ПОРШНЕВОЙ НАГНЕТАТЕЛЬ ГАЗА
PISTON GAS SUPERCHARGER

Предлагаемое изобретение относится к области компрессоростроения, а именно к устройствам для нагнетания газа поршневого типа, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.
Известен нагнетатель газа или жидкости поршневого типа (см. книгу Касаткина А.Г. «Основные процессы и аппараты химической технологии», М.: Альянс, 2005 г., стр.158, рис.IV-3а), содержащий цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами и поршень, установленный в цилиндре с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения.
Недостатками указанного нагнетателя являются низкая производительность из-за малого рабочего объема цилиндра и сложность конструкции и обслуживания из-за наличия сложной клапанной системы.
Прототипом является поршневой нагнетатель газа (см. А.с. СССР №1216423, МКИ F04B 31/00, БИ №9, 1986 г.), содержащий цилиндр с открытым торцом, расположенную соосно цилиндру нагнетательную емкость с входным отверстием, сообщенным с цилиндром со стороны его открытого торца, и размещенный в цилиндре поршень, открытый торец цилиндра расположен относительно емкости с зазором.
Недостатком прототипа является низкая производительность из-за попадания в нагнетательную емкость не всей выброшенной из цилиндра газовой струи вследствие ее рассеивания до входа во входное отверстие нагнетательной емкости.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности.
Задача осуществляется тем, что в поршневом нагнетателе газа, содержащем цилиндр с открытым торцом, расположенную соосно цилиндру нагнетательную емкость с входным отверстием, сообщенным с цилиндром со стороны его открытого торца, и размещенный в цилиндре поршень, открытый торец цилиндра расположен относительно емкости с зазором, согласно изобретению между нагнетательной емкостью и цилиндром установлен нагнетательный патрубок, соосно расположенный, с зазором, и относительно нагнетательной емкости, и относительно цилиндра, причем диаметр нагнетательного патрубка больше диаметра цилиндра и меньше диаметра нагнетательной емкости.
На чертеже представлена схема поршневого нагнетателя газа.
Поршневой нагнетатель содержит цилиндр 1 с открытым торцом 2, поршень 3, размещенный в цилиндре с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения, и расположенную соосно цилиндру и с зазором относительно его открытого торца нагнетательную емкость 4 с входным отверстием 5. Между цилиндром 1 и нагнетательной емкостью 4 установлен нагнетательный патрубок 6, соосно расположенный цилиндру, с зазором 7 относительно цилиндра и с зазором 8 относительно нагнетательной емкости.
Диаметр нагнетательного патрубка 6 больше диаметра цилиндра 1 и меньше диаметра нагнетательной емкости 4.
Нагнетатель работает следующим образом.
Поршень 3 совершает в цилиндре 1 осевое возвратно-поступательное движение, при этом длина хода поршня намного меньше длины цилиндра. При совпадении частоты вынужденных колебаний поршня 3 с частотой собственных колебаний в цилиндре 1 газа, вследствие явления резонанса, в цилиндре возникают периодические ударные волны, и порции газа выбрасываются из цилиндра через его открытый торец в нагнетательный патрубок 6. Так как диаметр нагнетательного патрубка 6 больше диаметра цилиндра 1, выходящая из цилиндра газовая струя полностью войдет в нагнетательный патрубок. Одновременно в результате эжекции через зазор 7 между нагнетательным патрубком 6 и цилиндром 1 в нагнетательный патрубок устремится газ из пространства вне цилиндра. Из нагнетательного патрубка 6 газ выбрасывается через входное отверстие 5 в нагнетательную емкость 4. Так как диаметр входного отверстия 5 нагнетательной емкости 4 больше диаметра нагнетательного патрубка 6, выходящая из нагнетательного патрубка газовая струя полностью войдет через входное отверстие 5 в нагнетательную емкость 4. Одновременно в результате эжекции через зазор 8 между нагнетательной емкостью 4 и нагнетательным патрубком 6 в нагнетательную емкость устремится газ из пространства вне нагнетательного патрубка.
Технико-экономическая эффективность от использования изобретения достигается за счет увеличения производительности. Это стало возможным благодаря размещению между цилиндром и нагнетательной емкостью нагнетательного патрубка, соосно расположенного цилиндру и с зазором как относительно нагнетательной емкости, так и относительно цилиндра, и выполнению диаметра нагнетательного патрубка больше диаметра цилиндра и меньше диаметра нагнетательной емкости.