Свободнопоршневой детандер-компрессор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства № а,5

Заявлено 18.Х1.1966 (№ 1113731/24-6) с присоединением заявки №

Приоритет

МПК Г 25b

УДК 621.574-3 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Опубликовано 29.XII.1967. Бюллетень ¹ 3

Дата опубликования описания 1.111,19б8

Авторы изобретения

В. М. Ьродянский, А. 3. Миркин и Н, M. Савинова

Московский ордена Ленина энергетический институт

Заявитель

СВОБОДНОПОРШИ ЕВОЙ ДЕТАНДЕР-КОМПРЕССОР

Известны свободнопоршневые детандеркомпрессоры, выполненные в виде корпуса с гильзой, имеющей впускные и выпускные окна, содержащие дифференциальные поршни с впускными каналами и кольцевыми проточками и механизмы газораспределения детандера н компрессора.

Однако в этих устройствах применяется ложный механизм газор аспределения, требующий внешнего привода и ограничивающий быстроходность машины.

Предлагаемый детандер-компрессор отличается от известных тем, что механизм газораспределения детандера выполнен в виде размещенных в поршнях подпружиненных клапанов (впускного и выпускного) с внутренним приводом, причем в впускном клапане установлен подпружиненный толкатель. Такое выполнение детандера позволяет повысить его экономичность и скорость.

Для упрощения конструкции впускной клапан выполнен в виде подпружиненного стержня с конической поверхностью для запирания впускного клапана и выступом для закрытия выпускного клапана.

На фиг, 1 схематически изображен свободнопоршневой детандер-компрессор; на фиг.2— детандер-компрессор с упрощенным клапаном впуска.

Сво боди опор шневой детандер-компрессор содержит корпус 1 с поршнями 2 и 8, соединенными между собой синхронизирующим механизмом 4. В поршне 2 выполнены каналы

5, кольцевая проточка 6 для подвода сжатого газа и установлены клапан 7, имеющий внутренний привод, внутренняя пружина 8 и внешняя 9 и подвижной толкатель 10.

Поршень 8 выполнеч с каналами 11, кольцсвой проточкой !2 для выпуска газа и выпускным клапаном 18 с пружиной 14, имеющим внутренний привод. В гильзе цилиндра

15 выполнены отверстия 16 и коллектор 17 для впуска сжатого газа, и отверстия 18 и 19 и коллектор 20 для выпуска расширенного

15 газа.

Отверстия для выпуска расширенного газа могут быть выполнены на гильзе и со стороны поршня 2 (i;a схеме не показано).

В положении, изображенном на фиг. 1, 20 вспомогательный выпускной клапан 18 открыт под воздействием пружины 14, а впускной клапан 7 закрыт из-за разности давлений газа во впускном трубопроводе и в цилиндре.

K впускному клапану сжатый газ поступа25 ет через каналы 5, постоянно сообщающиеся с впускными отверстиями 16 цилиндра через проточку 6, выполненную в поршне. Выпускной клапан 18 сообщается с выпускным коллектором 20 через каналы 11 и кольцевую

30 проточку 12. При сближении поршней расши207939 ренный газ вытесняется из пространства между ними через открытый клапан 18 и газ не сжимается. На определенной части хода выпускной клапан 18 соприкасается с подвижным толкателем 10, который прижимается пружиной 8, более жесткой, чем пружина 14.

Поэтому клапан И прижимается к седлу и процесс выпуска газа прекращается. С этого момента начинается процесс поджатия оставшегося в цилиндре газа, длительность которого определяется длиной выступающей части толкателя 10. Когда торец поршня 8 достигнет нижней кромки впускного клапана 7, клапан открывается и начинается процесс наполнения цилиндра сжатым газом.

При удалении поршней друг от друга наполнение продолжается, так как благодаря действию пружины 8, прижимающей подвижной толкатель к поршню, клапан 7 остается открытым.

Когда подвижной тол катель достигнет крайнего положения, впускной клапан 7 садится на седло и процесс наполнения прекращается.

С удалением поршней друг от друга при закрытых впускном и выпускном клапанах газ расширяется, а в компрессорных цилиндрах сжимается другой поток газа.

С дальнейшим удалением поршней открываются выпускные окна 18 и расширенный газ выпускается. Давление в цилиндре становится равным давлению в выпускном коллекторе

20. В результате, под действием пружины 14 открывается вспомогательный выпускной клапан И. После максимального удаления поршней под действием расширяющегося газа из мертвых объемов компрессорных цилиндров поршни начинают двигаться в обратную сторону и цикл работы машины повторяется.

Для упрощения конструкции (фиг. 2) впускной клапан может быть выполнен в виде подпружиненного стержня 21 с конической поверхностью 22 для запирания впускного каЮ нала 5 и выступом 28 для закрытия выпускного клапана И.

Предмет изобретения

1. Свободнопоршневой детандер-компрес15 сор, содержащий корпус с гильзой, имеющей впускные и выпускные окна, дифференциальные поршни с впускными и выпускными каналами и кольцевыми проточками, образующие со стенками корпуса и гильзы рабочие

20 полости детандера и компрессора, и механизмы газораспределения детандера и компрессора, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и скорости, механизм газораспределения детандера выполнен в ви25 де размещенных в поршнях подпружиненных клапанов (впускного и выпускного) с внутренним приводом, а во впускном клапане установлен подпружиненный толкатель.

2. Детандер-компрессор по п. 1, отличаю30 щийся тем, что, с целью упрощения конструкции, впускной клапан выполнен в виде подпружиненного стержня с конической поверхностью для запирания впускного канала и выступом для закрытия выпускного клапана

207939

21 рр

Составитель В. Савицкий

Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: A. П, Татаринцева и М. П. Ромашова

Редактор П. Шлайн

Типография, пр. Сапунова, д. 2

Заказ 1$6/3 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4