КОМПРЕССОР

Полезная модель относится к компрессоростроению, в частности к поршневым компрессорам с жидкостными поршнями.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является компрессор, содержащий две рабочие камеры, каждая имеющая газовую и гидравлическую полости, гидролинию, соединяющую гидравлические полости, в которой установлен насос с приводом, привод снабжен электрически соединенными между собой переключателями направления вращения с контактами, управляемыми поплавковыми датчиками (изобретение SU 1687855, МПК F04B 35/02, опубликовано 30.10.1991 г.). Недостатком известных компрессоров является наличие механической связи поплавковых датчиков с контактами управления насосом, требующая сложных уплотнительных устройств, но не исключающая утечек рабочего тела, что приводит к остановке работы компрессора. Задачей заявляемой полезной модели является повышение герметичности компрессора с одновременным упрощением конструкции.
Для решения поставленной задачи предлагается компрессор, содержащий две рабочие камеры, каждая имеющая газовую и гидравлическую полости, гидролинию, соединяющую гидравлические полости, в которой установлен насос с приводом, привод снабжен электрически соединенными между собой переключателями направления вращения с контактами, управляемыми поплавковыми датчиками в качестве контактов используют магнитные герконы, а поплавковые датчики обладают магнитными свойствами.
На фигуре представлена схема заявляемого устройства.
Заявляемый Компрессор состоит из двух резервуаров 1 и 2, соединенных в нижней части гидролинией с жидкостным насосом 3. Резервуары заполнены жидкостью с таким расчетом, что при полном заполнении одного из резервуаров количество жидкости было достаточным чтобы «всплыли» магнитные поплавки 15 и 16, в то же время другой резервуар остается пустым. В верхнебоковой части резервуаров расположены впускные «затопленные» клапана 4 и 5, через которые всасывается газ в резервуары. В верхней крышке резервуаров расположены выпускные клапана 6 и 7. Магнитные поплавки 8 и 9, при всплытии замыкают магнитные герконы 10 и 11. Выпускные клапана соединены трубопроводом с отделителем жидкости 12, из которого жидкость возвращается в линию всасывания.
В верхней части резервуаров расположены теплообменники охладители 13 и 14, для отвода тепла от газа в процессе сжатия.
Устройство работает следующим образом. Жидкостный насос 3 перекачивает жидкость из одного резервуара в другой, для примера пусть из 1 во 2. Тогда в 1 создается разрежение, выпускной клапан 6 закрыт, в 1 поступает газ сквозь впускной клапан 4. Во 2 резервуаре напротив происходит сжатие газа, плотность и температура газа повышаются и теплообмен (охлаждение) через теплообменник 14 становиться более интенсивным. Сжатие газа в 2 происходит с более низкой температурой, чем при адиабатном сжатии. Когда давление газа достигает давления в линии нагнетания, открывается выпускной клапан 7 и газ вытесняется из резервуара в отделитель жидкости 12. Жидкость, поднимаясь, омывает теплообменник 14 и также охлаждается. Уровень жидкости поднимается до магнитного поплавка 9, который всплывает и замыкает магнитный геркон 11. Цепь магнитного геркона сообщает контроллеру управления насосом, что необходимо сменить направление перекачивания жидкости. Контроллер меняет направление перекачивания жидкости на противоположное, теперь насос 3 перекачивает жидкость из резервуара 2 в резервуар 1. В резервуаре 2 создается разрежение, выпускной клапан 7 закрывается и газ всасывается через впускной клапан 5. В резервуаре 1 давление повышается, впускной клапан 4 закрыт, температура газа растет, теплообменник 13 охлаждает газ в процессе сжатия. Далее с ростом давления открывается выпускной клапан 6, газ вытесняется в отделитель жидкости 12. В отделителе жидкости 12 жидкость оседает и возвращается в линию всасывания. Уровень жидкости в резервуаре 1 достигает магнитного поплавка и поднимает его. Магнитный поплавок 8 замыкает магнитный геркон 11, цепь которого сообщает контроллеру управления насосом, о необходимости сменить направление перекачивания жидкости насосом 3.
Конструкция впускных клапанов 4 и 5, с уклоном впускного патрубка в сторону клапанов позволяет жидкости «затопить» впускные клапана. При «затоплении» клапанов жидкостью, утечки сквозь не плотности снижаются. Вязкость жидкости значительно превосходит вязкость газа, поэтому сквозь клапана протечет незначительное количество жидкости.
Расстояние от геркона до магнитного поплавка настраивается таким образом, чтобы геркон срабатывал, когда уровень жидкости достигнет выпускного клапана. Цель такой настройки в уменьшении «мертвого (вредного) объема». Когда уровень жидкости достигает выпускного клапана, объем газа в резервуаре стремится к нулю.
Назначение магнитных поплавков 15 и 16 - контроль объема жидкости. Объема жидкости циркулирующего в системе должно быть достаточно для заполнения резервуара до выпускного клапана, при этом магнитные поплавки 15 и 16 также должны быть в жидкости. В процессе работы компрессора происходит потеря жидкости, вынос вместе с газом через линию нагнетания. Когда объем жидкости уменьшится настолько, что магнитный поплавок 15 или 16 останется без жидкости, то магнитный герконы 17 или 18 замкнет цепь и сообщит контроллеру управления насосом о нехватки жидкости в системе. При нехватке жидкости работоспособность будет нарушена, в жидкостный насос 3 попадет газ и начнется его интенсивный износ. Уровень жидкости не сможет подняться до управляющих магнитных поплавков 8 и 9 и автоматическая смена направление перекачивания жидкости не произойдет. Таким образом, при сигнале от геркона 17 или 18, о нехватке жидкости, контроллер управления насосом незамедлительно должен остановить работу жидкостного насоса 3.
Теплообменники 13 и 14 охлаждают газ и жидкость при сжатии. Циркуляция охладителя в теплообменниках 13 и 14 рассчитывается таким образом, чтобы в процессе сжатия не произошло переохлаждение сжимаемого газа, и не начался процесс конденсации газа. Применение теплообменника позволяет в целом повысить КПД и предотвратить перегрев газа. При охлаждении газа во время сжатия, процесс сжатия газа от адиабатного стремится к изотермическому, что позволит уменьшить общее энергопотребление.