Способ работы теплоиспользующего компрессора

(50 ИЕ ИЗОБРЕТМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ЕСГОЗИМ Я ИС 7 КА ОРСКО К ВЫБЛЯ нститу СССР80,ЬЗУЮЩЕГО сичит ьщегонагрево ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛОИСПОКОМПРЕССОРА(57) Изобретение относится ксоростроению и позволяет увелстепень сжатия теплоиспользукомпрессора. Для этого перед газа производят его сжатие в рабочихполостях 7, 8 путем уменьшения ихобъема. Затем газ нагревают в нагревателе 11. Далее производят расширение газа путем увеличения объема рабочих полостейи 8 до исходного.Перед охлаждением газа в холодильнике9 и после охлаждения производят расширение и сжатие газа в рабочих полостях 7 и 8 изменением их объема. Сжатие или расширение газа при измененииобъема полостей 7 и 8 производят пропорционально изменению давления впроцессе нагрева или охлаждения, 1 ил.78 2В первой фазе рабочего цикла, перед нагревом газа, производят его сжатие в рабочих полостях 7, 8 путем уменьшения их объема, При помощи управляющих золотников. 18 и 17 открывают гидроцилиндры 14 и 13 и подают гидросмесь в пространство над их поршнями, а гидроцилиндр 12 при этом оставляют закрытым, При движении поршней 20, 21 в гидроцилиндрах проставка 4 и стакан 3 движутся вниз, а стакан 2 остается неподвижным, При этом давление газа в рабочих полостях 8 и 7 увеличивается, а в объеме 5 - уменьшается. Движение поршней 20, 21 в гидроцилиндрах осуществляют до тех пор, пока давление в рабочих полостях 8 и 7 не сравняется с давлением в объеме 5.Во второй фазе цикла, после выравнивания давлений в полостях 8 и 7 и объеме 5, производят нагрев газа в рабочих полостях 8 и 7. Для этого, открыв при помощи управляющего золотника 16 гидроцилиндр 12 подают в пространство над его поршнем 19 гидросмесь, В результате поршень гидро- цилиндра 12 также начинает движение вниз и стаканы 3 и 2 и проставка 4 движутся в одном направлении. Вытеснитель компрессора перемещается вниз. При движении вытеснителя вниз газ перемещается из холодной полости 8 в горячую полость 7 через холодильник 9, регенератор 10 и нагреватель 11. При этом в нагревателе 11 к немуподводится тепло и температура газа повышается, его давление в рабочих полостях растет. При достижении вы 13594 Холодная полость 8 соединена с до- З 5 полнительной емкостью 15 при помощи газораспред 6 лительного устройства 22.Компрессор работает следующим образом.В начальный момент времени вытес- . 40 нитель находится в крайнем верхнем положении, а дополнительная емкость 15 разобщена с рабочими полостями 7 и 8 компрессора при помощи газораспределительного устройства 22. Тогда 45 весь гаэ находится под вытеснителем в холодной полости 8 при температуре, равной температуре холодильника 9 (Т) . В начальный момент времени давление 2, газа в рабочей полости 8 равно давлению газа в дополнительной емкости 15, давление газа в объеме 5 больше давления газа в полости 8 и емкости 15 враз: Р, где с= =Т /Т - отношение температуры нагревателя 11 к температуре холоды.гьника 9, а давление газа в объеме б в раз меньше, чем давление газа в полости 8 и емкости 15". Р/С. Изобретение относится к компрессо"ростроению и касается теплоиспользующих компрессоров,Целью изобретения является увели 5чение степени сжатия теплоиспользующих компрессоров (беэ дополнительныхзатрат механической энергии),На чертеже изображен компрессор,реализующий предлагаемый способ. 10Компрессор состоит из цилиндра 1,в котором установлен вытеснитель,состоящий из стаканов 2 и 3 и проставки 4, установленных коаксиально.друг другу и образующих замкнутыеобъемы 5 и 6, Вытеснитель делит объемцилиндра на горячую 7 и холодную 8полости, сообщенные между собой черезхолодильник 9, регенератор 10 и нагреватель 11. В холодной полости 8 20установлены всасывающий и нагнетательный клапаны, соединяющие компрессор с всасывающим и нагнетательнымтрубопроводами (не показаны) . Стаканы2 и 3 и проставка 4 связаны с поршнями гидроцилиндров 12, 13 и 14 соответственно, установленных в картерекомпрессора, являющемся одновременнодополнительной емкостью 15. Гидроцилиндры 12, 13 и 14 снабжены управляю- ЗОщими золотниками 16, 17, 18 и необходимой гидроарматурой (не показана),а также содержит поршни 1920 и 21,0 теснителем нижнего положения весь газ оказывается в горячей полости 7 и его давление достигает своего максимального зучения.Далее,. в третьей фазе, производят расширение газа путем увеличения объема рабочих полостей 7,8. Для этого в нижнем положении вытеснителя управляющими золотниками 17, 18 закрывают гидроцилиндры 13 и 14, а гидроцилиндр 12 оставляют открытым. В результате стакан 3 и проставка 4 остаются на месте, а стакан 2 продолжает движение вниз. При этом объем 5 уменьшается, а суммарный рабочий объем полостей 8 и 7 увеличивается, Давление газа в полостях 8 и 7 уменьшается, а в объеме 5 увеличивается, Изменение объема 5 производят до тех пор, покаПроизв.-полигр. пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектная,давление газа в рабочих полостях 8 и 7 не сравняется с давлением газа в объеме 5. Затем закрывают гидроцилиндр 12,5В четвертой фазе производят расширение газа в рабочих полостях 7, 8 путем выпуска части сжатого газа из рабочих полостей 7, 8 в дополнительную емкость 15 при помощи газораспредели тельного устройства 22.Пятой фазой цикла производят расширение газа в полостях 8 и 7 путем увеличения их объема. Для этого при помощи управляющих золотников 16, 18 1 Б открывают гидроцилиндры 12 и 14 и подают гидросмесь в пространство над их порщнями 19, 21,. а гидроцилиндр 13 при этом оставляют закрытым. За счет движения поршней 19,21 в гидро цилиндрах 12, 14 проставка 4 и стакан 2 движутся вниз, а стакан 3 остается неподвижным. При этом объем 6 уменьшается, а суммарный рабочий объем полостей 7 и 8 увеличивается, Давле ние газа в рабочих полостях 7 и 8 уменьшается, а в. объеме 6 увеличиваться. Изменение объемов, прекращают тогда, когда давление в рабочих полостях 7 и 8 сравняется с давлением в 30 объеме 6, После этого закрывают гидроцилиндры 12 и 14. В шестой фазе производят охлаждение газа в рабочих полостях 7, 8.Дпя этого вытеснитель перемещают.вверх, открыв управляющими золотниками 16,17,18 все гидроцилиндры 12,13,14 и подав гидросмесь в пространствопод их поршнями 19,20,21. При движе-. 40нии вытеснителя вверх газ перемещается из горячей полости 7 в холоднуюполость 8 через нагреватель 11, реге-нератор 10, холодильник 9. При этом .в холодильнике 9 газ охлаждается итемпература его понижается. За счетизменения температуры газа его давле-,1ние в рабочих полостях 7 и 8 падает.При достижении вытеснителем верхнегоположения весь газ оказывается в холодной полости 8 и его давление дос-тигает своего минимального значения.После этого все гидроцилиндры 12, 13и 14 закрывают,Седьмой фазой производят сжатие газа в рабочих объемах путем их уменьшения. Для этого при помощи управляющего золотника 17 открывают гидроцилиядр 13 и подают гидросмесь в пространство над его поршнем 20, а гидроцилиндры 12 и 14 оставляют закрытыми. За счет движения поршня 20 в гидроцилиндре 13 вниз стакан 3 также движется вниз, а проставка 4 и стакан 2 остаются неподвижными. Объем 6 увеличивается, а суммарный рабочий объем полостей 7 и 8 уменьшается, Давление газа в полостях 7 и 8 увеличивается, а в объеме 6 уменьшается. Изменение объемов прекращают тогда, когда давление в рабочих полостях 7 и 8 срав" няется с давлением газа в объеме 6. Далее гидроцилиндр 13 закрывают.В восьмой, последней,.фазе производят сжатие газа в рабочих полостях 7; 8 путем впуска из дополнительной емкости в компрессор газа, ранее выпущенного в дополнительную емкость 15, при помощи газораспределительного устройства 22. Далее .всепроцессы повторяются. Формула, изобретения Способ работы теплоиспольэуиицего компрессора путем нагрева газа, расширения сжатого газа при выпуске его части из рабочих полостей комцрессора в дополнительную емкость, охлаждения оставшегося в рабочих полостях газа и сжатия его при впуске в компрессор газа из дополнительной емкости, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения степени сжатия, перед нагревом газа производят его сжатие в рабочих полостях компрессора путем уменьшения их объема, после нагрева - его расширение увеличением объема рабочих полостей до исходного, а перед и после охлаждения производят соответственно расширение и сжатие газа в рабочих полостях изменением их объема, причем каждый раз сжатие или расширение газа.при изменении объема рабочих полостей производят пропорционально изменению давления в процессах нагрева или охлаждения.