RU222590U1 - Поршневой компрессор - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области компрессоростроения и касается повышения производительности поршневых компрессоров. Поршневой компрессор содержит упругий диск 8 из термостойкого эластомерного материала с выступами 9, установленный на торцевой поверхности поршня 3, обращённой к клапанной плите 4, который позволит осуществлять контакт поршня 3 и клапанной плиты 4, полностью исключая линейное мёртвое пространство, а выступы 9 вытесняют газ в процессе нагнетания из каналов 7 клапанов 5, 6. За счёт деформаций упругого диска 8 в данной конструкции отсутствуют деформации поршня 3 и клапанной плиты 4, поскольку последние выполнены из металлических материалов, обладающих на несколько порядков большей твёрдостью и прочностью.

Description

Полезная модель относится к области компрессоростроения и касается повышения производительности поршневых компрессоров.

Известен «Способ сжатия газа в поршневом компрессоре» [Авторское свидетельство СССР М 1536043, кл. F04В 41/02, 1987], в котором газ сжимают и нагнетают. Жидкость в рабочую камеру подают при достижении поршнем ВМТ. Способ сжатия газа в поршневом компрессоре, включает всасывание, сжатие, нагнетание газа. Подачу жидкости в рабочую камеру и вытеснение посредством жидкости газа из "мертвого пространства" компрессора, за счёт подачи жидкости в рабочую камеру при достижении поршнем ВМТ, причём количество жидкости, подаваемое в компрессор, равно объему "мертвого пространства".

Известен «Поршневой компрессор» [Патент RU 2694104, F04В 41/02, опубл. 09.07.2019], в котором на торцевой поверхности поршня, обращённой к клапанной плите, установлен упругий диск из термостойкого эластомерного материала, который позволит осуществлять контакт поршня и клапанной плиты, полностью исключая линейное мёртвое пространство. За счёт деформаций упругого диска в данной конструкции отсутствуют деформации поршня и клапанной плиты, поскольку последние выполнены из металлических материалов, обладающих на несколько порядков большей твёрдостью и прочностью. Деформированная часть упругого диска в предложенной конструкции имеет возможность заполнять полость, образованную внутренней поверхностью цилиндра и наружной поверхностью поршня.

Основным недостатком решения - аналога является возможность удаления поступающей жидкости только через нагнетательный клапан компрессора, что для дальнейшего очищения газа приведёт к установке устройства для отделения жидкости от нагнетаемого газа после компрессора.

Недостатком решения - прототипа является то, что при данной конструкции остаётся мёртвый объём в клапанах, что уменьшает производительность компрессора.

Задачей изобретения является повышение производительности компрессора за счёт исключения мёртвого пространства в клапанах.

Данный технический результат достигается за счёт установки на торцевой поверхности поршня, обращённой к клапанной плите упругого диска из термостойкого эластомерного материала с выступами, который позволит осуществлять контакт поршня и клапанной плиты, полностью, исключая линейное мёртвое пространство, а выступы вытесняют газ в процессе нагнетания из каналов клапанов. За счёт деформаций упругого диска в данной конструкции отсутствуют деформации поршня и клапанной плиты, поскольку последние выполнены из металлических материалов, обладающих на несколько порядков большей твёрдостью и прочностью.

Преимуществом заявляемого технического решения является то, что при используемой конструкции поршня с упругим диском, имеющим выступы, полностью исключается линейное мёртвое пространство и мёртвый объём в клапанах, и нагнетаемый газ поступает к потребителю чистый без примеси жидкости.

На Фиг.1 представлена схема компрессора с предлагаемым поршнем в промежуточном положении.

На Фиг.2 представлена схема компрессора с предлагаемым поршнем в верхней мертвой точке (ВМТ).

Поршневой компрессор содержит цилиндр 1, установленный в нем с образованием камеры сжатия 2, поршень 3, клапанную плиту 4 с установленной в ней всасывающим 5 и нагнетательным 6 клапанами, имеющие каналы 7, упругий диск 8 приклеенный к торцу поршня 3 со стороны камеры сжатия 2, имеющий выступы 9, при этом выступы 9 повторяют форму каналов 7 для исключения мёртвого пространства в клапанах, верхнее кольцо 10 на поршне 3 выполнено Г-образным для исключения кольцевого мёртвого пространства.

Компрессор работает следующим образом: при движении поршня 3 внутри цилиндра 1 к нижней мертвой точке (НМТ) открыт всасывающий клапан 5 и газ поступает в рабочую камеру 2, при достижении НМТ поршень 3 меняет направление движения и начинает двигаться к ВМТ, при этом всасывающий клапан 5 закрывается, при достижении заданного давления нагнетания нагнетательный клапан 6 открывается и газ поступает к потребителю, к концу процесса нагнетания, при достижении поршнем 3 ВМТ, поршень 3 упирается в клапанную плиту 4, верхнее кольцо 10, герметизирует камеру 2 и исключает кольцевое мертвое пространство, при этом упругий диск 8 деформируется и линейное мёртвое пространство полностью отсутствует, выступы 9 входят в каналы клапанов 7, вытесняя газ из них. Упругий диск 8 должен быть выполнен из термостойкого эластомерного материала (например, термостойкой резины) с рабочей температурой не менее 454 К [Пластинин П.И. Поршневые компрессоры. В 2 т. Т. 1. Теория и расчёт / П.И. Пластинин - 3-е изд., доп. - М.: КолосС, 2006. - 456 с., стр. 27.], который позволит осуществлять контакт поршня и клапанной плиты, полностью исключая линейное мёртвое пространство. После достижения ВМТ поршень 3 меняет направление движения и начинает двигаться к НМТ, упругий диск 8 за счёт своих упругих свойств принимает первоначальное (недеформированное состояние), всасывающий клапан 5 открывается и процесс повторяется.

Claims (1)

1. Поршневой компрессор, содержащий цилиндр, установленный в нем с образованием камеры сжатия, поршень, всасывающий и нагнетательный клапаны, отличающийся тем, что на поршне установлено верхнее кольцо Г-образной формы и упругий диск, приклеенный к торцу поршня со стороны камеры сжатия с выступами, повторяющими форму каналов клапанов.