Компрессор может быть использован для перекачки агрессивных газов, смесей и жидкостей. Сильфоны размещены в корпусе. Неподвижные крышки сильфонов закреплены на клапанных головках, содержащих всасывающие и нагнетательные клапаны. Нагнетательные клапаны первой ступени связаны магистрально с всасывающим клапаном второй ступени. Сильфоны имеют подвижные герметичные крышки. Поршни гидропривода расположены в гидравлических камерах. Диаметры поршней равны полусуммам внутреннего и наружного диаметров соответствующих сильфонов. Поршни через коленвал связаны с электродвигателем. Такое выполнение увеличивает ресурс работы за счет разгрузки сильфона от перепада давления в полостях. 1 ил.
Изобретение относится к компрессоростроению и насосостроению, а более конкретно к конструкции сильфонных компрессоров с гидроприводом.
Известен серийно выпускаемый мембранный компрессор КМ 03/200 — двухступенчатый, с гидравлическим приводом мембран [Микрокриогенная техника. Каталог. Часть 2. /ЦИНТИХимнефтемаш. — М., 1974. С. 17]. Рабочий цикл такого компрессора осуществляется за счет изменения объемов газовых полостей при колебаниях мембран под давлением жидкости, перемещаемой поршнями гидропривода кулисного типа.
Недостатками такого компрессора являются низкие ресурс и надежность, обусловленные высокой рабочей частотой компрессора, а также невозможность перекачки агрессивных газов, смесей и жидкостей, связанная с тем, что существующие способы установки мембран не могут гарантировать абсолютной герметичности при высоких давлениях.
Недостаток — низкий ресурс работы, обусловленный неразгруженностью сильфона, как конструктивного элемента от перепада давлений во внутренней и наружной полостях.
Задача изобретения — увеличение ресурса.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом компрессоре, содержащем сильфон, расположенный в гидравлической камере и закрепленный на клапанной головке со всасывающим и нагнетательным клапанами, новым является выполнение диаметра поршня гидропривода равным полусумме наружного и внутреннего диаметров сильфона.
Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен продольный разрез сильфонного компрессора с гидроприводом.
Компрессор содержит корпус 1 с установленными в нем сильфонами первой 2 и второй 3 ступеней, неподвижные крышки которых закреплены на клапанных головках 4, содержащий всасывающие 5 и нагнетательные 6 клапаны, причем нагнетательный клапан 6 первой ступени связан со всасывающим клапаном 5 второй ступени посредством магистрали 7. Корпуса сильфонов 2 и 3 расположены в гидравлических камерах 8 и 9, а подвижные крышки сильфонов выполнены герметичными. В гидравлических камерах 8 и 9 расположены поршни гидропривода 10 и 11 кулисного типа, причем диаметры поршней равны эффективным диаметрам соответствующих сильфонов. Понятие «эффективного диаметра» следует из понятия «эффективной площади» Fэф [см. кн. Сильфоны. Расчет и проектирование. Под ред. Л. Е. Андреевой. — М.: Машиностроение, 1975. С. 65-68]. Величина эффективной площади Fэф связана с изменением объема V внутренней полости сильфона и перемещением h следующей зависимостью: V = Fэфh, а само значение эффективной площади в инженерной практике определяется через средний (эффективный) диаметр, как: Fэф = (D 2 эф):4, где Dэф = (Dн + Dв)/2, а Dн и Dв, соответственно, наружный и внутренний диаметры мембран сильфона. Расчеты показывают, а эксперименты подтверждают, что в случае равенства эффективных площадей поршня гидропривода и сильфона перепад давлений между внутренней полостью и жидкостью снаружи сильфона практически отсутствует и сильфон становится разгруженным. Это обстоятельство гарантирует максимальную циклостойкость сильфона, что обеспечивает надежность и повышенный ресурс компрессора в целом. Поршни 10 и 11 через коленчатый вал 12 связаны с электродвигателем 13.
Использование заявляемого изобретения позволит повысить степень сжатия компрессора пропорционально степени сжатия прототипа ив 10 -12 раз увеличить его ресурс. Заявляемая конструкция позволит также снизить рабочую частоту компрессора при замене мембраны сильфоном, что в совокупности способствует еще большему увеличению ресурса и надежности компрессора.
Сильфонный компрессор с гидроприводом, содержащий сильфон, расположенный в гидравлической камере и закрепленный на клапанной головке с всасывающим и нагнетательным клапанами, отличающийся тем, что диаметр поршня гидропривода выполнен равным полусумме наружного и внутреннего диаметров сильфона.
Видео:Замена мембраны в компрессоре аэрационной установкиСкачать
Сильфонный компрессор с гидроприводом
Компрессор может быть использован для перекачки агрессивных газов, смесей и жидкостей. Сильфоны размещены в корпусе. Неподвижные крышки сильфонов закреплены на клапанных головках, содержащих всасывающие и нагнетательные клапаны. Нагнетательные клапаны первой ступени связаны магистрально с всасывающим клапаном второй ступени. Сильфоны имеют подвижные герметичные крышки. Поршни гидропривода расположены в гидравлических камерах. Диаметры поршней равны полусуммам внутреннего и наружного диаметров соответствующих сильфонов. Поршни через коленвал связаны с электродвигателем. Такое выполнение увеличивает ресурс работы за счет разгрузки сильфона от перепада давления в полостях. 1 ил.
Читайте также: Работа безмасляного компрессора при минусовой температуре
Изобретение относится к компрессоростроению и насосостроению, а более конкретно к конструкции сильфонных компрессоров с гидроприводом.
Известен серийно выпускаемый мембранный компрессор КМ 03/200 — двухступенчатый, с гидравлическим приводом мембран [Микрокриогенная техника. Каталог. Часть 2. /ЦИНТИХимнефтемаш. — М., 1974. С. 17]. Рабочий цикл такого компрессора осуществляется за счет изменения объемов газовых полостей при колебаниях мембран под давлением жидкости, перемещаемой поршнями гидропривода кулисного типа.
Недостатками такого компрессора являются низкие ресурс и надежность, обусловленные высокой рабочей частотой компрессора, а также невозможность перекачки агрессивных газов, смесей и жидкостей, связанная с тем, что существующие способы установки мембран не могут гарантировать абсолютной герметичности при высоких давлениях.
В качестве прототипа принята камера расширения и сжатия [заявка N 2252777 (Франция). Chambres compressibles et extensibles, precede de fabrication et application de ces chembres. Камера сжатия и расширения, способ ее изготовления и применения. МПК: F 16 J 3/00; B 23 K 15/00; F 04 B 45/00, опубл. 20.06.75], содержащая сильфон, образованный выпуклыми металлическими кольцами, сваренными поочередно своими внутренними и наружными кольцами, установленный в гидравлической камере таким образом, что неподвижная крышка сильфона связана с клапанной головкой, в которой размещены всасывающий и нагнетательный клапаны, соединенные с соответствующими магистралями, а корпус сильфона и подвижная герметичная крышка размещены в гидравлической полости с поршнем гидропривода, совершающим возвратно- поступательное движение.
Недостаток — низкий ресурс работы, обусловленный неразгруженностью сильфона, как конструктивного элемента от перепада давлений во внутренней и наружной полостях.
Задача изобретения — увеличение ресурса.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом компрессоре, содержащем сильфон, расположенный в гидравлической камере и закрепленный на клапанной головке со всасывающим и нагнетательным клапанами, новым является выполнение диаметра поршня гидропривода равным полусумме наружного и внутреннего диаметров сильфона.
Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен продольный разрез сильфонного компрессора с гидроприводом.
Компрессор содержит корпус 1 с установленными в нем сильфонами первой 2 и второй 3 ступеней, неподвижные крышки которых закреплены на клапанных головках 4, содержащий всасывающие 5 и нагнетательные 6 клапаны, причем нагнетательный клапан 6 первой ступени связан со всасывающим клапаном 5 второй ступени посредством магистрали 7. Корпуса сильфонов 2 и 3 расположены в гидравлических камерах 8 и 9, а подвижные крышки сильфонов выполнены герметичными. В гидравлических камерах 8 и 9 расположены поршни гидропривода 10 и 11 кулисного типа, причем диаметры поршней равны эффективным диаметрам соответствующих сильфонов. Понятие «эффективного диаметра» следует из понятия «эффективной площади» Fэф [см. кн. Сильфоны. Расчет и проектирование. Под ред. Л. Е. Андреевой. — М.: Машиностроение, 1975. С. 65-68]. Величина эффективной площади Fэф связана с изменением объема V внутренней полости сильфона и перемещением h следующей зависимостью: V = Fэфh, а само значение эффективной площади в инженерной практике определяется через средний (эффективный) диаметр, как: Fэф = (D 2 эф):4, где Dэф = (Dн + Dв)/2, а Dн и Dв, соответственно, наружный и внутренний диаметры мембран сильфона. Расчеты показывают, а эксперименты подтверждают, что в случае равенства эффективных площадей поршня гидропривода и сильфона перепад давлений между внутренней полостью и жидкостью снаружи сильфона практически отсутствует и сильфон становится разгруженным. Это обстоятельство гарантирует максимальную циклостойкость сильфона, что обеспечивает надежность и повышенный ресурс компрессора в целом. Поршни 10 и 11 через коленчатый вал 12 связаны с электродвигателем 13.
Компрессор работает следующим образом. При вращении вала электродвигателя 13 происходит возвратно-поступательное движение поршней гидропривода 10 и 11, которые, перемещаясь, изменяют объемы гидравлических камер 8 и 9, что вызывает расширение и сжатие сильфонов 2 и 3, которое происходит в противофазе. При расширении сильфона 2 первой ступени рабочее тело поступает во внутреннюю полость сильфона через всасывающий клапан 5. При этом нагнетательный клапан 6 закрыт. Когда сильфон 2 совершает ход на сжатие, всасывающий клапан 5 закрывается, а нагнетательный 6 открывается и рабочее тело под давлением нагнетания поступает через магистраль 7 и всасывающий клапан 5 второй ступени во внутреннюю полость расширяющегося сильфона 3 второй ступени. Равенство диаметров поршней гидропривода эффективным диаметрам соответствующих сильфонов позволяет достичь минимально возможного перепада давлений между гидравлическими камерами и внутренними полостями сильфонов, причем известно, что при такой разгрузке сильфона его циклостойкость увеличивается более чем на порядок. По окончании процесса наполнения закрывается всасывающий клапан и происходит процесс сжатия во второй ступени, который завершается открытием нагнетательного клапана второй ступени и поступлением рабочего тела в нагнетательную магистраль компрессора.
Читайте также: Ремонт компрессоров для цементовозов
Использование заявляемого изобретения позволит повысить степень сжатия компрессора пропорционально степени сжатия прототипа ив 10 -12 раз увеличить его ресурс. Заявляемая конструкция позволит также снизить рабочую частоту компрессора при замене мембраны сильфоном, что в совокупности способствует еще большему увеличению ресурса и надежности компрессора.
Сильфонный компрессор с гидроприводом, содержащий сильфон, расположенный в гидравлической камере и закрепленный на клапанной головке с всасывающим и нагнетательным клапанами, отличающийся тем, что диаметр поршня гидропривода выполнен равным полусумме наружного и внутреннего диаметров сильфона.
Видео:Шестеренный насос - устройство, принцип работы, применениеСкачать
Сильфонный компрессор с приводом от электрического разряда
Устройство предназначено для использования в области компрессоростроения, может использоваться в качестве насоса, а также может найти применение в системах создания вакуума и других объектах техники. Представляет собой цилиндр с баком и блоком управления. Внутри цилиндра находятся два соосно соединенных между собой сильфона, разделенные перегородкой таким образом, что их полости не сообщаются. На основаниях цилиндра со стороны неподвижных концов сильфонов выполнено по два отверстия с впускным и выпускным клапанами. Перегородка продольно перемещается по направляющим, расположенным на внутренней поверхности цилиндра. На концах направляющих имеются упоры для ограничения хода перегородки. Пространство между сильфонами и цилиндром заполнено непроводящей жидкостью (например, дистиллированной водой) и разделяется перегородкой на две полости, в которые введены, как минимум, по паре электродов, между которыми происходит разряд. Бак с жидкостью соединен с цилиндром трубками определенного диаметра, в которых имеются электроклапаны, обеспечивающие сообщение между баком и полостями с жидкостью. Управление разрядом на электродах и электроклапанами осуществляется от блока управления.
Устройство предназначено для использования в области компрессоростроения, может использоваться в качестве насоса, а также может найти применение в системах создания вакуума и других объектах техники.
Наиболее близкой по конструкции к предлагаемому техническому решению является конструкция сильфонного двухступенчатого безмасляного насоса (патент RU 2260712 С1, опуб. 20.09.2005), содержащего сильфонный элемент, на одном конце которого выполнено впускное отверстие с клапаном, а на другом выпускное отверстие с клапаном. Сильфонный элемент состоит из двух соосно соединенных между собой сильфонов, разделенных перегородкой, на которой закреплен полый поршень, имеющий на противоположных торцах впускной и выпускной клапаны. Насос снабжен закрепленной на перегородке, по меньшей мере, одной кареткой, выполненной с возможностью перемещения по направляющей.
Недостатком известного технического решения являются невысокие степень откачки и производительность.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание сильфонного компрессора с приводом от электрического разряда с более высокими степенью откачки (при использовании в качестве насоса) и производительностью, не требующий смазки и антифрикционных покрытий и имеющего большой срок службы.
Поставленная задача решается за счет того, что в сильфонном компрессоре, содержащем два соосно соединенных между собой сильфона, разделенных подвижной перегородкой, отличающийся тем, что сильфоны расположены в цилиндре и закреплены своими неподвижными концами на основаниях цилиндра, в каждом из которых выполнено по два отверстия с
впускным и выпускным клапанами, подвижная перегородка выполнена сплошной по меньшей мере на ее части, разделяющей полости сильфонов, и разделяет полости сильфонов и пространство между сильфонами и цилиндром, которое заполнено непроводящей жидкостью (например, дистиллированной водой) и в котором по разные стороны от перегородки введены, по меньшей мере, по одной паре электродов, с цилиндром посредством трубок с электроклапанами соединен бак с жидкостью, а компрессор снабжен блоком управления, соединенным с электродами и с электроклапанами с возможностью поочередного осуществления электрических разрядов на электродах и открытия и закрытия электроклапанов.
Смазкой между перегородкой и поверхностями, по которым она перемещается, является жидкость, в которой происходит разряд.
В предпочтительном варианте на внутренней поверхности цилиндра имеются направляющие, выполненные с возможностью продольного перемещения перегородки, и упоры, расположенные по разные стороны от перегородки и ограничивающие ее ход.
Перегородка в своей части, контактирующей с жидкостью, может иметь отверстия.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1, 2 показаны стадии работы сильфонного компрессора с приводом от электрического разряда.
Сильфонный компрессор состоит из цилиндра 1, бака 2 и блока управления 3. Внутри цилиндра 1 находятся два идентичных сильфона 4 и 5. Сильфон 4 (также как и сильфон 5) со стороны неподвижного конца имеет два отверстия с впускным 6 (8) и выпускным 7 (9) клапанами. Перегородка 10, разделяющая сильфоны 4 и 5 и жестко соединенная с ними со стороны подвижных концов, а также разделяющая пространство между сильфонами 4, 5 и цилиндром 1, перемещается вдоль направляющих 11, имеющих на концах упоры 12, 13. ограничивающие ход перегородки 10.
Читайте также: Безмасляный коаксиальный компрессор aero 180 6 пр во foxweld кнр
Возвратно-поступательное перемещение перегородки 10 осуществляется посредством поочередных электрических разрядов на электродах 14, 15 в непроводящей жидкости 16, поступающей из бака 2 через трубки 17, 18, в которых находятся управляемые электроклапаны 19, 20. Управление электрическими разрядами на электродах 14, 15 и электроклапанами 19, 20 осуществляется от блока управления 3.
Работа компрессора осуществляется следующим образом.
На фиг.1 показано положение перечисленных функциональных элементов компрессора, когда перегородка 10 находится в крайнем правом положении. При этом в результате пониженного давления внутри растянутого сильфона 4 относительно давления всасывания и давления нагнетания впускной клапан 6 открыт, а выпускной клапан 7 закрыт, а в результате повышенного давления в сжатом сильфоне 5 относительно давления всасывания и нагнетания впускной клапан 8 закрыт, выпускной клапан 9 открыт. Электроклапан 20 открыт, электроклапан 19 закрыт.
Далее от блока 3 управления закрывается электроклапан 20, а элоктроклапан 19 открывается, и на электроды 15 подается импульс высокого напряжения, в результате которого между электродами происходит электрический разряд, под действием которого в зоне электродов 15 за счет большой плотности энергии происходит импульсное парообразование жидкости 16, приводящее к увеличению давления внутри полости II, что вызывает осевое перемещение перегородки 10 с сильфонами 4 и 5 таким образом, что сильфон 4 сжимается, а сильфон 5 растягивается, происходит выдавливание жидкости и пара из полости 1 через открытый электроклапан 19, трубку 17 в бак 2 и одновременно сжатие газа внутри сильфона 4, в результате чего закрывается впускной клапан 6 и открывается выпускной клапан 7, а в растягивающемся сильфоне 5 открывается впускной клапан 8 и закрывается выпускной клапан 9.
На фиг.2 показано положение перечисленных функциональных элементов компрессора, когда перегородка 10 находится в крайнем левом положении. При этом электроклапан 19 открыт, электроклапан 20 закрыт. Выпускной клапан 7 в сильфоце 4 открыт, а впускной клапан 6 закрыт, в сильфоне 5 выпускной клапан 9 закрыт, а впускной клапан 8 открыт.
Далее от блока управления 3 закрывается электроклапан 19, а электроклапан 20 открывается и на электроды 14 подается импульс высокого напряжения, в результате которого между электродами происходит электрический разряд, под действием которого в зоне электродов 14 за счет большой плотности энергии происходит импульсное парообразование жидкости 16, приводящее к увеличению давления внутри полости I, что вызывает осевое перемещение перегородки 10 с сильфонами 4 и 5 таким образом, что сильфoн 4 растягивается, а сильфон 5 сжимается, происходит выдавливание жидкости и пара из полости II через открытый электроклапан 20, трубку 18 в бак 2 и одновременно сжатие газа внутри сильфона 5, в результате чего закрывается впускной клапан 8 и открывается выпускной клапан 9, а в растягивающемся сильфоне 4 открывается впускной клапан 6 и закрывается выпускной клапан 7.
После чего рассмотренная последовательность повторяется.
1. Сильфонный компрессор, содержащий два соосно соединенных между собой сильфона, разделенных подвижной перегородкой, отличающийся тем, что сильфоны расположены в цилиндре и закреплены своими неподвижными концами на основаниях цилиндра, в каждом из которых выполнено по два отверстия с впускным и выпускным клапанами, подвижная перегородка выполнена сплошной по меньшей мере на ее части, разделяющей полости сильфонов, и разделяет полости сильфонов и пространство между сильфонами и цилиндром, которое заполнено непроводящей жидкостью и в котором по разные стороны от перегородки введены, по меньшей мере, по одной паре электродов, с цилиндром посредством трубок с электроклапанами соединен бак с жидкостью.
2. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен блоком управления, соединенным с электродами и с электроклапанами с возможностью поочередного осуществления электрических разрядов на электродах и открытия и закрытия электроклапанов.
3. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности цилиндра имеются направляющие, выполненные с возможностью продольного перемещения перегородки, и упоры, расположенные по разные стороны от перегородки, ограничивающие ее ход.
4. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что в части перегородки, которая контактирует с жидкостью, выполнены отверстия.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
📺 Видео
Спиральный цифровой компрессор Digital Scroll Copeland.Скачать
Как работает спиральный компрессорСкачать
Компрессор своими руками. Смазка с помощью гидроусилителя.Скачать
Сравнение китайского компрессора, поршневого и мембранного.Скачать
Выбираем компрессор для шиномонтажа + фильтр, лубрикатор, шланги, масло. Что Вы должны знать об этомСкачать
супер идея мембранного компрессора или что можно сделать из топливных насосовСкачать
как ЛЕГКО сделать ВОМ или ГИДРОМОТОР из НШ.Скачать
Аксиально-поршневые регулируемые насосы - устройство и принцип работыСкачать
Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать
Обзор винтового компрессора. Давление в системе.Скачать
Работа винтового компрессора, его принцип действия и устройство.Скачать
Поршневой компрессорСкачать
Центробежный компрессорСкачать
Какой компрессор лучше? Достоинства, недостатки, сравнение компрессоров.Скачать
Аксиально-поршневой насос и гидромотор устройство и принцип работыСкачать
Принцип работы спиральных компрессоровСкачать
✅Как обслужить ВИНТОВОЙ Компрессор?В Шоке от Увиденного...Скачать
Спиральный компрессор - устройство, принцип работыСкачать
