Тепловой компрессор

 

Использование: для сжатия газов в микрокриогенной технике. Сущность изобретения: тепловой компрессор содержит нагреватель 1, охладитель 2, тепловые изоляторы 3, клапаны 4 и 5, вытеснитель 6, образующий газовые полости 8 и 9, соединенные магистралью с управляемым клапаном 11, связанным через устройство 12 синхронизации с датчиками 14 давления. Положительный, эффект: повышение надежности . 1 ил.

аф л

СОЮЗ COBF TCKUlX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 04 В 19/24

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

-. ° 1.- : 1

«гф 4 г,!;.: %в-4 —;" . .,:л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4823606/29 (22) 07.05.90 . (46) 07.04.93. Бюл. М 13 (72) Н.В.Долгоруков (56) Авторское свидетельство СССР

М 1132048, кл. F 04 В 19/24, 1983. (54) ТЕПЛОВОЙ КОМПРЕССОР (57) Использование: для сжатия газов в микрокриогенной технике. Сущность изобрете„.,!Ж„, 1807233 А1 ния: тепловой компрессор содержит нагреватель 1, охладитель 2, тепловые изоляторы 3, клапаны 4 и 5, вытеснитель 6, образующий газовые полости 8 и 9, соединенные магистралью с управляемым клапаном 11, связанным через устройство 12 синхронизации с датчиками 14 давления, Положительный эффект: повышение надежности, 1 ил.

О

К)

6д

Cd

1807233

Изобретение относится к компрессоростроению, а именно к устройству компрессоров с тепловым приводом. Оно может быть использовано для сжатия газов, преимущественно в микрокриогенной технике.

Целью изобретения является повышение функциональной надежности компрессора.

На чертеже изображена схема теплового компрессора. . Предлагаемый тепловой компрессор содержит нагреватель 1, охладитель 2, тепловые изоляторы 3 ° впускной клапан 4, выпускной клапан 5, вытеснитель 6, уплотнения 7, разделяющие газовые полости 8 и

9, а также магистраль с управляемым клапанам 11, связанным через устройство 12 син "хронизации управляющими линиями 13. с датчиками 14 давления, размещенными в рабочих полостях 8 и 9.

Тепловой компрессор работает следующим образом.

При включении нагревателя 1, охладителя 2 и привода вытеснителя 6 происходит нагрев газа в полости 8 и охлаждение в полости 9. Давление газа в полости 8 растет, а в полости 9 падает. Вытеснитель, вращаясь в направлении, показанном стрелкой на чертеже, перемещает газ в полости 8 вдоль поверхности нагревателя, а в полости

9 вдоль поверхности охладителя. При увеличении давления в полости 8 до требуемого значения выпускной клапан 5 открывается и газ высокого давления поступает в нагнетательную магистраль (потребителю). Если нагрев газа в полости 8 оказался недостаточным и давление газа в ней не достигло требуемого значения, то выпуска не происходит. В это время давление газа в полости

9 уменьшается за счет охлаждения до величины, обеспечивающей впуск новой порции газа через клапан 4. После окончания впуска газа и закрытия клапана 4 открывается клапан 11 и газ высокого давления из полости 8 поступает в полость 9. В результате давление в полости 9 возрастает. В дальнейшем процессы .повторяются, однако поскольку давление в полости 9 перед нагревом газа от нагревателя 1 оказалось больше, чем в предыдущем цикле нагрева, когда нагреватель отдавал тепло газу в полости 8, то и конечное давление после завершения нагрева газа в полости 9 будет больше. Это обеспечивает требуемый рост давления и выдачу газа потребителю через клапан 5.

Управление работой клапана 11 осуществляется посредством датчиков 14 давления и устройства 12 синхронизации.

Датчики давления настраиваются на мэксимальное давление, при котором они еще подают управляющий сигнал на открытие клапана 11. Таким образо если давление в рабочих камерах не превышает давления

5 настройки датчиков 14, то они подают управляющий сигнал на открытие клапана 11.

Устройство синхронизации отслеживает положение ротора относительно нагревателя и холодильника и блокирует

10 управляющие сигналы от датчиков 14 в течение всего периода обращения ротора за исключением интерваЛа, который разрешен для перепуска газа.

Настройка датчиков давления и синхро15 низатора может быть осуществлена следующим образом.

Давление настройки 14 может быть выбрано равным давлению в выпускной магистрали, а разрешенный интервал может

20 соответствовать такому положению ротора, когда интервал газа в полости 8 уже закончился, а охлаждение его в этой полости еще не началось, то есть рабочие полости 8 и 9 находятся напротив тепловых изоляторов.

При такой настройке если давление в полости 8 превысило давление-в выпускной магистрали, то оно превысило и давление настройки датчика давления 14, установленного в этой полости. Поэтому сигнал на открытие клапана 11 от этого датчика в разрешенный интервал времени не поступает. В этом случае состоялся выпуск газа в выпускную магистраль через. клапан 5. В холодной полости 9 в это время низкое дав35 ление, однако сигнал от датчика 14 из холодной полости в это время блокируется устройством 12 синхронизации, Если давление газа в полости 8 при его нагреве было ниже номинального-и не до40 стигло давления в выпускной магистрали, то выпуск газа через клапан 5 не состоялся.

При этом давление в полости 8 не достигло давления настройки клапанов 14, поэтому управляющий сигнал от них поступает (в

45 течение всей фазы нагрева газа в полости 8) на открытие клапана 11, однако устройство синхронизации блокирует этот сигнал до тех пор, пока ротор не займет положение, соответствующее окончанию нагрева газа.в полости 8. В этот момент блокировка сигнала снимается, сигнал поступает на клапан

11 и он открывается. Как только ротор поворачивается так, что в полости 8 газ начинает охлаждаться, устройство 12 синхронизации вновь блокирует сигнал на открытие клапана 11. Клапан 11 закрывается, Формула изобретения

Тепловой компрессор. содержащий цилиндрический корпус, состоящий из нэгр 1807233

Составитель Н. Долгоруков

Редактор Н. Козлова - . Техред М,Моргентал - Корректор,.M. Петрова

Заказ 1368 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1Л035, Москва, Ж-36, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101 вателя, охладителя и размещенных между ними тепловых изоляторов, впускной и выпускной клапаны и ротор, выполненный в виде цилиндра с боковыми криволинейными вырезами, расположенный в полости корпуса с образованием рабочих камер, 5 отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, компрессор снабжен датчиками давления, перепускной магистралью, выполненной в роторе с возможностью сообщения рабочих камер между собой, и управляемым клапаном, установленным с воэможностью периодического перекрытия перепускной магистрали, при этом датчики давлений размещены в рабочих камерах и соединены посредством управляющих линий и устройства синхронизации с клапаном.