Поршневой компрессор

Авторы патента:

Мальцев Геннадий Иванович (RU)

Ворошилов Игорь Валерьевич (RU)

F04B25/00 - Многоступенчатые компрессоры

Владельцы патента RU 2517944:

Общество с ограниченной ответственностью "Краснодарский Компрессорный Завод" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к области компрессоростроения, и может найти применение для получения сжатого газа на предприятиях в различных отраслях промышленности. В поршневом компрессоре всасывающая и нагнетательная камеры разделены перегородкой. Объем нагнетательной камеры меньше объема всасывающей камеры. Корпус цилиндра закрыт с двух сторон крышками. Первая крышка выполнена с окнами, в которых установлены всасывающие клапаны. Всасывающие клапаны соединяют внутреннюю полость рабочего цилиндра с всасывающей камерой. Нагнетательные клапаны соединяют внутреннюю полость рабочего цилиндра с нагнетательной камерой. Количество всасывающих клапанов, установленных в окнах первой крышки, равно трем. Количество нагнетательных клапанов, установленных в окнах первой крышки, равно двум. Сокращается время выхода поршневого компрессора на рабочий режим, уменьшены габариты, повышается технологичность монтажа компрессора на оппозитной базе. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа заявляемого компрессора, является многоступенчатый оппозитный компрессор, содержащий по одному цилиндру в каждой ступени. При этом в цилиндре первой ступени - три всасывающих и три нагнетательных клапана, в цилиндре второй ступени - два всасывающих и два нагнетательных клапана, в цилиндре третьей ступени - один всасывающий и один нагнетательный клапан, в цилиндре четвертой ступени - один комбинированный клапан (патент РФ на полезную модель №111208, МПК F04B 25/00 (2006.01), опубл. 10.12.2011). В каждой из первой, второй и третьей ступеней компрессор содержит корпус, цилиндр с поршнем, равные по объему всасывающую и нагнетательную камеры, между которыми установлена неподвижная перегородка, патрубки для подвода и отвода сжимаемого газа, присоединенные к корпусу. Корпус закрыт с обеих сторон крышками, имеющими окна для установки клапанов. Недостатками прототипа являются длительный выход на рабочий режим; неудобство монтажа трубопроводов подвода газа, увеличенный размер компрессора.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является сокращение времени выхода поршневого компрессора на рабочий режим, уменьшение габаритов, повышение технологичности монтажа компрессора на оппозитной базе.

Технический результат обеспечивается поршневым компрессором, сущность которого заключается в том, что он содержит корпус цилиндра, в котором размещены рабочий цилиндр с поршнем, всасывающая и нагнетательные камеры. Всасывающая камера и нагнетательная камера разделены неподвижной перегородкой. Корпус цилиндра закрыт с двух сторон крышками. Первая крышка выполнена с окнами, в которых установлены всасывающие клапаны. Всасывающие клапаны соединяют внутреннюю полость рабочего цилиндра с всасывающей камерой. Нагнетательные клапаны соединяют внутреннюю полость рабочего цилиндра с нагнетательной камерой. Количество всасывающих клапанов, установленных в окнах первой крышки, равно трем. Количество нагнетательных клапанов, установленных в окнах первой крышки, равно двум. Объем нагнетательной камеры меньше объема всасывающей камеры. Патрубок подвода газа присоединен к первой крышке.

В поршневом компрессоре вторая крышка может быть выполнена с окнами, в которых установлены всасывающие и нагнетательные клапаны. Количество всасывающих клапанов, установленных в окнах второй крышки, равно трем. Количество нагнетательных клапанов, установленных в окнах второй крышки, равно двум.

Поршневой компрессор может включать рабочий цилиндр как простого, так и двойного действия.

В поршневом компрессоре сжатие и выпуск газа выполняются при открытии и закрытии всасывающих клапанов и нагнетательных клапанов в соответствии с давлением газа в рабочем цилиндре, когда поршень совершает в нем прямолинейные возвратно-поступательные движения. Как правило, поршневой компрессор содержит равное количество всасывающих и нагнетательных клапанов, и одинаковые по объему всасывающую и нагнетательную камеры. Создание рабочего давления в нагнетательной камере при запуске компрессора обеспечивается в результате многократных тактов работы поршня. Выполнение компрессора содержащим рабочий цилиндр с тремя всасывающими клапанами и двумя нагнетательными клапанами, и одновременное уменьшение объема нагнетательной камеры по сравнению со всасывающей камерой обеспечивает снижение времени выхода компрессора на рабочий режим.

На фиг.1 показан заявляемый поршневой компрессор в продольном разрезе вдоль оси цилиндра.

На фиг.2 показан вид на крышку корпуса заявляемого поршневого компрессора.

На фиг.3 изображена схема монтажа заявляемого поршневого компрессора на оппозитной базе.

На фиг.4 показана схема монтажа компрессора прототипа на оппозитной базе.

Поршневой компрессор содержит корпус 1 цилиндра, в котором размещены рабочий цилиндр 2 с поршнем 3, а также всасывающая камера 4 и нагнетательная камера 5 (фиг.1, 2). Всасывающая камера 4 и нагнетательная камера 5 разделены неподвижной перегородкой 6. Всасывающая камера 4 выполнена по объему в два раза больше нагнетательной камеры 5. Корпус 1 цилиндра закрыт с обеих сторон крышками 7. Крышки 7 отлиты, предпочтительно, заодно с корпусом 1 цилиндра.

При выполнении рабочего цилиндра 2 в виде цилиндра простого действия в одной из крышек 7 выполнены окна 8, 9, в которых установлены клапаны 10, 11. При этом в трех окнах 8 установлены всасывающие клапаны 10, соединяющие внутреннюю полость 12 рабочего цилиндра 2 с всасывающей камерой 4. Всасывающая камера 4 соединена с патрубком 13 подвода газа. Патрубок 13 подвода газа присоединен к крышке 7 корпуса 1 цилиндра. В двух окнах 9 установлены нагнетательные клапаны 11, соединяющие внутреннюю полость 12 рабочего цилиндра 2 с нагнетательной камерой 5. Нагнетательная камера 5 соединена с патрубком 14 отвода газа. Патрубок 14 отвода газа присоединен к корпусу 1 цилиндра.

При выполнении рабочего цилиндра 2 в виде цилиндра двойного действия обе крышки 7 выполнены с окнами 8, 9, в которых установлены клапаны 10, 11 соответственно, как описано выше. При этом патрубок 13 подвода газа присоединен к одной из крышек 7 корпуса 1 цилиндра.

Поршневой компрессор работает следующим образом. При движении поршня 3 в направлении от клапанов 10, 11 в рабочем цилиндре 2 создается разряжение, и открываются три всасывающих клапана 10. Нагнетательные клапаны 11 закрыты. Газ поступает из патрубка 13 подвода газа в всасывающую камеру 4, из которой через всасывающие клапаны 10 поступает в внутреннюю полость 12 рабочего цилиндра 2. При обратном движении поршня 3 в направлении к клапанам 10, 11, газ в рабочем цилиндре 2 сжимается, всасывающие клапаны 10 закрываются и открываются два нагнетательных клапана 11. Газ поступает из внутренней полости 12 рабочего цилиндра 2 в нагнетательную камеру 5, из которой поступает в патрубок 14 отвода газа. Ввиду малого объема нагнетательной камеры 5 по сравнению с объемом всасывающей камеры 4 и с объемом нагнетательной камеры прототипа, в нагнетательной камере 5 заявляемого компрессора быстрее устанавливается требуемое давление.

Соединение подводящего патрубка не с корпусом цилиндра поршневого компрессора сверху или снизу, а с крышкой корпуса цилиндра, то есть сбоку, позволяет компактно размещать поршневой компрессор на оппозитной базе (фиг.3) по сравнению с прототипом (фиг.4).

В источниках патентной и научно-технической информации не выявлены сведения, порочащие новизну предлагаемого технического решения. Кроме того, по результатам анализа научно-технической информации, относящейся к поршневым компрессорам, авторы полагают, что совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения соответствует также и критерию патентоспособности "изобретательский уровень".

Из описания видно, что для реализации устройства используются элементы, применяемые в промышленности, что позволяет сделать вывод о промышленной применимости изобретения.

Таким образом, заявляемый «Поршневой компрессор» является новым, имеет изобретательский уровень, промышленно применим и, следовательно, соответствует условиям патентоспособности изобретения.

1. Поршневой компрессор, содержащий корпус цилиндра, в котором размещены рабочий цилиндр с поршнем, всасывающая и нагнетательные камеры, разделенные неподвижной перегородкой, корпус цилиндра закрыт с двух сторон крышками, первая крышка выполнена с окнами, в которых установлены всасывающие клапаны, соединяющие внутреннюю полость рабочего цилиндра с всасывающей камерой, и нагнетательные клапаны, соединяющие внутреннюю полость рабочего цилиндра с нагнетательной камерой, при этом количество всасывающих клапанов, установленных в окнах первой крышки, равно трем, отличающийся тем, что количество нагнетательных клапанов, установленных в окнах первой крышки, равно двум, объем нагнетательной камеры меньше объема всасывающей камеры, и патрубок подвода газа присоединен к первой крышке.

2. Поршневой компрессор по п.1, отличающийся тем, что вторая крышка выполнена с окнами, в которых установлены всасывающие и нагнетательные клапаны, при этом количество всасывающих клапанов, установленных в окнах второй крышки, равно трем, а количество нагнетательных клапанов, установленных в окнах второй крышки, равно двум.

Изобретение относится к области компрессоров объемного действия и может быть использовано при создании, преимущественно, поршневых компрессоров. Компрессор состоит из основного 1 и дополнительного 2 цилиндров с обратными клапанами 3, 4, 5 и 6.

Компрессор поршневой шестиступенчатый с прямоугольным расположением цилиндров // 2499157

Изобретение относится к области машиностроения, а именно компрессоростроению. Компрессор поршневой шестиступенчатый с прямоугольным расположением цилиндров содержит базу, цилиндро-поршневые группы, холодильники (16, 17, 18, 19, 20, 21) и первую буферную емкость (22).

Компрессор поршневой оппозитный четырехрядный (варианты) // 2498111

Группа изобретений относится к области машиностроения, а именно компрессоростроению. Компрессор по варианту 1 содержит базу, цилиндровую группу, поршневую группу, газоохладители-влагомаслоотделители (18, 21, 24, 37, 29), всасывающие и нагнетательные клапаны.

Компрессор высокого давления и способ его работы // 2432496

Изобретение относится к области компрессоростроения. .

Система для нагнетания газа в зазор бесконтактной цилиндропоршневой пары компрессора и компрессор двойного действия с этой системой // 2370670

Поршневой компрессор // 2296241

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано при создании поршневых компрессоров, к которым предъявляются жесткие требования по чистоте сжимаемого газа, ресурсу работы и отсутствию вибрации.

Способ сжатия газа в поршневом многоступенчатом компрессоре // 2293213

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в поршневых многоступенчатых компрессорах. .

Бесконтактный компрессор // 2098662

Поршневой компрессор // 2098661

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано при создании поршневых компрессоров, к которым предъявляются высокие требования по ресурсу работы и чистоте сжимаемого газа.

Компрессор с газостатическим подвесом поршня и псевдопористыми питателями // 2098660

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано преимущественно при создании поршневых машин, к которым предъявляются высокие требования по чистоте сжимаемого газа и ресурсу работы.

Поршневой компрессор // 2529620

Изобретение относится к области компрессоростроения. Поршневой компрессор содержит по меньшей мере один цилиндр (01) с поршнем (02) и поршневым штоком (03) и расположенную со стороны крышки сторону (04) цилиндра, а также расположенную со стороны кривошипа сторону (05) цилиндра. Сторона всасывания расположенной со стороны крышки стороны (04) цилиндра соединена с расположенной со стороны кривошипа стороной (05) цилиндра. Всасывающий трубопровод (07) соединен со стороной всасывания, и напорный трубопровод (08) соединен со стороной нагнетания расположенной со стороны крышки стороны (04) цилиндра. За счет регулирования осуществляемого со стороны кривошипа предварительного сжатия согласовывается подаваемое количество сжатого газа и одновременно уменьшается тепло сжатия за счет снижения отношения ступенчатого давления. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ получения избыточного давления в ресивере // 2533588

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано для поршневых машин, использующих избыточное давление газового топлива. В способе получения избыточного давления в ресивере, включающем ресивер с массивными стенками, с теплоизоляцией и с прогревом, рассчитанный на работу при большом давлении газа, в качестве средства воспламенения использован сегмент сферической формы в виде колпака, прикрепленного к ресиверу. Колпак сообщен с ресивером впускным отверстием с клапаном. Воздушный компрессор закачивает избыточное давление воздуха в колпак сгорания, где далее происходит впрыск топлива и его последующее воспламенение. Рабочие газы затем направляются непосредственно в ресивер. Как только заканчивается цикл нагнетания рабочего газа в ресивер, пружинный клапан будет закрыт. В промежутках после срабатывания впускного клапана перед ресивером производят продув полости колпака сгорания небольшим давлением воздуха от воздушного компрессора. Каждый цикл повторяется до полного насыщения ресивера сжатым газом высокого давления до тех пор, пока давление в полости колпака и в полости ресивера выравниваются. Таким образом, циклическую подачу топлива с воздухом заканчивают при выравнивании в них рабочих давлений. Цель изобретения - повышение объемной производительности, снижение потребляемой мощности и повышение надежности путем предохранения сжимаемого газа от насыщения парами получаемого рабочего газа. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Газовый компрессор // 2554162

Изобретение относится к поршневому компрессору для сжатия газа. Поршневой компрессор (1) высокого давления для сжатия газа содержит резервуар (4) с камерой (8, 23) резервуара, в которой во время работы поршневого компрессора возвратно-поступательно направляется поршень (3) для сжатия газа в камере резервуара. Коробка (17, 29) впускного клапана содержит впускной клапан (18, 30). Коробка (15, 31) выпускного клапана содержит выпускной клапан (16, 32). Коробка впускного клапана и коробка выпускного клапана установлены в части стенки (14, 28) камеры резервуара. Часть стенки камеры резервуара окружает коробку впускного клапана и коробку выпускного клапана. Часть стенки камеры резервуара производит на коробку впускного клапана и коробку выпускного клапана, в ответ на давление на коробку впускного клапана и коробку выпускного клапана со стороны газа в камере резервуара во время работы поршневого компрессора, изостатическое противодавление. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ и устройство для сжатия кислого газа // 2565648

В настоящем изобретении предложено устройство двигатель-компрессор и способы, пригодные для обработки кислого газа. Устройство двигатель-компрессор включает первый компрессор; емкость высокого давления; теплообменник, соединенный с емкостью высокого давления; и электродвигатель, заключенный внутри емкости высокого давления; где электродвигатель механически соединен с первым компрессором, и где емкость высокого давления выполнена с возможностью приема по меньшей мере части охлажденного сжатого газа из теплообменника и приведения его в контакт с электродвигателем. Способы и устройства, описанные в тексте настоящего описания, применимы в операциях по повторному закачиванию кислого газа, когда большие количества кислого газа подвергают сжатию при высоком давлении, и предотвращение утечек является критическим условием. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 6 ил.

Многоступенчатый компрессор, способ изготовления компрессора и ротационная установка // 2565649

Предложены способ и устройство для ротационной установки, например для встречно-последовательного компрессора. Первая секция имеет первый впускной канал, по меньшей мере одно первое рабочее колесо и первый выпускной канал. Вторая секция имеет второй впускной канал, по меньшей мере одно второе рабочее колесо и второй выпускной канал. Первая и вторая секции содержат общий ротор. Между указанными двумя секциями расположен первый уравновешивающий цилиндр, а между первым впускным каналом и ротором расположена вторая секция. В односекционном компрессоре уравновешивающий цилиндр может быть расположен на впускной стороне рабочего колеса, а не на выпускной стороне. Изобретение направлено на создание способа и устройства для динамического уравновешивания осевого усилия в компрессорах такой конструкции. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Многоступенчатый поршневой компрессор с улучшенными тактико-техническими характеристиками // 2593314

Изобретение относится к многоступенчатым поршневым компрессорам, работающим в составе транспортных средств специального назначения. Компрессор содержит как минимум две несмазываемые цилиндропоршневые группы с автономными линейными приводами и блок управления, позволяющий регулировать скорость и ход поршня каждой цилиндропоршневой группы. Для улучшения виброшумовых характеристик компрессора блок управления устроен так, что дополнительно обеспечивает синхронное движение поршней или групп поршней в противоположных направлениях. Техническим результатом является повышение тактико-технических характеристик многоступенчатых поршневых компрессоров. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Поршневая компрессорная установка для компримирования газа // 2608396

Изобретение относится к поршневым компрессорным установкам для компримирования газа и может использоваться для подготовки углеводородных газов к транспортированию или переработке на объектах газовой и нефтяной промышленности. Поршневая компрессорная установка для компримирования газа включает соединенные трубопроводами компрессор с несколькими ступенями сжатия, холодильники газа, установленные за каждой ступенью сжатия, сепараторы для разделения газа и конденсата, установленные перед каждой ступенью сжатия и имеющие сбросный трубопровод для конденсата, включает также емкость для конденсата, при этом сбросный трубопровод каждого последующего сепаратора связан с предыдущим сепаратором, а сбросный трубопровод сепаратора перед первой ступенью сжатия связан с емкостью для конденсата, причем сбросный трубопровод каждого последующего сепаратора связан с предыдущим сепаратором с возможностью подачи конденсата под нижний допустимый уровень жидкости сепаратора и под давлением последующей ступени сжатия компрессора. Технический результат – беспрепятственное удаление конденсата из всех сепараторов в одну емкость и исключение обмерзания дренажной системы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Шатун и воздушный компрессор, оборудованный таким шатуном // 2611919

Изобретение относится к шатуну и воздушному компрессору, оснащенному таким шатуном. Шатун состоит из большой головки, маленькой головки и соединительной части. Соединительная часть соединяет большую головку и маленькую головку. На большой головке предусмотрен регулировочный механизм, регулирующий осевую толщину. Предусмотрен ограничивающий механизм для ограничения осевого перемещения регулировочного механизма. Так как на большой головке шатуна предусмотрен регулировочный механизм, предназначенный для регулирования осевой толщины, то осевая толщина может регулироваться с помощью регулировочного механизма, если существует зазор между шатуном и плечами кривошипа. Компрессор обладает хорошей стабильностью во время работы, шатун не трясется, что помогает снизить шум. В то же время повреждение шатуна становится маловероятным благодаря небольшой амплитуде покачивания, он не нуждается в частой замене и, таким образом, обладает долгим сроком службы. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

Устройство для газообразной среды // 2614416

Изобретение относится к устройствам для сжатия газообразной среды, в частности к термокомпрессорам, работающим в цикле с регенерацией. Содержит первую ступень (E1) с первой горячей камерой (E11), вторую холодную камеру (Е12), поршневой узел (7), разделяющий первую и вторую камеры внутри основного кожуха, регенеративный теплообменник (9), устанавливающий гидравлическую связь между первой и второй камерами посредством по меньшей мере первой линии (F1) связи, и необязательные третью и четвертую камеры (Е21, Е22), разделенные неподвижным разделителем (61), разделяющим третью и четвертую камеры, связанные второй линией (F2) связи. Обеспечивает создание компрессора с одной, двумя или четырьмя ступенями на основе модульной конструкции с общими компонентами. Повышается срок службы и/или снижается потребность в обслуживании, в частности, приводного механизма. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 16 ил.

Одноступенчатый поршневой компрессор двойного действия // 2617035

Изобретение относится к компрессорной технике, а именно к компрессорам двойного действия, в частности к газомеханическим устройствам, в которых процесс сжатия осуществляется в два этапа: на первом этапе за счет энергии сжатого газа, на втором этапе за счет энергии механического привода. В цилиндре выполнены окна для сообщения полостей сжатия цилиндра в крайних положениях поршня с межступенчатой промежуточной емкостью высокого давления, а в поршне выполнены сверления с клапанами для перепуска газа из вредного пространства в под/над поршневую полость. Увеличивается степень повышения давления. 3 ил.