CN103334904A - 活塞式等温气体压缩机 - Google Patents
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Abstract
一种能够降低排气温度并能降低功耗的活塞式等温气体压缩机。它由气缸体、气缸头、气阀片、活塞、活塞顶部肋片、气缸头换热肋片、活塞销、曲轴等构成。其中在气缸头内有气缸头换热肋片，气缸头换热肋片与气缸头为整体结构；在活塞顶部有活塞顶部肋片，活塞与活塞顶部肋片为整体结构，气缸头换热肋片和活塞顶部肋片互相嵌合。对于体积较大的压缩机，在气缸头换热肋片中间设计有通孔，使被压缩气体的压缩热与通孔中的空气或水(液体)进行热交换。在压缩机工作时，气缸体内部的压缩热量通过换热肋片传导到压缩机外部，从而达到降低压缩机的功耗、降低压缩机排气温度的目的。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种活塞式气体压缩机，尤其是能在气缸体内散热的活塞式等温气体压缩机。
背景技术
目前，公知的活塞式气体压缩机构造是由气缸、气阀和在气缸中作往复运动的活塞所构成的。它通过气缸与活塞工作容积不断变化来完成压缩气体，活塞式压缩机是由曲轴每旋转一周依次完成吸气、压缩和排气工作循环。在压缩机工作时，由于气缸内的被压缩气体基本不与外界进行热交换，处于绝热压缩过程。根据热力学第一定律可知绝热压缩时所消耗的循环总功最大，即压缩机功耗最大；而且从排气阀排出的高温高压气体到压缩机外散热后，气体体积缩小，也是一种功耗；并且对于一些特殊气体(如天然气和一些容易燃烧爆炸的制冷剂)在压缩过程中，其化学性质要求排气温度不得超过某一温度；由于高温导致压缩机润滑油品质变差，润滑效果就会逐渐降低。所以如果能实现等温压缩，则可以降低压缩机的功耗，降低排气温度，提高压缩机的容积系数，还能减少压缩机润滑油的更换次数。对于多级压缩机，实现等温压缩，还可以减少多级压缩机的级数。
为了克服现有的活塞式气体压缩机功耗大、排气温度高的不足，本发明提供了一种活塞式等温气体压缩机，该压缩机不仅能降低压缩机排气温度并提高压缩机的容积系数，而且能降低压缩机的功耗，还能减少压缩机润滑油的更换次数。
发明内容
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：活塞式等温气体压缩机是由气缸体、气缸头、气阀片、活塞、活塞顶部肋片、气缸头换热肋片、活塞销、曲轴等构成。其中在气缸头顶部有气缸头换热肋片，气缸头换热肋片与气缸头为整体结构；在活塞顶部有活塞顶部肋片，活塞与活塞顶部的肋片为整体结构，气缸头换热肋片和活塞顶部肋片互相嵌合。在压缩机工作时，将缸体内部的压缩热量通过换热肋片传导到缸体外部。对于体积较大的压缩机，为了减轻活塞重量，将活塞顶部肋片设计为空心结构，更有利于将活塞顶部肋片吸收的热量传导到润滑油中，同时在气缸头换热肋片中间设计有通孔，使被压缩的高温气体与通孔中的空气或水(液体)进行热交换，将压缩机的压缩热传导到气缸外部。根据热力学第一定律，等温压缩时压缩机的功耗最低的原理，在压缩机压缩气体时，将压缩热传导到气缸外部，从而达到降低压缩机的功耗、降低压缩机排气温度的目的。
本发明的有益效果是，在压缩机工作时可以将压缩机的压缩热通过换热肋片传导到缸体外部，降低压缩机的功耗、降低压缩机排气温度、减少压缩机润滑油的更换次数、对于多级压缩机还可以减少多级压缩机的级数。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的纵剖面构造原理示意图。
图2是较小型活塞式等温气体压缩机的纵剖面构造原理示意图。
图3是活塞式等温气体压缩机的进气阶段示意图。
图4是活塞式等温气体压缩机的压缩阶段示意图。
图5是活塞式等温气体压缩机的排气阶段示意图。
图中1.气缸头，2.气缸体，3.活塞，4.活塞销，5.气阀盖，6.曲轴，7.进气阀片，8.排气阀片，9.气缸头换热肋片，10.活塞顶部肋片，11.换热肋片通孔，12.散热片。
具体实施方式
在图1中，气缸体(2)内部安装有活塞(3)；活塞(3)顶部有活塞顶部肋片(10)，活塞顶部肋片(10)为空心结构；气缸头(1)内有气缸头换热肋片(9)，气缸头换热肋片(9)中间设计有通孔(11)，通孔(11)中流动的水(液体)或空气带走压缩机的压缩热；在气缸头(1)的顶部有进气阀片(7)和排气阀片(8)。在压缩机工作时，活塞(3)在气缸体(2)做往复运动，活塞顶部肋片(10)与气缸头换热肋片(9)互相嵌合。
在图2所示的是较小型的活塞式等温气体压缩机，因为压缩机体积较小，故在气缸头(1)内有气缸头换热肋片(9)没有换热肋片通孔(11)，活塞(3)上的活塞顶部肋片(10)也为实心结构；进气阀片(7)和排气阀片(8)分别在气缸头(1)两侧；气缸头(1)外部有散热片(12)，压缩机的压缩热由此传导到空气中。
在图3所示的活塞式等温气体压缩机的进气阶段示意图中，活塞(3)下行，进气阀片(7)开启，排气阀片(8)关闭，气体进入气缸内部。
在图4所示的活塞式等温气体压缩机的进气阶段示意图中，活塞(3)上行，进气阀片(7)关闭，排气阀片(8)关闭，气体被压缩，压缩产生的热量一部分由活塞顶部肋片(10)传导到润滑油中，一部分由气缸体(2)传导到气缸体外部，还有一部分热量通过气缸头换热肋片(9)传导到压缩机外部。
在图5所示的活塞式等温气体压缩机的排气阶段示意图中，活塞(3)到达气缸头(1)顶部，活塞顶部肋片(10)与气缸头换热肋片(9)完全嵌合，进气阀片(7)关闭，排气阀片(8)开启，气体排出气缸。
Claims (3)
1.一种活塞式等温气体压缩机，它由气缸体、气缸头、气阀片、活塞、活塞顶部肋片、气缸头换热肋片、活塞销、曲轴等构成，其特征是：气缸头内有气缸头换热肋片；在活塞顶部有活塞顶部肋片，在压缩机工作时，气缸体内部的压缩热量通过换热肋片传导到气缸外部。
2.根据权利要求1所述的活塞式等温气体压缩机，其特征是气缸头换热肋片和活塞顶部肋片互相嵌合。
3.根据权利要求1所述的活塞式等温气体压缩机，其特征是：对于体积较大的压缩机气缸头换热肋片中间有通孔，使被压缩气体的压缩热与通孔中的空气或水(液体)进行热交换，将压缩机的压缩热传导到气缸外部。
Priority Applications (1)
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| CN2013102720996A CN103334904A (zh) | 2013-07-02 | 2013-07-02 | 活塞式等温气体压缩机 |
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Publications (1)
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| CN103334904A true CN103334904A (zh) | 2013-10-02 |
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| CN2013102720996A Pending CN103334904A (zh) | 2013-07-02 | 2013-07-02 | 活塞式等温气体压缩机 |
Country Status (1)
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- 2013-07-02 CN CN2013102720996A patent/CN103334904A/zh active Pending
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Application publication date: 20131002 |