SU1605110A1

SU1605110A1 - Compressor

Info

Publication number: SU1605110A1
Application number: SU884624608A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Петрович Кудряш; Виталий Степанович Зеркалий; Анатолий Иванович Домрачев; Алексей Алексеевич Кайдалов
Original assignee: Институт Проблем Машиностроения Ан Усср; Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Института Проблем Машиностроения Ан Усср
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1990-11-07

Abstract

Изобретение относитс к компрессоростроению, в частности к теплоиспользующим компрессорам, работающим по циклу Валюмье-Такониса, и может быть использовано в свободнопоршневых компрессорах. Целью изобретени вл етс повышение степени сжати путем снижени вредного объема. Поставленна цель достигаетс тем, что при движении вытеснител 4 в сторону холодной зоны 6 клапан 3 закрыт и рабочее тело из холодной зоны 6 через регенератор 7, каналы 15, кольцевой зазор 14, проточку 11 вытесн етс в теплую зону 5. При обратном движении вытеснител 4 в сторону теплой зоны 5 кольцевой клапан 10 перекрывает доступ рабочего тела в кольцевой зазор 14. При этом не происходит дополнительного нагрева перед охлаждением, что позвол ет уменьшить вредные объемы теплообменника и увеличить степень сжати за счет снижени вредного объема. 1 ил.The invention relates to compressor engineering, in particular to heat-using compressors operating in the Valumie-Taconis cycle, and can be used in free piston compressors. The aim of the invention is to increase the degree of compression by reducing the harmful volume. The goal is achieved by the movement of the displacer 4 towards the cold zone 6, the valve 3 is closed and the working fluid from the cold zone 6 through the regenerator 7, the channels 15, the annular gap 14, the groove 11 is forced out into the warm zone 5. When the displacer moves back towards the warm zone 5, the annular valve 10 blocks access of the working fluid to the annular gap 14. At the same time, there is no additional heating before cooling, which allows reducing the harmful volumes of the heat exchanger and increasing the degree of compression by reducing the harmful volume. 1 il.

Description

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к теплоиспользующим компрессорам, работающим по циклуThe invention relates to compressor engineering, in particular to heat-using compressors operating on a cycle

Волюмье—Такониса, и может быть использовано в свободнопоршневых компрессорах.Volumier — Taconis, and can be used in free piston compressors.

Цель изобретения — повышение степени сжатия путем снижения вредного объема.The purpose of the invention is to increase the degree of compression by reducing harmful volume.

На чертеже изображен компрессор.The drawing shows a compressor.

Компрессор содержит цилиндр 1 с нагнетательными 2 и всасывающим 3 клапанами, вытеснитель 4, разделяющий полость цилиндра 1 на теплую 5 и холодную 6 зоны, регенератор 7, теплообменники 8 и 9, размещенные на цилиндре 1, кольцевой клапан 10, установленный в проточке 11, выполненной на вытеснителе 4, обратный клапан 12, расположенный в канале 13 вытеснителя 4 в центральной ее части. Вытеснитель 4 установлен в корпусе цилиндра 1 с образованием кольцевого зазора 14. Полость канавки 11 сообщена с теплой зоной 5 цилиндра 1 каналами 15. На цилиндре 1 компрессора установлен электропривод 16 вытеснителя 4.The compressor contains a cylinder 1 with discharge 2 and a suction 3 valve, a displacer 4, dividing the cavity of the cylinder 1 into a warm 5 and a cold 6 zone, a regenerator 7, heat exchangers 8 and 9, placed on the cylinder 1, an annular valve 10 installed in the groove 11 made on the displacer 4, a check valve 12 located in the channel 13 of the displacer 4 in its central part. The displacer 4 is installed in the cylinder 1 housing with the formation of an annular gap 14. The cavity of the groove 11 is in communication with the warm zone 5 of the cylinder 1 by channels 15. An electric drive 16 of the displacer 4 is installed on the cylinder 1 of the compressor.

Компрессор работает следующим образом.The compressor operates as follows.

Вытеснитель 4 движется возвратно-поступательно по цилиндру 1 за счет усилия, создаваемого электроприводом 16. При движении вытеснителя 4 в сторону холодной зоны 6 клапан 3 закрыт и рабочее тело из холодной зоны 6 вытесняется в теплую зону через регенератор 7, кольцевой зазор 14, проточку 11 и каналы 15. При этом клапан 10 прижат к верхней стенке проточки 11 за счет сил трения о стенки цилиндра 1 и рабочее тело свободно проходит из кольцевого зазора 14 в теплую зону 5, причем, проходя через этот зазор, рабочее тело нагревается за счет подвода тепла от теплообменника 9 через стенку цилиндра 1 и давление рабочего тела в системе повышается. При достижении давления, превышающего давление за клапаном 2, рабочее тело вытесняется к потребителю. При обратном движении вытеснителя 4 в сторону теплой зоны 5 кольцевой клапан 10 опускается к нижней стенке проточки 11 и перекрывает доступ 5 рабочего тела в кольцевой зазор 14. Рабочее тело давит на клапан 12, открывает его и проходит по каналу 13 в регенератор 7 и далее в холодную зону 6. При этом не происходит дополнительного _п нагрева рабочего тела теплообменником 9, следовательно охлаждение рабочего тела в регенераторе происходит без поглощения излишнего тепла.The displacer 4 moves reciprocally along the cylinder 1 due to the force generated by the electric drive 16. When the displacer 4 moves towards the cold zone 6, the valve 3 is closed and the working fluid is forced out of the cold zone 6 into the warm zone through the regenerator 7, the annular gap 14, the groove 11 and channels 15. In this case, the valve 10 is pressed against the upper wall of the groove 11 due to friction forces against the walls of the cylinder 1 and the working fluid freely passes from the annular gap 14 into the warm zone 5, and, passing through this gap, the working fluid is heated by heat from warm exchanger 9 through the cylinder wall 1 and the working fluid pressure in the system increases. Upon reaching a pressure exceeding the pressure behind valve 2, the working fluid is displaced to the consumer. With the reverse movement of the displacer 4 towards the warm zone 5, the annular valve 10 lowers to the bottom wall of the groove 11 and blocks the access 5 of the working fluid to the annular gap 14. The working fluid presses on the valve 12, opens it and passes through the channel 13 to the regenerator 7 and then to cold zone 6. in this case, no additional heat exchanger 9 comes _{to claim} heating the working fluid, thus cooling the working fluid in the regenerator takes place without excessive heat absorption.

Таким образом, в теплообменнике исключен двукратный теплообмен, приводящий к 15 ненужному нагреву рабочего тела перед охлаждением его в регенераторе и наоборот — охлаждению перед нагревом, что позволяет уменьшить теплообменные поверхности и, следовательно, вредные объемы 2„ теплообменника и регенератора и увеличить степень сжатия, обеспечивающую давление 60—200 кг/см².Thus, double heat transfer is excluded in the heat exchanger, leading to 15 unnecessary heating of the working fluid before cooling it in the regenerator and vice versa to cooling before heating, which allows to reduce the heat exchange surfaces and, consequently, the harmful volumes of the 2 „heat exchanger and regenerator and increase the compression ratio, which ensures pressure 60-200 kg / cm ² .

Claims

Claim

25 A compressor containing a displacer that separates the cylinder cavity into warm and cold zones, and a regenerator installed in the cylinder, at the ends of which are discharge and suction valves, an electric drive, and heat exchangers, 30 characterized in that, in order to increase the degree of compression by reducing harmful volume, the displacer is installed in the cylinder with the formation of an annular gap and is equipped with two valves, one of which is made in the form of a piston ring, placed in additionally made in the upper part of the displacer otochke with grooves for communicating the regenerator through the annular gap with warm zone and the other valve is located in the second dopol4Q tively performed propellant channel for connecting central part of the warm zone to the regenerator.