RU130007U1 - Ротативный компрессор - Google Patents
Ротативный компрессор Download PDFInfo
- Publication number
- RU130007U1 RU130007U1 RU2013112056/06U RU2013112056U RU130007U1 RU 130007 U1 RU130007 U1 RU 130007U1 RU 2013112056/06 U RU2013112056/06 U RU 2013112056/06U RU 2013112056 U RU2013112056 U RU 2013112056U RU 130007 U1 RU130007 U1 RU 130007U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pistons
- cylinders
- liquid
- gaps
- cavities
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
1. Ротативный компрессор, включающий кольцевой блок цилиндров, размещенные в цилиндрах поршни, механизм, обеспечивающий взаимное возвратно-поступательное движение поршней и цилиндров, и клапанное устройство, обеспечивающее подачу и отвод газа из полостей, образованных между цилиндрами и поршнями, отличающийся тем, что поршни и цилиндры выполнены в виде полых стаканов, имеющих дно и обечайку, поршни помещены своими открытыми торцами внутрь цилиндров с гарантированным зазором между обечайками поршней и цилиндров, причем указанные зазоры и частично указанные полости заполнены жидкостью, компенсирующей за счет разницы статических давлений столбов жидкости в полостях и в зазорах, возникающей при вращении блока цилиндров, разницу давления газа внутри поршней и давления, воздействующего на поверхность жидкости в зазорах.2. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкости используют воду или растворы веществ с повышенной плотностью и высокой температурой кипения.3. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен подкачивающим насосом для постоянного или периодического добавления и обновления жидкости.
Description
Полезная модель относится к области машиностроения, а именно, к поршневым ротативным машинам объемного вытеснения для производства сжатого газа и может быть использована в качестве компрессорной ступени вместо динамического компрессора в составе газотурбинных установок.
Из уровня техники известен компрессор, включающий кольцевой блок цилиндров, размещенные в цилиндрах поршни, механизм, обеспечивающий взаимное возвратно-поступательное движение поршней и цилиндров, и клапанное устройство, обеспечивающее подачу и отвод газа из полостей, образованных между цилиндрами и поршнями (см. патент GB 1062063, кл. F04B 1/14, опубл. 15.03.1967). Недостатками известного устройства являются низкий механический КПД из-за возникающих больших потерь на трение в парах поршень/цилиндр, а также невысокий термодинамический КПД адиабатного процесса сжатия газа, обусловленный потерями энергии на нагрев газа.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в повышении эффективности работы компрессора за счет уменьшения потерь на трение и приближения процесса сжатия газа к изотермическому процессу. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в ротативном компрессоре, включающем кольцевой блок цилиндров, размещенные в цилиндрах поршни, механизм, обеспечивающий взаимное возвратно-поступательное движение поршней и цилиндров, и клапанное устройство, обеспечивающее подачу и отвод газа из полостей, образованных между цилиндрами и поршнями, поршни и цилиндры выполнены в виде полых стаканов, имеющих дно и обечайку, поршни помещены своими открытыми торцами внутрь цилиндров с гарантированным зазором между обечайками поршней и цилиндров, причем указанные зазоры и частично указанные полости заполнены жидкостью, компенсирующей за счет разницы статических давлений столбов жидкости в полостях и в зазорах, возникающей при вращении блока цилиндров, разницу давления газа внутри поршней и давления, воздействующего на поверхность жидкости в зазорах.
В качестве жидкости применена вода или растворы солей с повышенной плотностью и высокой температурой кипения. Компрессор снабжен подкачивающим насосом для постоянного или периодического добавления и обновления жидкости.
На чертеже представлен один из вариантов исполнения предлагаемого ротативного компрессора.
Компрессор состоит из вращающегося вокруг неподвижной оси 1 кольцевого блока цилиндров 2, размещенных в цилиндрах 2 поршней 3, выполненных в виде полых стаканов, имеющих дно и обечайку и направленных своими открытыми торцами внутрь цилиндров 2. Между обечайками поршней 3 и цилиндров 2 оставлен гарантированный зазор 4. Зазоры 4, частично цилиндры 2 и поршни 3 заполнены жидкостью 5, которая при вращении блока цилиндров 2 центробежными силами прижимается к донышкам цилиндров 2. В качестве жидкости 5 применена вода или растворы солей с повышенной плотностью и высокой температурой кипения, например, растворы бромида кальция, бромида цинка, хлорида цинка, или их смеси с плотностью до 2200 кг/куб.м и температурой кипения до +180 град.С. На оси неподвижного кривошипа 6 с эксцентриситетом относительно оси вращения блока цилиндров 2 установлен с возможностью вращения диск 7 с шатунами 8, которые шарнирно соединены с ползунами крейцкопфа 9. Ползуны крейцкопфа 9 соединены с поршнями 3 и установлены в блоке цилиндров 2 с возможностью возвратно-поступательного перемещения в подшипниках качения 10. Блок цилиндров 2 имеет окна 11, связывающие внутреннее пространство блока цилиндров с атмосферой. Каждый из цилиндров 2 имеет канал 12 для отвода сжатого воздуха с выпускным клапаном 13. Каждый из поршней 3 снабжен впускным клапаном 14. Между свободной поверхностью жидкости 5 в поршнях 3 и внутренними поверхностями поршней 3 образованы полости 15, которые при возвратно-поступательном движении поршней 3 в цилиндрах 2 циклически изменяют свой объем. Для восполнения объема жидкости 5, неизбежно уменьшающейся за счет испарения и уноса с потоком сжатого газа, а также для замещения нагревающейся от сжатия газа жидкости 5, предусмотрен насос, постоянно или периодически подкачивающий жидкость 5 в цилиндры 2 (на чертеже не показан).
Предлагаемый компрессор работает следующим образом.
Блок цилиндров 2 раскручивают до окружной скорости со по часовой стрелке. В положении «А», когда объем полости 15 минимален, открывается впускной клапан 14 и полость 15 соединяется с атмосферой. При повороте блока цилиндров 2 из положения «А» через положение «Б» в положение «В» атмосферный воздух поступает в увеличивающуюся в объеме полость 15. Далее закрывается впускной клапан 14 и, при повороте блока цилиндров 2 из положения «В» через положение «Г» в положение «А», воздух сжимается в уменьшающейся в объеме полости 15, при достижении расчетного давления открывается выпускной клапан 13 и через каналы 12 сжатый воздух отводится потребителю. В положении «А» открывается впускной клапан 14, закрывается выпускной клапан 13 и цикл работы компрессора повторяется.
При любом положении блока цилиндров 2 и при любой разнице давлений воздуха в полостях 15 и атмосферного давления эта разница давлений автоматически компенсируется разницей статического давления жидкости 5, находящейся в полости 15 и в зазоре 4, обусловленной разницей высот «Н» столбов жидкости 5, находящихся в поле действия центробежных сил. При работе компрессора за счет теплоотдачи от сжатого и нагретого газа происходит нагрев жидкости 5. Подкачивающий насос (на чертеже не показан) постоянно или периодически добавляет новую холодную жидкость 5 в цилиндры 2. При этом высота цилиндра 2 от донышка до открытого торца выбрана с таким расчетом, чтобы при каждом цикле сжатия излишки жидкости 5 из зазора 4 переливались через открытый торец цилиндра 2, после чего эти излишки нагретой жидкости 5 удаляются. Таким образом, автоматически поддерживается конструктивно заложенный уровень жидкости 5 в цилиндрах 2, влияющий на степень сжатия газа.
Степень сжатия газа в компрессоре пропорциональна величине центростремительного ускорения, разности высот жидкости 5 в поршнях 3 и зазорах 4 и плотности жидкости 5, а температура сжатого газа пропорциональна степени его сжатия, поэтому в качестве жидкости 5 целесообразно применять жидкости с повышенной плотностью и высокой температурой кипения, например, растворы бромида кальция, бромида цинка, хлорида цинка, или их смеси с плотностью до 2200 кг/куб.м и температурой кипения до +180 град.С.
В предлагаемой конструкции компрессора отсутствует трение скольжения между поршнями и цилиндрами, что повышает механический КПД его работы. Максимальная степень сжатия ограничена температурой испарения применяемой жидкости, но, при условии постоянного обновления жидкости, температура сжимаемого воздуха может значительно превышать температуру испарения жидкости. Кроме того, охлаждение сжимаемого воздуха постоянно обновляющейся холодной жидкостью приближает процесс сжатия воздуха к изотермическому процессу, что также повышает КПД работы компрессора.
Claims (3)
1. Ротативный компрессор, включающий кольцевой блок цилиндров, размещенные в цилиндрах поршни, механизм, обеспечивающий взаимное возвратно-поступательное движение поршней и цилиндров, и клапанное устройство, обеспечивающее подачу и отвод газа из полостей, образованных между цилиндрами и поршнями, отличающийся тем, что поршни и цилиндры выполнены в виде полых стаканов, имеющих дно и обечайку, поршни помещены своими открытыми торцами внутрь цилиндров с гарантированным зазором между обечайками поршней и цилиндров, причем указанные зазоры и частично указанные полости заполнены жидкостью, компенсирующей за счет разницы статических давлений столбов жидкости в полостях и в зазорах, возникающей при вращении блока цилиндров, разницу давления газа внутри поршней и давления, воздействующего на поверхность жидкости в зазорах.
2. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкости используют воду или растворы веществ с повышенной плотностью и высокой температурой кипения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013112056/06U RU130007U1 (ru) | 2013-03-19 | 2013-03-19 | Ротативный компрессор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013112056/06U RU130007U1 (ru) | 2013-03-19 | 2013-03-19 | Ротативный компрессор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU130007U1 true RU130007U1 (ru) | 2013-07-10 |
Family
ID=48787807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013112056/06U RU130007U1 (ru) | 2013-03-19 | 2013-03-19 | Ротативный компрессор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU130007U1 (ru) |
-
2013
- 2013-03-19 RU RU2013112056/06U patent/RU130007U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU125635U1 (ru) | Поршневой насос-компрессор | |
RU2578748C1 (ru) | Поршневой компрессор с автономным жидкостным охлаждением | |
RU130007U1 (ru) | Ротативный компрессор | |
RU2513056C1 (ru) | Ротативный компрессор | |
RU2511810C1 (ru) | Способ взаимного преобразования механической энергии и потенциальной энергии сжатого газа | |
RU2513068C1 (ru) | Ротативный детандер | |
RU2640970C1 (ru) | Поршневой двухцилиндровый компрессор с жидкостным рубашечным охлаждением | |
RU124333U1 (ru) | Роторно-поршневой компрессор с уплотнительной жидкостью | |
RU2520793C1 (ru) | Способ взаимного преобразования механической энергии и потенциальной энергии сжатого газа | |
CN203641836U (zh) | 抽油机保养加注装置 | |
RU2683051C1 (ru) | Способ работы поршневого насос-компрессора и устройство для его осуществления | |
RU2734088C1 (ru) | Ступень поршневого компрессора с жидкостным охлаждением | |
RU2634504C1 (ru) | Способ смазки пары трения поршень-цилиндр двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания | |
CN104481837A (zh) | 同平面相对称活塞由带导槽凹板连接的压缩机 | |
RU135011U1 (ru) | Ротационный компрессор | |
CN203925931U (zh) | 一种紧凑型压缩机 | |
RU170618U1 (ru) | Поршневой оппозитный двухцилиндровый бескривошипный бесклапанный детандер с вращающимися поршнями | |
Myszkowski | Energy analysis of an ideal suction-pressure unit | |
CN205503418U (zh) | 适用于废蒸汽回收的隔膜压缩机 | |
RU125267U1 (ru) | Уравновешенный компрессор с бесконтактным уплотнителем | |
RU156149U1 (ru) | Роторный компрессор | |
CN104405634B (zh) | 一种调压截止阀 | |
Shcherba et al. | The Operation Analysis of a Reciprocating Hybrid Power Machine with a Gas Volume on Suction Using Various Cooling Liquids | |
Busarov et al. | Alternative to the existing technical solutions for reaching medium pressures in compressor units with small capacity | |
CN212079562U (zh) | 一种节能型空气压缩机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140320 |