ВОЗДУШНАЯ СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОРШНЕВЫХ МАШИН

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к компрессоростроению, и может быть использовано при конструировании и разработке поршневых компрессоров с воздушным охлаждением.
Известна воздушная система охлаждения тепловых поршневых машин, содержащая по меньшей мере один блок цилиндра и головку блока цилиндра с ребрами охлаждения, центробежный вентилятор, установленный на коленчатом валу, закрытый направляющим кожухом, и дефлектор, расположенный соосно с рабочей камерой двигателя вокруг цилиндра и головки блока цилиндра, ребра охлаждения выполнены в виде суженных пластин, спирально закрученных от головки блока цилиндра до нижней его части, а дефлектор выполнен цилиндрическим, суженным на конус.(Патент Российской Федерации №78870 от 10.12.2008).
Недостатком данной системы является низкий коэффициент полезного действия, большая мощность приводного двигателя из-за того, что конструктивное выполнение не обеспечивает изотермический процесс из-за воздушного сопротивления, возникающего в дефлекторе, тем самым воздух идущий в дефлектор поступает частично.
Наиболее близким к предполагаемой полезной модели является воздушная система охлаждения тепловых поршневых машин, содержащая, по меньшей мере, один блок цилиндра и головку блока цилиндра с ребрами охлаждения, центробежный вентилятор, установленный на коленчатом валу, закрытый направляющим кожухом и дефлектор, расположенный соосно с рабочей камерой двигателя вокруг цилиндра и головки блока, ребра охлаждения выполнены в виде суженных пластин, спирально закрученных от головки блока до нижней части, дефлектор выполнен цилиндрическим, суженным на конус, а компрессор снабжен вытяжным вентилятором, установленным на коленчатом валу, на входе в компрессор, закрытый вытяжным кожухом, соединенным с сужающимся конусом в месте вытяжных отверстий. (Патент Российской Федерации №97443 от 10.09.2010).
Недостатком данной системы является то, что конструктивное выполнение не обеспечивает изотермический процесс из-за того, что воздух подающийся на охлаждение головки блока цилиндра предварительно не охлаждается.
Задачей полезной модели является уменьшение мощности привода компрессора путем эффективного охлаждения рабочей среды на протяжении полного цикла компрессора.
Указанная задача и технический результат достигается тем, что воздушная система охлаждения тепловых поршневых машин, содержащая, по меньшей мере, один блок цилиндра и головку блока цилиндра с ребрами охлаждения, вытяжной вентилятор, установленный на коленчатом валу, закрытый вытяжным кожухом и дефлектор, расположенный соосно с рабочей камерой компрессора вокруг цилиндра и головки блока, ребра охлаждения выполнены в виде суженных пластин, спирально закрученных от головки блока до нижней части, дефлектор выполнен цилиндрическим, суженным на конус, компрессор снабжен ресивером, подающей и нагнетающей магистралями, перепускным клапаном и дросселирующим устройством, причем ресивер связан с компрессором подающей магистралью, а нагнетающей магистралью с дросселирующим устройством, установленным в дефлекторе, через перепускной клапан.
Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области и смежных областях позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных существенными отличительными признаками в заявляемом устройстве.
На чертеже приведена схема полезной модели.
Воздушная система охлаждения тепловых машин содержит блок цилиндра и головку блока цилиндра 1 с ребрами охлаждения, вытяжной вентилятор 2 установленный на коленчатом валу, закрытый вытяжным кожухом 3 и дефлектор 4, расположенный соосно с рабочей камерой компрессора вокруг цилиндра и головки блока, ребра охлаждения выполнены в виде суженных пластин, спирально закрученных от головки блока до нижней части, дефлектор выполнен цилиндрическим, суженным на конус, компрессор снабжен ресивером 5, связанным подающей магистралью 6 с компрессором, и нагнетающей магистралью 7, дросселирующим устройством 8 установленным в дефлекторе, между ресивером и дросселирующим устройством установлен перепускной клапан 9.
Компрессор работает следующим образом. При нагнетании малая часть воздуха по подающей магистрали 6 поступает в ресивер 5. Через перепускной клапан 9 по нагнетающей магистрали 7 воздух поступает к дросселирующему устройству 8. Проходя через дроссель, воздух дросселируется, при этом температура воздуха понижается. Далее холодный воздух подается в межреберные каналы. Так как межреберные каналы образованны охлаждающими ребрами головки блока цилиндра 1 закрыты с боков дефлектором 4, то охлаждающий воздух протекает по всей длине указанных каналов, обеспечивая эффективное охлаждение головки и наиболее теплонапряженной верхней зоны цилиндра. Отвод охлаждающего воздуха производится за счет вытяжного вентилятора 2 через вытяжной кожух 3 из нижней части дефлектора 4 в отверстие в вытяжном кожухе 3 и отводится в окружающую среду. Что исключает возможность образования воздушных пробок и обеспечивает постоянную циркуляцию охлаждающего воздуха в дефлекторе.
Использование предлагаемой системы охлаждения обеспечит отвод тепла от головки блока цилиндра, при этом сжатие газа в компрессоре будет близок к изотермическому процессу, что позволяет снизить показатель политропы сжатия и соответственно уменьшение работы совершаемою компрессором на сжатие газа. Уменьшив работу совершаемою компрессором на сжатие газа можно понизить мощность привода компрессора. Следовательно полезная модель позволяет снизить мощность привода компрессора и его массово-габаритные характеристики.