равным давлению взорванного газа, в последующий холодильник и реси- 45 вер, Затем открывается клапан 15 и через патрубок 14 отработанные газы направляются в замкнутую емкость для очистки. Дав50 ление в запоршневой зоне в камере 13 падает и становится равным атмосферному 0,1

МПа. Диафрагма 5 возвращается в свое исходное положение, клапаны 4 и 24 закрываются, пружина 6, сжимаясь, перемещает поршень 2 в положение — I, открывается клапан 17 и через патрубок 16 очищенный воздух всасывается в большую камеру сжатия 8, а в камеру 9 создается разряжение.

Клапан 17 открывается как только поршень

2 начинает двигаться из положения И-И в положение Н и закрывается, когда поршень достигает положения Н. Затем цикл повторяется. Для уменьшения температуры нагнетаемого после сжатия в большой камере 8 воздуха, в камере 20 может быть размещен промежуточный холодильник 21. В зависимости от химического состава вэрываемого газа на выходе компрессора можно получить от 10 МПа до 30 МПа. Предлагаемое устройство позволяет увеличить производительность компрессора, взятого за прототип, на 7 — 10, Формула з обретен и я

1. Свободнопоршневой компрессор, содержащий двуступенчатый цилиндр, уста- . новленный в нем двуступенчатый поршень с образованием последовательно расположенных со стороны торца поршня большего диаметра камеры двигателя внутреннего сгорания и компрессорных камер низкого и высокого давления, при этом камера низкого давления сообщена с камерой высокого давления посредством холодильника, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности компрессора путем вытеснения газа из "мертвого пространстеа" камера высокого давления, он снабжен эластичной мембраной, установленной на торце поршня меньшего диаметра с образованием герметичной полости, при этом в днище поршня меньшего диаметра установлен управляемый клапан с возможностью сообщения камеры двигателя внутреннего сгорания с герметичной полостью.

2, Компрессор no n. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что холодильник выполнен с охватом цилиндра меньшего диаметра.

1803602

78

Х

Составитель А, Незаметдинов

Редактор Т.Куркова Техред M,Моргентал Корректор Н.Кешеля

Заказ 1042 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