RO135278A0 - Air conditioning systems with decontamination by thermal treatment - Google Patents
Air conditioning systems with decontamination by thermal treatment Download PDFInfo
- Publication number
- RO135278A0 RO135278A0 ROA202100354A RO202100354A RO135278A0 RO 135278 A0 RO135278 A0 RO 135278A0 RO A202100354 A ROA202100354 A RO A202100354A RO 202100354 A RO202100354 A RO 202100354A RO 135278 A0 RO135278 A0 RO 135278A0
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- piston
- gas
- air
- liquid
- compression
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/16—Filtration; Moisture separation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/0005—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00 adaptations of pistons
- F04B39/0022—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00 adaptations of pistons piston rods
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G2257/00—Regenerators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G2270/00—Constructional features
- F02G2270/70—Liquid pistons
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Abstract
Description
SISTEME DE CONDIȚIONARE A AERULUI CU DECONTAMINARE PRIN TRATAMENT TERMICHEAT-TREATMENT DECONTAMINATION AIR CONDITIONING SYSTEMS
Invenția se referă la un procedeu prin care oricărui sistem de condiționare a aerului din stadiul actual al tehnicii, local sau centralizat, i se poate implementa, prin tratare termică, un sistem termodinamic de decontaminare a aerului destinat respirației. Acest sistem de decontaminare și sterilizare poate fi aplicat și în mod independent de cel de condiționare, dar poate fi aplicat și unor configurații noi de sisteme de condiționare a aerului, propuse prin această invenție.The invention relates to a process by which any state-of-the-art air conditioning system, local or centralized, can be implemented, by heat treatment, a thermodynamic system for decontamination of air for respiration. This decontamination and sterilization system can also be applied independently of the air conditioning system, but it can also be applied to new configurations of air conditioning systems proposed by this invention.
In afara sistemelor de filtrare a aerului contaminat (individuale sau centralizate), cu un grad mai mare, sau mai mic de reținere a agenților patogeni (și nepatogeni), în stadiul actual al tehnicii există o multitudine de procedee de sterilizare a aerului destinat habitatului, care se bazează pe comportarea agenților patogeni sub acțiunea distructivă a diferitelor procese fizice sau chimice: iradierea germicidă cu raze ultraviolete, adsorbția germenilor cu carbon activat, sterilizarea prin ionizare, sterilizarea cu plasmă, sterilizarea prin trecerea aerului contaminat printr-un mediu polarizat electronic, oxidarea fotocatalitică și cea fotoelectrochimică, atragerea particulelor într-un bioreactor, oxidarea particulelor prin generare de ozon (un oxidant foarte puternic), etc. Eficiența acestor tehnologii, cel puțin în condiții de laborator, poate fi deosebit de mare. Deși unele din aceste tehnologii sunt într-o fază mai puțin avansată de cercetare, sau elaborat și sunt aplicate din ce în ce mai mult, unele procedee de sterilizare bazate pe aceste fenomene, dar mai trebuiesc rezolvate o serie de probleme de securitate, de reducerea costurilor de producție și de întreținere, etc.In addition to contaminated air filtration systems (individual or centralized) with a higher or lower degree of pathogen (and non-pathogenic) retention, there are a variety of habitat sterilization processes in the state of the art at the state of the art. which is based on the behavior of pathogens under the destructive action of various physical or chemical processes: germicidal irradiation with ultraviolet rays, adsorption of activated carbon germs, ionization sterilization, plasma sterilization, sterilization by passing air contaminated by an electronically polarized medium, oxidation photocatalytic and photoelectrochemical, attracting particles in a bioreactor, oxidizing particles by generating ozone (a very strong oxidant), etc. The efficiency of these technologies, at least in laboratory conditions, can be particularly high. Although some of these technologies are in a less advanced stage of research, or developed and are being applied more and more, some sterilization procedures based on these phenomena, but still have to solve a number of security issues, such as production and maintenance costs, etc.
Sterilizarea termodinamică (sisteme de decontaminare a aerului prin tratament termic) distruge agenții patogeni prin incinerare. Deși aceste sisteme sunt ușor de realizat și de implementat și pot fi extrem de eficiente (eficiență 100%, pentru o temperatură de incinerare suficient de ridicată, aplicată o perioadă de timp suficient de mare), sunt destul de puțin folosite în stadiul actual al tehnicii. Au fost studiate și propuse spre brevetare și utilizare mai multe procedee. Iată câteva exemple : - US2564898 (A): Air sterilizer - US5441710 (A): Airflow sterilizerThermodynamic sterilization (air decontamination systems by heat treatment) destroys pathogens by incineration. Although these systems are easy to make and implement and can be extremely efficient (100% efficiency, for a sufficiently high incineration temperature, applied for a sufficiently long period of time), they are quite little used in the current state of the art. . Several processes have been studied and proposed for patenting and use. Here are some examples: - US2564898 (A): Air sterilizer - US5441710 (A): Airflow sterilizer
- GB499074 (A): Arrangement for electrically heating air and other gases to high temperatures - US3654432 (A): Electrically heated catalytic air purifier- GB499074 (A): Arrangement for electrically heated air and other gases to high temperatures - US3654432 (A): Electrically heated catalytic air purifier
- US5874050 (A): Room air sterilization device- US5874050 (A): Room air sterilization device
- FR2574298 (Al): Device for sterilisation by means of ducts with high temperature gradient - EP2522371 (A 1): Melhod and device for sterilization of a fluid phase- FR2574298 (Al): Device for sterilization by means of ducts with high temperature gradient - EP2522371 (A 1): Melhod and device for sterilization of a fluid phase
- CN203984693 (U) Ceramic heating core and air purifier employing same)- CN203984693 (U) Ceramic heating core and air purifier employing same)
- WO2005007207: Method and apparatus for the sterilisation of air that is intended to ventilate spaces requiring air with a low micro-organism content- WO2005007207: Method and apparatus for the sterilization of air that is intended to ventilate spaces requiring air with a low micro-organism content
Majoritatea acestor brevete și cereri de brevei, propun încălzirea, de cele mai multe ori prin mijloace electrice, a unui flux de aer, în convecție liberă, sau forțată, până la o temperatură considerată suficientă pentru calcinarea tuturor agenților patogeni vizați, urmată de refularea aerului cald în habitatul ales (după recuperarea, cel puțin parțială a căldurii primite sau, după amestecarea lui cu aerul din mediul ambiant). Unele din sistemele bazate pe aceste procedee au ajuns în faza de comercializare. Cel mai utilizat asemenea produs utilizează rezisloare electrice pentru încălzirea unui miez ceramic prevăzut cu o multitudine de canale înguste prin care trece aerul destinat utilizării. De cele mai multe ori. sistemele de decontaminare a aerului prin tratament termic sunt utilizate independent. Doar sistemele de decontaminare bazate pe procedee de sterilizare prin filtrare, prin ionizare, sau cu iradierea germicidă cu raze ultraviolete sunt folosite. în stadiul actual al tehnicii, în sistemele de condiționare a aerului.Most of these patents and patent applications propose the heating, most of the time by electrical means, of a flow of air, in free or forced convection, to a temperature considered sufficient to burn all the pathogens concerned, followed by the expulsion of air. warm in the chosen habitat (after recovery, at least partially of the received heat or, after mixing it with the ambient air). Some of the systems based on these processes have reached the marketing stage. The most widely used such product uses electric heaters to heat a ceramic core with a multitude of narrow channels through which the air intended for use passes. Most often. heat decontamination air decontamination systems are used independently. Only decontamination systems based on sterilization processes by filtration, ionization, or germicidal irradiation with ultraviolet rays are used. in the current state of the art, in air conditioning systems.
(ȚKȚ/1 (ȚKȚ / 1
RO 135278 AORO 135278 AO
Un alt procedeu de sterilizare termodinamică este aducerea aerului destinat respirației, prin comprimarea lui cvasiadiabatică până la o presiune corespunzătoare, dincolo de temperatura de calcinare. Procedeul a fost propus în cererile de brevet US3966407 (A): “Air sterilizing compressor system”, FR2539629A1/1983: “Process for producing sterile air for medical use and installation forcarrying out said method”, FR2758987A1/1997: „Sterilisation of air from hospital operating theatre”, ș.a. De exemplu, în primul dintre ele, este propus un sistem ce constă dintr-o buclă închisă de circulație a fluxului de aer, buclă care include incinta medicală ce necesită aer sterilizat, un compresor (este propus unul axial) cară să aducă aerul până la o temperatură apropiată de cea de sterilizare (propusă a fi 300° F), un regenerator care să corecteze și să mențină această temperatură un timp suficient pentru neutralizarea patogenilor (utilizând temperatura gazelor de eșapament a turbinei de gaz utilizată pentru acționarea compresorului), un detentor cvasiadiabatic (este propusă o turbină de expansiune) care să reducă temperatura gazului furnizat de regenerator până la temperatura necesară, sisteme adiacente de condiționare a aerului (filtrare, umidificare, tratare termică, etc). In alte cereri de brevet, pentru comprimarea și destinderea aerului sunt propuse și alte tipuri de compresoare, inclusiv cele cu piston, dar toate procedeele propuse sunt concepute pentru debite mari de aer, destinate unor încăperi cu volum mare, în special unora cu destinație medicală.Another thermodynamic sterilization process is to bring the air intended for respiration, by its quasi-diabetic compression to a suitable pressure, beyond the calcination temperature. The process was proposed in patent applications US3966407 (A): “Air sterilizing compressor system”, FR2539629A1 / 1983: “Process for producing sterile air for medical use and installation forcarrying out said method”, FR2758987A1 / 1997: “Sterilization of air from hospital operating theater ”, etc. For example, in the first of these, a system is proposed which consists of a closed loop for the circulation of air flow, a loop which includes the medical enclosure requiring sterilized air, a compressor (an axial one is proposed) which can bring the air up to a temperature close to that of sterilization (proposed to be 300 ° F), a regenerator that corrects and maintains this temperature long enough to neutralize pathogens (using the temperature of the gas turbine exhaust gas used to drive the compressor), a holder quasi-diabetic (an expansion turbine is proposed) to reduce the temperature of the gas supplied by the regenerator to the required temperature, adjacent air conditioning systems (filtration, humidification, heat treatment, etc.). In other patent applications, other types of compressors are proposed for compressing and expanding the air, including piston compressors, but all the proposed processes are designed for high air flow, intended for high-volume rooms, especially for medical purposes.
Invenția prezentată aici pornește de la CIB A/00025/27.01.2021 în care este descris un “Sistem de decontaminare a aerului prin tratament termic”, bazat pe același procedeu de sterilizare termodinamică, de aducere a temperaturii aerului destinat respirației (aer aflat într-o anumită locație, la temperatura mediului ambiant și la presiune atmosferică) până la cea de calcinare. prin comprimarea lui cvasiadiabatică până la presiunea corespunzătoare acestei temperaturi, urmată de o perioadă de menținere a aerului la această temperatură într-un regenerator, și de o destindere cvasiadiabatică „în oglindă”, până la temperatura mediului. O răcire, sau o încălzire (pe cale electrică, sau termodinamică) a aerului din regenerator, permite livrarea lui la o temperatură prestabilită (care poate fi diferită de cea a mediului ambiant). Spre deosebire de sistemele descrise anterior, în această cerere de brevet, atât compresorul cât și detentorul sunt dispozitive cu deplasare pozitivă, acționate electric, iar corecția temperaturii din regenerator se face tot prin procedee electrice, sau prin acțiune mecanică. Aceste caracteristici noi fac ca noul sistem să poată fi utilizat în mult mai multe domenii, să fie mai flexibil, să permită o gamă largă și ușor modificabilă de debite, de presiuni și de temperaturi, să poată fi realizat și la dimensiuni mici, astfel încât se pot realiza și sisteme de protecție individuale, precum și sisteme portabile. Un alt mare avantaj al acestui sistem este faptul că cea mai mare parte a energiei mecanice consumate de compresor este returnată sistemului de către detentor, reducând la minimum consumul energetic necesar sterilizării. Acesta este un avantaj hotărâtor față de oricaree alt sistem de sterilizare, iar flexibilitatea sistemului îl face ușor de implantat în orice sistem de ventilare, de încălzire/răcire și de condiționare a aerului destinat respirației. El este compatibil și poate fi cuplat cu majoritatea celorlalte sisteme de sterilizare din stadiul actual al tehnicii. Scopul principal al sistemului de sterilizare propus este obținerea unei sterilizări cât mai eficiente, la un preț de cost cât mai redus.The invention presented here starts from CIB A / 00025 / 27.01.2021 which describes a “system for decontamination of air by heat treatment”, based on the same process of thermodynamic sterilization, to bring the temperature of the air intended for respiration (air in a certain location, at ambient temperature and atmospheric pressure) to calcination. by compressing it quasi-diabatically to the pressure corresponding to this temperature, followed by a period of keeping the air at that temperature in a regenerator, and by a quasi-diabatic relaxation "in the mirror" until the ambient temperature. A cooling, or heating (electrically or thermodynamically) of the air in the regenerator, allows its delivery to a predetermined temperature (which may be different from that of the environment). Unlike the systems described above, in this patent application, both the compressor and the holder are positive displacement devices, electrically operated, and the temperature correction in the regenerator is also done by electrical processes, or by mechanical action. These new features allow the new system to be used in many more areas, to be more flexible, to allow a wide and easily modifiable range of flow rates, pressures and temperatures, and to be made to a small size, so that individual protection systems as well as portable systems can also be made. Another great advantage of this system is that most of the mechanical energy consumed by the compressor is returned to the system by the holder, minimizing the energy consumption required for sterilization. This is a crucial advantage over any other sterilization system, and the flexibility of the system makes it easy to implant in any ventilation, heating / cooling and air conditioning system for breathing. It is compatible and can be coupled with most other state-of-the-art sterilization systems. The main purpose of the proposed sterilization system is to obtain the most efficient sterilization possible, at the lowest possible cost.
Dezavantajul sistemului constă în faptul că, atunci când este amplasat în spații circulate, necesită luarea unor măsuri de siguranță și de protecție pentru evitarea consecințelor unor accidente care ar putea fi generate de defecțiuni materiale (uzură, defecte de fabricație) sau de funcționare, deoarece atingerea unei temperaturi de calcinare de minimum 200° C, prin comprimare adiabatică, necesită presiuni mai mari de 5,4 atmosfere, iar pentru temperaturi mai mari (necesare în cazul proceselor rapide), se ajunge la presiuni și mai mari. Din acest motiv, sistemele de sterilizare propuse în cererea A/00025/27.01.2021 sunt recomandate, cu precădere, instalațiilor centralizate, amplasate într- un spațiu tehnic securizat. Pentru sistemele locale și pentru cele individuale, aceste tipuri de sisteme de sterilizare sunt completele, conformThe disadvantage of the system is that, when it is located in circulating spaces, it requires safety and protection measures to be taken to avoid the consequences of accidents that could be caused by material defects (wear, manufacturing defects) or operation, because the a calcination temperature of at least 200 ° C, by adiabatic compression, requires pressures higher than 5.4 atmospheres, and for higher temperatures (necessary in the case of fast processes), even higher pressures are reached. For this reason, the sterilization systems proposed in application A / 00025 / 27.01.2021 are recommended, in particular, for centralized installations, located in a secure technical space. For local and individual systems, these types of sterilization systems are complete, according
RO 135278 AO invenției pe care o propunem aici, cu dispozitive suplimentare, care asigură protecția necesară. Prin adăugarea unor dispozitive suplimentare cu rol de condiționare a aerului, se pot obține sisteme combinate de sterilizare și de condiționare a aerului, mai eficiente și mai ieftine decât cele din stadiul actual al tehnicii.RO 135278 AO of the invention we propose here, with additional devices, which provide the necessary protection. By adding additional air conditioning devices, combined sterilization and air conditioning systems can be obtained that are more efficient and cheaper than those of the state of the art.
O primă modalitate de a realiza această combinare poate fi obținută prin implantarea sistemelor de sterilizare, așa cum sunt ele descrise în CIB A/00025, direct în sistemele de condiționare a aerului din stadiul actual al tehnicii, cumulând în acest fel, atât avantajele cât și dezavantajele celor două tipuri de instalații.A first way to achieve this combination can be achieved by implanting sterilization systems, as described in CIB A / 00025, directly in state-of-the-art air conditioning systems, thus cumulating both the advantages and the disadvantages. disadvantages of the two types of installations.
O modalitate îmbunătățită de realizare a acestei combinări este de a crea sisteme noi. în care componentele sistemului de sterilizare, prin operațiile pe care le execută, să capete un rol și în sistemul de condiționare a aerului, rezultatul fiind, pentru toate domeniile de aplicare, realizarea de sisteme de condiționare a aerului cel puțin la fel de performante, și care realizează, simultan, și funcția de sterilizare.An improved way to achieve this combination is to create new systems. in which the components of the sterilization system, through the operations they perform, also play a role in the air conditioning system, the result being, for all fields of application, the achievement of air conditioning systems at least as efficient, and which simultaneously performs the sterilization function.
Metoda cea mai performantă de realizare a sistemelor combinate de sterilizare și de condiționare a aerului este aceea de a modifica structura sistemelor de condiționare a aerului, înlocuind unele componente ale acestora utilizate în stadiul actual al tehnicii, cu o serie de componente noi, propuse în această invenție, componente care să permită satisfacerea simultană a tuturor cerințelor specifice ambelor obiective urmărite, cu costuri de producere și de exploatare acceptabile. Realizarea acestui deziderat necesită ca dispozitivele termotehnice din compunerea sistemului combinat (în mod deosebit compresoarele și detentoarele) să aibă caracteristici energetice diferite de cele ale dispozitivelor similare din stadiul actual al tehnicii. Evident, aceste noi dispozitive, mai performante, pot căpăta utilizări și în alte domenii de interes ale tehnicii, cum ar fi recuperarea energiei reziduale, lichefierea gazelor și sistemele de stocare a enrgiei.The most efficient method of realizing the combined sterilization and air conditioning systems is to modify the structure of the air conditioning systems, replacing some of their components used in the current state of the art, with a series of new components, proposed in this invention, components that allow all the specific requirements of both objectives to be met simultaneously, with acceptable production and operating costs. Achieving this goal requires that the thermotechnical devices in the composition of the combined system (in particular compressors and holders) have different energy characteristics from similar devices in the current state of the art. Obviously, these new, more powerful devices can be used in other areas of technical interest, such as waste energy recovery, gas liquefaction and energy storage systems.
Descrierea invenției se va face in legătură cu următoarele figuri:The description of the invention will be made in connection with the following figures:
- fig. 1: schema de principiu a calcinatorului cu un singur piston și cu valve unisens- fig. 1: Schematic diagram of a single piston and one-way valve
- fig. 2: schema de principiu a calcinatorului cu un singur piston și cu robinet cu 3 căi- fig. 2: Schematic diagram of the single-piston and 3-way valve
- fig. 3: schema de principiu a calcinatorului cu două pistoane, un rezervor și două valve unisens - fig. 4: schema de principiu a calcinatorului cu două pistoane, un rezervor și robinet cu 3 căi- fig. 3: Schematic diagram of the two-piston burner, a tank and two one-way valves - fig. 4: Schematic diagram of the two-piston burner, a 3-way tank and valve
- fig. 5: schema de principiu a calcinatorului cu două pistoane și robinet cu 3 căi- fig. 5: Schematic diagram of the two-piston burner and 3-way valve
- fig. 6: schema de principiu a compresorului cu paletă- fig. 6: principle diagram of the vane compressor
- fig. 7: schema de principiu a calcinatorului cu dispozitive cu paletă și rezervor intermediar- fig. 7: Schematic diagram of the computer with paddle and intermediate tank devices
- fig. 8: masca individuală ventilată- fig. 8: ventilated individual mask
- fig. 9: schema de principiu a unității combinate de sterilizare și de condiționare a aerului- fig. 9: Schematic diagram of the combined sterilization and air conditioning unit
- fig. 10: schema de principiu a densificatorului- fig. 10: principle diagram of the densifier
- fig. 10a: densificator cu ferestre pentru admisie și refulare- fig. 10a: densifier with windows for intake and discharge
- fig. 10b: densificator cu minidensificator pentru refulare- fig. 10b: densifier with minidensifier for discharge
- fig. 11: burete termic din arcuri elicoidale cu secțiune dreptunghiulară- fig. 11: thermal sponge made of helical springs with a rectangular section
- fig. 1 la: densificator cu casetă de refulare- fig. 1 to: thickener with discharge box
- fig. 12: burete termic din arcuri elicoidale și plăci metalice- fig. 12: thermal sponge made of helical springs and metal plates
- fig. 12a: sistem de cuplare dintre plăci și resorturi- fig. 12a: coupling system between plates and springs
- fig. 12b: burete termic din arcuri elicoidale și plăci metalice intercalate- fig. 12b: thermal sponge made of helical springs and interlocking metal plates
- fig. 12c: buretele termic din arcuri și plăci metalice intercalate, în poziția comprimată- fig. 12c: thermal sponge made of springs and interlocking metal plates, in the compressed position
- fig. 13: burete termic din corzi elastice și plăci metalice orizontale- fig. 13: thermal sponge made of elastic cords and horizontal metal plates
- fig. 14: burete termic din arcuri elicoidale și plăci metalice orizontale cu aripioare verticale - fig. 14a: buretele termic din fig. 14 în stare de maximă comprimare- fig. 14: thermal sponge made of helical springs and horizontal metal plates with vertical fins - fig. 14a: the thermal sponge from fig. 14 in a state of maximum compression
- fig. 14b: buretele termic din fig. 14 în stare de comprimare parțială- fig. 14b: the thermal sponge of fig. 14 in a state of partial compression
- fig. 15: burete termic din plăci metalice elastice arcuite- fig. 15: thermal sponge made of arched elastic metal plates
- fig. 16: burete termic din plăci metalice plane și plăci elastice arcuite; secțiune transversală și secțiune în plan- fig. 16: thermal sponge made of flat metal plates and arched elastic plates; cross section and plan section
RO 135278 AORO 135278 AO
- fig. 17: burete termic din plăci metalice plane orizontale montate pe suporți culisanți - fig. 18: burete termic din plăci metalice plane orizontale montate pe suporți-armonică - fig. 19: tijă telescopică a unui piston solid acționat hidraulic- fig. 17: thermal sponge made of horizontal flat metal plates mounted on sliding supports - fig. 18: thermal sponge made of horizontal flat metal plates mounted on harmonic supports - fig. 19: telescopic rod of a solid hydraulically operated piston
- fig. 20: densificator cu piston lichid etajat- fig. 20: thickened liquid piston densifier
- fig. 21: densificator cu piston lichid etajat și aspersoare- fig. 21: thickened liquid piston densifier and sprinklers
- fig. 22: secțiune orizontală a densificatorului cu piston lichid din fig.21 - fig. 23: detaliu de instalare a aspersoarelor din fig.21- fig. 22: horizontal section of the liquid piston densifier from fig.21 - fig. 23: installation detail of the sprinklers from fig.21
- fig. 24: configurație rezultată prin combinarea unui densificator cu piston lichid, a unui grup de densificatoare cu piston solid și a unui densificator cu piston de gaz- fig. 24: configuration resulting from the combination of a liquid piston densifier, a group of solid piston densifiers and a gas piston densifier
- fig. 25: densificator în două trepte realizat pe structura unui schimbător de căldură în plăci - fig. 26: densificator în două trepte, la care prima treaptă este realizată cu densificatoare cu piston lichid cu bule- fig. 25: two-stage densifier made on the structure of a plate heat exchanger - fig. 26: two-stage densifier, in which the first stage is made with bubble liquid piston densifiers
A. Instalația de sterilizare. Pentru obținerea efectului de decontaminare, invenția propune aparatul denumit, în continuare, „calcinator”. Având la bază acest aparat, prin combinarea lui cu elemente ale sistemelor din stadiul actual al tehnicii (în principal, măști individuale și componentele necesare realizării unei ventilări a incintei de lucru) pot fi create o multitudine de sisteme individuale, cu utilizări multiple, pentru o multitudine de scopuri, cu grade diferite de complexitate și cu performanțe adaptate scopului propus. Toate aceste sisteme trebuie să asigure debitul de aer sterilizat necesar respirației confortabile pentru un individ, cu un maximum de siguranță, și cu parametrii medicali, fizici și chimici optimi. întrucât necesarul de aer nu este în permanență același (cca 12 L/min în timpul activităților ușoare, cca 60 L/min în timpul activităților intense), se proiectează dimensiunile sistemului pentru un debit de 100 L/min (luând în considerare și pierderile prin neetanșeități) și se dotează cu un robinet (sau un alt procedeu) de reglare a debitului, manual, sau automat. Pentru aplatizarea fluctuațiilor de presiune cauzate de alternanța inspirație/expirație, volumul aerului dintre calcinator și mască trebuie să fie suficient de mare, sau să poată fi variat, de exemplu prin intercalarea unui sac gonflabil. In acest caz, instalația de sterilizare se obține prin combinarea a două componente: calcinatorul (aparatul activ, care produce aerul decontaminat) și masca individuală ventilată (partea pasivă, care protejează aerul decontaminat pe tot traseul parcurs). Pentru a asigura posesorului posibilitatea de deplasare, sistemul trebuie prevăzut cu un sistem de alimentare sigur și economic.A. Sterilization plant. In order to obtain the decontamination effect, the invention proposes the apparatus, hereinafter referred to as "calciner". Based on this device, by combining it with elements of the state-of-the-art systems (mainly individual masks and components necessary for the ventilation of the work room) a multitude of individual, multi-use systems can be created for a multitude of purposes, with different degrees of complexity and with performances adapted to the proposed purpose. All these systems must ensure the flow of sterilized air necessary for comfortable breathing for an individual, with maximum safety, and with optimal medical, physical and chemical parameters. as the air requirement is not always the same (approx. 12 L / min during light activities, approx. 60 L / min during intense activities), the dimensions of the system are designed for a flow rate of 100 L / min (taking into account the losses through leaks) and is equipped with a valve (or other process) for regulating the flow, manually, or automatically. To flatten the pressure fluctuations caused by alternating inspiration / expiration, the volume of air between the burner and the mask must be large enough or variable, for example by inserting an air bag. In this case, the sterilization installation is obtained by combining two components: the calciner (the active device, which produces the decontaminated air) and the individual ventilated mask (the passive part, which protects the decontaminated air along the entire route). To ensure that the owner is able to travel, the system must be fitted with a safe and economical supply system.
Obținerea unor instalații centralizate se realizează prin combinarea unui calcinator cu debit corespunzător, cu sisteme de colectare a aerului, cu sisteme de distribuire a aerului decontaminat, cu alte aparate specifice sistemelor de ventilare/climatizare, cu alte tipuri de aparate de decontaminare și cu sistemele individuale de protecție. Invenția propune și alte soluții tehnice prin care celelalte elemente ale sistemului: măști, filtre, conducte de legătură, supape, sisteme de alimentare cu energie, etc sunt modificate pentru valorificarea întregului potențial oferit de metoda calcinării.Obtaining centralized installations is achieved by combining a burner with appropriate flow, with air collection systems, with decontaminated air distribution systems, with other devices specific to ventilation / air conditioning systems, with other types of decontamination devices and with individual systems. protective. The invention proposes other technical solutions by which the other elements of the system: masks, filters, connecting pipes, valves, power supply systems, etc. are modified to capitalize on the full potential offered by the calcination method.
1. Calcinatorul. Proiectarea acestui dispozitiv se face ținând seama de destinația lui precisă: clasa (sau clasele) de microorganisme care trebuie combătută. Aceasta determină temperatura minimă Tm până la care trebuie încălzit aerul pentru obținerea efectului de calcinare și durata minimă t,n de menținere a acesteia, necesare pentru distrugerea completă a acestei/acestor clase de agenți patogeni. Dacă această temperatură minimă este depășită, și se ajunge la o valoare admisibilă TMim, există o durată de timp td<tm, în care temperatura aerului depășește temperatura minimă T,„, suficientă pentru o calcinare completă. Acest fapt permite adoptarea unei strategii de calcinare nonstop: creșterea progresivă a temperaturii aerului până la valoarea TMtm. peste valoarea Tm. urmată de o descreștere imediată (fără pauză) sub această valoare, astfel încât timpul în care valoarea temperaturii depășește valoarea Tm să fie superior valorii tj. In funcție de strategia aleasă, se alege configurația calcinatorului.1. The calciner. The design of this device is made taking into account its precise destination: the class (or classes) of microorganisms to be controlled. This determines the minimum temperature T m up to which the air must be heated to obtain the calcination effect and the minimum duration t, n to maintain it, necessary for the complete destruction of this / these classes of pathogens. If this minimum temperature is exceeded, and an permissible value T M i m is reached, there is a time period td <t m , in which the air temperature exceeds the minimum temperature T, „, sufficient for a complete calcination. This allows the adoption of a non-stop calcination strategy: the progressive increase of the air temperature up to the value of T M tm. over the value T m . followed by an immediate decrease (without pause) below this value, so that the time in which the temperature value exceeds the value T m is greater than the value tj. Depending on the chosen strategy, the configuration of the calculator is chosen.
RO 135278 AORO 135278 AO
Obținerea temperaturii necesare calcinării se face prin comprimarea cvasiadiabatică a gazului aspirat din mediul ambiant, realizată cu ajutorul unui compresor, iar a temperaturii necesare respirației, printr-un proces de destindere a acestuia (combinat, dacă e necesar și cu alte procedee termice suplimentare). Calcinatorul este realizabil cu orice tip de compresor și de detentor care pot îndeplini cerințele impuse de varianta de funcționare aleasă, prin urmare alegerea acestuia se face în funcție de performanțele de volum, greutate, cost, comoditate, etc ale întregului ansamblu. In descrierea care urmează, ne vom raporta, pentru exemplificare, îndeosebi la compresoare și detentoare cu piston.Obtaining the temperature required for calcination is done by quasi-diabatic compression of the aspirated gas from the environment, made with a compressor, and the temperature required for respiration, through a process of its expansion (combined, if necessary, with other additional thermal processes). The calciner can be made with any type of compressor and holder that can meet the requirements of the chosen operating variant, therefore its choice is made according to the performance of volume, weight, cost, convenience, etc. of the whole. In the following description, we will refer, for example, especially to compressors and piston holders.
Ideal ar fi ca procesul de comprimare a aerului aspirat să fie perfect adiabatic, caz în care, procesul de destindere perfect adiabatică care l-ar succeda, ar recupera integral energia consumată pentru comprimare. Cum un asemenea proces nu poate fi realizat din cauza schimbului de căldură inerent dintre aer și corpul compresorului (respectiv, al detentorului), la care se adaugă schimbul de căldură dintre corpul compresorului și mediul ambiant, procesul de comprimare-destindere duce la realizarea unei pompe de căldură, consumatoare de energie. Unul din obiectivele principale al proiectantului acestui aparat trebuie să fie obținerea unui consum minim de energie pe fiecare ciclu, pentru a asigura un consum energetic redus (pentru aparatele individuale, acest obiectiv determină o sursă de alimentare de dimensiuni reduse) și un sistem mai ușor, mai comod și mai simplu de manevrat, cu un cost mai mic.Ideally, the process of compressing the aspirated air should be perfectly adiabatic, in which case, the process of perfectly adiabatic expansion that would succeed it would fully recover the energy consumed for compression. As such a process cannot be performed due to the inherent heat exchange between the air and the compressor body (respectively the holder), to which is added the heat exchange between the compressor body and the environment, the compression-expansion process leads to a pump. heat consuming. One of the main objectives of the designer of this appliance should be to achieve a minimum energy consumption per cycle, in order to ensure a low energy consumption (for individual appliances, this objective determines a small power supply) and a lighter system, more convenient and easier to handle, at a lower cost.
C.l Varianta cu un piston. Dacă regimul de funcționare, descris în continuare, permite distrugerea completă a agentului patogen, aparatul de calcinare prevăzut cu un dispozitiv de acționare corespunzător, poate fi realizat cu un singur compresor 1, sau l.a (Fig. 1), care preia și rolul detentorului. Compresorul acestui aparat este compus din cilindrul 1.1, capacul 1.2, pistonul 1.3 și mecanismul de acționare 1.4. In capacul compresorului sunt montate două supape unisens (check valves) 1.5a și 1.5b (câte una pentru fiecare direcție de curgere). Partea inferioară a cilindrului, prin care se deplasează tija, sau biela pistonului, se deschide spre carter. Aerul refulat de calcinator fiind destinat respirației, la ieșirea din calcinator se montează un filtru de ulei și alte dispozitive de purificare.C.l Variant with a piston. If the operating mode, described below, allows the complete destruction of the pathogen, the calcining apparatus provided with a suitable actuator can be made with a single compressor 1, or l.a (Fig. 1), which also takes over the role of the holder. The compressor of this device consists of the cylinder 1.1, the cover 1.2, the piston 1.3 and the actuator 1.4. In the compressor cover are mounted two one-way valves (check valves) 1.5a and 1.5b (one for each flow direction). The lower part of the cylinder, through which the rod or piston rod moves, opens towards the crankcase. The air being blown out by the calciner is intended for breathing, an oil filter and other purifying devices are fitted at the exit of the calciner.
Dacă natura agenților patogeni permite acest lucru, se adoptă strategia nonstop. în care compresorul l.a (Fig.l) este acționat printr-un sistem clasic bielă-arbore cotit. Lungimea cilindrului compresorului este mai mare decât cursa pistonului, asfel încât între punctul mort superior și capac se formează un rezervor în care pot fi instalate componente ale dispozitivului (de exemplu, rezistențe electrice pentru încălzire Ir, termocuple, schimbătoare de căldură, etc). Turația motorului de acționare (care determină durata unui ciclu) se alege suficient de mică, astfel încât timpul necesar pistonului să parcurgă distanța dintre punctul T în care este atinsă temperatura minimă Tm în timpul cursei de comprimare și punctul în care această temperatură este atinsă în timpul cursei de destindere, să fie mai mare decât valoarea td.If the nature of the pathogens allows, a non-stop strategy is adopted. in which the compressor at (Fig. 1) is driven by a classic crankshaft system. The length of the compressor cylinder is longer than the stroke of the piston, so that a reservoir is formed between the top dead center and the cover in which components of the device can be installed (eg electrical heating elements Ir, thermocouples, heat exchangers, etc.). The speed of the drive motor (which determines the duration of a cycle) is chosen to be small enough that the time required for the piston to travel the distance between the point T at which the minimum temperature T m is reached during the compression stroke and the point at which this temperature is reached in during the expansion stroke, to be greater than the value of td.
In momentul inițial, cu pistonul în PMS, în rezervor se găsește aer la presiune atmosferică, supapa de admisie 1.5a este deschisă, iar supapa de refulare 1.5b (în această configurație, supapa 1.5b este acționată prin comenzi mecanice, sau electrice) este închisă. In regim staționar, deplasarea pistonului spre PMI, care determină umplerea părții inferioare a cilindrului cu aer la presiune atmosferică, este urmată imediat (fără pauză) de o deplasare spre PMS, trecând prin punctul T. Această deplasare este însoțită de comprimarea aerului până la presiunea nominală, corespunzătoare temperaturii Tadm. Pistonul nu staționează nici în această poziție, ci se deplasează, din nou, spre PMI. Ambele supapele fiind închise, are loc destinderea aerului până la o presiune apropiată de însoțită de recuperarea energiei de comprimare. Când pistonul ajunge în PMI. se deschide comandat, supapa de refulare 1.5b, astfel încât la deplasarea spre PMS care urmează, un volum de aer egal cu cel dintre PMI și PMS este refulat spre spațiul de lucru.Initially, with the PMS piston, there is air in the tank at atmospheric pressure, the intake valve 1.5a is open, and the discharge valve 1.5b (in this configuration, the valve 1.5b is operated by mechanical or electrical controls) is closed. In steady state, the displacement of the piston towards PMI, which causes the lower part of the cylinder to be filled with air at atmospheric pressure, is immediately followed (without pause) by a displacement towards PMS, passing through point T. This displacement is accompanied by air compression to nominal temperature, corresponding to the temperature Tadm. The piston does not stop in this position either, but moves again towards the PMI. With both valves closed, the air expands to a pressure close to the recovery of the compression energy. When the piston reaches the PMI. the control valve 1.5b opens in command, so that on the next trip to the PMS, a volume of air equal to that between the PMI and the PMS is pushed back to the workspace.
RO 135278 AORO 135278 AO
In cazul în care se cere un debit de alimentare tară fluctuații (de exemplu, dacă incinta de lucru are un volum redus), sistemul va fi compus din mai multe compresoare (cu defazarea corespunzătoare între pozițiile pistoanelor) acționate de către același arbore.If a fluctuating feed rate is required (for example, if the working chamber has a small volume), the system will be composed of several compressors (with the corresponding phase shift between the positions of the pistons) operated by the same shaft.
Dacă nu există motive de a limita superior acestâ temperatură, alegerea temperaturii maxime TMim trebuie să fie un compromis între avantajul scăderii (chiar până spre zero) duratei minime de menținere a acesteia (cu consecințe de simplificare constructivă și reducere de costuri) și dezavantajul creșterii pierderilor energetice, a creșterii costurilor cu izolarea termică și cu măsurile de siguranță suplimentare.If there is no reason to limit this temperature above, the choice of the maximum temperature T M im must be a compromise between the advantage of reducing (even to zero) the minimum duration of its maintenance (with consequences of constructive simplification and cost reduction) and the disadvantage increased energy losses, increased thermal insulation costs and additional safety measures.
Staționarea temporară a pistonului în punctul mort superior (sau micșorarea vitezei de deplasare a pistonului în această zonă) poate fi realizată, de exemplu, printr-un mecanism cu disc canelat 1.4b, sau printr-un alt tip de sistem cu came, prin acționarea pistonului cu ajutorul unui motor cu turație variabilă, prin folosirea unui motor hidraulic cu debit variabil (sau cu viteză variabilă) care generează un piston lichid a cărui viteză de deplasare variază conform unei funcții prescrise 1,4g, etc. In Fig.l este reprezentat un dispozitiv care utilizează mecanismul cu disc canelat. Un exemplu de astfel de sistem este cel din cererile de brevet FR2747155, WO/2008/094058. La acest tip de mecanism, tija 1.3a a pistonului este antrenată de mecanismul de acționare 1.4a, prin intermediul unui ax și al discurilor 1.4b. Pe una din suprafețele acestor discuri sunt profilate canale de ghidare 1,4p (al căror profil este dictat de ecuația mișcării 1,4g) în care rulează rulmenții 1,4c, care transmit energie mecanică atât dinspre axul motor spre piston, cât și în sens invers. In Fig.l se poate remarca, atât pe curba 1,4g, cât și pe configurația canalului 1.4p, că pe durata unui ciclu (o rotație a discului canelat 1,4p), pistonul trece de două ori prin PMI și o singură dată prin PMS.Temporary parking of the piston in the top dead center (or slowing down the speed of the piston in this area) can be achieved, for example, by a grooved disc mechanism 1.4b, or by another type of cam system, by actuating piston by means of a variable speed motor, by using a variable flow (or variable speed) hydraulic motor which generates a liquid piston whose travel speed varies according to a prescribed function 1,4g, etc. Fig. 1 shows a device using the grooved disk mechanism. An example of such a system is that of patent applications FR2747155, WO / 2008/094058. In this type of mechanism, the piston rod 1.3a is driven by the actuating mechanism 1.4a, by means of a shaft and the discs 1.4b. On one of the surfaces of these discs are profiled 1.4p guide channels (whose profile is dictated by the equation of motion 1.4g) in which the 1.4c bearings run, which transmit mechanical energy both from the motor shaft to the piston and in the direction inverse. In Fig. 1 it can be noticed, both on the 1.4g curve and on the 1.4p channel configuration, that during a cycle (a 1.4p grooved disk rotation), the piston passes twice through the PMI and once through PMS.
In acest regim, după o cursă completă a pistonului, din punctul mort superior PMS până în punctul mort inferior PMI (timp în care are loc admisia aerului în cilindru prin supapa de admisie), are loc închiderea supapei și deplasarea în sens invers a pistonului. După atingerea temperaturii minime de calcinare în interiorul compresorului (punctul T), pistonul își continuă cursa spre punctul mort superior, până în punctul A (punct în care temperatura gazului este superioară limitei minime de calcinare), unde staționează pentru un timp t,„/, după care compresorul devine detentor și pistonul execută cursa de întoarcere, ambele supape ale compresorului fiind închise. Pe durata acestei curse de întoarcere, pistonul cedează mecanismului motor energia primită în timpul cursei de comprimare (mai puțin cea pierdută prin frecare și cea pierdută prin transferul termic către mediul ambiant, atât pe durata cursei dute-vino, cât și în timpul staționării). După trecerea pistonului prin PMI, se deschide supapa de refulare și are loc evacuarea gazului din cilindru, spre punctul de utilizare.In this mode, after a full stroke of the piston, from the upper dead center PMS to the lower dead center PMI (time in which the air in the cylinder through the intake valve takes place), the valve closes and the piston moves in the opposite direction. After reaching the minimum calcination temperature inside the compressor (point T), the piston continues its stroke to the upper dead center, to point A (point where the gas temperature is above the minimum calcination limit), where it stands for a time t, '/ , after which the compressor becomes the holder and the piston executes the return stroke, both valves of the compressor being closed. During this return stroke, the piston yields to the engine the energy received during the compression stroke (minus that lost by friction and that lost by heat transfer to the environment, both during the round trip and during stationary). After passing the piston through the PMI, the discharge valve opens and the gas is discharged from the cylinder to the point of use.
Din punct de vedere al proceselor de transfer de căldură, intensitatea acestora depinde de temperatura pereților cilindrului pistonului și de temperatura lubrifiantului în timpul regimului staționar. Regimul staționar apare doar după o perioadă de timp de la pornirea aparatului, fiind necesară o perioadă de tranziție până la stabilizarea regimului nominal (ai cărui parametrii se modifică și atunci când există fluctuații importante ale parametrilor mediului ambiant). In regim staționar, temperatura lubrifiantului (de obicei, cu câteva grade Celsius superioară temperaturii mediului) este aproape constantă și depinde în special de modul în care este conceput și în care funcționează sistemul său de răcire. Și temperatura pereților cilindrului se stabilizează la anumite valori, dar nu este uniformă, existând variații atât radiale (în grosimea pereților cilindrului), cât și axiale. In zona punctului mort inferior PMI temperaturile pereților sunt doar cu puțin superioare temperaturii mediului, dar iau valori din ce în ce mai mari, pe măsură ce ne apropiem de punctul mort superior PMS. In Fig.2 este redată o diagrama T-s aproximativă a ciclului termodinamic parcurs de aerul din acest dispozitiv:From the point of view of heat transfer processes, their intensity depends on the temperature of the piston cylinder walls and the temperature of the lubricant during the steady state. The steady state occurs only after a period of time from the start of the device, being necessary a transition period until the stabilization of the nominal mode (whose parameters change even when there are significant fluctuations in the parameters of the environment). In steady state, the temperature of the lubricant (usually a few degrees Celsius above ambient temperature) is almost constant and depends mainly on how it is designed and how its cooling system works. The temperature of the cylinder walls also stabilizes at certain values, but it is not uniform, with both radial (in the thickness of the cylinder walls) and axial variations. In the PMI lower dead zone, the wall temperatures are only slightly higher than the ambient temperature, but they take on higher and higher values as we approach the PMS upper dead center. Fig. 2 shows an approximate T-s diagram of the thermodynamic cycle of air in this device:
- curba a-b corespunde admisiei gazului aflat la presiunea atmosferică po, având volumul specific vo, interval în care gazul, în contact cu pereții mai calzi, suferă o ușoară încălzire izobară, cu atât mai pronunțată, cu cât durata acestei etape este mai mare- curve a-b corresponds to the inlet of the gas at atmospheric pressure po, having the specific volume vo, interval in which the gas, in contact with the warmer walls, undergoes a slight isobaric heating, the more pronounced the longer the duration of this stage
RO 135278 AORO 135278 AO
- curba b-c corespunde comprimării cvasiizentropice: la începutul transformării, simultan cu comprimarea are loc și o absorbție de căldură dinspre pereții cilindrului, pentru ca, după ce temperatura gazului o depășește pe cea a pereților, sensul tranferului de căldură să se inverseze (această inversare nu este simultană în tot cilindrul). Punctul c (corespunzător punctului A al cilindrului) este cel în care temperatura gazului din cilindru atinge valoarea sa maximă.- the curve bc corresponds to the quasi-centropic compression: at the beginning of the transformation, simultaneously with the compression, a heat absorption from the cylinder walls takes place, so that, after the gas temperature exceeds that of the walls, the direction of the heat transfer reverses. is simultaneous throughout the cylinder). Point c (corresponding to point A of the cylinder) is where the temperature of the gas in the cylinder reaches its maximum value.
- curba c-d descrie răcirea izocoră din intervalul de timp în care pistonul staționează în punctul superior c (A).- curve c-d describes the isochoric cooling from the time in which the piston is stationary at the upper point c (A).
- curba d-e corespunde unei destinderi aproape adiabatice, însoțită de schimburile de căldură cu pereții cilindrului. Dacă pistonul revine în PMI, punctele a și e sunt situate pe aceeași izocoră. Temperatura și presiunea din acest punct sunt strâns legate de viteza de deplasare a pistonului (care, în interiorul unui ciclu, poate fi modificat în sensul dorit, prin sistemul de came), de temperatura maximă din cilindru (căreia îi corespunde o presiune maximă, dependentă de lungimea cursei pistonului până în punctul A și de timpul de staționare al pistonului în punctul A. In cele mai multe cazuri, datorită pierderilor de căldură din sistem spre mediu, atât temperatura cât și presiunea din punctul e sunt inferioare celor din punctul a. Dacă, din punct de vedere al confortului termic, o temperatură inferioară poate fi dorită, o presiune inferioară celei atmosferice presupune un lucru mecanic suplimentar (care va fi compensat parțial printr-o comprimare în sens invers, agentul motor fiind presiunea atmosferică). Sistemul cu came cu care este dotat aparatul, permite ca schimbarea sensului de deplasare al pistonului, după destindere, să se producă într-un punct diferit de PMI (punctul Im de pe graficul l.4g). Prin înlocuirea discului profilat l .4p, poziția Im poată fi mutată în orice alt punct prestabilit al cursei (de exemplu, punctul ei, pe aceeași izotermă, sau punctul e2, pe aceeași izobară cu punctul b). Pozițiile corespunzătoare ale pistonului sunt redate în Fig.l. Prin această metodă, pot fi obținute temperaturi ale aerului sterilizat inferioare temperaturii mediului, cu prețul unei energii consumate suplimentare și o creștere a temperaturi unui agent frigorific, sau a mediului în care este amplasat regeneratorul.- the curve corresponds to an almost adiabatic expansion, accompanied by heat exchanges with the cylinder walls. If the piston returns to the PMI, the points a and e are located on the same isocore. The temperature and pressure at this point are closely related to the speed of the piston (which, within a cycle, can be changed in the desired direction by the cam system), the maximum temperature in the cylinder (which corresponds to a maximum pressure, dependent the length of the piston stroke to point A and the stationary time of the piston at point A. In most cases, due to heat loss from the system to the environment, both the temperature and pressure at point e are lower than at point a. , in terms of thermal comfort, a lower temperature may be desired, a lower atmospheric pressure requires additional mechanical work (which will be partially compensated by a reverse compression, the engine being the atmospheric pressure). with which the device is fitted, allows the change in direction of movement of the piston, after expansion, to occur at a point other than the PMI (point I m on the graph l.4g). By replacing the .4p profiled disk, the Im position can be moved to any other predetermined point in the stroke (for example, its point, on the same isotherm, or point e 2 , on the same isobar with point b). The corresponding positions of the piston are shown in Fig.l. By this method, temperatures of the sterilized air lower than the ambient temperature can be obtained, at the cost of additional energy consumed and an increase in the temperatures of a refrigerant, or of the environment in which the regenerator is located.
O reducere a pierderilor de energie se poate realiza prin izolarea suplimentară a zonei celei mai calde a cilindrului li și/sau prin micșorarea transferului de căldură dintre pereții cilindrului din această regiune și pereții mai reci, din apropierea PMI, prin înglobarea în structura pereților a unui inel Îs cu conductivitate termică scăzută.A reduction in energy losses can be achieved by further insulating the warmest area of cylinder li and / or by reducing heat transfer between the cylinder walls in this region and the colder walls, near the PMI, by incorporating a Low thermal conductivity ring.
In ambele configurații descrise (în funcție de strategia aleasă), pentru micșorarea pierderilor generate de supapele cu secțiune de trecere redusă, cilindrul aparatului poate fi echipat (Fig.2) cu un singur orificiu de admisie-evacuare (pentru a realiza un diametru cât mai mare al căii de acces în cilindru), conectat la corpul unui ventil cu 3 căi 1.6 (care admite numai pozițiile fixe: închis 1.6a, mediu ambiant 1.6b, incintă activă 1.6c) comandat electric, sau mecanic. Ventilul cu 3 căi 1.6 este un robinet sferic 1.7 în a cărui bilă sunt prelucrate căile de trecere ale gazului. Bila robinetului este acționată prin intermediul axului 1.8 și a unui arbore cu camepentru sincronizarea corectă a etapelor de funcționare.In both described configurations (depending on the chosen strategy), in order to reduce the losses generated by the valves with a reduced passage section, the appliance cylinder can be equipped (Fig.2) with a single inlet-outlet (to achieve a diameter as cylinder path), connected to the body of a 3-way 1.6 valve (which only supports fixed positions: closed 1.6a, environment 1.6b, active enclosure 1.6c) electrically or mechanically controlled. The 1.6 3-way valve is a 1.7 spherical valve in which the gas passageways are processed. The valve ball is actuated by means of the 1.8 axis and a camshaft for the correct synchronization of the operating stages.
Poziția 1.6a este o poziție intermediară (de trecere) între faza de refulare și cea de admisie, poziția 1.6b este poziția în care are loc admisia aerului ambiental, poziția 1.6c este poziția în care are loc refularea aerului decontaminat, iar poziția 1,6d, similară cu poziția 1,6a, este poziția în care are loc comprimarea și destinderea.Position 1.6a is an intermediate (passage) position between the discharge phase and the inlet phase, position 1.6b is the position where the ambient air intake takes place, position 1.6c is the position where the decontaminated air is discharged and position 1, 6d, similar to position 1,6a, is the position in which compression and expansion take place.
Acest tip de valvă poate fi folosit cu succes și în alte aplicații.This type of valve can be used successfully in other applications.
C.2 Varianta cu două pistoane. In varianta analizată anterior, pentru a furniza incintei active o cantitate de aer decontaminat egală cu volumul cilindrului, pistonul trebuie să execute două curse aproape complete. In plus, o staționare a pistonului în apropierea PMS mărește timpul necesar furnizării acestui volum de aer. Aceeași cantitate de aer decontaminat poate fi obținută cu un aparat cu doi cilindrii, fiecare având volumul egal cu jumătate din volumul cilindrului din varianta precedentă, dacă o tranșă de aer este livrată la fiecare ciclu dus-înlors.C.2 Variant with two pistons. In the above version, in order to supply the active enclosure with a quantity of decontaminated air equal to the volume of the cylinder, the piston must perform two almost complete strokes. In addition, a stationary piston station near PMS increases the time required to supply this volume of air. The same amount of decontaminated air can be obtained with a two-cylinder device, each having a volume equal to half the volume of the cylinder in the previous version, if a tranche of air is delivered at each round trip cycle.
Elementele componente ale aparatului sunt reprezentate în Fig.3, cele 5 etape deThe components of the device are represented in Fig. 3, the 5 steps of
RO 135278 AORO 135278 AO
realizare ale obiectivului propus sunt aceleași, dar sunt repartizate între compresorul 2J (primele două faze ale ciclului complet) și detentorul 2.2 (celelalte 3 faze), deplasarea celor două pistoane fiind asigurată de mecanisme cu came, sau cu discuri profilate montate pe același ax, asigurând celor două aparate cicluri de aceeași durată:achievement of the proposed objective are the same, but are divided between the compressor 2J (the first two phases of the complete cycle) and the holder 2.2 (the other 3 phases), the movement of the two pistons being ensured by cam mechanisms or profiled discs mounted on the same shaft, providing the two devices with cycles of the same duration:
- într-o primă fază I, cu supapa de admisie deschisă, pistonul 2.13 se deplasează din PMS spre PMI, absorbind aer din atmosferă- in a first phase I, with the intake valve open, piston 2.13 moves from PMS to PMI, absorbing air from the atmosphere
- în faza a doua II, pistonul 2.13 se deplasează în sens contrar, cu ambele supape închise, până în punctul A, de maximă temperatură, comprimând cvasiizentropic gazul admis. Când pistonul 2.13 ajunge în punctul A, pistonul 2.23 ajunge în PMS al cilindrului 2.2.- in the second phase II, the piston 2.13 moves in the opposite direction, with both valves closed, up to point A, of maximum temperature, compressing the admitted gas quasi-asentropically. When piston 2.13 reaches point A, piston 2.23 reaches PMS of cylinder 2.2.
- urmează o fază corelată III, în care se deschid supapele 2.15b și 2.25a, în care pistonul 2.13 se deplasează spre PMS al cilindrului 2.1, iar pistonul 2.23 se deplasează spre PMI al cilindrului 2.2. până în punctul B (corespondentul pe acest cilindru al punctului A). Cele două mișcări sunt efectuate în așa fel încât volumul mărginit de cele două pistoane să rămînă constant pe durata acestui transfer. In urma acestei faze, gazul comprimat din cilindrul 2.1 este transferat în cilindrul 2.2. (pe conducta figurată cu linie întreruptă în Fig.3) fără consum de energie și fără ca gazul să-și modifice temperatura. Din acest moment se închide calea de comunicare dintre cei doi cilindrii, se deschide supapa de admisie a compresorului 2.1 și acesta își reia ciclul descris anterior. Tot din acest moment, în detentor poate avea loc o fază de staționare programată a pistonului, fază în care are loc un transfer termic (răcirea, sau încălzirea izocoră a gazului admis din detentor, în funcție de caracteristicile impuse gazului din incinta activă.- a correlated phase III follows, in which the valves 2.15b and 2.25a open, in which the piston 2.13 moves towards the PMS of cylinder 2.1 and the piston 2.23 moves towards the PMI of cylinder 2.2. to point B (the correspondent on this cylinder of point A). The two movements are performed in such a way that the volume bounded by the two pistons remains constant during this transfer. Following this phase, the compressed gas from cylinder 2.1 is transferred to cylinder 2.2. (on the pipe shown with a dashed line in Fig.3) without energy consumption and without the gas changing its temperature. From this point on, the communication path between the two cylinders is closed, the inlet valve of compressor 2.1 is opened and it resumes the cycle described above. Also from this moment, a programmed stationary stationary phase of the piston can take place in the holder, phase in which a heat transfer takes place (cooling, or isochoric heating of the gas admitted from the holder, depending on the characteristics imposed on the gas in the active enclosure.
- faza următoare din detentor este cea de destindere cvasiadiabatică IV, cu supapele 2.25a și 2.25b închise, fază în care detentorul cedează energie mecanică axului central al mecanismului de antrenare. La fel ca și în cazul precedent, pistonul poate fi programat, înainte de pornirea aparatului (prin înlocuirea discului profilat 1,4p), să se oprească, după destindere, în poziția care corespunde celui mai favorabil punct de pe diagramă, care să satisfacă și cerințele de consum energetic minim și confortul maxim în incinta activă. In acest sens, lungimea detentorului poate fi diferită de cea a compresorului.- the next phase in the holder is the quasi-diabetic expansion IV, with the valves 2.25a and 2.25b closed, in which the holder transfers mechanical energy to the central axis of the drive mechanism. As in the previous case, the piston can be programmed, before starting the device (by replacing the 1.4p profiled disc), to stop, after expansion, in the position corresponding to the most favorable point on the diagram, which satisfies and minimum energy consumption requirements and maximum comfort in the active enclosure. In this sense, the length of the holder may be different from that of the compressor.
- faza V are loc tot în detentor, constăîn evacuarea gazului din cilindru, prin supapa de evacuare 2.25b. spre incinta activă și se termină când pistonul 2.23 ajunge în PMS, simultan cu sosirea pistonului 2.13 în punctul A.- phase V also takes place in the valve, consists in the evacuation of the gas from the cylinder, through the exhaust valve 2.25b. to the active chamber and terminates when piston 2.23 reaches PMS at the same time as piston 2.13 arrives at point A.
C.3 Varianta cu două pistoane și un rezervor intermediar. Atunci când distrugerea agentului patogen necesită o perioadă de timp mai mare, sau atunci când se dorește un nivel superior de confort în incinta activă, e potrivii a se introduce un rezervor 5 între compresor și detentor. Prezența acestuia nu modifică substanțial diagrama de funcționare descrisă anterior. El preia integral faza III de răcire izocoră. Tranzitarea gazului se face prin cele două supape: supapa 2.31. care face legătura printr-o conductă, cu orificiul de evacuare a gazului comprimat din primul cilindru și supapa 2.32. care face legătura cu orificiul de admitere a gazului în detentor. Se păstrează și cerința ca mișcarea celor două pistoane să se sincronizeze în așa fel încât volumul de gaz dintre ele să nu se modifice pe durata transferului.C.3 Variant with two pistons and an intermediate tank. When the destruction of the pathogen requires a longer period of time, or when a higher level of comfort is desired in the active enclosure, it is appropriate to insert a tank 5 between the compressor and the holder. Its presence does not substantially alter the operating diagram described above. It completely takes over phase III of isochoric cooling. The gas is transited through the two valves: valve 2.31. connecting through a pipe, with the compressed gas outlet from the first cylinder and the valve 2.32. which connects to the gas inlet in the holder. The requirement that the movement of the two pistons be synchronized in such a way that the volume of gas between them does not change during the transfer is also maintained.
Prezența rezervorului oferă posibilitatea ca tuturor componentelor aparatului (inclusiv rezervorului) să li se asigure un nivel ridicat de izolare termică, reducând la maximum pierderile energetice. In afara pierderilor inerente de căldură, singurul transfer termic se face în mod controlat, printr-un circuit prevăzut cu două schimbătoare de căldură prin care circulă agentul termic (cald, sau rece): unul instalat în rezervor, celălalt în afara lui (acesta cedează căldură mediului ambiant, sau o primește de la o sursă de energie). De asemenea, prezența rezervorului oferă posibilitatea de a îmbunătăți caracteristicile gazului decontaminat prin introducerea unor procese termodinamice suplimentare. De exemplu, pistonul 2.33 din Fig.2, în intervalul de timp dintre două operații de transvazare a gazului prin rezervor, poate executa o comprimare, urmată de o destindere (cu recuperarea aproape integrală a energiei consumateThe presence of the tank allows all components of the appliance (including the tank) to be provided with a high level of thermal insulation, minimizing energy losses. Apart from the inherent heat loss, the only heat transfer is done in a controlled way, through a circuit provided with two heat exchangers through which the thermal agent circulates (hot or cold): one installed in the tank, the other outside it (it fails ambient heat, or receives it from an energy source). The presence of the tank also offers the possibility to improve the characteristics of the decontaminated gas by introducing additional thermodynamic processes. For example, piston 2.33 in Fig.2, in the time interval between two operations of transferring gas through the tank, can perform a compression, followed by a relaxation (with almost complete recovery of energy consumed
RO 135278 AORO 135278 AO
în procesul de comprimare), cu scopul realizării unei calcinări suplimentare, simultan cu transferul termic controlat.in the compression process), in order to achieve an additional calcination, simultaneously with the controlled heat transfer.
Pornirea aparatului după orice staționare, necesită aducerea sistemului (gaz și aparate) la parametrii optimi ai regimului de funcționare. Pentru acest lucru, fiecare aparat are prevăzută între peretele exterior și izolația termică o rezistență electrică, comandată automal/manual. E recomandat ca pereții cilindrilor să fie confecționați din materiale cu conductivitate scăzută (sau. cel puțin să fie prevăzute cu un inel izolant amplasat în structura pereților, în apropierea PMS, pentru a reduce circulația căldurii de-a lungul pereților).Switching on the appliance after any downtime requires bringing the system (gas and appliances) to the optimum parameters of the operating mode. For this, each appliance has an electrical resistance, automatically / manually controlled, between the outer wall and the thermal insulation. It is recommended that the walls of the cylinders be made of low-conductivity materials (or at least have an insulating ring located in the wall structure, near the PMS, to reduce the flow of heat along the walls).
Mai facem o mențiune cu privire la supapele și conductele de legătură prin care circulă gazul de lucru: acestea trebuie să aibă o secțiune cât mai mare (mai ales în cazul vitezelor mari de circulație), cu suprafețe cît mai lise, pentru a reduce la maxim procesele ireversibile. Lungimea conductelor de legătură dintre calcinalor și masca individuală trebuie să fie cât mai mică, de aceea, atunci când este posibil, aceste componente se amplasează unul în apropierea celuilalt.We also mention the valves and connecting pipes through which the working gas flows: they must have a section as large as possible (especially in the case of high circulation speeds), with surfaces as smooth as possible, in order to reduce to the maximum. irreversible processes. The length of the connecting pipes between the calcinals and the individual mask must be as small as possible, so that, where possible, these components are placed close to each other.
C3.1. Varianta cu două pistoane, cu secțiuni mari de trecere. Și această variantă de calcinator pot fi realizate cu secțiuni mari ale elementelor străbătute de gazul de lucru. In Fig.4 și 5, între compresorul 2.1 și detentorul 2.2 se montează un robinet sferic 2.4, comandat electric, sau mecanic, cu ajutorul axului 2.61.C3.1. Variant with two pistons, with large passage sections. And this variant of calcinator can be made with large sections of the elements traversed by the working gas. In Fig.4 and 5, between the compressor 2.1 and the holder 2.2 a spherical valve 2.4 is mounted, controlled electrically or mechanically, with the help of the shaft 2.61.
In primul caz (Fig.5), bila sferică a robinetului este goală în interior, formând rezervorul intermediar de aer decontaminat (prin urmare, diametrul interior al rezervorului este calculat în funcție de timpul necesar menținerii gazului la temperatura maximă). Robinetul poate avea două poziții. In poziția b sunt deschise două căi de circulație: aerul atmosferic pătrunde în compresorul 2.1, prin deplasarea pistonului 2.13 din PMS în PMI, iar simultan, aerul decontaminat din detentorul 2.2 este refulat spre incinta activă, prin deplasarea pistonului 2.23 din PMI în PMS. După ce, cele două pistoane au ajuns în aceste poziții extreme, robinetul comută în poziția a, în care, aparent, toate căile de comunicație sunt închise. Are loc, mai întâi, comprimarea aerului admis, prin deplasarea pistonului compresorului 2.1 până în punctul c din diagrama Ts din Fig.2 (punctul de presiune și de temperatură maximă). In acest moment, în urma unei comenzi mecanice, se deschid simultan supapele 2.41 și 2.42, care comprimă resorturile 2.43. Pistonul 2.13 își continuă deplasarea din poziția c până în PMS. iar pistonul 2.23 din PMS al cilindrului 2.2 în poziția c a acestuia. In acest fel, aerul comprimat din compresor este transferat în rezervor, iar un volum echivalent, având aproximativ aceeași presiune și aceeași temperatură, pătrunde în detentor. In acest moment, cele două supape se închid, iar pistonul detentorului 2.2 își continuă cursa până în PMI (timp în care, pistonul 2.12 al compresorului staționează în poziția PMS). Din acest punct ciclul este reluat identic.In the first case (Fig. 5), the spherical ball of the valve is hollow inside, forming the intermediate tank of decontaminated air (therefore, the inner diameter of the tank is calculated according to the time required to keep the gas at maximum temperature). The valve can have two positions. In position b, two circulation channels are opened: the atmospheric air enters the compressor 2.1, by moving the piston 2.13 from the PMS to the PMI, and simultaneously, the decontaminated air from the holder 2.2 is pushed back to the active enclosure, by moving the piston 2.23 from the PMI to the PMS. Once the two pistons have reached these extreme positions, the valve switches to position a, in which, apparently, all communication channels are closed. The compressed air is first compressed by moving the compressor piston 2.1 to point c in the Ts diagram in Fig.2 (maximum pressure and temperature point). At this point, following a mechanical control, valves 2.41 and 2.42 open simultaneously, which compress the springs 2.43. Piston 2.13 continues to move from position c to PMS. and piston 2.23 of the PMS of cylinder 2.2 in position c thereof. In this way, the compressed air in the compressor is transferred to the tank, and an equivalent volume, having approximately the same pressure and the same temperature, enters the holder. At this point, the two valves close and the 2.2 piston piston continues to travel to PMI (during which time, the 2.12 compressor piston is stationary in the PMS position). From this point the cycle is resumed identically.
In al doilea caz (Fig.5). bila sferică 2.4 a robinetului este prevăzută cu două cavități identice, cu volumul egal cu cel al unei tranșe de aer comprimat. Robinetul, cu o mișcare de rotație într-un singur sens, staționează în 6 poziții principale, decalate între ele cu cca. 60°. In poziția a a acestuia, pistonul 2.13 al compresorului pleacă din PMS și ajunge în PMI, aspirând aer atmosferic, iar pistonul 2.23 al detentorului pleacă din PMI și ajunge în PMS, refulând aerul decontaminat spre masca individuală ventilată. In poziția b. pistonul detentorului staționează în PMS, iar cel al compresorului pleacă din PMI și ajunge în PMS, comprimând aerul din cilindru în cavitatea corespunzătoare a robinetului. Când pistonul ajunge în PMS, robinetul comută în poziția c. ambele pistoane staționând în PMS corespunzător. Aerul comprimat este transvazal deasupra pistonului detentorului. Acum, gazul comprimat se destinde, cedând pistonului 2.23 energia mecanică acumulată și deplasând pistonul în PMI. O nouă comutare cu 60° ne readuce în poziția a și ciclul este reluat identic, livrând două tranșe de gaz la fiecare rotație completă a robinetului 2.6.In the second case (Fig.5). the spherical ball 2.4 of the valve is provided with two identical cavities, with the volume equal to that of a tranche of compressed air. The valve, with a one-way rotational movement, is stationary in 6 main positions, shifted by approx. 60 °. In its position, the 2.13 piston of the compressor leaves the PMS and reaches the PMI, sucking in atmospheric air, and the 2.23 piston of the holder leaves the PMI and reaches the PMS, pushing the decontaminated air back to the individual ventilated mask. In position b. The piston of the valve is stationary in PMS, and that of the compressor starts from PMI and reaches PMS, compressing the air in the cylinder into the corresponding cavity of the valve. When the piston reaches PMS, the valve switches to position c. Both pistons are stationary in the corresponding PMS. The compressed air is transvasal above the piston of the holder. Now the compressed gas relaxes, giving the 2.23 piston the accumulated mechanical energy and moving the piston in PMI. A new 60 ° switch brings us back to position a and the cycle is resumed identically, delivering two tranches of gas at each complete rotation of the valve 2.6.
C.4. Varianta cu dispozitive rotative. Remarcăm faptul că în aceste variante, operațiile executate de pistonul compresorului sunt foarte simple, necesitând un număr redusC.4. Variant with rotating devices. Note that in these variants, the operations performed by the compressor piston are very simple, requiring a small number.
RO 135278 AO de reglaje. Din acest motiv, pentru a simplifica construcția aparatului și pentru a obține un gabarit mai mic și un preț redus, aceste faze ale procesului (admisia, compresia și transferul gazului comprimat) pot fi preluate de un compresor rotativ (cu palete în rotor, cu șurub, melc, cu lobi). Oricare ar fi tipul compresorului ales, sincronizarea acestuia cu pistonul detentorului (în intervalul de timp în care acesta execută operația de admisie a gazului) trebuie proiectată în așa fel încât pierderile de energie ale calcinatorului să fie minime.RO 135278 AO adjustment. For this reason, in order to simplify the construction of the appliance and to obtain a smaller size and a reduced price, these phases of the process (intake, compression and transfer of compressed gas) can be taken over by a rotary compressor (with rotor blades, screw , snail, with lobes). Regardless of the type of compressor chosen, its synchronization with the piston of the holder (during the time in which it performs the gas intake operation) must be designed in such a way that the energy losses of the computer are minimal.
Pentru exemplificare, vom utiliza un dispozitiv foarte simplu: o variantă de compresor cu o paletă în rotor. Deși este foarte rar utilizat în stadiul actual al tehnicii, considerăm acest dispozitiv foarte potrivit acestei aplicații. Varianta pe care o vom analiza, caracterizată prin faptul că utilizează o singură paletă în rotor (fig.6) este descrisă mai amănunțit în cererea de brevet RO 128041 (A2). Aparatul este compus dintr-un stator (un cilindru gol 3.1), în interiorul căruia se rotește în jurul centrului său, rotorul (un alt cilindru 3.2, de regulă plin, dar care poate fi gol, pentru anumite aplicații), cu diametrul mai mare decăt raza statorului. In rotor se practică o crestătură, de obicei de-a lungul diametrului, în care se introduce o paletă 3.3 cu lungimea mai mică decât adîncimea crestăturii, și cu grosimea egală cu lățimea acesteia (suprafețele laterale ale paletei lunecă etanș pe suprafețele interioare ale crestăturii). Lățimea paletei este egală cu înălțimea statorului (suprafețele bazelor paletei alunecă, de asemenea etanș pe suprafețele interioare ale bazelor statorului). Rotorul este, de obicei, tangent într-un punct la suprafața interioară a peretelui statoric. In aplicația noastră, este preferabil un contact pe o suprafață mai mare, prin urmare, am recurs la o deformare a peretelui statoric în zona de contact. Paleta poate culisa de-a lungul crestăturii, iar atunci cînd vîrful său atinge peretele statorului, îl împarte în două camere, etanșe între ele. Această poziție extremă a paletei este asigurată de forța centrifugă generată de rotirea paletei, precum și de presiunea unui resort 3.4 plasat în crestătură. Energia mecanică acumulată în resort este returnată motorului de antrenare prin forța cu care paleta apasă asupra peretelui statoric atunci când iese din crestătură. Uneori, resortul poate fi înlocuit cu un fluid sub presiune. închis între paletă și fundul crestăturii (un gaz, sau un lubrifiant dacă se poate asigura în mod convenabil o cale de circulație între crestătură și un rezervor). Pe lîngă rolul funcțional, de a asigura avansarea paletei către peretele statorului, acest lichid duce la formarea unui film lubrifiant în jurul paletei, precum și între suprafețele alunecătoare ale rotorului și statorului, lichid care are și rol de etanșare.For example, we will use a very simple device: a variant of a compressor with a paddle in the rotor. Although it is rarely used in the current state of the art, we consider this device very suitable for this application. The variant that we will analyze, characterized by the fact that it uses a single blade in the rotor (fig.6) is described in more detail in the patent application RO 128041 (A2). The device consists of a stator (a hollow cylinder 3.1), inside which rotates around its center, the rotor (another cylinder 3.2, usually full, but which can be hollow, for some applications), with a larger diameter than the stator radius. A notch is drilled in the rotor, usually along the diameter, in which a 3.3 vane is inserted with a length less than the depth of the notch, and with a thickness equal to its width (the lateral surfaces of the vane slide tightly on the inner surfaces of the notch) . The width of the blade is equal to the height of the stator (the surfaces of the blade bases also slide tightly on the inner surfaces of the stator bases). The rotor is usually tangent at one point to the inner surface of the stator wall. In our application, a contact on a larger surface is preferable, therefore, we resorted to a deformation of the stator wall in the contact area. The blade can slide along the notch, and when its tip touches the stator wall, it divides it into two chambers, sealed together. This extreme position of the vane is ensured by the centrifugal force generated by the rotation of the vane, as well as by the pressure of a spring 3.4 placed in the notch. The mechanical energy accumulated in the spring is returned to the drive motor by the force with which the blade presses on the stator wall when it comes out of the notch. Sometimes the spring can be replaced with a pressurized fluid. closed between the vane and the bottom of the notch (a gas, or a lubricant if a passageway between the notch and a tank can be conveniently provided). In addition to its functional role, to ensure the advancement of the blade to the stator wall, this liquid leads to the formation of a lubricating film around the blade, as well as between the sliding surfaces of the rotor and the stator, which also has a sealing role.
înălțimea rotorului poate fi egală cu înălțimea interioară a statorului (secțiunea 1 -1 bis), caz în care cele două suprafețe lunecă una pe cealaltă, sau poate fi mai mare (secțiunea 1-1), caz în care mișcarea de alunecare dintre bazele statorului și pereții rotorului este asigurată de rulmenții 3.9, sau de segmenți, garnituri, etc. Rotorul mașinii este cuplat mecanic cu un motor (electric sau mecanic), iar în cazul unui detentor, cu un generator sau o sarcină mecanică. De o parte și de cealaltă a generatoarei de tangență, se găsesc cele două orificii pentru admisia, respectiv pentru refularea fluidului de lucru. In cazul în care aparatul are funcție de compresor, admisia 3.6 este liberă, iar pe conducta de refulare 3.7 se montează o supapă 3.7a. Dacă mașina are funcție de detentor. admisia se face printr-un ventil 3.6a. iar refularea este, de obicei, liberă. Pentru anumite aplicații se pot folosi supape pe ambele canale, iar în cazul utilizării ca suflantă, ambele căi pot fi permanent deschise.the height of the rotor may be equal to the internal height of the stator (section 1 -1 bis), in which case the two surfaces slide on each other, or it may be larger (section 1-1), in which case the sliding motion between the bases of the stator and the rotor walls are secured by 3.9 bearings, or by segments, gaskets, etc. The rotor of the machine is mechanically coupled with a motor (electric or mechanical), and in the case of a holder, with a generator or a mechanical load. On either side of the tangent generator are the two inlets for the intake and the discharge of the working fluid. If the device has a compressor function, the inlet 3.6 is free, and a 3.7a valve is mounted on the discharge pipe 3.7. If the car has a holder function. the intake is made through a valve 3.6a. and repression is usually free. For some applications valves can be used on both channels, and when used as a blower, both channels can be permanently opened.
In Fig.7 este exemplificat modul în care poate fi utilizat compresorul cu paletă pentru realizarea unui calcinator echipat cu rezervor intermediar. O tranșă de aer atmosferic este absorbită de către compresor, prin deplasarea paletei din PMI în PMS, simultan cu comprimarea aerului deja existent în cilindru. Temperatura de calcinare este atinsă când paleta culisantă ajunge în poziția T. iar cea maximă, când ajunge în poziția A, poziție în care este comandată deschiderea supapei de evacuare 3.6a. In acest moment, paleta detentorului se găsește în PMI, iar supapa de admisie 3.7a a detentorului se deschide simultan cu cea a compresorului. Gazul comprimat, aflat în acest moment în compresor, este transvazat în rezervor, iar un volum egal de gaz din acesta este transvazat în detentor. Datorită geometrieiFig. 7 exemplifies how the vane compressor can be used to make a computer equipped with an intermediate tank. A slice of atmospheric air is absorbed by the compressor by moving the blade from PMI to PMS while compressing the air already in the cylinder. The calcination temperature is reached when the sliding blade reaches position T. and the maximum temperature when it reaches position A, the position in which the opening of the exhaust valve is controlled 3.6a. At this point, the valve blade is located in the PMI, and the valve 3.7a of the valve opens simultaneously with that of the compressor. The compressed gas, which is currently in the compressor, is transferred to the tank, and an equal volume of gas is transferred to the tank. Due to the geometry
RO 135278 AO diferite a acestor două volume de gaz. în timpul acestui proces gazul este supus unor modificări de volum în ambele sensuri, cu un consum de energie aproape nul. Când paleta compresorului ajunge în PMS, cea a detentorului ajunge în poziția A. Deplasarea acestei palete spre PMI se face cu cedare de energie către axul motor și are ca rezultat destinderea gazului comprimat introdus în primul sector al cilindrului, cu atingerea temperaturii de lucru, cât și refularea gazului existent în al doilea sector, către incinta activă.RO 135278 AO different from these two gas volumes. During this process the gas is subjected to volume changes in both directions, with almost zero energy consumption. When the compressor blade reaches PMS, the holder blade reaches position A. The displacement of this blade to PMI is done with energy release to the motor shaft and results in the expansion of the compressed gas introduced in the first sector of the cylinder, reaching the working temperature, as and the discharge of existing gas in the second sector to the active enclosure.
Asamblarea celor 3 componente principale ale calcinatorului se poate face prin suprapunerea lor, astfel încât compresorul și delentorul să aibă un rotor comun (în care cele două palete sunt decalate), cu o repartiție destul de uniformă a sarcinii mecanice.The assembly of the 3 main components of the computer can be done by overlapping them, so that the compressor and the idler have a common rotor (in which the two blades are staggered), with a fairly uniform distribution of mechanical load.
Prin urmare, sistemul propus în această descriere realizează distrugerea completă a acestor microorganisme prin încălzirea aerului destinat respirației până la o temperatură suficient de mare pentru distrugerea microorganismelor, urmată de revenirea la temperatura optimă indicată procesului de respirație și introducerea acestuia în circuit, prin livrarea aerului decontaminat, spre “incinta activă” (în cazul aparatelor individuale: spațiul ermetic închis situat între mască și fața utilizatorului, iar în cazul celor centralizate: încăperea în care are loc activitatea comună). Acest proces asigură o siguranță maximă utilizatorului aparatului individual. Pentru extinderea siguranței și asupra spațiului în care se găsește purtătorul aparatului, procesul trebuie repetat și asupra aerului expirat, înainte de evacuarea sa în mediul ambiant.Therefore, the system proposed in this description achieves the complete destruction of these microorganisms by heating the respiratory air to a temperature high enough to destroy the microorganisms, followed by returning to the optimum temperature indicated for the respiration process and introducing it into the circuit by delivering decontaminated air. , to the “active enclosure” (in the case of individual devices: the hermetically sealed space located between the mask and the user's face, and in the case of the centralized ones: the room where the joint activity takes place). This process ensures maximum safety for the individual device user. In order to extend the safety and the space in which the carrier is located, the process must be repeated on the exhaled air, before its evacuation to the environment.
2. Masca ventilată individuală. Prezența unui sistem individual de vehiculare a aerului prin incinta activă a măștii individuale oferă posibilitatea de a mări gradul de protecție al acesteia (prin crearea unei suprapresiuni în incinta activă, care crează o barieră împotriva pătrunderii accidentale a aerului nedecontaminat) și al gradului de confort (aerul decontaminat poate fi livrat la presiunea și la temperatura dorită). Gradul de performanță al elementelor de filtrare poate fi mărit pe seama unui consum energetic mai mare. Pentru a profita de aceste avantaje, masca destinată să funcționeze cu acest sistem trebuie să realizeze un spațiu cu aer destinat respirației (incinta activă) cât mai etanș și cât mai confortabil. Materialele destinate realizării acestei incinte trebuie să fie rigide, dar să ofere o oarecare maleabilitate pentru a se adapta diferitelor configurații faciale și diferitelor mișcări ale mușchilor feței. Varianta pe care o recomandăm este folosirea între mască și față, a unei camere toroidale 4.4 din Fig.8 (având forme și dimensiuni adaptate potențialilor utilizatori), dintr-un material foarte elastic, maleabil și ușor, amplasat pe conturul închis al măștii, ca un perete, asfel încât, în zona incintei active, să fie singura parte componentă în contact direct cu purtătorul măștii (Fig.8). Interiorul acestui tor se umple cu aer, a cărui presiune trebuie să asigure cel mai bun compromis între gradul de confort (să exercite o presiune moderată asupra feței) și cel de etanșeitate al incintei active. In cazul persoanelor cu activitate intensă și variată, presiunea poate fi modificată fără înlăturarea măștii, utilizând chiar aerul furnizat de compresorul aparatului, pritr-un racord destinat acestui scop. In unele situații, interiorul incintei active poate fi divizat în două zone, printr-un perete suplimentar, realizat din aceleași materiale ca și peretele exterior. Acesta separă complet activitatea de inspirare a aerului de cea de expirare.2. Individual ventilated mask. The presence of an individual air circulation system through the active enclosure of the individual mask offers the possibility to increase its degree of protection (by creating an overpressure in the active enclosure, which creates a barrier against accidental penetration of undecontaminated air) and comfort ( decontaminated air can be delivered at the desired pressure and temperature). The performance of the filter elements can be increased due to higher energy consumption. To take advantage of these advantages, the mask intended to work with this system must create an air space for breathing (active enclosure) as tight as possible and as comfortable as possible. The materials used to make this enclosure must be rigid, but offer some flexibility to adapt to different facial configurations and different movements of the facial muscles. The variant we recommend is the use between the mask and the face, of a toroidal chamber 4.4 from Fig.8 (having shapes and sizes adapted to potential users), made of a very elastic, malleable and light material, placed on the closed contour of the mask, as a wall, so that, in the area of the active enclosure, it is the only component part in direct contact with the mask wearer (Fig.8). The inside of this torus is filled with air, the pressure of which must ensure the best compromise between the degree of comfort (exerting moderate pressure on the face) and the tightness of the active enclosure. In the case of people with intense and varied activity, the pressure can be changed without removing the mask, using even the air provided by the compressor of the device, through a connection intended for this purpose. In some cases, the inside of the active enclosure can be divided into two areas, by an additional wall, made of the same materials as the outer wall. It completely separates the activity of air inspiration from that of expiration.
In interiorul incintei active asfel realizate se pot monta diverse dispozitive pentru creșterea gradului de confort: rezistențe de încălzire, pungi cu substanțe higroscopice, sisteme simple de microfonie. senzorii unor sisteme de măsurare, etc. și conductorii electrici aferenți, al căror punct de plecare este o mufă conectoare amplasată pe peretele exterior al măștii. In peretele exterior al acestei incinte sunt practicate două orificii 4.3 în care se montează racordurile pentru cele două furtune. Pentru a asigura condiții optime respirației, precum și o optimizare a debitului de aer vehiculat (în cazul în care puterea suflantei, sau a calcinatorului este reglabilă). în dreptul acestor orificii pot fi montate clapele unisens (acționate de diferențele de presiune care apar în timpul respirației), sau electrovalve (comandate automat, în funcțieVarious devices can be installed inside the active enclosure in this way to increase the degree of comfort: heating elements, bags with hygroscopic substances, simple microphone systems. sensors of some measuring systems, etc. and the related electrical conductors, the starting point of which is a connector plug located on the outer wall of the mask. Two 4.3 holes are drilled in the outer wall of this enclosure in which the connections for the two hoses are mounted. To ensure optimal breathing conditions, as well as an optimization of the circulating air flow (if the power of the blower or the computer is adjustable). One-way flaps (actuated by pressure differences that occur during breathing) or solenoid valves (automatically controlled, depending on the
RO 135278 AO de semnalele primite de la senzori de presiune, sau de la senzori care sesizează mișcările toracelui).RO 135278 AO of signals received from pressure sensors, or from sensors that detect chest movements).
Materialele din care este realizată masca trebuie să fie ușor decontaminabile prin metodele clasice (ștergere cu alcool, cu substanțe dezinfectante, etc). Masca devine foarte sigură (și a fost concepută în acest scop) dacă incinta activă nu este deschisă nici o dată între două decontaminări.The materials from which the mask is made must be easily decontaminated by conventional methods (wiping with alcohol, disinfectants, etc.). The mask becomes very safe (and has been designed for this purpose) if the active enclosure is never opened between decontamination.
Această mască poate fi realizată în diverse mărimi și configurații, cu o zonă activă mai mult sau mai puțin voluminoasă, în funcție de activitatea desfășurată de purtătorul ei. Acolo unde este nevoie poate fi înglobată într-un costum de protecție. Alegerea mărimii și configurației sistemului sa face ținând cont de avantajele pe care le oferă un sistem individual cât mai compact (prin montarea calcinatorului și, eventual, și a sistemului de alimentare, pe același suport cu masca). Sistemul de prindere 4.2 este cel cu curele și catarame, cu sisteme rapide de închidere/deschidere. Complementar măștii, îmbrăcate înaintea montării acesteia, pot fi utilizate căști, cagule, sisteme simple de protecție a părului, sau a bărbii, mănuși, etc. Atât masca cât și furtunurile de racordare și dispozitivele complementare se realizează cu suprafețe exterioare lise, din materiale reutilizabile, ușor și rapid decontaminabile.This mask can be made in various sizes and configurations, with a more or less voluminous active area, depending on the activity carried out by its wearer. Where needed, it can be wrapped in a protective suit. The choice of the size and configuration of the system should be made taking into account the advantages that an individual system offers as compact as possible (by mounting the computer and, possibly, the feeding system, on the same support as the mask). The fastening system 4.2 is the one with straps and buckles, with quick closing / opening systems. In addition to the mask, worn before mounting it, headphones, hoods, simple hair or beard protection systems, gloves, etc. can be used. Both the mask and the connecting hoses and complementary devices are made of smooth outer surfaces, made of reusable materials, easily and quickly decontaminated.
3. Sistemul de alimentare. Alimentarea consumatorilor de energie din aceste sisteme de decontaminare se face de la rețeaua electrică existentă, în cazul sistemelor fixe, sau de la un sistem de acumulatori, în cazul sistemelor mobile. Cum orice sistem mobil devine fix într-un anumit moment, iar acumulatorii necesită reâncărcări periodice, aceste instalații sunt prevăzute cu un cablu de alimentare, cu redresorul pentru convertirea curentului, iar pentru un spor de siguranță, cu un alternator. In acest fel, purtătorului unei măști individuale trebuie să i se ofere cât mai multe posibilități de alimentare a sistemului individual, prin montarea de prize de curent în mijloacele de transport în comun, săli de clasă, biblioteci, săli de spectacole, localuri publice, etc, chiar în parcuri și pe diferite căi pietonale.3. Power supply system. The energy consumption of these decontamination systems is supplied from the existing electricity network, in the case of fixed systems, or from a battery system, in the case of mobile systems. As any mobile system becomes fixed at some point and the batteries require regular recharging, these installations are equipped with a power cord, with the rectifier for current conversion, and for an increased safety, with an alternator. In this way, the wearer of an individual mask must be offered as many possibilities as possible to supply the individual system, by installing power outlets in public transport, classrooms, libraries, performance halls, public places, etc. , even in parks and on various footpaths.
In lipsa unei rețele de alimentare apropiate, purtătorul măștii poate să-și creeze singur energia necesară, cu ajutorul unei manivele, a unei pompe manuale, a unei pedale acționate cu piciorul, sau a altui dispozitiv adecvat. Pentru persoanele în mișcare, există diverse sisteme care transformă o parte din energia de deplasare a purtătorului, în energie electrică. De asemenea, alternatorul poate fi acționat preluând energie mecanică de la vehiculul cu care se face deplasarea: bicicletă, trotinetă, role, cărucior cu rotile, cărucioare tractate manual și destinate special pentru transportul unei instalații fixe de mici dimensiuni, etc.In the absence of a nearby power supply, the wearer of the mask may create the necessary energy himself, by means of a crank, a hand pump, a foot-operated pedal, or other suitable device. For people on the move, there are various systems that convert some of the carrier's moving energy into electricity. Also, the alternator can be operated by taking mechanical energy from the vehicle with which it is traveled: bicycle, scooter, rollers, wheelchair, hand-towed trolleys and specially designed for the transport of a small fixed installation, etc.
As. Sisteme de decontaminare.I would. Decontamination systems.
Așa cum a reieșit din descrierea componentelor sistemului, aparatul propus poate fi realizat într-o multitudine de variante, cu multiple posibilități de utilizare, în diferite medii, cu grade de siguranță și de confort diferite, la o gamă extinsă de prețuri de cost. In toate cazurile, siguranța destinatarului trebuie să primeze.As the description of the system components shows, the proposed device can be made in a variety of variants, with multiple possibilities of use, in different environments, with different degrees of safety and comfort, at a wide range of cost prices. In all cases, the safety of the recipient must prevail.
Aii. Sisteme individuale cu suilantă. Acest sistem este extrem de simplu, de dimensiuni mici, cu un consum mic de energie. El intră în componența tuturor sistemelor individuale ca sistem de siguranță în caz de avarie, dar poate fi realizat și ca sistem independent, dacă se acceptă gradul său de siguranță mai redus.Aii. Individual swingarm systems. This system is extremely simple, small in size, with low power consumption. It is part of all individual systems as a safety system in case of failure, but can also be realized as an independent system, if its lower degree of safety is accepted.
Sistemul este compus din (Fig.8) masca individuală, furtunul și filtrul de intrare, montate pe racordul de intrare al măștii 4.31. furtunul și filtrul de ieșire, montate la racordul de ieșire 4.32. suflanta, montată pe traseul furtunului de aducțiune, de preferat pe un suport fix, sistemul de alimentare, montat pe același suport, o conductă de by-pass și o clapetă cu două căi. care permite by-passarea suflantei în cazul în care aceasta nu funcționează. Prezența suflantei pe furtunul de aducțiune necesită ca acest furtun să fie realizat din materiale mai rezistente și să fie prevăzut cu un sistem pentru fixarea lui de suporți fixați pe echipamentul purtătorului.The system consists of (Fig.8) the individual mask, hose and inlet filter, mounted on the inlet connection of the mask 4.31. outlet hose and filter, fitted to outlet connection 4.32. the blower, mounted on the route of the supply hose, preferably on a fixed support, the supply system, mounted on the same support, a bypass pipe and a two-way damper. which allows the by-pass of the blower in case it does not work. The presence of the blower on the supply hose requires that this hose be made of stronger materials and be equipped with a system for fixing it to supports attached to the wearer's equipment.
RO 135278 AORO 135278 AO
Filtrele 4.5 pentru acest sistem se confecționează din materiale neperisabile, care permit o decontaminare ușoară și o reutilizare multiplă. Pot fi realizate cu suprafețe mari de absorbție a aerului. In figura 4 am exemplificat pritr-un filtru-balon (un filtru cilindric, care îmbracă un schelet ușor, format din colivia 4.52, din capacul 4.51 și din racordul 4.53. Filtrul poate fi realizat din o singură piesă compactă, sau poate fi produs sub forma unor role din care se derulează un număr variabil de straturi filtrante, în funcție de gradul de filtrare recomandat). Furtunurile flexibile, ușor de prelungit, oferă posibilitatea plasării filtrului în cele mai favorabile zone din care este aspirat aerul destinat respirației și în care este refulat aerul expirat. De asemenea, filtrul poate fi realizat sub forma unui filtru-buzunar (filtru plat, care conține un strat plat de aer, închis între o față multistrat, absorbantă și o față plină, amplasată pe echipament).The 4.5 filters for this system are made of non-perishable materials, which allow easy decontamination and multiple reuse. They can be made with large air absorption surfaces. In Figure 4 we have exemplified a balloon filter (a cylindrical filter, which has a light skeleton, consisting of a 4.52 cage, a 4.51 cover and a 4.53 connection. The filter can be made of a single compact piece, or can be produced under the shape of rollers from which a variable number of filter layers unfold, depending on the recommended degree of filtration). The flexible hoses, which are easy to extend, offer the possibility of placing the filter in the most favorable areas from which the air intended for breathing is sucked in and in which the exhaled air is expelled. The filter can also be made in the form of a pocket filter (flat filter, which contains a flat layer of air, closed between a multilayer, absorbent face and a solid face, placed on the equipment).
Așa cum am mai arătat, masca individuală ventilată, prin prezența suflantei (sau a calcinatorului). care produce un flux continuu de aer, oferă condiții de confort superioare sistemelor din stadiul actual al tehnicii. Chiar și în regim de avarie, când .suflanta nu funcționează, oferă avantajul utilizării unor filtre reutilizabile, cu suprafețe mari de absorbție și cu posibilitatea selectării locului de amplasare.As we have already shown, the individual mask is ventilated, by the presence of the blower (or the computer). which produces a continuous flow of air, offers superior comfort to systems of the current state of the art. Even in emergency mode, when the blower does not work, it offers the advantage of using reusable filters, with large absorption areas and the possibility of selecting the location.
Ai2. Sisteme individuale cu un calcinator. Față de sistemul descris anterior, acest sistem are suplimentar în componență, unul din tipurile de calcinator descrise anterior. Dacă a fost ales un sistem mai simplu și mai ușor, acesta se poate monta pe furtunul de aspirație, în paralel cu suflanta și cu by-passul, sau în serie cu ea, dar în paralel cu alt by-pass. O altă posibilitate este transformarea (în caz de avarie) calcinatorului în suflantă (de exemplu, în cazul variantei cu compresoare cu paletă, prin blocarea comandată a supapelor în poziția deschis).Ai2. Individual systems with a computer. Compared to the system described above, this system is in addition to one of the types of calculator described above. If a simpler and lighter system has been chosen, it can be mounted on the suction hose, in parallel with the blower and the by-pass, or in series with it, but in parallel with another by-pass. Another possibility is to convert (in case of failure) the burner into a blower (for example, in the case of the version with vane compressors, by locking the valves in the open position).
O altă variantă de montare este realizarea uneia, sau a două incinte separate, în care să fie plasate majoritatea componentelor mecanice și electrice ale sistemului. Aceste cutii, prevăzute cu dispozitive de fixare corespunzătoare, pot fi montate la brîu, pe spate, pe piept, pe cască. Amplasarea acestora trebuie să asigure trasee cât mai scurte și mai sigure. Atunci când este pornit calcinatorul. filtrul de aspirație poate fi by-passat, fiind înlăturată o rezistență pneumatică importantă. Acest by-pass poate fi realizat prin montarea unui teu pe conducta de aspirație, după filtrul de avarie. Pe ramificația teului se montează un cartuș filtrant simplu, prevăzut cu un capac. Prin înlăturarea capacului se deschide o cale directă spre mediul ambiant.Another mounting option is to make one, or two separate enclosures, in which to place most of the mechanical and electrical components of the system. These boxes, equipped with appropriate fasteners, can be mounted on the belt, on the back, on the chest, on the helmet. Their location must ensure that routes are as short and safe as possible. When the calciner is turned on. the suction filter can be by-passed, with a significant pneumatic resistance removed. This by-pass can be done by mounting a nozzle on the suction line, after the emergency filter. A simple filter cartridge with a lid is mounted on the lime branch. Removing the cover opens a direct path to the environment.
Ai3. Sisteme individuale cu două calcinatoare. Acestea sunt cele mai complexe, dar și cele mai sigure sisteme, întrucât pe lângă o protecție sigură a purtătorului asigură și o protecție a mediului ambiant, prin calcinarea aerului expirat. Ele se realizează prin montarea pe conducta de refulare a sistemului descris anterior, a unui calcinator suplimentar. Se prevăd, de asemenea, toate sistemele de siguranță: by-passarea calcinatorului, includerea de conducte și clapele care permit interschimbabilitatea celor două calcinatoare, by-passarea filtrului de refulare, etc. De asemenea, sistemul oferă posibilitatea ca, prin introducerea unor filtre pentru dioxid de carbon pe conducta de refulat e, aerul expirat să poată fi reintrodus în sistem, reducând debitul de aer care trece prin calcinatorul de pe conducta de aspirație.Ai3. Individual systems with two burners. These are the most complex, but also the most secure systems, because in addition to a safe protection of the wearer, it also ensures a protection of the environment, by calcining the exhaled air. They are made by mounting on the discharge pipe of the system described above, an additional calciner. All safety systems are also provided: bypassing of the burner, inclusion of pipes and flaps that allow the interchangeability of the two burners, bypassing of the discharge filter, etc. The system also offers the possibility that, by introducing carbon dioxide filters on the discharge line, the exhaled air can be reintroduced into the system, reducing the flow of air passing through the computer through the suction line.
Ac. Sistemele centralizate se bazează pe crearea unui sistem bine calculat și implementat de circulație a aerului, asfel încât acesta să ajungă în mod eficient la o multitudine de utilizatori, combinat cu o decontaminare centralizată, prin calcinare, prin filtrare chimică și mecanică, prin ozonificare, nebulizare. tratare cu raze ultraviolete, etc.Needle. Centralized systems are based on the creation of a well-calculated and implemented air circulation system, so that it can effectively reach a multitude of users, combined with a centralized decontamination, by calcination, by chemical and mechanical filtration, by ozonation, nebulization. . ultraviolet treatment, etc.
Ac.l. Sisteme centralizate de purificare. Aceste sisteme sunt destinate purificării aerului destinat respirației din toate tipurile de încăperi, precum și alimentării cu aer decontaminat a unor grupuri de măști individuale ventilate. De cele mai multe ori, ele au în compunere un calcinator dimensionat în mod corespunzător, conductele de distribuție, instalații suplimentare de tratare a aerului, etc. In funcție de destinația încăperilor deservite, sistemele independente de calcinare trebuie să realizeze o colectare judicioasă a aerului contaminat, calcinarea lui și distribuirea în incinta respectivă. Soluția cea mai economică este combinareaAc.l. Centralized purification systems. These systems are intended to purify the air intended for breathing in all types of rooms, as well as to supply decontaminated air to groups of individual ventilated masks. Most of the time, they are composed of a properly sized calciner, distribution pipes, additional air treatment plants, etc. Depending on the destination of the rooms served, the independent calcination systems must make a judicious collection of the contaminated air, its calcination and distribution in the respective enclosure. The most economical solution is to combine
RO 135278 AO acestor sisteme cu instalațiile de ventilare și de condiționare a aerului existente, iar în cazul proiectelor noi, realizarea de instalații multifuncționale economicoase.RO 135278 AO these systems with existing ventilation and air conditioning installations, and in the case of new projects, the realization of economical multifunctional installations.
încăperile cu destinație publică (mijloace de transport public auto, feroviare, aeriene, săli de clasă, săli de spectacole, restaurante, etc) pot fi echipate cu un calcinator dimensionat în mod corespunzător și cu o serie de conducte de colectare și de distribuție. Ambele tipuri de conducte sunt prevăzute, din loc în loc, cu puncte de racordare individuale (suplimentar, și cu prize electrice), la care se pot conecta purtători individuali de măști ventilate. Aceste măști vor fi utilizate în regimul cel mai simplu (fără calcinator, cu/fără suflantă), reducând la minimum consumul energetic al purtătorului măștii.Public rooms (public transport by car, rail, air, classrooms, performance halls, restaurants, etc.) may be equipped with a properly sized calciner and a series of collection and distribution pipes. Both types of pipes are provided, from place to place, with individual connection points (additionally, and with electrical sockets), to which individual carriers of ventilated masks can be connected. These masks will be used in the simplest mode (without calciner, with / without blower), minimizing the energy consumption of the mask wearer.
Ac.2. Sisteme individuale de tratament. Dacă calcinatorul de pe conducta de refulare are un debit egal, sau puțin mai mare decât cel al calcinatorului de pe conducta de aducțiune, se poate realiza o incintă activă cu presiune negativă, la care scăpările de gaz spre mediul ambiant sunt reduse la o valoare minimă. Acest sistem poate fi utilizat în cazul purtătorilor de agenți patogeni declarați, sau prezumptivi. In aceste cazuri, incinta activă este adaptată noilor cerințe.Ac.2. Individual treatment systems. If the effluent on the discharge line has a flow rate equal to or slightly higher than that of the calciner on the supply line, an active chamber with negative pressure can be made, at which the gas leaks to the environment are reduced to a minimum. . This system may be used for carriers of declared or suspected pathogens. In these cases, the active enclosure is adapted to the new requirements.
Pentru varianta de mască individuală descrisă anterior, poate fi utilă varianta cu barieră despărțitoare între circuitul de inspirație și cel de expirație, care oferă posibilitatea creșterii diferenței de presiune dintre cele două compartimente, până la o valoare prestabilită prin montarea în peretele despărțitor a unei supape unisens, cu presiunea de deschidere reglabilă. Purtătorul unei asemenea măști poate elimina voit (în momentul în care vorbește, citește cu voce tare, sau cântă) prin expirație, o cantitate mare de viruși, care este direcțională spre calcinator. Putem presupune că prin repetarea acestor operații, cantitatea de viruși eliminată din aparatul respirator poate duce la o încetinire temporară a influențelor negative produse de aceștia și la creșterea eficienței tratamentului antivirusologic. In aceste cazuri, masca individuală poate fi înlocuită cu un punct fix de tratament: la conducta de intrare în calcinator (în montaj fix) se atașează o cască simplă (de exemplu, un perete cilindric transparent, deschis la partea inferioară, care acoperă în întregime capul pacientului. Dacă acest sistem de aspirație a aerului, posibil contaminat, este realizat la o scară mai mare (prin înlocuirea cilindrului de mici dimensiuni și prin creșterea puterii calcinatorului), poate primi și alte ulilizări, în secțiile de tratament, sau în spațiile publice. De pildă, folosirea unei incinte active în care să încapă un pacient și o mică măsuță, în combinație cu o serie de măsuri de protecție împotriva contactului direct, poate asigura hrănirea acestuia (sau exercitarea altor activități) în condiții de siguranță sanitară avansată. Folosirea unor incinte cu presiune negativă de dimensiuni ceva mai mari, pot asigura desfășurarea unor activități cu mai multe persoane, asigurând în același timp o oarecare siguranță persoanelor neimplicate direct în aceste activități.For the individual mask version described above, the version with a barrier between the inspiration and the expiration circuit, which offers the possibility to increase the pressure difference between the two compartments, up to a predetermined value by mounting a one-way valve in the partition wall, may be useful. , with adjustable opening pressure. The wearer of such a mask can voluntarily eliminate (when speaking, reading aloud, or singing) by expiration, a large amount of viruses, which is directed towards the computer. We can assume that by repeating these operations, the amount of virus removed from the respiratory system can lead to a temporary slowdown of the negative influences produced by them and increase the effectiveness of antivirus treatment. In these cases, the individual mask can be replaced with a fixed treatment point: a simple helmet (for example, a transparent cylindrical wall, open at the bottom, covering the whole) If this possibly contaminated air intake system is made on a larger scale (by replacing the small cylinder and increasing the power of the burner), it may receive other uses, in the treatment wards, or in public spaces. For example, the use of an active enclosure that can accommodate a patient and a small table, in combination with a number of measures to protect against direct contact, can ensure their feeding (or other activities) in conditions of advanced health safety. slightly larger enclosures with negative pressure, can ensure that the activities are carried out with several people, while which safety people not directly involved in these activities.
B. Sisteme combinate de sterilizare și de condiționare a aerului SCSC.B. Combined sterilization and air conditioning systems SCSC.
Sistemele de sterilizare individuale, descrise anterior, au rolul de a furniza aer decontaminai unui singur individ, eventual unui grup redus de indivizi, aflați în aceeași locație și racordați prin furtune individuale la același aparat. Ele alimentează o mască ventilată, împreună cu care se constituie într-un aparat de respirat izolant. similar celor din stadiul actual al tehnicii (PAPR). Dacă dispozitivul de calcinare al acestui aparat este prevăzut cu un rezervor de aer sterilizat, conținutul lui poate fi, așa cum am descris deja, supus unor tratamente suplimentare (încălzire, răcire, uscare, umidificare, ionizare, dezodorizare, etc). Aparatul va furniza, în circuit deschis, debitul nominal (cca 100 L/min) de aer sterilizat și condiționat, asigurând necesarul de aer al unui individ. Dacă calcinatorul este proiectat pentru un debit mai mare, el poate trata aerul necesar pentru ventilarea unei incinte, sau a unui spațiu adiacent și poate înlocui cu succes aparatele locale de aer condiționat, aducând în plus, funcția de sterilizare a aerului.The individual sterilization systems, described above, have the role of supplying decontamination air to a single individual, possibly a small group of individuals, located in the same location and connected by individual hoses to the same device. They supply a ventilated mask, together with an insulated breathing apparatus. similar to the current state of the art (PAPR). If the calcination device of this appliance is equipped with a sterilized air tank, its contents may, as already described, be subjected to additional treatments (heating, cooling, drying, humidification, ionization, deodorization, etc.). The appliance will supply, in open circuit, the nominal flow (approx. 100 L / min) of sterilized and conditioned air, ensuring the necessary air of an individual. If the computer is designed for a higher flow rate, it can treat the air needed to ventilate an enclosure or an adjacent space and can successfully replace local air conditioners, additionally bringing the function of air sterilization.
In mod similar, sistemele de sterilizare centralizate aferente unui spațiu oarecare, descrise anterior, pot deveni sisteme combinate centralizate de sterilizare și de condiționare aSimilarly, centralized sterilization systems for a given space, described above, may become combined centralized sterilization and air conditioning systems.
RO 135278 AO aerului, dacă asigură aerului tratat debitul și caracteristicile climatice de confort impuse de cerințele valabile pentru spațiile de destinație,.RO 135278 AO air, if it ensures the treated air flow and the climatic comfort characteristics imposed by the requirements valid for the destination spaces ,.
fn ambele cazuri, unitatea combinată de sterilizare și de condiționare a aerului, UCSC va fi compusă (Fig9) din:In both cases, the combined sterilization and air conditioning unit, UCSC will be composed (Fig9) of:
- un sistem de colectare a aerului AHU1, similar cu sistemele de colectare a aerului AHU, specifice unui sistem HVAC conceput pentru spațiul respectiv- an AHU1 air collection system, similar to AHU air collection systems, specific to an HVAC system designed for that space
- un compresor adiabatic CA, care ridică temperatura (și implicit, presiunea) aerului colectat, peste temperatura de calcinare, specific unuia din sistemele de sterilizare SSA descrise anterior- an AC adiabatic compressor, which raises the temperature (and thus the pressure) of the collected air above the calcination temperature, specific to one of the SSA sterilization systems described above
- un regenerator RG, specific sistemelor de sterilizare SSA- an RG regenerator, specific to SSA sterilization systems
- un detentor adiabatic DAI, care reduce temperatura, și implicit, presiunea aerului sterilizat, până la temperatura și presiunea dorită în unitatea de tratare. Dacă temperatura și presiunea aerului sterilizat obținute după comprimare sunt convenabile operațiunilor de climatizare, acest detentor și regeneratorul nu mai sunt necesare- an adiabatic DAI holder, which reduces the temperature, and thus the sterilized air pressure, to the desired temperature and pressure in the treatment unit. If the temperature and pressure of the sterilized air obtained after compression are suitable for air conditioning operations, this holder and regenerator are no longer required.
- unitatea de tratare UT, care este un rezervor în care au loc operațiunile de climatizare specifice unui sistem HVAC conceput pentru spațiul respectiv.- the UT treatment unit, which is a tank in which the air conditioning operations specific to an HVAC system designed for that space take place.
- un detentor adiabatic DA2, care reduce temperatura (și implicit, presiunea) aerului sterilizat din UT, până la temperatura finală. Dacă temperatura finală este convenabilă operațiunilor de climatizare, e suficient un singur detentor montat între regenerator și UT.- an adiabatic DA2 holder, which reduces the temperature (and thus the pressure) of the sterilized air in the UT to the final temperature. If the final temperature is suitable for air conditioning operations, a single valve mounted between the regenerator and the UT is sufficient.
- un sistem AHU2 de distribuire a aerului sterilizat și condiționat, similar cu sistemele de manipulare a aerului AHU, specific unui sistem HVAC adecvat spațiului respectiv- an AHU2 sterilized and conditioned air distribution system, similar to AHU air handling systems, specific to a space-appropriate HVAC system
- opțional, unul sau mai multe compresoare CI și detentoare DI izotermice, montate între două elemente ale sistemului, atunci când temperatura de la ieșirea primului element este adecvată operațiunilor din elementul următor, dar este recomandată o modificare a presiunii- optionally, one or more CI compressors and isothermal DI holders, mounted between two elements of the system, when the temperature at the outlet of the first element is suitable for the operations of the next element, but a change in pressure is recommended
Toate elementele componente ale acestor sisteme USCS pot fi regăsite printre aparatele și dispozitivele care se produc în stadiul actual al tehnicii, dar pentru obținerea unor performanțe satisfăcătoare, caracteristicile unora dintre ele trebuiesc modificate, întrucât aerul sterilizat furnizat de dispozitivele de calcinare poate avea parametrii termodinamici mult diferiți de cei ai aerului prelucrat în instalațiile de climatizare. Din această categorie fac parte compresoarele și detentoarele izotermice și unitatea de tratare.All the components of these USCS systems can be found among the devices and devices that are produced in the current state of the art, but to obtain a satisfactory performance, the characteristics of some of them must be modified, different from those of the air processed in air conditioning systems. This category includes isothermal compressors and holders and the treatment unit.
Compresorul izotermic CI (densifîcatorul) este utilizat pentru a mări presiunea unui volum dat de gaz, fără a-i modifica substanțial temperatura. In stadiul actual al tehnicii, acest deziderat poate fi realizat satisfăcător de către compresoarele “aproape izotemice’’, la care, prin construcție, sunt luate unele măsuri pentru a reduce cât mai mult indicele politropic al comprimării: creșterea raportului dintre diametrul cilindrului și cursa activă a pistonului, pulverizarea abundentă a unui lichid (apă. cel mai adesea) în timpul comprimării, generarea, sau introducerea de spumă în timpul comprimării, introducerea în interiorul cilindrului a unor inserții metalice cu suprafață mare de contact, combinată cu utilizarea unui piston lichid. Toate aceste măsuri dau rezultate doar corelate cu viteze ale pistonului variabile pe durata unui ciclu complet: la începutul comprimării, când lucrul mecanic instantaneu necesar este redus, pentru o anumită putere cedată de mecanismul de acționare, viteza poate fi comparabilă cu cea a compresoarelor adiabatice dar, o dată cu creșterea presiunii gazului, lucrul mecanic instantaneu necesar crește, prin urmare, pentru aceeași putere, viteza pistonului trebuie să scadă. In stadiul actual al tehnicii, pentru rapoarte de comprimare de ordinul sutelor, durata unui ciclu poate fi de ordinul secundelor, pentru rapoarte mai mari de comprimare fiind necesare mai multe trepte de comprimare, sau cicluri cu frecvență și mai mult redusă. Rezultatele pot fi îmbunătățite dacă viteza pistonului este controlată pe toată durata ciclului de comprimare, în așa fel încât aceasă viteză să scadă corelat cu creșterea presiunii din cilindru, pe măsură ce se apropie de valoarea finală, pe măsură ce se reduce suprafața (deci și fluxul termic) prin care excesul de căldură al gazului comprimat este transferat spre mediul exterior, sau spre altă sursă rece).The CI isothermal compressor (densifier) is used to increase the pressure of a given volume of gas, without substantially changing its temperature. In the current state of the art, this goal can be satisfactorily achieved by "almost isothermal" compressors, in which, by construction, some measures are taken to reduce as much as possible the polytropic index of compression: increasing the ratio between cylinder diameter and active stroke of the piston, abundant spraying of a liquid (water. most often) during compression, generation, or introduction of foam during compression, insertion into the cylinder of metal inserts with a large contact surface, combined with the use of a liquid piston. All these measures give results only correlated with variable piston speeds during a complete cycle: at the beginning of the compression, when the instantaneous mechanical work required is reduced, for a certain power yielded by the actuator, the speed can be comparable to that of adiabatic compressors but , as the gas pressure increases, the instantaneous mechanical work required increases, therefore, for the same power, the piston speed must decrease. In the present state of the art, for compression ratios of the order of hundreds, the duration of a cycle may be of the order of seconds, for higher compression ratios more compression steps are required, or cycles with an even lower frequency. The results can be improved if the piston speed is controlled throughout the compression cycle, so that this speed decreases with increasing cylinder pressure, as it approaches the final value, as the surface area decreases (hence the flow). thermal) through which the excess heat of the compressed gas is transferred to the external environment, or to another cold source).
RO 135278 AORO 135278 AO
Compresorul propus prin această invenție, pentru care în continuare, vom utiliza și denumirea de “densifîcator'’, folosește într-o măsură mai mare, sau mai mică, potrivit aplicațiilor concrete deservite și variantei constructive alese, una sau mai multe tehnici de micșorare a indicelui politropic al comprimării, din stadiul actual al tehnicii. Suplimentar, în toate variantele descrise, utilizate în diverse aplicații, între fața interioară a pistonului 5.2 (Fig. 10), și capacul cilindrului 5.1. densificatorul are motat, un “burete termic” 5.3. Acesta este un corp solid deformabil, cu volum variabil, dar cu o suprafață în contact direct cu gazul ambiental aproape constantă, a cărui deformare este în permanență controlată prin poziția pistonului. Cel mai simplu de implementat este un burete sub forma unui sistem multialveolar (spumă obținută din compuși metalici, sau nemetalici, plăci cu suprafațe mari, neregulate) realizat din materiale cu deformare controlabilă, cu capacitate termică mare, de preferință metalice (acestea având și conductivitatea termică mare), sau din cauciuc natural, cauciuc sintetic, din elastomeri, din polimeri elastici, din izopren, etc. Alveolele sistemului sunt constituite din golurile formate între diverse benzi, sau plăci metalice, corzi sau bare elastice, arcuri, resorturi, membrane, țesături din materiale elastice și neelastice, metalice și nemetalice, diverși produși cu alveole deschise (care comunică toate între ele), din alte tipuri de componente metalice elastice, sau neelastice, saci gonflabili cu pereți elastici, etc. Ideal este ca, volumul instantaneu al buretelui Vb, compus din volumul total al componentelor sale solide și cel al gazului din alveole, pentru oricare din pozițiile pistonului, să nu se modifice în mod semnificativ, după un număr mare de procese de comprimare. Sunt acceptabile totuși, unele mici variații, dacă acestea sunt oscilații în jurul unei valori medii.The compressor proposed by this invention, for which we will continue to use the name "densifier", uses to a greater or lesser extent, depending on the specific applications served and the chosen construction variant, one or more techniques for reducing polytropic index of compression, from the current state of the art. In addition, in all the variants described, used in various applications, between the inner face of the piston 5.2 (Fig. 10), and the cylinder head 5.1. the densifier has a "thermal sponge" 5.3. This is a solid deformable body, with variable volume, but with a surface in direct contact with the almost constant ambient gas, the deformation of which is constantly controlled by the position of the piston. The simplest to implement is a sponge in the form of a multialveolar system (foam obtained from metallic or non-metallic compounds, plates with large, irregular surfaces) made of materials with controllable deformation, with high thermal capacity, preferably metallic (they also have conductivity high thermal), or natural rubber, synthetic rubber, elastomers, elastic polymers, isoprene, etc. The alveoli of the system consist of gaps formed between various strips, or metal plates, elastic cords or bars, springs, springs, membranes, fabrics of elastic and non-elastic materials, metallic and non-metallic, various products with open alveoli (which all communicate with each other), of other types of elastic or non-elastic metal components, airbags with elastic walls, etc. Ideally, the instantaneous volume of the sponge Vb, consisting of the total volume of its solid components and that of the gas in the wells, for any of the positions of the piston, should not change significantly after a large number of compression processes. However, some small variations are acceptable if they are oscillations around an average value.
Un asemenea corp se realizează prin reuniunea dintre o parte solidă, cu un volum Vs puțin variabil atunci când este comprimat și o parte gazoasă, cu volumul Vgin, variabil descrescător, atunci când buretele este comprimat. Alveolele volumului Vgin comunică între ele și cu mediul înconjurător. Dacă sistemul conține și alveole gazoase închise, ele sunt considerate ca făcând parte din volumul Vs (chiar dacă suferă variații de volum în procesul de comprimare și absorb și energie mecanică, direct din energia furnizată de piston). In starea inițială (în repaus, sau după o ușoară comprimare), cu pistonul în PMI (punctul mort inferior), buretele poate fi încadrat într-un volum inițial Vi și o suprafață exterioară limitatoare inițială Si. In starea finală (de maximă comprimare), cu pistonul în PMS (punctul mort superior), el poate fi încadrat într-un volum final V/și o suprafață exterioară limitatoare finală Sf Elementele solide care compun partea solidă V.y au fiecare o suprafață exterioară individuală, în contact cu componenta Vgi„ a buretelui. Suma tuturor acestor suprafețe individuale este suprafața de contact Sc, prin care buretele absoarbe o parte din căldura introdusă de piston în timpul comprimării gazului. In timpul operației de comprimare, această suprafață se micșorează destul de puțin, prin deformarea produsă de comprimare, dar poate suferi variații importante atunci când două suprafețe individuale se suprapun, eliminând gazul dintre ele, sau formând o alveolă închisă.Such a body is made by joining a solid part, with a slightly variable volume Vs when compressed, and a gaseous part, with a decreasing variable volume Vgi n , when the sponge is compressed. The alveoli of the Vgin volume communicate with each other and with the environment. If the system also contains closed gas wells, they are considered to be part of the Vs volume (even if they undergo volume variations in the compression process and also absorb mechanical energy, directly from the energy supplied by the piston). In the initial state (at rest, or after a slight compression), with the piston in PMI (lower dead center), the sponge can be framed in an initial volume Vi and an initial limiting outer surface Si. In the final state (maximum compression), with the piston in PMS (top dead center), it can be framed in a final volume V / and a final limiting outer surface Sf The solid elements that make up the solid part Vy each have an individual outer surface , in contact with the Vgi „component of the sponge. The sum of all these individual surfaces is the contact surface Sc, through which the sponge absorbs some of the heat introduced by the piston during gas compression. During the compression operation, this surface shrinks quite a bit due to the deformation produced by the compression, but can undergo significant variations when two individual surfaces overlap, removing the gas between them, or forming a closed alveolus.
De asemenea, în timpul procesului de comprimare, în diferite faze ale acestuia, în interiorul cilindrului compresorului (vom considera conceptul de cilindru în sensul său cel mai larg, secțiunea perpendiculară pe ax putînd avea o formă oarecare, nu neaparat circulară) poate să apară un volum oarecare, variabil, de lichid Vl. mărginit de suprafața limitatoare variabilă Sl. In zonele în care partea lichidă aderă la elemente solide din componența pistonului, sau ale buretelui termic, suprafața acoperită este considerată ca făcând parte din Sl. De exemplu, dacă toate suprafețele interioare ale componentelor cilindrului sunt acoperite cu lubrifiant, transferul termic are loc între gaz și lichid prin suprafața Sl. urmând ca evacuarea excesului de căldură să se facă prin transferul termic dintre lichid și componentele metalice. Volumul lichidului poate fi format dintr-un singur component, sau dintr-o serie mare de componente, împrăștiate atât în componenta Vgin a buretelui, cât și în afara lui, în volumul de gaz dintre burete și pereții compresorului.Also, during the compression process, in different phases of it, inside the compressor cylinder (we will consider the concept of cylinder in its broadest sense, the section perpendicular to the shaft may have some shape, not necessarily circular) may appear some volume, variable, of liquid Vl. bordered by the variable limiting surface Sl. In areas where the liquid part adheres to solid elements of the piston, or of the thermal sponge, the covered surface is considered to be part of Sl. For example, if all the inner surfaces of the cylinder components are covered with lubricant, the heat transfer takes place between gas and liquid through the surface Sl. following the evacuation of the excess heat by the heat transfer between the liquid and the metal components. The volume of the liquid can be made up of a single component, or a large number of components, scattered both in and out of the Vgin component of the sponge and in the volume of gas between the sponge and the walls of the compressor.
RO 135278 AORO 135278 AO
Prin urmare, când pistonul densificatorului se găsește în PMI, volumul inițial al cilindrului ViCYi este alcătuit dintr-un volum de gaz Vgi=Vgin+Vgex, volumul părții solide a buretelui Vs și, eventual, volumul inițial de lichid Vu (aici, fiind inclusă și cantitatea inițială de lubrifiant din cilindru). In cazul compresoarelor cu piston solid, volumul Va și temperatura Tu ale acestui lubrifiant au variații nesemnificative în procesul de comprimare: o cantitate de lubrifiant egală cu cea introdusă (în mod continuu, sau la un anumit moment al ciclului) prin conducta de admisie, este evacuată în același mod, prin conducta de refulare. O dată cu evacuarea acestei tranșe de lubrifiant este evacuată și o parte Ql din aportul de căldură al acțiunii pistonului din perioada acelui ciclu de comprimare.Therefore, when the densifier piston is in PMI, the initial volume of cylinder C CY i consists of a volume of gas Vgi = Vgi n + Vg ex , the volume of the sponge solid part Vs and possibly the initial volume of liquid Vu ( here, including the initial amount of lubricant in the cylinder). In the case of solid piston compressors, the volume Va and temperature Tu of this lubricant have insignificant variations in the compression process: an amount of lubricant equal to that introduced (continuously, or at a certain point in the cycle) through the inlet pipe, is evacuated in the same way through the discharge pipe. With the evacuation of this slice of lubricant, a part Q1 of the heat input of the piston action during that compression cycle is also evacuated.
In cazul compresoarelor cu piston solid, pe măsură ce pistonul se deplasează spre PMS, Vi. și Vy rămân nemodificate, în schimb, ambele componente Vg/n și Vg,,,. ale Vg se micșorează în mod corespunzător. O cantitate Qi de energie termică, egală cu lucrul mecanic instantaneu Wi efectuat de piston este transferată instantaneu întregii cantități de gaz din cilindru, care are tendința de a-și mări temperatura în mod uniform. Particulele de gaz aflate în imediata apropiere a pistonului, a capacului și a pereților cilindrului, a particulelor de lubrifiant, precum și cele din apropierea și din interiorul buretelui termic, le transferă acestora o parte din această căldură, astfel încât indicele politropic al comprimării este mai mic decât indicele adiabatic. Distribuția temperaturilor din interiorul volumului de gaz devine neuniformă, ducând la o temperatură medie instantanee T,,,, a gazului. De asemenea, particulele solide și cele lichide care au primit energie termică de la gazul din cilindru, transferă o parte din aceasă căldură particulelor solide și lichide din imediata lor vecinătate, iar acestea o transmit, prin conducție, în restul corpului (lichid sau, solid), ceea ce duce la temperaturi neuniforme ale pistonului, ale capacului, ale pereților, ale lubrifiantului și ale buretelui și la apariția unor temperaturi medii instantanee ale acestora: Tpmi, Tcmi. Twm, Tuni. respectiv Tsm,. Trebuie remarcat faptul că, datorită îndeosebi raportului mare dintre masa elementelor solide și lichide din proces și masa gazului din cilindru, la rapoarte de comprimare nu foarte mari (sub 100), temperatura elementelor solide și lichide crește foarte puțin, pe durata unui singur ciclu (oricât ar fi prelungită aceasta). O creștere semnificativă apare doar la rapoarte foarte mari de comprimare, sau după un număr mare de cicluri. De aceea, vom analiza procesul de comprimare care se petrece într-un regim staționar, în care temperaturile medii instantanee Tpmi. Tcmi. Twmi. Tuni, și Tsmi nu se modifică pe durata unui ciclu.In the case of solid piston compressors, as the piston moves towards PMS, Vi. and Vy remain unchanged, however, both components Vg / n and Vg ,,,. of Vg decreases accordingly. An amount of thermal energy Qi equal to the instantaneous mechanical work Wi performed by the piston is instantly transferred to the entire amount of gas in the cylinder, which tends to increase its temperature evenly. Gas particles in the immediate vicinity of the piston, cylinder cap and walls, lubricant particles, as well as those in and near the thermal sponge, transfer some of this heat to them, so that the polytropic index of compression is higher. lower than the adiabatic index. The temperature distribution inside the gas volume becomes uneven, leading to an instantaneous average temperature T ,,,, of the gas. Also, solid and liquid particles that have received thermal energy from the gas in the cylinder, transfer some of the same heat to the solid and liquid particles in their immediate vicinity, and they transmit it, through conduction, to the rest of the body (liquid or solid). ), which leads to uneven temperatures of the piston, cap, walls, lubricant and sponge and their occurrence of instantaneous average temperatures: Tp m i, Tc m i. Tw m , Tuni. respectively Tsm,. It should be noted that, due in particular to the high ratio of solid and liquid elements in the process to mass of gas in the cylinder, at not very high compression ratios (below 100), the temperature of solids and liquids increases very little during a single cycle ( however prolonged it may be). Significant growth occurs only at very high compression ratios, or after a large number of cycles. Therefore, we will analyze the compression process that takes place in a stationary regime, in which the instantaneous average temperatures Tp m i. Tc m i. Tw m i. Tuni, and Tsmi do not change during a cycle.
O comprimare izotermică, în care gazul și mediul care îl înconjoară să aibă aceeași temperatură (temperatura ideală Tumb), nu este posibilă întrucât, pentru a evacua energia primită de la piston, temperatura gazului Tg trebuie să fie (oricât de puțin) superioară celei a mediului înconjurător Tamb. Viteza cu care această energie este evacuată depinde de mărimea diferenței dintre aceste temperaturi. Studiile teoretice și experimentale întreprinse de numeroși cercetători asupra acestor procese au ajuns la concluzia că din punct de vedere energetic, cea mai eficientă strategie prin care o cantitate mg de gaz cu presiunea pi și temperatura Tamb este adusă la presiunea p2 și temperatura Tamb este un proces în trei pași:An isothermal compression, in which the gas and the surrounding environment have the same temperature (ideal temperature T um b), is not possible because, in order to evacuate the energy received from the piston, the temperature of the gas Tg must be (however slightly) higher. that of the environment T am b. The rate at which this energy is discharged depends on the magnitude of the difference between these temperatures. Theoretical and experimental studies undertaken by many researchers on these processes have concluded that from an energy point of view, the most efficient strategy by which a mg quantity of gas with pressure pi and temperature Tamb is brought to pressure p2 and temperature Tamb is a process in three steps:
- o comprimare izentropică până la temperatura de lucru Ti-- an isentropic compression up to the working temperature Ti-
- o comprimare izotermică la temperatura de lucru Ti-, până la o presiune pj>p2 - o destindere izentropică până la temperatura Tamb și presiunea p2- an isothermal compression at the working temperature Ti-, up to a pressure pj> p2 - an isentropic expansion up to the temperature Tamb and the pressure p2
Alegerea temperaturii de lucru Ti: se face pentru fiecare caz particular și este un compromis între cantitatea de energie consumată suplimentar față de comprimarea ideală (la temperatura ideală ?<,„,/>) și durata ciclului de comprimare.The choice of working temperature Ti : is made for each particular case and is a compromise between the amount of energy consumed in addition to the ideal compression (at the ideal temperature? <, „, />) And the duration of the compression cycle.
Obținerea unei comprimări perfect izotermice, la o temperatură E- a gazului din cilindru se poate obține dacă, energia termică instantanee transmisă de piston gazului din cilindru (egală cu lucrul mecanic instantaneu cedat de piston) este egală cu energia termică instantanee preluată de la gaz de către componentele compresorului (piston, capac, pereți, lubrifiant și burete), care sunt în contact direct cu acest gaz, prin suprafețele Ap, Ac, Ave, Al, respectiv As.Obtaining a perfectly isothermal compression at a temperature E- of the gas in the cylinder can be obtained if the instantaneous thermal energy transmitted by the piston to the gas in the cylinder (equal to the instantaneous mechanical work yielded by the piston) is equal to the instantaneous thermal energy taken from the gas. to the components of the compressor (piston, cover, walls, lubricant and sponge), which are in direct contact with this gas, through the surfaces Ap, Ac, Ave, Al, respectively As.
RO 135278 AORO 135278 AO
Acest transfer termic este patronat de legea lui Newton: Qi=hiAi(Ti--Tanib). unde Qi este rata instantanee a transferului termic pentru componenta i (i=p, c, w, l, sau s). iar hi este coeficientul respectiv de transfer termic. Prin urmare, trebuie satisfăcută ecuația Wi-Xh,Ai(Ti:-Timb). pentru fiecare moment al ciclului de comprimare. Aici, Wi este lucrul mecanic instantaneu al pistonului. In general, variabilele care apar în această ecuație sunt cunoscute, cu excepția coeficienților hi, pentru care cercetările teoretice, dar mai ales cele experimentale, pot furniza aproximări, satisfăcătoare pentru numeroase situații practice. Menționăm totuși că, despre influența modificărilor de presiune și de temperatură (datorate comprimării) asupra acestui coeficient sunt publicate puține rezultate.This heat transfer is patronized by Newton's law: Qi = hiAi (Ti-Tanib). where Qi is the instantaneous heat transfer rate for component i (i = p, c, w, l, or s). and hi is the respective heat transfer coefficient. Therefore, the equation Wi-Xh, Ai (Ti : -T im b) must be satisfied. for each moment of the compression cycle. Here, Wi is the instant mechanical work of the piston. In general, the variables that appear in this equation are known, except for the hi coefficients, for which theoretical research, but especially experimental research, can provide approximations, satisfactory for many practical situations. We note, however, that few results are published on the influence of pressure and temperature changes (due to compression) on this coefficient.
Pentru compresoarele cărora li se cunosc caracteristicile dimensionale și de material (atât ale compresorului, cât și ale mediului ambiant), pentru o temperatură Ti- a gazului și o temperatură inițială Tamb a mediului și a elementelor componente ale compresorului, impunerea condiției de a realiza comprimarea izotermică ne conduce la o ecuație diferențială în care singura necunoscută este funcția Vi-(t): variația în timp, pe durata unui ciclu, a vitezei de deplasare a pistonului. Dacă se respectă relația de mișcare descrisă de temperatura gazului rămâne la valoarea Tî: pe toată durata t,- a ciclului, iar energia consumată pentru comprimare este minimă, în comparație cu orice altă relație de mișcare v(t), pentru un ciclu cu durata ti-. Pentru o diferență de temperatură AT=TiZ-Tumb standardizată, se poate defini o viteză standard de start izotermic, egală cu viteza Vi-(to) din momentul inițial al ciclului, o mărime care poate caracteriza orice compresor (sau detentor) din punct de vedere al capabilității de a efectua schimb termic cu mediul său ambiant.For compressors whose dimensional and material characteristics are known (both of the compressor and of the environment), for a temperature Ti- of the gas and an initial temperature T am ba of the environment and of the components of the compressor, the imposition of the condition to achieve isothermal compression leads us to a differential equation in which the only unknown is the function Vi- (t): the variation over time, during a cycle, of the speed of movement of the piston. If the motion relation described by the gas temperature is observed, it remains at the value Tî : throughout the cycle t, - and the energy consumed for compression is minimal, compared to any other motion relation v (t), for a cycle with duration ti-. For a standardized temperature difference AT = Ti Z -T um b b, a standard isothermal start speed can be defined, equal to the speed Vi- (to) from the initial moment of the cycle, a quantity that can characterize any compressor (or holder) in terms of its ability to exchange heat with its environment.
Această ecuație de echilibru justifică toate procedeele utilizate în stadiul actual al tehnicii pentru creșterea coeficientului politropic al proceselor de destindere și de comprimare a gazelor și vaporilor. Toate aceste procedee măresc, prin diferite metode, suma Ct-FIvAî (coeficientul global de transfer termic): prin creșterea coeficientului de transfer termic al unuia, sau mai multor componente, sau prin creșterea suprafeței de transfer termic, prin introducerea de componente solide, sau lichide suplimentare: lubrifiant, picături de lichid, spumă apoasă, inserții metalice, etc. Caracteristica comună a acestor procedee este efectul lor neuniform și limitat atât în spațiul cilindrului cât și pe durata ciclului de comprimare. Coeficientul global de transfer termic este dependent de poziția pistonului, iar o relație pentru calcularea Vi:(t) este, în această situație destul de dificilă.This equilibrium equation justifies all the procedures used in the current state of the art to increase the polytropic coefficient of the processes of expansion and compression of gases and vapors. All these processes increase, by different methods, the sum of Ct-FIvAî (global heat transfer coefficient): by increasing the heat transfer coefficient of one or more components, or by increasing the heat transfer surface, by introducing solid components, or additional liquids: lubricant, liquid drops, aqueous foam, metal inserts, etc. The common feature of these processes is their uneven and limited effect both in the cylinder space and during the compression cycle. The overall heat transfer coefficient is dependent on the position of the piston, and a relationship for the calculation of Vi : (t) is, in this situation, quite difficult.
Buretele termic elastic poate fi realizat în așa fel încât, în condițiile de temperatură și presiune concrete ale procesului respectiv, suprafața totală a componentelor sale constructive ΣΑμ (și coeficientul de transfer termic corespunzător ZhjbAjb, unde j se referă la ordinea componentelor) să rămână aproape constantă pe toată durata comprimării. Dacă această suprafață este suficient de mare, contribuția celorlalte elemente care contribuie la coeficientul de transfer termic global (de exemplu, pereții laterali), este nesemnificativă. Dacă coeficienții hii, sunt constanți, sau dacă variația lor poate fi considerată liniară în raport cu presiunea, vom obține pentru n/t), în cazul comprimării, o descreștere exponențială în timp, mult mai puțin accentuată decât în situația în care coeficientul EhAi se micșorează o dată cu deplasarea pistonului (mai ales la presiuni mari). Prin urmare, cantitatea de gaz comprimat având o anumită presiune și temperatură, obținută în același interval de timp, prin utilizarea a două compresoare. caracterizate prin aceeași viteză de start izotermic, dar diferite din punct de vedere constructiv (unul fiind echipat cu un piston lichid și cu inserții metalice cu suprafața inițială A/, descrescătoare o dată cu deplasarea pistonului, celălalt echipat cu un piston solid și cu un burete metalic elastic având suprafața de transfer termic constantă A/), diferă de la unul la altul, cu atât mai mult cu cât crește raportul de comprimare.The elastic thermal sponge can be made in such a way that, under the concrete temperature and pressure conditions of the respective process, the total surface of its constructive components ΣΑμ (and the corresponding thermal transfer coefficient ZhjbAjb, where j refers to the order of the components) remain almost constant. throughout the compression. If this area is large enough, the contribution of the other elements contributing to the overall heat transfer coefficient (eg side walls) is insignificant. If the coefficients hii, are constant, or if their variation can be considered linear in relation to the pressure, we will obtain for n / t), in the case of compression, an exponential decrease in time, much less accentuated than in the situation where the EhAi coefficient is decreases as the piston moves (especially at high pressures). Therefore, the amount of compressed gas having a certain pressure and temperature, obtained in the same time interval, by using two compressors. characterized by the same isothermal starting speed, but different from a constructive point of view (one being equipped with a liquid piston and metal inserts with the initial surface A /, decreasing as the piston moves, the other equipped with a solid piston and a sponge elastic metal having a constant heat transfer surface A /), differs from one to another, all the more so as the compression ratio increases.
De exemplu, într-un compresor cu piston solid uzual, confecționat din piese metalice menținute la temperatura constantă Tumh, cilindrul având lungimea de 30 cm și diametrul de 20cm, dacă temperatura gazului aspirat are presiunea panib și temperatura Ti-=Tamb+10°C, seFor example, in a conventional solid-piston compressor made of metal parts kept at a constant temperature T um h, the cylinder having a length of 30 cm and a diameter of 20 cm, if the temperature of the aspirated gas has the pressure p an ib and the temperature Ti- = T at mb + 10 ° C, se
RO 135278 AO poate produce o comprimare izotermică până la presiunea pi=~l.39pamb (7.39=e2) cu o durată de 166s, dacă viteza inițială a pistonului este de 3.6 mm/s, iar apoi scade exponențial până la 0.49 mm/s. In acest mod, într-o oră sunt efectuate aprox. 20 de cicluri și se obțin cca 0.2 m3 de gaz comprimat. Intr-un compresor identic cu acesta, dar cu diametrul de 200 cm, curba de variație a vitezei pistonului pentru o comprimare izotermică este aceeași (contribuția peretelui lateral la evacuarea surplusului de căldură am considerat-o, în ambele cazuri, neglijabilă), dar se obțin cca 20 m3 de gaz comprimat, consumând (și transferând mediului) o energie de 100 de ori mai mare. Dacă în acest compresor introducem un burete termic elastic, confecționat din 100 de plăci, din același metal cu pistonul și capacul, cu grosimea de 0.1 mm și cu diametrul de cca 199 cm, distanțate între ele cu ajutorul unor distanțieri elastici, la o distanță inițială de 3 mm, comprimarea izotermică cu viteza v^t), din primul ciclu, se produce la o viteză a pistonului de cca 100 de ori mai mare. Dacă în sistem este implementat și un procedeu eficient de evacuare în exterior a surplusului de căldură, regimul izotermic se menține și pentru ciclurile următoare. Pentru a păstra volumul inițial al compresorului, lungimea cilindrului trebuie mărită cu cca 1 cm pentru a compensa grosimea buretelui în starea total comprimată (plus o lungime corespunzătoare implementării unui sistem de răcire adecvat), caz în care, într-o oră de funcționare se pot obține cca 2000 m3 de gaz comprimat.RO 135278 AO can produce an isothermal compression up to a pressure pi = ~ l.39p a mb (7.39 = e 2 ) with a duration of 166s, if the initial piston speed is 3.6 mm / s, and then decreases exponentially to 0.49 mm / s. In this way, in an hour, approx. 20 cycles and about 0.2 m 3 of compressed gas are obtained. In a compressor identical to this one, but with a diameter of 200 cm, the variation curve of the piston speed for an isothermal compression is the same (the contribution of the side wall to the evacuation of the excess heat we considered, in both cases, negligible), but it is they obtain about 20 m 3 of compressed gas, consuming (and transferring to the environment) an energy 100 times higher. If we insert in this compressor an elastic thermal sponge, made of 100 plates, of the same metal with the piston and the cover, with a thickness of 0.1 mm and a diameter of about 199 cm, spaced apart by means of elastic spacers, at an initial distance of 3 mm, isothermal compression with speed v ^ t), from the first cycle, occurs at a piston speed of about 100 times higher. If an efficient heat dissipation process is implemented in the system, the isothermal regime is maintained for the following cycles. To maintain the original volume of the compressor, the length of the cylinder must be increased by about 1 cm to compensate for the thickness of the sponge in the fully compressed state (plus a length corresponding to the implementation of a suitable cooling system), in which case. get about 2000 m 3 of compressed gas.
Intr-o comprimare izotermică, energia mecanică transferată de către piston gazului din cilindru (a cărui temperatură este TA și transformată în căldură este preluată integral de către elementele componente ale compresorului (care, fiind în contact și cu mediul ambiant, îi transmit acestuia o parte din această energie) și de către buretele termic (care este în contact cu elementele componente ale compresorului pe porțiuni foarte mici, în rest fiind în contact doar cu gazul din cilindru). Prin urmare, dacă suprafața activă a buretelui este mult mai mare decât suprafețele active ale compresorului, cea mai mare parte a energiei termice în exces este preluată de către burete, a cărui temperatură crește treptat, temperatura elementelor componente ale compresorului modificându-se mult mai puțin. Dacă energia termică preluată de burete nu este eliminată, temperatura T,- a gazului nu va putea fi menținută la această valoare, decât dacă viteza pistonului este redusă în mod corespunzător. Datorită raportului foarte mare între densitatea gazului și cea a elementelor solide și lichide ale buretelui, în cazul respectării în continuare a ecuației mișcării Vi-(t), creșterea temperaturii acestora (și, în consecință, a gazului din cilindru) este lentă, fiind necesar un număr N important de curse ale pistonului pentru ca această modificare să fie sesizabilă în creșterea puterii mecanice absorbite de mecanismul de acționare al pistonului (N este cu atât mai mare cu cât masa buretelui este mai mare). Dacă densificatorul continuă să funcționeze fără a elimina căldura acumulată de burete, energia mecanică primită din exterior de către piston este acumulată atât ca energie potențială depozitată în rezervorul cu gaz comprimat, cât și în buretele termic, sub formă de energie internă. Când temperatura buretelui ajunge la valori mari, energia acumulată în burete este echivalentă cu energia potențială depozitată într-un rezervor de dimensiuni apreciabile, conținând gaz comprimat la o presiune apreciabilă. Aceste considerații teoretice justifică două strategii diferite de utilizare a densificatorului:In an isothermal compression, the mechanical energy transferred by the piston to the gas in the cylinder (whose temperature is TA and transformed into heat is taken up entirely by the components of the compressor) which, being in contact with the environment, transmit part of it. of this energy) and by the thermal sponge (which is in contact with the components of the compressor in very small portions, otherwise it is in contact only with the gas in the cylinder) Therefore, if the active surface of the sponge is much larger Compressor active parts, most of the excess thermal energy is taken up by the sponge, the temperature of which gradually increases, the temperature of the compressor components changing much less. - the gas cannot be maintained at this value unless the piston speed is reduced accordingly. Since the density of the sponge and the solid and liquid elements of the sponge are very high, if the equation of motion Vi- (t) is still observed, the increase in their temperature (and, consequently, of the gas in the cylinder) is slow, being necessary. a significant number of piston strokes N for this change to be noticeable as the mechanical power absorbed by the piston actuator increases (N is greater the larger the sponge mass). If the densifier continues to operate without removing the heat accumulated by the sponge, the mechanical energy received from the outside by the piston is accumulated both as potential energy stored in the compressed gas tank and in the thermal sponge as internal energy. When the temperature of the sponge reaches high values, the energy accumulated in the sponge is equivalent to the potential energy stored in a tank of appreciable size, containing compressed gas at an appreciable pressure. These theoretical considerations justify two different strategies for using the densifier:
fără sistem de răcire a buretelui, ceea ce permite acumularea în interiorul lui a unei cantități apreciabile de energie termică cu sistem de răcire a buretelui, ceea ce permite păstrarea acestuia la o temperatură constantă Tumb, deci păstrarea temperaturii gazului la o valoare Ti-without a sponge cooling system, which allows the accumulation inside of it of an appreciable amount of thermal energy with sponge cooling system, which allows it to be kept at a constant temperature Tumb, so keeping the gas temperature at a value Ti-
Trebuie remarcat faptul că la acest tip de configurație a compresorului și la acest mod de deplasare a pistonului, deoarece coeficientul ΣΕΑι este aproape constant pe toată durata comprimării izotermice, chiar dacă raportul de comprimare este foarte mare, împărțirea procesului de comprimare în mai multe etape (trepte diferite, între care gazul este răcit în schimbătoare de căldură exterioare, până la ΤΜ„Α devine inutilă. Rămâne însă utilă, o precomprimare politropică, sau una aproape izotermică a gazului, cu un tip de compresor maiIt should be noted that in this type of compressor configuration and in this mode of piston movement, because the coefficient ΣΕΑι is almost constant throughout the isothermal compression, even if the compression ratio is very high, the division of the compression process into several stages ( different stages, between which the gas is cooled in external heat exchangers, until Τ Μ „Α becomes useless, but it remains useful,
RO 135278 AO simplu, din stadiul tehnicii, cu ajutorul căruia să se obțină volumul inițial de gaz (introdus prin supapa de admisie la o semicursă a pistonului), având temperatura T,. (deci, cu înlocuitrea compresorului adiabatic care avea rolul de a aduce gazul la această temperatură) și presiunea de pornire ει-po. Se evită, în acest mod, deplasările rapide ale pistonului, cele cu viteză mare din faza inițială și se folosește cu mai mare eficiență porțiunea cilindrului din apropierea PM1.RO 135278 A simple, state-of-the-art AO with which to obtain the initial volume of gas (introduced through the inlet valve at a half-stroke of the piston), having a temperature T ,. (so with the replacement of the adiabatic compressor that had the role of bringing the gas to this temperature) and the starting pressure ει-po. In this way, the rapid movements of the piston, those with high speed in the initial phase are avoided and the portion of the cylinder near PM1 is used more efficiently.
In funcție de caracteristicile aplicației în care apare necesitatea comprimării izotermice, se pot realiza o varietate foarte mare de configurații posibile pentru constucția compresorului și a buretelui termic. In figurile 10-18 sunt prezentate câteva exemple de densificatoare cu piston solid (acestea utilizează cantități fixe de lichid doar pentru lubrifiere, pentru răcirea buretelui în timpul comprimării și pentru evacuarea gazului comprimat rămas în cilindru când pistonul ajunge în PMS. fără a avea vreun rol în comprimarea gazului)Depending on the characteristics of the application in which the need for isothermal compression appears, a very wide variety of possible configurations for the construction of the compressor and the thermal sponge can be achieved. Figures 10-18 show some examples of solid piston densifiers (they use fixed amounts of liquid only for lubrication, to cool the sponge during compression and to evacuate the compressed gas left in the cylinder when the piston reaches PMS. Without any role in gas compression)
Configurațiile cele mai simple se obțin prin modificarea configurației compresoarelor din stadiul actual al tehnicii, prin introducerea într-un astfel de aparat a unui burete termic. Compresorul din Fig. 10 are în compunere carcasa 5.1 (compusă din capacul cu supapele 5.5 și pereții laterali), pistonul 5.2 și buretele termic 5.3. Funcționarea lui este identică cu cea a unui compresor fără burete: admisia gazului se face prin supapa de admisie, prin deplasarea pistonului din punctul mort superior PMS spre punctul mort inferior PMI, cu supapa de refulare închisă, iar comprimarea până la presiunea dorită pf, prin deplasarea acestuia din punctul mort inferior PMI spre punctul T, cu ambele supape închise, interval în care are loc și transferul preponderent de căldură dinspre gaz spre burete. Când pistonul ajunge în acest punct, se deschide supapa de refulare, astfel încât gazul cu presiunea pf este evacuat spre destinația dorită, prin deplasarea pistonului din punctul T în punctul mort superior PMS. Dacă rezervorul de destinație este suficient de mare, în acest interval de timp, gazul primește numai energia mecanică de deplasare W</=pf Vg/.The simplest configurations are obtained by modifying the configuration of the compressors of the current state of the art, by inserting a thermal sponge in such a device. The compressor in Fig. 10 consists of the housing 5.1 (composed of the cover with the valves 5.5 and the side walls), the piston 5.2 and the thermal sponge 5.3. Its operation is identical to that of a sponge-free compressor: the inlet gas is made through the inlet valve, by moving the piston from the upper dead center PMS to the lower dead center PMI, with the discharge valve closed, and the compression to the desired pressure pf, through its displacement from the lower dead center PMI to the T-point, with both valves closed, during which the predominant heat transfer from the gas to the sponge takes place. When the piston reaches this point, the discharge valve opens, so that the gas with the pressure pf is discharged to the desired destination, by moving the piston from point T to the top dead center PMS. If the destination tank is large enough, during this time, the gas receives only the mechanical displacement energy W </ = pf Vg /.
Când pistonul se găsește în PMS, în interiorul buretelui și în spațiul dintre burete și pereții cilindrului pot rămâne volume importante de gaz comprimat (așa numitul “volum mort’’), care se vor destinde până la pilinb înainte de deschiderea supapei de admisie, ceea ce, la fel cu situația din cazul compresoarelor din stadiul tehnicii, duc la micșorarea debitului final de gaz comprimat, micșorare cu atât mai importantă cu cât raportul de comprimare al compresorului este mai mare. Pentru evitarea acestui fenomen pot fi implementate o serie de soluții constructive, dintre care câteva sunt descrise în Fig. 10a, 10b, Fig.11 și 11a.When the piston is in PMS, large volumes of compressed gas (so-called "dead volume") may remain inside the sponge and in the space between the sponge and the cylinder walls, which will expand to the pin before opening the intake valve. , which, as in the case of state-of-the-art compressors, leads to a decrease in the final compressed gas flow rate, which is all the more important as the compression ratio of the compressor is higher. In order to avoid this phenomenon, a series of constructive solutions can be implemented, some of which are described in Fig. 10a, 10b, Fig.11 and 11a.
Compresorul din Fig. 11 ilustrează acest tip de configurație: buretele termic 5.4 al acestui compresor este un arc metalic elastic elicoidal. cu secțiunea spirei dreptunghiulară, un capăt al arcului fiind fixat de capacul 5.1, celălalt de pistonul 5.2. Cu pistonul în PMI. arcul este în stare detensionată (sau are o ușoară pretensionare). In reprezentarea din figură, pistonul este într-o poziție intermediară, care poate coincide cu punctul T. Remarcăm că și în situația în care, cu pistonul în PMS, spirele arcului sunt lipite între ele (tensionarea este maximă), volumul mort al compresorului (care include un spațiu cilindric cu diametrul egal cu diametrul interior al arcului și spațiul inelar dintre arc și pereții cilindrului) este destul de mare. Acesta poate fi redus prin introducerea în acest spațiu a unor arcuri suplimentare, cu diametre reduse, sporind suprafața de transfer termic. O eliminare totală a volumului mort se poate realiza prin introducerea în cilindru, încă din faza inițială, a unei faze lichide a buretelui termic: o cantitate corespunzătoare de lubrifiant, sau lichid caloportor. O soluție care poate rezolva simultan și eliminarea unei cantități apreciabile din energia termică excedentară acumulată de buretele termic este realizarea unui circuit complet de răcire, prin circulația unui debit constant de lubrifiant, sau prin introducerea, în mod continuu, a unei spume apoase de răcire, cu eliminarea ciclică a lichidului în exces, sau pulverizarea continuă, sau intermitentă (spre sfârșitul ciclului de comprimare) a unui lichid de răcire, sau prin orice altă metodă care combină în mod avantajos acțiunea pistonului solid cu cea a unui piston lichid. Dacă debitul de agent de răcireThe compressor in Fig. 11 illustrates this type of configuration: the thermal sponge 5.4 of this compressor is a helical elastic metal spring. with the section of the coil rectangular, one end of the spring being fixed to the cover 5.1, the other to the piston 5.2. With the piston in the PMI. the spring is de-energized (or has a slight pre-tension). As shown in the figure, the piston is in an intermediate position, which may coincide with the T-point. which includes a cylindrical space with a diameter equal to the inner diameter of the spring and the annular space between the spring and the walls of the cylinder) is quite large. It can be reduced by introducing additional springs with small diameters in this space, increasing the heat transfer surface. A complete elimination of the dead volume can be achieved by introducing into the cylinder, from the initial phase, a liquid phase of the thermal sponge: an appropriate amount of lubricant, or heat transfer fluid. One solution that can simultaneously solve the elimination of a significant amount of excess thermal energy accumulated by the thermal sponge is to achieve a complete cooling circuit, by circulating a constant flow of lubricant, or by continuously introducing aqueous cooling foam, with cyclic removal of excess liquid, or continuous or intermittent spraying (towards the end of the compression cycle) of a coolant, or by any other method which advantageously combines the action of the solid piston with that of a liquid piston. If the coolant flow
RO 135278 AORO 135278 AO
5221 care circulă prin acest circuit este corelat în mod corespunzător cu presiunea instantanee a gazului din cilindru și cu viteza instantanee a pistonului, comprimarea este izotermică.5221 flowing through this circuit is properly correlated with the instantaneous gas pressure in the cylinder and the instantaneous speed of the piston, the compression is isothermal.
In aceste noi configurații, devine avantajoasă utilizarea unor procedee noi, corespunzătoare noilor condiții, de refulare din cilindru a gazului comprimat. In figura 10a, ambele supape 5.5 din figura 10 au fost înlocuite cu ferestrele largi 5.6, create în pereții laterali ai cilindrului (în cazul unui cilindru cu secțiune dreptunghiulară, lățimea ferestrei poate fi egală cu grosimea buretelui din momentul în care pistonul este în PMS, iar lungimea lui poate fi egală cu lățimea peretelui), care permit o circulație rapidă, cu ireversibilități reduse, a gazului și a lichidului. Buretele termic este realizat din plăci plane 5.11. In reprezentarea din figură, pistonul este în PMS. cu supapa de admisie 5.6a deschisă. Supapa rămâne deschisă până când pistonul ajunde în PMI. In acest interval de timp, cu pistonul într-o poziție intermediară, poate fi activat circuitul de răcire (nereprezentat în figură, format din densificator, schimbătorul de căldură, ventilele închis/deschis și conductele de legătură). Prin introducerea intermitentă în cilindru (o singură dată pentru un număr N de cicluri) a unui agent de răcire, poate fi eliminat excesul de căldură acumulat după efectuarea unui număr mare de cicluri de comprimare. In timpul operației de răcire, pistonul poate îmbunătăți, prin scurte deplasări, eficiența acestei operații. După încheierea fazei de răcire, pistonul trebuie să mai execute o deplasare până în PMS pentru evacuarea agentului de răcire din cilindru, apoi, după comutarea corespunzătoare a ventilelor, este admis gaz în cilindru, prin deplasarea pistonului în PMI. In cilindru rămâne exact cantitatea de lichid necesară pentru eliminarea volumului mort.In these new configurations, it becomes advantageous to use new processes, corresponding to the new conditions, for the discharge of compressed gas from the cylinder. In Figure 10a, both 5.5 valves in Figure 10 have been replaced with 5.6 wide windows, created in the side walls of the cylinder (in the case of a cylinder with a rectangular section, the width of the window may be equal to the thickness of the sponge when the piston is in PMS, and its length can be equal to the width of the wall), which allow a rapid, low-irreversibility circulation of gas and liquid. The thermal sponge is made of flat plates 5.11. As shown in the figure, the piston is in PMS. with the 5.6a intake valve open. The valve remains open until the piston reaches the PMI. During this time, with the piston in an intermediate position, the cooling circuit can be activated (not shown in the figure, consisting of densifier, heat exchanger, closed / open valves and connecting pipes). By intermittently introducing a coolant into the cylinder (once for a number of N cycles), the excess heat accumulated after a large number of compression cycles can be removed. During the cooling operation, the piston can improve, through short trips, the efficiency of this operation. At the end of the cooling phase, the piston must travel to the PMS to evacuate the coolant from the cylinder, then, after proper switching of the valves, gas is admitted into the cylinder by moving the piston in PMI. The exact amount of liquid required to remove dead volume remains in the cylinder.
Operațiunea de refulare a gazului comprimat se face prin fereastra 5.6r și conducta 5.6c, care face legătura cu rezervorul de stocare (sau o altă destinație utilă) și care poate fi umplută cu gazul de lucru, sau cu lichidul din circuitul hidraulic asociat, având presiunea pf. In cazul în care în conductă se găsește lichid, fereastra 5.6a servește numai pentru admisia gazului. In acest caz, când pistonul, în cursa sa spre PMS, ajuge în punctul T, deschiderea ferestrei 5.6r permite lichidului din conducta 5.6c să pătrundă în cilindru și să înlocuiescă gazul comprimat la presiunea pf. Acesta, datorită forțelor arhimedice, ajunge în partea superioară a rezervorului de stocare, fiind înlocuit de un volum egal de lichid. La rândul său, o parte din acest lichid este refulat înapoi în conductă, prin deplasarea pistonului din punctul T în PMS. Când pistonul ajunge în PMS și fereastra de refulare se închide la comanda sistemului de control, în cilindru rămâne exact cantitatea de lichid necesară eliminării volumului mort. Această cantitatea de lichid poate rămîne permanent în cilindru, ca fracțiune lichidă a buretelui termic. In această configurație, eliminarea excesului de căldură se face prin înlocuirea acestei fracțiuni cu lichid mai rece. în timpul operației de refulare (lichidul mai cald fiind supus unor forțe ascensionale), oprație a cărei durată poate fi prelungită (periodic, sau la fiecare ciclu) prin comenzile transmise pistonului de către sistemul de control. Altă posibilitate de înlocuire a acestei fracțiuni, cu mărirea debitului de gaz vehiculat, este de a elimina lichidul rămas în cilindru, în timpul operațiunii de admisie a gazului proaspăt, prin deshidera unei supape situate în piston (cu deversarea lichidului în carterul densificatorului). sau prin absorbția lui printr-o conductă componentă a unui circuit de răcire, echipat cu un schimbător de căldură adecvat.The operation of discharging the compressed gas is done through the window 5.6r and the pipe 5.6c, which connects to the storage tank (or another useful destination) and which can be filled with the working gas, or with the liquid from the associated hydraulic circuit, having pf pressure. If liquid is found in the pipe, window 5.6a is used only for gas inlet. In this case, when the piston, in its stroke towards PMS, reaches point T, the opening of the window 5.6r allows the liquid from the pipe 5.6c to enter the cylinder and to replace the compressed gas at the pressure pf. This, due to the archimedean forces, reaches the top of the storage tank, being replaced by an equal volume of liquid. In turn, some of this fluid is discharged back into the pipe by moving the piston from the T-point to the PMS. When the piston reaches PMS and the discharge window closes at the control of the control system, the exact amount of liquid required to remove the dead volume remains in the cylinder. This amount of liquid can remain permanently in the cylinder as a liquid fraction of the thermal sponge. In this configuration, the removal of excess heat is done by replacing this fraction with cooler liquid. during the discharge operation (the warmer liquid being subjected to ascending forces), an operation whose duration can be extended (periodically, or at each cycle) by the commands transmitted to the piston by the control system. Another possibility to replace this fraction, with increasing the flow of gas circulated, is to remove the liquid remaining in the cylinder, during the operation of fresh gas inlet, by opening a valve located in the piston (with the discharge of liquid into the crankcase). or by its absorption through a component duct of a cooling circuit, equipped with a suitable heat exchanger.
Alte configurații posibile pentru evacuarea gazului comprimat sunt prezentate în figura 10b. în care 5.1a este un densificator de dimensiuni reduse, a cărui fereastră de admisie 5.6a este, în același timp, fereastră de evacuare pentru densificatorul 5.1, cu care are un perete comun. Acest mini-densificator este prevăzut cu pistonul 5.2a și cu un burete termic realizat din plăci plane 5.1 la. Deplasarea pistonului 5.2 din PMS în PMI duce la admisia în ambii cilindrii a gazului de lucru la presiunea p, . Prima fază a comprimării se realizează prin deplasarea pistonului 5.2 din PMI în punctul T, interval în care, volumul gazului din densificatorului 5.1a nu se modifică, dar gazul din acest cilindru este comprimat în același raport cu gazul din cilindrul 5.1, iar buretele său contribuie la acumularea energiei termice excedentare. Condițiile de comprimare din cele două densificatoare fiind diferite, vor fi diferite.Other possible configurations for compressed gas exhaust are shown in Figure 10b. wherein 5.1a is a small densifier, the intake window of which 5.6a is at the same time an outlet window for the 5.1 densifier, with which it has a common wall. This mini-densifier is equipped with a 5.2a piston and a thermal sponge made of 5.1 la flat plates. The displacement of the piston 5.2 from PMS to PMI leads to the intake of working gas in both cylinders at pressure p,. The first phase of compression is performed by moving the piston 5.2 of the PMI at point T, during which the volume of the gas in the 5.1a densifier does not change, but the gas in this cylinder is compressed in the same ratio as the gas in the 5.1 cylinder, and its sponge contributes to the accumulation of excess thermal energy. As the compression conditions in the two densifiers are different, they will be different.
RO 135278 AO pe toată durata comprimării, și temperaturile gazului și ale bureților termici pe care le conțin. Fracțiunea lichidă a buretelui din densificatorul 5.1 poate fi astfel aleasă încât, atunci când pistonul 5.2 ajunge în PMS, aceasta să ocupe în întregime tot volumul cilindrului neocupat de fracțiunea solidă, fără a pătrunde de loc în cilindrul 5.1a, tot volumul inițial de gaz din cilindru să fie transferat în cilindrul 5.1a, iar presiunea lui să ajungă la valoarea finală pf. In cilindrul 5.1a, gazul poate fi supus unei noi trepte de comprimare izotermică, sau poate fi evacuat în rezervorul de stocare, prin deplasarea pistonului 5.2a din PMI în PMS. In aplicațiile în care gazului comprimat i se impun condiții severe de puritate, buretele termic al densificatorului 5.1a se realizează numai cu fracțiune solidă, astfel încât volumul mort să fie cât mai mic. In caz contrar, este preferabilă suplimentarea fracțiunii solide 5.3a cu o fracțiune lichidă 5.3b, care să asigure debitul maxim de gaz comprimat (mini-densificatorul din dreapta figurii 10b).RO 135278 AO throughout the compression, and the temperatures of the gas and thermal sponges they contain. The liquid fraction of the sponge in the 5.1 densifier can be chosen so that, when the piston 5.2 reaches the PMS, it occupies the entire volume of the cylinder not occupied by the solid fraction, without penetrating at all into the cylinder 5.1a, all the initial volume of gas from cylinder to be transferred to cylinder 5.1a, and its pressure to reach the final value pf. In cylinder 5.1a, the gas may be subjected to a new isothermal compression stage, or may be discharged into the storage tank by moving piston 5.2a from PMI to PMS. In applications where the compressed gas is subjected to severe purity conditions, the thermal sponge of the 5.1a densifier is made only with a solid fraction, so that the dead volume is as small as possible. Otherwise, it is preferable to supplement the solid fraction 5.3a with a liquid fraction 5.3b, which ensures the maximum flow of compressed gas (mini-densifier to the right of figure 10b).
Eliminarea energiei termice absorbite de buretele termic se poate face, pentru toate configurațiile descrise, cu unul din procedeele descrise anterior. Atunci când, pentru scopul pentru care este utilizat densificatorul este utilă recuperarea energiei furnizate sistemului prin intermediul pistonului, pot fi implementate dispozitive pentru recuperarea energiei termice acumulate de buretele termic. In figura 11a este reprezentat un astfel de procedeu, aplicat densificatorului din figura 11. Acest densificator are un burete termic compus dintr-o fracțiune solidă (un arc elicoidal cu secțiune dreptunghiulară) și o fracțiune lichidă care elimină complet volumul mort al cilindrului, atunci când pistonul se găsește în PMS. Admisia și refularea gazului se fac prin supapele 5.5 din capacul densificatorului (Fig. 11), sau prin ferestrele 5.6c din pereții laterali. Așa cum am menționat anterior, dacă densificatorul nu este prevăzut cu un circuit de răcire, temperatura gazului (și implicit, lucrul mecanic necesar comprimării pentru un ciclu) și a buretelui termic cresc, progresiv, după un număr N suficient de mare de cicluri de comprimare. Căldura pe care o primește gazul este acumulată, împreună cu energia mecanică acumulată, în rezervorul de stocare a gazului comprimat. După un număr mare de cicluri de comprimare, când temperatura buretelui ajunge la o valoare convenabilă, buretele densificatorului poate fi extras în întregime din densificator, depozitatat într-o incintă izolată și înlocuit cu un burete identic, cu temperatura Tumb Acest lucru este posibil dacă cilindrul are o secțiune dreptunghiulară, ferestrele laterale 5.6c și capacele care le închid au lățimea egală cu a buretelui comprimat și lungimea egală cu a peretelui lateral și dacă, în momentul imediat anterior extragerii, capacele laterale 5.6c și plăcile marginale ale buretelui 5.4a se cuplează între ele mecanic, astfel încît să poată fi translatate. culisând pe suprafața pistonului, apoi pe șine exterioare (de exemplu, împinse de un piston 5.2d, sau prin tracrare).The removal of the thermal energy absorbed by the thermal sponge can be done, for all the configurations described, with one of the processes described above. When, for the purpose for which the densifier is used, it is useful to recover the energy supplied to the system by means of the piston, devices for recovering the thermal energy accumulated by the thermal sponge may be implemented. Figure 11a shows such a process, applied to the densifier in Figure 11. This densifier has a thermal sponge composed of a solid fraction (a helical arc with a rectangular section) and a liquid fraction that completely eliminates the dead volume of the cylinder, when the piston is in PMS. Gas inlet and discharge are made through the 5.5 valves in the densifier cover (Fig. 11), or through the 5.6c windows in the side walls. As mentioned above, if the densifier is not equipped with a cooling circuit, the temperature of the gas (and thus the mechanical work required for compression for one cycle) and the thermal sponge increase progressively after a sufficiently large number of N compression cycles. . The heat received by the gas is stored, together with the accumulated mechanical energy, in the compressed gas storage tank. After a large number of compression cycles, when the sponge temperature reaches a convenient value, the sponge of the densifier can be completely removed from the densifier, stored in a separate enclosure and replaced with an identical sponge with the temperature T um b This is possible if the cylinder has a rectangular section, the side windows 5.6c and the lids closing them shall be the same width as the compressed sponge and the length equal to the side wall and if, at the time immediately prior to extraction, the side covers 5.6c and the edge plates of the sponge 5.4a they are mechanically coupled to each other so that they can be translated. sliding on the surface of the piston, then on the outer rails (for example, pushed by a 5.2d piston, or by dragging).
La proiectarea și realizarea buretelui termic trebuie avute în vedere câteva obiective:When designing and making the thermal sponge, several objectives must be taken into account:
capacitatea termică cât mai mare reducerea la maximum a distanței dintre orice punct al volumului ocupat de gaz și cel mai apropiat punct al volumului ocupat de un element solid, sau unul lichid, pe toată durata procesului de comprimare păstrarea pe o durată de timp cât mai mare a caracteristicilor sale termice, elastice și a dimensiunilor constructive din starea netensionată volumul total al elementelor sale componente să fie cât mai mic (cu excepția cazului când buretele este și depozit util de energie termică) “volumul mort” cât mai mic crearea de protuberanțe care să mărească coeficienții de transfer termic hi asigurarea unei circulații cât mai facile a gazului și a lichidului în toată incinta densificatorului, pentru a reduce pierderile prin frecare crearea deliberată, în volumul de gaz, a unor regiuni cu temperaturi diferite, pentru a provoca deplasări convective ale gazului: executarea de mici orificii în elementele buretelui, folosirea unor plăci executate din țesături metalice, cu ochiuri mici, etcthermal capacity as much as possible minimizing the distance between any point of the volume occupied by the gas and the nearest point of the volume occupied by a solid element, or a liquid, throughout the compression process keeping for as long as possible of its thermal, elastic characteristics and of the constructive dimensions from the unstressed state, the total volume of its component elements should be as small as possible (unless the sponge is also a useful storage of thermal energy) “dead volume” as small as possible increase the heat transfer coefficients and ensure the smoothest possible circulation of gas and liquid throughout the densifier, to reduce frictional losses, the deliberate creation, in the volume of gas, of regions with different temperatures, to cause convective displacement of the gas. : making small holes in the sponge elements, using plates made of metal fabrics , with small mesh, etc
RO 135278 AO reducerea Ia maximum a posibilității de frecare între elementele componente ale buretelui, precum și între acestea și pereții cilindruluiEN 135278 AO Minimize the friction between the sponge components and between the cylinder walls
Pentru a înlătura posibilitatea ca buretele să se miște liber în cilindru și pentru a înlăturară posibilității ca acesta să vină în contact cu pereții cilindrului, una din soluții este montarea unor tije de ghidare 5.7 (Fig. 12 și 15) fixate de piston, care străpung capacul prin orificii prevăzute cu garnituri de etanșare 5.8 (sau, viceversa). Dacă aceste tije sunt realizate din tuburi termice, se obține și o creștere a coeficientului global de transfer termic, atât prin coeficientul lor propriu de transfer termic, cât și prin circulația convectivă pe care o provoacă în interiorul gazului.To eliminate the possibility of the sponge moving freely in the cylinder and to eliminate the possibility of it coming into contact with the walls of the cylinder, one solution is to mount guide rods 5.7 (Fig. 12 and 15) fixed to the piston, which pierce cover through holes provided with seals 5.8 (or vice versa). If these rods are made of thermal tubes, an increase in the overall heat transfer coefficient is obtained, both by their own heat transfer coefficient and by the convective circulation it causes inside the gas.
La densificatorul din Fig. 12. arcurile elastice elicoidale (cu secțiune circulară, dreptunghiulară, etc) 5.12 (la care în spațiul interior sunt montate arcurile 5.13, mai mici în diametru) servesc ca suport pentru o serie de plăci orizontale 5.11. Pentru a păstra nemodificate proprietățile arcurilor 5.12, cel mai adesea e necesar ca fixarea plăcilor 5.11 să se facă prin intermediul unui înveliș deformatul 5.12a ca în figura 12a. Acest înveliș poate fi continuu, pe toată lungimea spirei, sau poate fi realizat din inele montate din loc în loc. Fixarea plăcilor pe arcuri este facilitată atunci când sunt folosite arcuri conice (diametrul spirelor scade de la bază spre spira superioară). In acest fel. numărul plăcilor montate poale crește foarte mult, asigurând în acest fel o suprafață de transfer termic foarte mare și, în consecință, o viteză mare a pistonului, sau o diferență foarte mică între temperatura gazului și cea a buretelui termic. In cazul densificatoarelor combinate (cu piston solid, suplimentat cu un piston lichid, arcul 5.13 poate fi înlocuit cu un tub elicoidal, deschis la capătul interior, dintr-un material deformabil (de exemplu, polietilenă) prin care circulă lichid cu presiunea egală cu cea a gazului din cilindru.At the densifier in FIG. 12. coil spring springs (circular, rectangular, etc.) 5.12 (with springs 5.13 smaller in diameter in the inner space) serve as a support for a series of horizontal plates 5.11. In order to keep the properties of the arches 5.12 unchanged, it is most often necessary to fix the plates 5.11 by means of a deformed coating 5.12a as in figure 12a. This casing can be continuous, along the entire length of the coil, or it can be made of rings mounted from place to place. Fixing the plates to the springs is facilitated when conical springs are used (the diameter of the coils decreases from the base to the upper coil). In this way. the number of plates mounted at the bottom increases greatly, thus ensuring a very large heat transfer area and, consequently, a high speed of the piston, or a very small difference between the temperature of the gas and that of the thermal sponge. In the case of combined densifiers (solid piston, supplemented with a liquid piston, spring 5.13 may be replaced by a helical tube, open at the inner end, of a deformable material (eg polyethylene) through which liquid flows at a pressure equal to of the gas in the cylinder.
La configurația din Fig. 12b, este evitată fixarea directă repetată a plăcilor de partea laterală a arcurilor, prin mărirea numărului de arcuri utilizate: se pleacă de la o placă de bază pe care se așează un număr redus (4,6,8,...) de arcuri de lungime L egală, pe care se așează cea de-a doua placă. Placa următoare se fixează de partea laterală a arcurilor, prin intermediul materialului suport 13.a. la distanța dorită (densitatea maximă se obține când această distanță este zero, cu arcurile complet comprimate). Această placă servește ca suport pentru un nou set de arcuri de aceeași lungime L. Pentru montarea lor sunt necesare orificii de trecere corespunzătoare, în toate plăcile intermediare. Peste aceste arcuri se montează o nouă placă orizontală. Montarea este continuată, în această ordine, până la umplerea tuturor spațiilor intermediare. Figura 12c e o secțiune prin plăcile inferioare ale buretelui, atunci când pistonul se găsește în PMS.In the configuration of Fig. 12b, repeated direct fixing of the plates to the side of the springs is avoided by increasing the number of springs used: starting from a base plate on which a small number (4,6,8, ...) of springs is placed of equal length L, on which the second plate is placed. The next plate is fixed to the side of the springs by means of the support material 13.a. at the desired distance (maximum density is obtained when this distance is zero, with the springs fully compressed). This plate serves as a support for a new set of springs of the same length L. For their installation, appropriate passage holes are required in all intermediate plates. A new horizontal plate is mounted over these springs. The installation is continued, in this order, until all the intermediate spaces are filled. Figure 12c is a section through the lower plates of the sponge, when the piston is in PMS.
Densificatorul din Fig. 13 este realizat din plăcile orizontale 11, fixate pe corzile elastice 5.7a, prin intermediul unui înveliș suport 5.7b. Când pistonul se găsește în PMI, corzile elastice sunt ușor tensionate, iar când pistonul se găsește în PMS, tensionarea este maximă. Pentru a asigura o densitate maximă a plăcilor, se poate mări numărul corzilor montate și intercalarea seturilor de plăci metalice.The densifier in Fig. 13 is made of horizontal plates 11, fixed to the elastic cords 5.7a, by means of a support cover 5.7b. When the piston is in PMI, the elastic strings are slightly tensioned, and when the piston is in PMS, the tension is maximum. To ensure a maximum density of the plates, the number of mounted ropes and the interleaving of the sets of metal plates can be increased.
In figura 14 este reprezentată o configurație de densificator în care, plecând de la configurația din figura 12. suprafața prin care se realizează absorbția căldurii din gazul în curs de comprimare de către buretele termic este mărită considerabil prin montarea de aripioare verticale. Există un foarte mare grad de libertate în ceea ce privește forma acestor aripioare, dimensiunile lor (o grosime mare asigură o creștere mai lentă a temperaturii buretelui. o distanță mai mică între aripioare asigură o răcire mai bună a gazului, o lățime mai mare a acestora reduce numărul necesar de plăci orizontale, un diametru mai mare al orificiilor practicate atât în plăcile verticale, cât și în cele orizontale asigură o circulație convectivă eficientă și pierderi de frecare mai mici în lichidul ce va fi introdus la finalul comprimării, pentru evacuarea gazului comprimat, etc). Numărul mai mic de plăci orizontale asigură posibilitatea ca stabilitatea buretelui să fie asigurată prin garnituri (nu neaparat etanșe) montate pe circumferința fiecăreia din aceste plăci (presiunea în cilindru rămâne uniformă datorităFigure 14 shows a densifier configuration in which, starting from the configuration in Figure 12. the surface through which the heat absorption of the gas being compressed by the thermal sponge is achieved is considerably increased by the installation of vertical fins. There is a very high degree of freedom in the shape of these fins, their size (a large thickness ensures a slower rise in sponge temperature. A shorter distance between the fins ensures better gas cooling, a wider width reduces the number of horizontal plates required, a larger diameter of the holes in both the vertical and horizontal plates ensures efficient convective circulation and lower friction losses in the liquid to be introduced at the end of compression to evacuate the compressed gas, etc). The smaller number of horizontal plates ensures that the stability of the sponge can be ensured by gaskets (not necessarily sealed) mounted on the circumference of each of these plates (the pressure in the cylinder remains uniform due to
orificiilor practicate în plăci), sau prin role de ghidare, a căror frecare este minimă. In figura 14 este reprezentat buretele termic al unui asemenea densificator, cu pistonul într-o poziție intermediară, iar în figura 14a, același burete cu pistonul în PMS. Când pistonul este în PMS, gazul comprimat este distribuit în mod neunufirm în tot volumul cilindrului. Evacuarea sa se poate face prin procedeul descris în figura 10a: deschiderea ferestrei 5.6r spre conducta de refulare 5.6c (în care se găsește lichid la presiunea pf. determină, dacă această fereastră este situată la cota maximă, înlocuirea gazului din cilindru, cu lichid la aceeași presiune. Dacă temperatura lichidului este inferioară temperaturii buretelui, el va prelua și va evacua o parte din energia termică acumulată de burete, cu atât mai mare, cu cât va staționa o perioadă mai îndelungată în cilindru.holes in the plates), or through guide rollers, the friction of which is minimal. Figure 14 shows the thermal sponge of such a densifier, with the piston in an intermediate position, and Figure 14a, the same sponge with the piston in PMS. When the piston is in PMS, the compressed gas is distributed evenly throughout the cylinder volume. Its evacuation can be done by the procedure described in figure 10a: opening the window 5.6r to the discharge pipe 5.6c (where liquid is found at the pressure pf. Determines, if this window is located at maximum level, the replacement of the gas in the cylinder with liquid At the same pressure, if the temperature of the liquid is lower than the temperature of the sponge, it will take up and evacuate part of the thermal energy accumulated by the sponge, the higher it will be, the longer it will stay in the cylinder.
Pot fi realizate configurații în care aripioarele verticale sunt pereții laterali ai unei zone din cilindru (într-o secțiune în plan orizontal, ele sunt o succesiune de cercuri concentrice, sau de dreptunghiuri cu laturile din ce în ce mai mici, sau de alte figuri geometrice amplasate una în alta), iar plăcile orizontale au marginile înălțate, asemenea unor tăvițe (5.1 Ic, figura 14b). înălțimea marginilor tăvițelor va determina mărimea fracțiunii lichide a buretelui 5.1 la, care trebuie să asigure, atunci când pistonul este în punctul T. ca presiunea în cilindru să atingă valoarea/?/ , în caz contrar, supapa de refulare se va deschide în altă poziție a pistonului.Configurations can be made in which the vertical fins are the side walls of an area of the cylinder (in a horizontal section, they are a succession of concentric circles, or rectangles with smaller and smaller sides, or other geometric figures placed in each other), and the horizontal plates have raised edges, like trays (5.1 Ic, figure 14b). the height of the edges of the trays will determine the size of the liquid fraction of the sponge 5.1 at, which must ensure, when the piston is in point T. that the pressure in the cylinder reaches the value /? /, otherwise the discharge valve will open in another position of the piston.
Configurația din figura 14b prezintă și o altă diferență față de configurația din figura 14: buretele termic este realizat fără arcurile elastice dintre plăcile orizontale, dar densificatorul este prevăzut cu un mecanism de blocare-deblocare (nereprezentat în figură) care face ca acțiunea pistonului să se transmită acestor plăci în mod succesiv, nu simultan. Aceasta are ca urmare modificarea atât a curbei de variație a presiunii din cilindru, cât și repartiția în timp și în spațiu a distribuției energiei termice acumulate de buretele termic. In reprezentarea din figură, pistonul este în poziția în care doar două plăci orizontale au fost deplasate, iar lichidul de pe aceste plăci a fost împins să ocupe spațiile dintre plăcile verticale.The configuration in Figure 14b shows another difference from the configuration in Figure 14: the thermal sponge is made without elastic springs between the horizontal plates, but the densifier is provided with a locking-unlocking mechanism (not shown in the figure) which causes the action of the piston transmit to these boards successively, not simultaneously. This results in both the change in the pressure variation curve in the cylinder and the time and space distribution of the thermal energy distribution accumulated by the thermal sponge. As shown in the figure, the piston is in the position where only two horizontal plates have been moved, and the liquid on these plates has been pushed to occupy the spaces between the vertical plates.
Densificatoarele din Fig. 15 și 16 au, de asemenea, în compunere bureți termici realizați din componente metalice elastice și neelastice care, atunci când pistonul este în PMS, ocupă aproape în întregime volumul interior al densificatorului. Cel din Fig. 15 este construit prin alternarea unor plăci plane 5.11 cu o serie de plăci arcuite 5.14, întregul ansamblu fiind stabilizat de o tijă 5.7, care are unul din capete fixat de capacul cilindrului, iar celălalt capăt străpunge pistonul printr-un orificiu executat în piston și etanșat cu garnitura 5.8. Densificatorul din figura 16 este asemănător, dar plăcile intermediare, montate între plăcile plane, sunt o îmbinare între porțiuni plane 5.11, și porțiuni 5.15 realizate din elemente elastice arcuite. In secțiunea 1-1 este reprezentată o vedere interioară, de sus, a sistemului.The densifiers in Figs. 15 and 16 also contain thermal sponges made of elastic and non-elastic metal components which, when the piston is in PMS, occupy almost entirely the inner volume of the densifier. The one in Fig. 15 is constructed by alternating flat plates 5.11 with a series of arched plates 5.14, the whole assembly being stabilized by a rod 5.7, which has one end fixed to the cylinder cover and the other end pierces the piston through a hole made in the piston and sealed with gasket 5.8. The densifier in Figure 16 is similar, but the intermediate plates, mounted between the flat plates, are a joint between flat portions 5.11, and portions 5.15 made of arched elastic elements. Section 1-1 shows an inside, top view of the system.
Acest tip de bureți termici, precum și alte configurații la care volumul la care ajunge gazul atunci când pistonul se găsește în PMS este foarte mic. poate fi folosit pentru reducerea consumului de energie al compresoarelor cu indice politropic supraunitar, compresoare la care obiectivul principal urmărit nu este realizarea unei comprimări izotermice, ci obținerea unui volum mare de gaz comprimat, într-un interval de timp cât mai scurt. Acest obiectiv poate fi realizat într-un mod mai economic decât în stadiul actual al tehnicii, prin introducerea în compresor a unui burete termic cu o suprafață de absorbție cât mai mare, obținută cu elemente acumulatoare cu un volum cât mai mic, asociat cu un sistem de lubrifiere în flux continuu, care să preia și funcția de răcire a buretelui și să reducă cât mai mult volumul mort atunci când pistonul se găsește în PMS. Introducerea, în plus, a unui sistem de acționare a pistonului care (la o durată a ciclului de comprimare egală cu a unui compresor clasic), să introducă o viteză a pistonului mai mare în faza de refulare, în cea de admisie și în prima parte a cursei active a pistonului, și o viteză mai mică spre finalul procesului de comprimare, micșorează și mai mult consumul de energie și eficientizează și funcționarea sistemului de răcire.This type of thermal sponge, as well as other configurations at which the volume reached by the gas when the piston is in PMS is very small. can be used to reduce the energy consumption of compressors with polyunit superunit index, compressors in which the main objective is not to perform an isothermal compression, but to obtain a large volume of compressed gas in a short time. This objective can be achieved in a more economical way than in the current state of the art by introducing into the compressor a thermal sponge with an absorption surface as large as possible, obtained with storage elements with a volume as small as possible, associated with a system. continuous flow lubrication, which also takes over the cooling function of the sponge and reduces the dead volume as much as possible when the piston is in PMS. In addition, the introduction of a piston actuator system which (at a compression cycle duration equal to that of a conventional compressor), introduces a higher piston speed in the discharge phase, in the intake phase and in the first part of the active stroke of the piston, and a lower speed towards the end of the compression process, further reduces the energy consumption and streamlines the operation of the cooling system.
Oricărui compresor cu indice politropic supraunitar din stadiul tehnicii i se poate reduce consumul de energie necesar acționării, dacă în interiorul cilindrului său se introduce un bureteAny state-of-the-art polytropic index compressor may be reduced in energy consumption if a sponge is inserted inside its cylinder.
RO 135278 AO termic care să respecte aceste recomandări. De cele mai multe ori, aceasta implică unele modificări constructive ale compresorului inițial, necesare pentru scurtarea cursei pistonului (sau alungirea părții utile a cilindrului) cu o valoare Gh, egală cu grosimea buretelui în stare complet comprimată și pentru adecvarea sistemului de ungere la noile cerințe. In condițiile evoluției prețurilor la energie și a obiectivelor de reduce a poluării termice și a celei cu noxe, cheltuielile necesare acestor adaptări vor fi recompensate.RO 135278 Thermal AO complying with these recommendations. In most cases, this involves some constructive modifications of the original compressor, necessary to shorten the piston stroke (or lengthen the useful part of the cylinder) with a Gh value, equal to the thickness of the sponge in the fully compressed state and to adapt the lubrication system to the new requirements. . Given the evolution of energy prices and the objectives of reducing thermal and noxious pollution, the costs necessary for these adaptations will be reimbursed.
Pentru densificatoare pot fi realizate și configurații fără componente elastice. Densificatorul din figura 17 (o secțiune orizontală prin cilindru) are în compunere un burete termic realizat din plăci metalice cu grosimea cât mai mică (dacă se dorește o densitate mare), dar suficient de mare pentru ca plăcile să nu sufere, din cauza greutății proprii, sau a mișcărilor executate, deformări remanente. Pentru a asigura plăcilor o poziție orizontală stabilă, precum și o distanțare cu valoare variabilă (în funcție de poziția pistonului), în interiorul cilindrului se montează un număr suficient de port-suporți 5.19, amplasați în imediata apropiere a pereților, în așa fel încât mișcările unuia dintre ei să nu deranjeze mișcările celorlalți. In figura 17, secțiunea 1 -1 este o secțiune verticală prin cilindru, executată în zona în care sunt montați portsuporții. Port-suportul se confecționează sub forma unei lamele înguste pe a căror față interioară (cea orientată spre interiorul cilindrului) sunt montate, (prin sudare, nituire, ambutisare, etc) suporții 5.20 ai plăcilor. Suporții se confecționează din tablă, sârmă, piese prelucrate prin așchiere, etc și sunt într-un număr egal cu cel al plăcilor, sau un submultiplu al acestui număr, dacă se apelează la tehnica plăcilor intercalate. Un capăt al port-suportului se fixează, prin intermediul unei articulații mobile, de o eclisă 5.18 fixată rigid de piston. Pe celălalt capăt al lamelei, se fixează, tot printr-o articulație mobilă, un braț scurt rotitor, care are atașată o rolă de ghidare 5.16, care poate rula pe o șină, sau într-un canal 5.17 din capacul cilindrului. Plăcile orizontale sunt dreptunghiulare, ocupând aproape toată suprafața secțiunii orizontale, dar au practicate o serie de decupări pentru a evita coliziunea cu port-suporții și cu suporții de pe nivelurile învecinate, precum și pentru a creea manșetele 5.21 care calcă pe toți suporții de la nivelul respectiv.Configurations without elastic components can also be made for densifiers. The densifier in figure 17 (a horizontal section through the cylinder) consists of a thermal sponge made of metal plates with the smallest thickness (if a high density is desired), but large enough so that the plates do not suffer, due to their own weight , or of the executed movements, residual deformations. In order to ensure a stable horizontal position of the plates, as well as a variable spacing (depending on the position of the piston), a sufficient number of brackets 5.19 are mounted inside the cylinder, located in the immediate vicinity of the walls, so that the movements one of them not to disturb the movements of the other. In Figure 17, section 1 -1 is a vertical section through the cylinder, made in the area where the brackets are mounted. The support holder is made in the form of a narrow blade on whose inner face (the one facing inwards of the cylinder) are mounted, (by welding, riveting, stamping, etc.) the supports 5.20 of the plates. The supports are made of sheet metal, wire, parts machined by cutting, etc. and are in a number equal to that of the plates, or a submultiple of this number, if the technique of intercalated plates is used. One end of the support bracket is fixed, by means of a movable joint, to a 5.18 clamp rigidly fixed to the piston. At the other end of the blade, a short rotating arm is also fixed by a movable joint, which has a 5.16 guide roller attached, which can run on a rail, or in a 5.17 channel in the cylinder cover. The horizontal plates are rectangular, occupying almost the entire surface of the horizontal section, but they practiced a series of cuts to avoid collision with the holder and the supports on the neighboring levels, as well as to create the 5.21 cuffs that tread on all the supports on the level. respectively.
Când pistonul este în PMI, port-suporții fac unghiul minim (aproape 0°) cu axa verticală, iar distanța dintre plăci este maximă. Pe măsură ce pistonul se deplasează, unghiul făcut de axa longitudinală a port-suporților cu verticala crește, iar distanța dintre plăci se micșorează. Când pistonul este în PMS, port-suporții fac unghiul maxim (aproape 90°) cu axa verticală, iar distanța dintre plăci este minimă. La o prelucrare îngrijită a componentelor, plăcile se pot suprapune perfect, fără spații intermediare, asigurând un volum mort mic și o circulație facilă pentru lichidul destinat să înlocuiască acest gaz.When the piston is in PMI, the support brackets make the minimum angle (almost 0 °) with the vertical axis, and the distance between the plates is maximum. As the piston moves, the angle of the longitudinal axis of the vertical support brackets increases and the distance between the plates decreases. When the piston is in PMS, the support brackets make the maximum angle (almost 90 °) with the vertical axis, and the distance between the plates is minimal. With careful processing of the components, the plates can overlap perfectly, without intermediate spaces, ensuring a small dead volume and easy circulation for the liquid intended to replace this gas.
Figura 18 prezintă o secțiune orizontală prin cilindrul unui densificator care, de asemenea, are în compunere un burete termic realizat din plăci metalice 5.11 cu grosimea foarte mică, sprijinite pe un sistem de port-suporți. Port-suporții sunt realizați dintr-o înșiruire de perechi de eclise 5.23 și 5.24, amplasate în planuri verticale paralele. Ambele eclise au un orificiu situat central prin care trece un bolț în jurul căruia se pot roti, bolț care poate fi unul din suporturile unei plăci orizontale, sau poate fi atașat rigid de placă. Capetele ecliselor sunt cuplate, prin articulații mobile cu alte două perechi de eclise (una inferioară și una superioară), iar perechile de eclise extreme sunt mai scurte și se cuplează prin articulații mobile cu câte un suport 5.22, unul fixat pe piston , celălalt pe capacul cilindrului. In “lupa” din Fig. 18A este prezentată o vedere frontală a sistemului de port-suporți. în poziția care corespunde pistonului aliat în PMS, iar în secțiunea 1-1 o vedere frontală a întregului burete, corespunzătoare pistonului aflat într-o poziție intermediară. In această configurație, o densitate mare de plăci orizontale 5.11 se poate asigura numai prin mărirea numărului de port-suporți. asociată cu un procedeu de intercalare a plăcilor orizontale.Figure 18 shows a horizontal section through the cylinder of a densifier which also consists of a thermal sponge made of 5.11 very thick metal plates, supported on a support system. The support brackets are made of a row of pairs of eclipses 5.23 and 5.24, placed in parallel vertical planes. Both eclipses have a centrally located hole through which a bolt can rotate, which can be one of the supports of a horizontal plate, or can be rigidly attached to the plate. The ends of the eclipses are coupled by movable joints with two other pairs of eclipses (one lower and one upper), and the pairs of extreme eclipses are shorter and are coupled by movable joints with a support 5.22, one fixed on the piston, the other on the cover cylinder. In the "magnifying glass" in Fig. 18A shows a front view of the support system. in the position corresponding to the piston allied in PMS, and in section 1-1 a front view of the entire sponge, corresponding to the piston in an intermediate position. In this configuration, a high density of horizontal plates 5.11 can only be ensured by increasing the number of brackets. associated with a horizontal plate interleaving process.
Modul de acționare a pistoanelor acestor tipuri de densificatoare se alege în funcție de obiectivul urmărit prin comprimarea gazului. Atunci când introducerea buretelui termic înThe mode of operation of the pistons of these types of densifiers is chosen according to the objective pursued by the compression of the gas. When inserting the thermal sponge into
RO 135278 AO structura cilindrului are ca scop doar realizarea unei reduceri a energiei consumate, prin modificarea indicelui politropic, acționarea pistonului se face prin unul din procedeele din stadiul tehnicii intrate în uzul curent. Dacă însă, se urmărește o comprimare cât mai apropiată de comprimarea izotermică (mai ales atunci când se urmărește și un raport mare de comprimare) este necesară folosirea unui sistem care să modifice instantaneu viteza pistonului în funcție de poziția lui (de raportul de comprimare instantaneu). Unul din procedeele utilizate în acest scop este implementarea în sistemul de acționare a unui sistem de came adecvat, de pildă sistemul de acționare cu canal profilat descris anterior și prezentat în figura 1. Alt procedeu potrivit acestui obiectiv este cel al acționării cu motor electric liniar (de regulă, montat pe tija pistonului), cu tensiune constantă și curent variabil. Acest procedeu este avantajos în cazul comprimării izotermice întrucât acest tip de comprimare implică egalitatea dintre energia mecanică cedată de piston și energia termică cedată de gaz buretelui și elementelor componente ale densificatorului. In cazul unui coeficient constant de transfer termic global, această egalitate implică menținerea constantă a curentului furnizat.RO 135278 AO the structure of the cylinder aims only to achieve a reduction of the energy consumed, by changing the polytropic index, the actuation of the piston is done by one of the processes of the prior art entered into current use. However, if a compression as close as possible to isothermal compression is sought (especially when a high compression ratio is also sought), it is necessary to use a system that instantly changes the piston speed according to its position (instantaneous compression ratio). . One of the methods used for this purpose is the implementation in the drive system of a suitable cam system, for example the drive system with profiled channel described above and shown in Figure 1. Another method according to this objective is that of the linear electric motor drive ( usually mounted on the piston rod), with constant voltage and variable current. This process is advantageous in the case of isothermal compression as this type of compression involves the equality between the mechanical energy released by the piston and the thermal energy released by the gas to the sponge and the components of the densifier. In the case of a constant global heat transfer coefficient, this equality implies the constant maintenance of the supplied current.
Rapoartele mari de comprimare implică diferențe mari între lucrul mecanic instantaneu efectuat de piston în momentul startului și cel de la sfârșitul procesului de comprimare. Din acest motiv, în aceste cazuri este recomandată folosirea unei acționări hidraulice. în care forța care determină deplasarea pistonului este presiunea unui lichid furnizată de un motor hidraulic, cu turație variabilă (sau cu debit variabil). Prin urmare, diferența mare de lucru mecanic între diferite etape ale procesului se traduce în variații mari de debit de lichid. In unele sisteme din stadiul tehnicii, reducerea ecartului de debit între diferitele momente ale procesului este rezolvată prin folosirea combinată a unui piston solid și a unuia lichid.Large compression ratios involve large differences between the instantaneous mechanical work done by the piston at the start and the end of the compression process. For this reason, the use of a hydraulic drive is recommended in these cases. where the force causing the piston to move is the pressure of a fluid supplied by a variable speed (or variable flow) hydraulic motor. Therefore, the large difference in mechanical work between different stages of the process translates into large variations in liquid flow. In some prior art systems, the reduction of the flow gap between the different moments of the process is solved by the combined use of a solid piston and a liquid one.
In figurile 19 și 19.a, este prezentat un piston solid telescopic, acționat hidraulic, cu pistonul în PMI, respectiv într-o poziție intermediară. In configurația din figură, prima parte a cursei pistonului este divizată, prin construcția telescopică a tijei pistonului, în 4 segmente de lungime egală și un segment de lungime variabilă dar, atât numărul segmentelor cât și lungimea lor sunt la latitudinea proiectantului. Prima porțiune 6. Io, a tijei este atașată rigid de piston în centrul acestuia și se termină cu un inel exterior 6.2, cu diametrul mai mare decât diametrul tijei. Celelalte secțiuni, 6.la, 6.1b, 6.1c și 6.1d, sunt cilindrii inelari, cu diametrul interior egal cu diametrul exterior al inelului exterior 6.2 al segmentului precedent și cu diametrul exterior egal cu diametrul interior al inelului interior 6.3 al segmentului următor. Inelele exterioare ale fiecărui segment culisează pe suprafața interioară a segmentului următor, iar inelele interioare culisează pe suprafața exterioară a segmentului precedent, garniturile 5,8 asigurând etanșarea. In configurația din figură, spațiul dintre suprafața inferioară a pistonului și suprafețele superioare ale inelelor interioare, precum și cel dintre suprafețele exterioare ale unui segment și suprafețele interioare ale segmentului următor sunt vidate, dar pot fi realizate configurații în care acest spațiu este ocupat de un fluid lichid, sau gazos, la presiune atmosferică, dacă în grosimea aripilor interioaresunt prevăzute canale pentru circulația acestuia, iar prin corpul unuia dintre segmenți este realizat un canal, care prin intermediul unui tub flexibil realizează o legătură între acest fluid și un rezervor exterior. Se pol, de asemenea, realiza configurații în care presiunea acestui fluid diferă de cea atmosferică.Figures 19 and 19.a show a solid telescopic piston, hydraulically operated, with the piston in PMI, respectively in an intermediate position. In the configuration in the figure, the first part of the piston stroke is divided, by the telescopic construction of the piston rod, into 4 segments of equal length and a segment of variable length, but both the number of segments and their length are at the discretion of the designer. The first part 6. Io, of the rod is rigidly attached to the piston in its center and ends with an outer ring 6.2, with a diameter larger than the diameter of the rod. The other sections 6.la, 6.1b, 6.1c and 6.1d are ring cylinders with an inner diameter equal to the outer diameter of the outer ring 6.2 of the preceding segment and an outer diameter equal to the inner diameter of the inner ring 6.3 of the next segment. The outer rings of each segment slide on the inner surface of the next segment, and the inner rings slide on the outer surface of the previous segment, the gaskets 5.8 ensuring sealing. In the configuration in the figure, the space between the lower surface of the piston and the upper surfaces of the inner rings, as well as that between the outer surfaces of one segment and the inner surfaces of the next segment are emptied, but configurations can be made in which this space is occupied by a fluid. liquid, or gaseous, at atmospheric pressure, if in the thickness of the inner wings are provided channels for its circulation, and through the body of one of the segments is made a channel, which through a flexible tube makes a connection between this fluid and an outer tank. It is also possible to make configurations in which the pressure of this fluid differs from the atmospheric one.
Când pistonul este în PMI, lichidul furnizat de un motor hidraulic pătrunde prin poarta 6.4 și apasă asupra inelului exterior al segmentului 6. Io. a cărui suprafață este mult mai mică decât suprafața pistonului și întrucât presiunea gazului din densificator este redusă, viteza pistonului va fi mare. Pe măsură ce presiunea gazului din densificator crește, viteza pistonului se micșorează. In momentul în care acest inel exterior calcă pe suprafața inferioară a inelului interior al segmentului 6.1a, mișcarea de deplasare se transmite și acestui segment, fapt care determină ca lichidul de lucru să pătrundă sub fața inferioară a inelului său interior. întrucât suprafața activă se majorează, viteza pistonului are un salt crescător, pentru a se micșora din nou, pe măsura deplasării pistonului. Saltul crescător al vitezei pistonului se repetă de fiecareWhen the piston is in PMI, the fluid supplied by a hydraulic motor enters through the gate 6.4 and presses on the outer ring of the segment 6. Io. whose surface is much smaller than the surface of the piston and as the gas pressure in the densifier is reduced, the speed of the piston will be high. As the gas pressure in the densifier increases, the piston speed decreases. When this outer ring steps on the lower surface of the inner ring of segment 6.1a, the displacement motion is also transmitted to this segment, which causes the working fluid to penetrate below the lower face of its inner ring. as the active surface area increases, the piston speed has an increasing jump to decrease again as the piston moves. The piston speed jump is repeated by each
dată când inel exterior al unui segment calcă pe suprafața inferioară a inelului interior al segmentului următor. Când și segmentul 6. Id este antrenat în mișcare, suprafața activă devine egală cu cea a pistonului și deplasarea acestuia continuă, fără salturi, cu viteză descrescătoare, până în momentul în care puterea pistonului o egalează pe cea necesară comprimării. Puterea motorului poate fi depășită dacă, telescoparea continuă, în același mod, cu segmente inelare cu suprafața interioară a inelului exterior mai mari decât diametrul pistonului (și decât al cilindrului densificatorului), adăugând și un cilindru suplimentar, cu diametru corespunzător.when the outer ring of one segment steps on the underside of the inner ring of the next segment. When the segment 6. Id is also driven in motion, the active surface becomes equal to that of the piston and its continuous movement, without jumps, with decreasing speed, until the moment when the power of the piston equals that necessary for compression. Engine power may be exceeded if telescoping continues in the same way with ring segments with the inner surface of the outer ring larger than the diameter of the piston (and than the denser cylinder), adding an additional cylinder of appropriate diameter.
In compresoarele cu piston lichid din stadiul tehnicii este utilizată o componentă lichidă, aceasta având proprietăți remarcabile de lubrifiere și de etanșare, de reducere la minimum a volumului mort, de agent de răcire și de agent de transmitere a energiei mecanice de comprimare. Intr-un densifîcator cu piston lichid, folosirea acestor proprietăți se face în așa fel încât sprafața de transfer termic dintre gaz și buretele termic să rămână nemodificată (sau să se micșoreze cât mai lent) o perioadă cât mai mare de timp. Un exemplu este densificatorul cu piston lichid din figura 20, în care componenta lichidă are, preponderent, rolul unui piston care acționează simultan în /V compresoare elementare. Gazul din fiecare din aceste compresoare elementare cedează căldură, în principal, către două suprafețe circulare 7.3a, cu diametrul aproape egal cu diametrul cilindrului în care sunt instalate. Dacă plăcile orizontale 7.3a ar lipsi, cilindrul 7.1, capacul 7.2 și pistonul lichid ar constitui un compresor cu piston lichid, cu un volum inițial aproximativ egal cu suma volumelor celor /V compresoare elementare, dar cu o suprafață de transfer termic (variabilă), doar cu o fracțiune mai mare decât cea a unui compresor elementar. Datorită modului în care sunt dispuse aceste plăci, pistonul lichid acționează simultan în fiecare din cele /V compresoare elementare, ceea ce duce la formarea a /V pistoane elementare, viteza fiecăruia dintre ele fiind de /V ori mai mică decât viteza pistonului unic, iar energia termică corespunzătoare acestei puteri se distribuie pe o suprafață de contact de /V ori mai mare. Prin urmare, putem realiza o comprimare izotermică pentru aproximativ aceeași cantitate de gaz, cu o turație a motorului hidraulic (care furnizează agentul lichid) de N ori mai mare (aceeași putere, distribuită într-un interval de timp de N ori mai scurt).A liquid component is used in state-of-the-art liquid piston compressors, which have outstanding lubricating and sealing properties, minimizing dead volume, coolant and mechanical compressive power transfer agent. In a liquid piston thickener, these properties are used in such a way that the heat transfer spray between the gas and the thermal sponge remains unchanged (or decreases as slowly as possible) for as long as possible. An example is the liquid piston densifier in Figure 20, in which the liquid component has predominantly the role of a piston acting simultaneously in / V elementary compressors. The gas in each of these elementary compressors gives off heat mainly to two circular surfaces 7.3a, with a diameter almost equal to the diameter of the cylinder in which they are installed. If the horizontal plates 7.3a were missing, the cylinder 7.1, the cover 7.2 and the liquid piston would constitute a liquid piston compressor, with an initial volume approximately equal to the sum of the volumes of the elementary V / V compressors, but with a heat transfer surface (variable), only with a higher fraction than that of an elementary compressor. Due to the way these plates are arranged, the liquid piston operates simultaneously in each of the / V elementary compressors, leading to the formation of a / V elementary pistons, the speed of each of them being / V times slower than the speed of the single piston, and the thermal energy corresponding to this power is distributed over a contact surface / V times larger. Therefore, we can perform an isothermal compression for approximately the same amount of gas, with a hydraulic motor speed (which supplies the liquid agent) N times higher (same power, distributed in a time interval N times shorter).
Pornind de la această idee, pot fi realizate o multitudine de configurații. In figura 20, densificatorul este cilindric (în unele aplicații este mai avantajoasă o secțiune dreptunghiulară), iar în figura 22 este reprezentată o secțiune în plan, orizontală, la nivelul unui compresor elementar. Plăcile orizontale 7.3 și 7.4 separă compresorul de rezervorul sub presiune constantă 7g, respectiv de pistonul lichid 71. Aici, pistonul lichid este format dintr-un volum de agent lichid (același lichid cu cel din rezervorul 7g), conținut în spațiul dintre placa 7.4 și pistonul solid 7.5. egal cu volumul liber al compresorului. Densificatorul absoarbe gazul de comprimat prin supapa 7a (situată în compresorul elementar superior), atunci când pistonul 7.5 se deplasează din PMS spre PMI. Simultan, lichidul din densifîcator este transvazat în rezervorul 71. Refularea gazului comprimat se face la nivelul fiecărui compresor elementar, prin ferestrele 7.6a, practicate în peretele despărțitor 7.6. Acest perete despărțitor, împreună cu peretele lateral 7.1 și cu cei doi pereți intermediari verticali 7.6b (figura 22) mărginesc un sector inelar 7s, care comunică liber cu rezervorul 7g, fiind în permanență inundat de agentul lichid cu presiunea pj din rezervor. Deschiderea ferestrelor 7.6a se face prin deplasarea unui capac mobil (pistonul 7.7) care calcă etanș (prin intermediul unor garnituri) pe peretele 7.6 și este comandată de un presostat diferențial 7p, atunci când pistonul 7.5 este în poziția T și presiunea/?/a lichidului din densifîcator este egală cu cea din rezervorul 7g. In acest moment, presiunea gazului din fiecare compresor elementar este egală cu presiunea pf, la care se adaugă greutatea coloanei de lichid dintre punctul de măsură și cota lichidului din compresorul respectiv. Deplasarea pistonului 7.7 determină înlocuirea întregii cantități de gaz comprimat din densifîcator cu agent lichid din rezervorul 7g și determină coborârea nivelului lichidului din acest rezervor. Dacă pistonul 7.5 își continuă cursa spre PMS, cantitatea de lichid dintre nivelul T și nivelul PMS (egală cuStarting from this idea, a multitude of configurations can be made. In figure 20, the densifier is cylindrical (in some applications a rectangular section is more advantageous), and in figure 22 is represented a section in plan, horizontal, at the level of an elementary compressor. The horizontal plates 7.3 and 7.4 separate the compressor from the 7g constant pressure tank and the liquid piston 71. respectively. Here, the liquid piston consists of a volume of liquid agent (the same liquid as the 7g tank) contained in the space between plate 7.4 and solid piston 7.5. equal to the free volume of the compressor. The condenser absorbs the compressed gas through valve 7a (located in the upper elementary compressor) as the piston 7.5 moves from PMS to PMI. Simultaneously, the liquid from the densifier is transferred to the tank 71. The discharge of the compressed gas is done at the level of each elementary compressor, through the windows 7.6a, practiced in the partition wall 7.6. This partition wall, together with the side wall 7.1 and the two vertical intermediate walls 7.6b (figure 22) border an annular sector 7s, which communicates freely with the tank 7g, being permanently flooded by the liquid agent with the pressure pj in the tank. The windows 7.6a are opened by moving a movable cover (piston 7.7) which presses tightly (by means of gaskets) on the wall 7.6 and is controlled by a differential pressure switch 7p, when the piston 7.5 is in position T and the pressure /? / A the liquid in the thickener is equal to that in the 7g tank. At this point, the gas pressure in each elementary compressor is equal to the pressure pf, plus the weight of the liquid column between the measuring point and the level of the liquid in that compressor. The displacement of the piston 7.7 causes the replacement of the entire amount of compressed gas in the densifier with liquid agent in the 7g tank and causes the liquid level in this tank to drop. If the 7.5 piston continues to run towards PMS, the amount of liquid between T-level and PMS level (equal to
RO 135278 AO volumul de gaz comprimat în timpul unei curse a pistonului) este evacuată prin conductele 7r spre un alt dispozitiv cu presiunea pf (de pildă, un rezervor, sau un generator hidraulic).RO 135278 AO the volume of compressed gas during a piston stroke) is discharged through the pipes 7r to another device with pressure pf (for example, a tank, or a hydraulic generator).
Răcirea lichidului și a plăcilor din densificator se poate face prin recircularea (continuă, sau intermitentă) a agentului lichid din rezervorul 71. O creștere a suprafețelor de transfer termic se poate realiza dacă conducta prin care se face admisia gazului în densificator este alimentată de către un generator de spumă. De asemenea, se poate introduce, la momentul potrivit, spumă, sau gaz comprimat, direct în lichidul fiecărui compresor elementar, cu ajutorul unor conducte subțiri. In unele configurații, acest gaz comprimat, poate proveni chiar din rezervorul 7g.Cooling of the liquid and the plates in the densifier can be done by recirculating (continuous or intermittent) the liquid agent from the tank 71. An increase in heat transfer surfaces can be achieved if the pipe through which the gas is admitted to the densifier is fed by a foam generator. Foam or compressed gas can also be inserted directly into the liquid of each elementary compressor at the right time using thin pipes. In some configurations, this compressed gas may even come from the 7g tank.
Densificatorul din figura 21 este construit pe același principiu, al suprapunerii unui număr mare de compresoare elementare cu piston lichid, realizate prin montarea intercalată a pereților lor superiori și inferiori, 7.3s, respectiv 7.3i. Față de configurația precedentă, fiecare compresor elementar are atașat un distribuitor de agent, din care agentul lichid pentru comprimare este pulverizat în compresor, preluând și rolul de agent de răcire al gazului. Similar cu configurația anterioară, un perete orizontal 7.3 separă densificatorul 7c de rezervorul 7g, care este în comunicare directă cu un rezervor 7s amplasat, de data aceasta, în centrul densificatorului, având o formă cilindrică și fiind separat de densificator prin peretele cilindric 7.6, în care sunt executate ferestrele 7.6a, la nivelul fiecărui compresor elementar. Fiecăreia din aceste ferestre îi corespunde o fereastră similară, situată la același nivel, în peretele cilindric 7.7. amplasat în interiorul cilindrului 7.6, astfel încât aceste ferestre să se suprapună în poziția „deschis și să permită trecerea gazului și a lichidului dintr-un compartiment în celălalt. Obturarea acestor ferestre în poziția „închis” se face prin rotirea cu un unghi corespunzător, sau prin deplasare verticală, a peretelui cilindric 7.7, în așa fel încât garniturile de etanșare montate pe suprafața exterioară a cilindrului 7.6 în jurul ferestrelor să blocheze toate căile de trecere a gazului. Un sector din peretele lateral, cu înălțimea egală cu cea a densificatorului, prevăzută cu garnituri de etanșare corespunzătoare și prevăzută cu un sistem de deplasare în plan orizontal, constituie o fereastră 7.8, prin care este eliminat agentul lichid din compresoarele elementare (după refularea gazului comprimat și închiderea supapelor 7.6a) și este introdus, prin fereastra 7a, gazul de comprimat, la presiunea inițială.The condenser in Figure 21 is built on the same principle, overlapping a large number of elementary compressors with liquid piston, made by intermittently mounting their upper and lower walls, 7.3s and 7.3i, respectively. Compared to the previous configuration, each elementary compressor has an agent distributor attached, from which the liquid compression agent is sprayed into the compressor, taking over the role of gas coolant. Similar to the previous configuration, a horizontal wall 7.3 separates the densifier 7c from the tank 7g, which is in direct communication with a tank 7s located, this time, in the center of the densifier, having a cylindrical shape and being separated from the densifier by the cylindrical wall 7.6, in which are executed windows 7.6a, at the level of each elementary compressor. Each of these windows corresponds to a similar window, located at the same level, in the cylindrical wall 7.7. placed inside cylinder 7.6 so that these windows overlap in the 'open' position and allow gas and liquid to pass from one compartment to another. Closing these windows in the "closed" position is done by rotating the cylindrical wall 7.7 at an appropriate angle, or by moving it vertically, so that the seals mounted on the outer surface of the cylinder 7.6 around the windows block all passageways. of gas. A section of the side wall, equal in height to that of the densifier, fitted with suitable sealing gaskets and provided with a horizontal displacement system, constitutes a window 7.8, through which the liquid agent is removed from the elementary compressors (after the discharge of the compressed gas and closing the valves 7.6a) and the compressed gas is introduced through the window 7a at the initial pressure.
In unele configurații, când densificatorul este realizat cu ajutorul unor plăci paralele foarte apropiate unele de altele, sau cu ajutorul unor inserții cu alveole mici, sau a unor plase țesute cu ochiuri foarte mici, în cazul lichidelor a căror vâscozitate depășește o anumită limită, este eficientă implementarea unor dispozitive pentru reducerea timpului necesar evacuării lichidului din densificator. după faza de refulare a gazului comprimat. In figurile 21 (“lupa 7.10a) și 23, un astfel de dispozitiv este realizat prin fragmentarea plăcilor superioare 7.3s ale fiecărui compresor elementar, prin decuparea unui sector inelar și înlocuirea lui cu un sector inelar mobil având diametrul exterior mai mare, iar cel interior mai mic. decât diametrele similare ale sectorului decupat. Sectoarele inelare mobile se fixează toate pe una sau mai multe tije 7.9. într-o poziție inferioară plăcii 7,3s corespunzătoare, în așa fel încât, prin garniturile montate pe marginile suprafeței superioare, să nu permită circulația aerului și a lichidului spre compresorul inferior, atunci când tijele 7.9 sunt în poziția “închis”. Deplasarea întregului sistem tije-plăci spre o poziție inferioară determină deschiderea unor căi de acces în care frecările lichid-plăci să fie mult diminuate. O creștere a eficienței circulației lichidului se obține atunci când aceste deplasări se fac cu viteze mari, cu porniri și opriri bruște, astfel încât să fie învinse forțele generate de tensiunea superficială a lichidului.In some configurations, when the densifier is made by means of parallel plates very close to each other, or by means of inserts with small alveoli, or of woven nets with very small meshes, in the case of liquids whose viscosity exceeds a certain limit, it is efficient implementation of devices to reduce the time required to evacuate the liquid from the densifier. after the compressed gas discharge phase. In Figures 21 (magnifying glass 7.10a) and 23, such a device is made by fragmenting the upper plates 7.3s of each elementary compressor, by cutting an annular sector and replacing it with a movable annular sector having a larger outer diameter, and the smaller interior. than the similar diameters of the cut sector. The movable ring sectors are all fixed to one or more rods 7.9. in a position lower than the corresponding plate 7,3s, so that, through the gaskets mounted on the edges of the upper surface, it does not allow the circulation of air and liquid to the lower compressor, when the rods 7.9 are in the "closed" position. Moving the entire plate-rod system to a lower position causes the opening of access paths in which the liquid-plate friction is greatly reduced. An increase in the efficiency of the liquid circulation is obtained when these movements are made at high speeds, with sudden starts and stops, so as to overcome the forces generated by the surface tension of the liquid.
Iată succesiunea fazelor din densificator: agentul lichid este introdus în rezervorul 71, unde se distribuie în distribuitoarele de lichid dintre plăcile inferioare 7.3i ale unui compresor elementar și cele superioare 7.3s ale compresorului elementar următor. Stratul de gaz dintre aceste plăci este împins prin orificiile 7.10 ale plăcii inferioare în interiorul compresorului situat deasupra. Pot fi implementate diverse dispozitive de reglare a debitului gazului care trece prin aceste orificii. In configurația din figura 23. un simplu dop (al cărui guler calcă pe tijaHere is the sequence of phases in the densifier: the liquid agent is introduced into the tank 71, where it is distributed in the liquid distributors between the lower plates 7.3i of one elementary compressor and the upper 7.3s of the next elementary compressor. The gas layer between these plates is pushed through the holes 7.10 of the lower plate inside the compressor above. Various devices for regulating the flow of gas passing through these orifices can be implemented. In the configuration in figure 23. a simple plug (whose collar steps on the rod
RO 135278 AO pistoanelor microcompresoarelor 7.l0p, care în poziția inițială conțin gaz la presiune atmosferică) obturează complet calea de acces atunci când presiunea gazului din distribuitor ajunge la valoarea la care toate distribuitoarele sunt pline cu lichid. Presiunea lichidului continuă să crească (nu și cea a gazului) până în momentul deschiderii supapelor 7.1 la care permit pătrunderea lichidului în aspersoarele 7.11. Și pentru supapele 7.11 pot fi implementate diferite sisteme de deschidere și de reglare, adecvate aplicației concrete în care este utilizat densificatorul. De asemenea, pot fi alese diferite tipuri de aspersoare, ba chiar combinarea a mai multor tipuri, montate în poziții diferite. In configurația din figura 23, supapa este un dop de etanșare dirijat de un resort pretensionat, iar aspersorul este un simplu capac în formă de disc, având prevăzute pe partea laterală orificii de stropire în plan orizontal. Această supapă se deschide atunci când diferența dintre presiunea lichidului din distribuitor și cea a gazului din compresorul elementar corespunzător este mai mare decât o valoare prereglată. Această diferență se menține aproape constantă pe toată durata comprimării, dar poate avea mici diferențe de la un compresor elementar la altul. Pătrunderea lichidului în compresoarele elementare determină creșterea presiunii în fiecare din acestea, precum și creșterea corespunzătoare a energiei termice transmisă de gaz buretelui termic, burete în care un rol important revine picăturilor de lichid dispersate în gazul în curs de comprimare. In cazul rapoartelor mari de comprimare, când și înălțimea coloanei de gaz din compresoarele elementare este mică și cursa picăturilor de lichid dispersate este mică, creșterea gradului de absorbție a energiei termice este majorat prin menținerea unui volum mare de lichid introdus în sistem, cu evacuarea în exterior a lichidului în exces.RO 135278 AO microcompressor pistons 7.l0p, which in the initial position contain gas at atmospheric pressure) completely obstructs the access path when the gas pressure in the distributor reaches the value at which all distributors are filled with liquid. The pressure of the liquid continues to increase (not that of the gas) until the opening of the valves 7.1 at which they allow the liquid to enter the sprinklers 7.11. Various opening and adjustment systems can also be implemented for 7.11 valves, suitable for the specific application in which the densifier is used. You can also choose different types of sprinklers, or even a combination of several types, mounted in different positions. In the configuration of figure 23, the valve is a sealing plug directed by a prestressed spring, and the sprinkler is a simple disc-shaped cap, having provided on the side the horizontal spray holes. This valve opens when the difference between the pressure of the liquid in the distributor and that of the gas in the corresponding elementary compressor is greater than a preset value. This difference remains almost constant throughout the compression, but may differ slightly from one elementary compressor to another. The penetration of the liquid into the elementary compressors increases the pressure in each of them, as well as the corresponding increase in the thermal energy transmitted by the gas to the thermal sponge, a sponge in which an important role belongs to the liquid droplets dispersed in the gas being compressed. In the case of high compression ratios, when the height of the gas column in the elementary compressors is small and the stroke of the dispersed liquid droplets is low, the increase in heat absorption is increased by maintaining a large volume of liquid introduced into the system. exterior of excess fluid.
Apelând la aceeași idee, pot fi realizate numeroase configurații de densificatoare cu piston lichid, având ca subansamblu principal unul, sau mai multe densificatoare cu piston solid. Oricare din densificatoarele descrise anterior, sau realizate pe aceleași principii constructive poate fi utilizat. In aceste configurații, funcționalitatea sistemului și adaptarea lui la diferite aplicații particulare depind de numărul și volumul inițial al densificatoarelor, precum și de cantitatea de energie mecanică pe care pot ele să o acumuleze pe perioada comprimării. O asemenea configurație este descrisă în figura 24. Densificatoarele 7g. echipate cu un burete termic compus din plăcile elastice 7.3, sunt introduse în cilindrul unui compresor cu piston lichid și separate de fluidul din cilindru prin pereții dintr-un material elastic 7.14, sau numai deformabil (în unele configurații sunt suficienți pereții deformabili ai densificalorului cu piston solid). Incintele asfel create comunică cu stratul de gaz superior 7gs din cilindrul compresorului cu piston lichid, aflată sub capacul 7.2 al cilindrului. Dacă în acest strat se instalează un burete termic (în figură, o rețea metalică reticulată), el devine un compresor izotermic suplimentar, echipat cu ventile le de admisie și de evacuare 7.12. Agentul lichid de comprimare introdus în cilindru, va comprima gazul aflat aici, provocând și o deplasare a lui spre stratul superior 7gs. iar de aici, spre interiorul compresoarelor 7g. In același timp, presiunea agentului lichid se exercită și asupra pereților compresoarelor 7g. Datorită elasticității plăcilor ce compun bureții termici. în prima fază, modificarea volumului compresoarelor 7g este de mică amploare, lotuși energia termică produsă prin comprimarea gazului din cilindru, este cedată parțial și bureților termici 7g. In această fază, atât compresoarele 7g. cât și densificatorul 7gs se comportă ca un compresor cu piston de gaz. presiunea care comprimă gazul din interiorul lor fiind dată, în principal, de gazul care pătrunde în compresor. In a doua fază, pereții compresoarelor 7g sunt presați până când plăcile ce alcătuiesc buretele se suprapun, faza lichidă a fiecărui burete ocupă volumul mort al fiecărui compresor elementar, iar gazul comprimat este acumulat numai în compresorul 7gs. Din acest moment, comprimarea poate continua, până la realizarea raportului de comprimare dorit. în compresorul 7gs. singurul rămas activ și devenit un compresor cu piston lichid clasic. Energia mecanică acumulată în elementele elastice ale compresoarelor 7g este recuperată în faza post refulare, prin dirijarea lichidului evacuat din cilindru, spre un generator hidraulic.Using the same idea, numerous configurations of liquid piston densifiers can be made, having as main subassembly one or more solid piston densifiers. Any of the densifiers described above, or made on the same constructive principles may be used. In these configurations, the functionality of the system and its adaptation to various particular applications depend on the number and initial volume of the densifiers, as well as the amount of mechanical energy they can accumulate during compression. Such a configuration is described in Figure 24. 7g densifiers. equipped with a thermal sponge composed of elastic plates 7.3, are inserted into the cylinder of a liquid piston compressor and separated from the fluid in the cylinder by the walls of an elastic material 7.14, or only deformable (in some configurations the deformable walls of the piston densifiers are sufficient solid). The enclosures thus created communicate with the upper 7gs gas layer in the liquid piston compressor cylinder below the 7.2 cylinder cover. If a thermal sponge is installed in this layer (in the figure, a crosslinked metal mesh), it becomes an additional isothermal compressor, equipped with inlet and outlet valves 7.12. The liquid compression agent introduced into the cylinder will compress the gas here, causing it to move to the upper 7gs layer. and from here, to the inside of the 7g compressors. At the same time, the pressure of the liquid agent is exerted on the walls of the 7g compressors. Due to the elasticity of the plates that make up the thermal sponges. In the first phase, the change in the volume of the 7g compressors is small, as well as the thermal energy produced by the compression of the gas in the cylinder, it is partially transferred to the 7g thermal sponges. At this stage, both 7g compressors. as well as the 7gs densifier behaves like a gas piston compressor. the pressure that compresses the gas inside them is mainly given by the gas that enters the compressor. In the second phase, the walls of the 7g compressors are pressed until the plates that make up the sponge overlap, the liquid phase of each sponge occupies the dead volume of each elementary compressor, and the compressed gas is accumulated only in the 7gs compressor. From this point on, the compression can continue until the desired compression ratio is achieved. in the 7gs compressor. the only one left active and became a classic liquid piston compressor. The mechanical energy accumulated in the elastic elements of the 7g compressors is recovered in the post-discharge phase, by directing the liquid discharged from the cylinder to a hydraulic generator.
RO 135278 AORO 135278 AO
Densificatorul în două trepte de comprimare D2T este realizat conform schemei de principiu din figura 25. Treapta întâia de comprimare TI poate fi orice compresor 8.3 din stadiul tehnicii, oricare din tipurile de densificatoare 8.1 descrise în secțiunile anterioare, sau orice combinație de compresoare și densificatoare care refulează în același colector 8.8. Condițiile care asigură o eficiență superioară a sistemului sunt: o secțiune mare și fără obstacole a căilor de admisie și de refulare a gazului, o deschidere sensibilă, rapidă și cu pierderi mici de presiune a căii de refulare, existența unei fracțiuni lichide a buretelui termic al cărei volum să fie astfel reglat (înainte, sau în timpul funcționării), încât de fiecare dată când pistonul ajunge în PMS, volumul mort al cilindrului compresorului să fie egal cu zero. In funcție de aplicația deservită, deschiderea supapei de refulare se poate face la o presiune fixă a gazului din colector (poziție fixă a punctului T al pistonului), sau la o presiune variabilă (plecând de la p,).The D2T two-stage compressor is made according to the principle diagram in Figure 25. The first TI compression stage can be any state-of-the-art 8.3 compressor, any of the types of 8.1 densifiers described in the previous sections, or any combination of compressors and densifiers that discharges into the same collector 8.8. The conditions that ensure a superior efficiency of the system are: a large and unobstructed section of the gas inlet and outlet, a sensitive opening, fast and with low pressure losses of the outlet, the existence of a liquid fraction of the thermal sponge of the whose volume is so adjusted (before, or during operation), that each time the piston reaches PMS, the dead volume of the compressor cylinder is zero. Depending on the application served, the discharge valve can be opened at a fixed gas pressure in the manifold (fixed position of the T-point of the piston), or at a variable pressure (starting from p,).
Randamentul cel mai bun de utilizare a energiei primite de sistem se obține atunci când TI realizează o comprimare izotermică, până la presiunea pp, cu un AT cât mai mic (când compresorul activ al acestei trepte este un densificator). Există numeroase aplicații în care există și o cerere de energie termică (sisteme cu cogenerare, sisteme de stocare a energiei cu depozitare de energie termică, etc). In astfel de situații, precum și în cazul în care se cere o viteză mare de conversie a energiei, este utilă folosirea compresoarelor adiabatice.The best efficiency of the energy received by the system is obtained when the TI performs an isothermal compression, up to the pressure pp, with a minimum AT (when the active compressor of this stage is a densifier). There are many applications in which there is also a demand for heat (cogeneration systems, energy storage systems with heat storage, etc.). In such situations, as well as when a high energy conversion speed is required, it is useful to use adiabatic compressors.
In aplicațiile în care se cere stocare de energie termică, prima treaptă a D2T conține și un schimbător de căldură SCP la presiune constantă, care are rolul de a aduce gazul la o temperatură cât mai apropiată de Tumh, fără a modifica presiunea de ieșire din compresor. Pentru diferite obiective propuse, pot fi utilizate diverse metode pentru determinarea volumului optim al schimbătorului, dar e cert că acesta trebuie să fie cel puțin cu un ordin de mărime mai mare decât cel al compresorului. In cele mai multe aplicații, pot fi utilizate schimbătoarele în plăci, gaz/lichid (sau gaz/agent frigorific la temperatura de fierbere), în contracurenl, astfel încât la ieșirea primarului se obține gaz comprimat, la presiunea p/i și temperatura egală cu temperatura de intrare a agentului de răcire (de regulă, Tamb\ iar la ieșirea secundarului se obține lichid cu temperatura Tf.In applications where heat storage is required, the first stage of D2T also contains a constant pressure SCP heat exchanger, which has the role of bringing the gas to a temperature as close as possible to T um h, without changing the outlet pressure. from the compressor. For different purposes, various methods can be used to determine the optimum volume of the exchanger, but it is certain that it must be at least an order of magnitude larger than that of the compressor. In most applications, plate heaters can be used, gas / liquid (or gas / refrigerant at boiling temperature), in countercurrent, so that at the output of the mayor compressed gas is obtained, at pressure p / i and temperature equal to the inlet temperature of the coolant (usually T am b \ and at the outlet of the secondary is obtained liquid with the temperature Tf.
In ambele tipuri de aplicații, în această treaptă de comprimare se obține gaz la presiunea pp și temperatura Ti , apropiată de Tlimb . Colectorul acestei trepte este treapta a doua de comprimare T2, realizat ca un densificator cu piston de gaz, cu presiunea de admisie pn și cea de refulare pp, asociat cu un sistem eficient de eliminare a energiei termice excedentare. Și de această dată, volumul acestui densificator trebuie să fie mai mare decât al compresoarelor din prima treaptă. Până la atingerea presiunii pp , volumul acestui densificator este menținut aproximativ constant, cu mici oscilații provocate de sistemul de răcire, sistemul fiind lipsit de elemente solide în mișcare. De asemenea, suprafața totală a suprafețelor solide care preiau energie termică de la gazul în curs de comprimare nu se modifică. Vor exista variații numai ale suprafețelor instantanee ale fazei lichide a buretelui termic, dar mai ales a debitului de agent de răcire, care în faza inițială poale fi nul, dar trebuie să crească pe măsura creșterii presiunii.In both types of applications, in this compression stage gas is obtained at pressure pp and temperature Ti, close to T lim b. The collector of this stage is the second stage of compression T2, made as a gas piston densifier, with the inlet pressure pn and the discharge pressure pp, associated with an efficient system of elimination of excess thermal energy. And this time, the volume of this densifier must be higher than that of the first stage compressors. Until the pp pressure is reached, the volume of this densifier is kept approximately constant, with small oscillations caused by the cooling system, the system being devoid of moving solid elements. Also, the total surface area of solid surfaces that absorb heat from the gas being compressed does not change. There will be variations only of the instantaneous surfaces of the liquid phase of the thermal sponge, but especially of the flow of coolant, which in the initial phase may be zero, but must increase as the pressure increases.
După atingerea presiunii pp , comprimarea poate continua prin micșorarea volumului densificatorului, sau gazul cu această presiune este transvazat într-un rezervor. Ambele aceste operațiuni se pot realiza prin intermediul unui piston lichid, dar pot fi realizate și configurații cu piston solid.After reaching the pp pressure, the compression can continue by decreasing the volume of the densifier, or the gas with this pressure is transferred to a tank. Both of these operations can be performed using a liquid piston, but can also be performed with solid piston configurations.
Și de această dată, configurația aleasă este foarte flexibilă și adaptabilă la cele mai complexe aplicații practice. Atunci când se dorește o comprimare izotermică cu un raport mare de comprimare, sistemul funcționează absorbind în TI gaz cu presiunea p, din rezervorul-sursă (de regulă, din atmosferă) și comprimându-1 izotermic. La prima cursă a pistonului, presiunea gazului în toate componentele sistemului este aceeași (pi), prin urmare supapa de refulare din TI este deschisă, astfel încât tot gazul va fi comprimat. Energia necesară comprimării este foarte mică (aproximativ egală cu energia necesară deplasării volumului respectiv de gaz. sub respectiva presiune constantă. La următoarea cursă a pistonului, pentru că pt = p,, deschidereaAnd this time, the chosen configuration is very flexible and adaptable to the most complex practical applications. When an isothermal compression with a high compression ratio is desired, the system works by absorbing in TI gas with pressure p, from the source tank (usually from the atmosphere) and compressing it isothermically. At the first stroke of the piston, the gas pressure in all system components is the same (pi), therefore the TI discharge valve is open, so that all the gas will be compressed. The energy required for compression is very small (approximately equal to the energy required to move the respective volume of gas. Under the respective constant pressure. At the next stroke of the piston, because p t = p ,, the opening
RO 135278 AO supapei are loc la scurt timp după pornirea pistonului, consumul de energie fiind, și de această dată, foarte mic, prin urmare, viteza de deplasare a pistonului poate fi foarte mare. De asemenea, e justificată folosirea simultană a mai multor compresoare. Treptat, presiunea de deshidere a supapei de refulare crește, volumul la care ajunge gazul din cilindru la această presiune se. micșorează, prin urmare crește și energia de comprimare în ambele trepte, crește temperatura componentelor solide și a celor lichide ale sistemului, precum și energia termică evacuată spre mediul ambiant. Creșterea de presiune în a doua treaptă de comprimare rămâne mică, dar energia necesară comprimării crește, datorită creșterii presiunii. Să remarcăm faptul că, în SCP, pe lîngă schimbul de căldură dintre cele două fluide, are loc și o comprimare izotermică a gazului din primarul schimbătorului (comprimare cu piston de gaz).RO 135278 AO of the valve takes place shortly after starting the piston, the energy consumption being, and this time, very low, therefore the speed of movement of the piston can be very high. Simultaneous use of several compressors is also justified. Gradually, the pressure of the discharge valve increases, the volume at which the gas in the cylinder reaches this pressure increases. decreases, therefore increases the compression energy in both stages, increases the temperature of the solid and liquid components of the system, as well as the thermal energy discharged to the environment. The increase in pressure in the second compression stage remains small, but the energy required for compression increases due to the increase in pressure. Note that in the SCP, in addition to the heat exchange between the two fluids, there is an isothermal compression of the gas from the exchanger mayor (gas piston compression).
O soluție simplă de realizare a densificatorului cu piston de gaz 8.2 este folosirea unui schimbător de căldură în plăci, ale cărei garnituri să fie dimensionate pentru presiuni mai mari decât pp . Prin secundarul 8.2a al schimbătorului 8.2 circulă în mod continuu, în circuit închis, cu o viteză ce depinde de raportul instantaneu de comprimare, un fluid de răcire. Acest circuit include, în exterior, un schimbător de căldură 8.5 fluid/mediu ambiant. Intrarea circuitului primar este cuplată la conducta colectoare care, la rândul său, este cuplată, prin intermediul supapelor de refulare, cu compresoarele din prima treaptă, sau la SCP, în timp ce ieșirea circuitului primar (folosită pentru evacuarea gazului comprimat) este, de regulă, închisă.A simple solution to achieve the 8.2 gas piston densifier is to use a plate heat exchanger, whose gaskets are sized for pressures higher than pp. A coolant flows through the secondary 8.2a of the exchanger 8.2 continuously, in a closed circuit, at a speed depending on the instantaneous compression ratio. This circuit includes, on the outside, an 8.5 fluid / ambient heat exchanger. The inlet of the primary circuit is connected to the manifold, which in turn is connected, through the discharge valves, to the compressors in the first stage, or to the SCP, while the outlet of the primary circuit (used for the evacuation of compressed gas) is usually , closed.
O creștere considerabilă a eficienței întregului sistem, prin micșorarea ecartului ΔΤ, poate fi realizată prin introducerea în secundarul densificatorului a unui agent frigorific în stare de echilibru lichid/vapori, și implementarea în acest sistem a conductelor necesare pentru ca acest secundar să devină un sistem de răcire cu tuburi termice (gravitaționale, sau cu capilaritate). Intr-o altă variantă, prin introducerea în secundar a unui agent frigorific într-o stare apropiată de cea de echilibru, acesta poate deveni evaporatorul unui motor termic, cu ciclu Rankine. sau ORC. Pentru realizarea motorului termic, schimbătorul de căldură 8.5 este înlocuit cu un condensator, care primește agent prin turbina 8.4 și evacuează condensul cu pompa 8.6. In această configurație, viteza tuturor pistoanelor în faza de comprimare poate fi majorată, pentru că energia mecanică consumată suplimentar, datorită majorării ecartului de temperatură ΔΤ, este recuperată integral în motorul termic. De asemenea, este ușor de implementat un sistem combinat al celor două configurații, în care sistemul de recuperare al energiei să se activeze doar după depășirea unei limite de temperatură.A considerable increase in the efficiency of the whole system, by reducing the gap ΔΤ, can be achieved by introducing in the secondary of the densifier a refrigerant in a state of liquid / vapor equilibrium, and implementing in this system the necessary pipes for this secondary to become a system of thermal tube cooling (gravitational, or capillary). In another embodiment, by introducing a refrigerant into a secondary state in a state close to equilibrium, it can become the evaporator of a Rankine cycle heat engine. or ORC. To make the heat engine, the heat exchanger 8.5 is replaced by a condenser, which receives the agent through the turbine 8.4 and discharges the condensate with the pump 8.6. In this configuration, the speed of all the pistons in the compression phase can be increased, because the mechanical energy consumed additionally, due to the increase of the temperature difference ΔΤ, is fully recovered in the heat engine. It is also easy to implement a combined system of the two configurations, in which the energy recovery system is activated only after exceeding a temperature limit.
Dacă în acest sistem sunt introduse și rezervoarele de gaz sub presiune constantă 8.7, densificatorul câștigă o nouă treaptă de comprimare: după ce gazul din T2 (și cel din colectorul 8.8) a ajuns la valoarea pp, se deschide o cale de alimentare din acest colector, a rezervoarelor 8.7. Rezervoarele 8.7 vor depozita în continuare, gazul comprimat în TI. Atunci când în aceste rezervoare este gaz suficient, se poate trece la treapta următoare de comprimare: compresoarele și densificatoarele din TI (dacă sunt proiectate să reziste acestor presiuni) se vor alimenta cu gaz la presiunea pp , din rezervoarele sub presiune constantă 8.7, ceea ce va face ca procesul de comprimare descris anterior să se repete, dar într-un domeniu nou de presiuni.If the constant pressure gas tanks 8.7 are also introduced in this system, the densifier gains a new compression stage: after the gas in T2 (and the one in collector 8.8) has reached the value pp, a supply path opens in this collector. , of the tanks 8.7. Tanks 8.7 will continue to store compressed gas in IT. When there is enough gas in these tanks, it is possible to proceed to the next compression stage: the compressors and densifiers in the IT (if they are designed to withstand these pressures) will be supplied with gas at pp pressure, from the tanks under constant pressure 8.7, which will cause the previously described compression process to repeat itself, but in a new area of pressure.
In figura 26 este prezentat un alt tip de densificator cu piston de gaz. Acesta se prezintă sub forma unui rezervor 9.1. O soluție avantajoasă pentru răcirea pereților este instalarea acestui rezervor în interiorul unui rezervor mai mare, cu lichid, în care presiunea să fie menținută. în permanență, egală cu cea din rezervorul 9.1. Acest lucru permite ca pereții rezervorului 9.1 să poată fi mai subțiri, permițând o evacuare mai rapidă a căldurii.Figure 26 shows another type of gas piston densifier. It is in the form of a tank 9.1. An advantageous solution for cooling the walls is to install this tank inside a larger, liquid tank in which the pressure is maintained. permanently equal to that in the tank 9.1. This allows the walls of the 9.1 tank to be made thinner, allowing for faster heat dissipation.
Alimentarea cu gaz la temperatura Ti și la presiunea pp . variabilă, se face printr-un sistem de densificatoare. compresoare și schimbătoare de căldură, cu un colector comun 9.2, similar celui din exemplul anterior (figura 25). In interiorul rezervorului este instalat un burete termic conform invenției, proiectat în funcție de caracteristicile și cerințele sistemului, adaptat sistemului de alimentare cu gaz și sistemului de răcire. In figura 26, partea principală a buretelui o reprezintă un sistem 9.1b de bare de diverse grosimi și plăci verticale de diverse lățimi.Gas supply at temperature Ti and pressure pp. variable, is done through a system of densifiers. compressors and heat exchangers, with a common collector 9.2, similar to the one in the previous example (figure 25). A thermal sponge according to the invention is installed inside the tank, designed according to the characteristics and requirements of the system, adapted to the gas supply system and the cooling system. In Figure 26, the main part of the sponge is a 9.1b system of bars of various thicknesses and vertical plates of various widths.
RO 135278 AO dispuse la distanțe suficient de mici unele de altele (pentru a realiza o bună captare a căldurii acumulate de gazul din rezervor), dar suficient de mari pentru a permite o scurgere ușoară a agentului de răcire.RO 135278 AO arranged at a sufficiently small distance from each other (to achieve a good capture of the heat accumulated by the gas in the tank), but large enough to allow easy cooling of the coolant.
Lichidul necesar răcirii gazului este repartizat între partea inferioară a rezervorului 9.1, între schimbătorul de căldură scc, sistemul de aspersoare 9.1b, corpul pompei 9.4 și sistemul de conducte. Sistemul permite instalarea oricărui tip de aspersor din stadiul tehnicii, numărul și repartizarea acestora, debitul și ecartul de presiune, unghiul de dispersie, mărimea picăturilor produse, și alte caracteristici, fiind alese în funcție de caracteristicile aplicației. In multe aplicații, e suficient un sistem de aspersoare care să genereze o ceață densă și permanentă de picături foarte mici, suportul aspersoarelor preluînd rolul de burete solid. De asemenea, e recomandabilă realizarea de zone cu temperaturi diferite, care să genereze curenți de gaz ascendenți.The gas required to cool the gas is distributed between the bottom of the tank 9.1, between the heat exchanger scc, the sprinkler system 9.1b, the pump body 9.4 and the piping system. The system allows the installation of any type of sprayer at the state of the art, their number and distribution, flow and pressure difference, dispersion angle, size of drops produced, and other characteristics, being chosen according to the characteristics of the application. In many applications, a sprinkler system is enough to generate a dense and permanent mist of very small drops, the sprinkler support taking on the role of solid sponge. It is also advisable to create areas with different temperatures, which generate rising gas currents.
In configurația din figura 26, a fost ales un sistem de aspersoare montate în partea superioară a densificatorului, care împrăștie picăturile de lichid în plan orizontal. O cantitate importantă din acest lichid rămâne atașată pe elementele buretelui solid, contribuind la limitarea creșterii temperaturii acestora.In the configuration in Figure 26, a sprinkler system mounted at the top of the densifier was chosen, which spreads the liquid droplets horizontally. A significant amount of this liquid remains attached to the solid sponge elements, helping to limit their temperature rise.
In plus, în aceslă configurație, lichidul de răcire contribuie la comprimarea și răcirea gazului din treapta TI, prin densificatoarele cu bule 9.3, realizate chiar pe conductele de transport ale agentului de răcire, prin injectarea lor cu gaz din colectorul treptei TI. De aici, gazul ajunge în aspersoare și refulat în densificator, chiar în zonele cu cele mai mari temperaturi ale gazului. Dacă gazul din treapta TI este injectat într-un fascicul de țevi cu diametrul suficient de mic, el nu va forma bule ci, datorită tensiunii superficiale a lichidului, straturi succesive de gaz, alternând cu straturi de lichid, ceea ce îmbunătățește condițiile de transfer a căldurii dintre cele două medii.In addition, in this configuration, the coolant contributes to the compression and cooling of the gas in the TI stage, through the 9.3 bubble densifiers, made right on the transport pipes of the coolant, by injecting them with gas from the TI stage collector. From here, the gas reaches the sprinklers and is discharged into the densifier, even in the areas with the highest gas temperatures. If the gas in the TI stage is injected into a bundle of pipes with a sufficiently small diameter, it will not form bubbles but, due to the surface tension of the liquid, successive layers of gas, alternating with layers of liquid, which improves the transfer conditions. heat between the two environments.
Configurația aleasă folosește și alte procedee de răcire din stadiul tehnicii și anume, creșterea suprafețelor de transfer termic prin introducerea, sau crearea de spumă apoasă. Pentru a realiza acest deziderat, în faza lichidă 9.11 a buretelui termic de la baza densificatorului, la care se pol adăuga tăvițe cu lichid 9.12, se adaugă o serie de surfactanți pentru reducerea tensiunii superficiale a lichidului, ceea ce favorizează formarea de spumă atunci când în lichid se introduce gaz comprimat provenind din colectorul primei trepte.The chosen configuration also uses other state-of-the-art cooling processes, namely, increasing the heat transfer surfaces by introducing or creating aqueous foam. To achieve this goal, in the liquid phase 9.11 of the thermal sponge at the base of the densifier, to which poles are added trays with liquid 9.12, a series of surfactants are added to reduce the surface tension of the liquid, which favors the formation of foam when in liquid is introduced compressed gas coming from the manifold of the first stage.
Claims (22)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA202100354A RO135278A0 (en) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | Air conditioning systems with decontamination by thermal treatment |
| PCT/RO2022/000007 WO2022271046A1 (en) | 2021-06-22 | 2022-06-21 | New processes and devices for isothermal compression and expansion of gases and vapours |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA202100354A RO135278A0 (en) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | Air conditioning systems with decontamination by thermal treatment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO135278A0 true RO135278A0 (en) | 2021-10-29 |
Family
ID=78331240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA202100354A RO135278A0 (en) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | Air conditioning systems with decontamination by thermal treatment |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO135278A0 (en) |
| WO (1) | WO2022271046A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120314561A (en) * | 2025-06-17 | 2025-07-15 | 山西省建筑科学研究院检测中心有限公司 | A humidity detection device and method for external insulation wall of a building |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3147839B1 (en) * | 2023-04-17 | 2025-03-07 | Vianney Rabhi | Slow liquid-mechanical piston compressor-expander |
| CN116481313B (en) * | 2023-04-28 | 2024-12-27 | 张修竹 | Sintering device and sintering method for manufacturing vapor chamber |
| CN116607937B (en) * | 2023-06-02 | 2025-09-26 | 云南滇东雨汪能源有限公司 | Gas geological detection and exploration device and method |
| CN118393797A (en) * | 2024-06-27 | 2024-07-26 | 明光恒辉能源科技有限公司 | Optical frequency conversion assembly with environmental adaptability |
| CN120315500B (en) * | 2025-06-18 | 2025-08-22 | 安徽佑赛科技有限公司 | Active temperature control method for compressed air energy storage system gas storage reservoir |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1181802A (en) * | 1915-07-21 | 1916-05-02 | Louis H R Rogge | Engine. |
| FR2417653A1 (en) * | 1978-02-15 | 1979-09-14 | Cloup Jean | ISOTHERMAL CAPSULE AND THERMAL MACHINES MADE FROM THE SAID CAPSULE |
| DE4404676A1 (en) * | 1994-02-15 | 1995-08-17 | Peter Maeckel | Heat transfer and regeneration device for Stirling engine |
| US6332323B1 (en) * | 2000-02-25 | 2001-12-25 | 586925 B.C. Inc. | Heat transfer apparatus and method employing active regenerative cycle |
| WO2014005229A1 (en) * | 2012-07-04 | 2014-01-09 | Kairama Inc. | Temperature management in gas compression and expansion |
| AT514226B1 (en) * | 2013-04-16 | 2015-02-15 | Alfred Spiesberger | Piston engine and method for its operation |
-
2021
- 2021-06-22 RO ROA202100354A patent/RO135278A0/en unknown
-
2022
- 2022-06-21 WO PCT/RO2022/000007 patent/WO2022271046A1/en not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120314561A (en) * | 2025-06-17 | 2025-07-15 | 山西省建筑科学研究院检测中心有限公司 | A humidity detection device and method for external insulation wall of a building |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022271046A4 (en) | 2023-03-23 |
| WO2022271046A1 (en) | 2022-12-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RO135278A0 (en) | Air conditioning systems with decontamination by thermal treatment | |
| KR101981987B1 (en) | Separation level sorption refrigeration system | |
| US7578143B2 (en) | Thermal compressive device | |
| US6858068B2 (en) | Device for providing microclimate control | |
| CN113998673B (en) | A portable oxygen generator | |
| JP7665452B2 (en) | Wearable oxygen generator and docking station enabling higher oxygen flow capacity | |
| CN101715535A (en) | Motor cycle air conditioning system | |
| CN108050607A (en) | Portable cold-hot integrated equipment | |
| CN112169538A (en) | Rapid temperature swing adsorption rotating wheel type flue gas carbon dioxide capture system and method | |
| US7674281B2 (en) | Apparatus and methods for providing a flow of a heat transfer fluid in a microenvironment | |
| EP3079737B1 (en) | Cooling unit for a heat exchanger for controlling the temperature of blood conducted in an extracorporeal circuit | |
| CN115092892B (en) | Oxygen generation shelter and oxygen generation method | |
| EP4547944A2 (en) | New process for isothermal compression and expansion of gases and some devices for its application | |
| CN208898503U (en) | an oxygen generator | |
| CN108862203A (en) | A kind of oxygenerator | |
| CN216454252U (en) | Pneumatic constant temperature mattress of intelligence | |
| US12366371B2 (en) | Chiller system | |
| RU148675U1 (en) | PRESSURE CHAMBER | |
| CN202851055U (en) | Water-cooling gas purifier | |
| CN116465047B (en) | Healthy air simulator | |
| CN112628969A (en) | Airtight environment comfort air conditioning system simulating external environment change | |
| CN107014106A (en) | A kind of refrigeration based on salty compound adsorbent is with removing NOx combined cycle systems and its application | |
| CN107497023A (en) | Ceiling mounting type Domestic oxygen uptaking device | |
| ES2687943T3 (en) | Thermal process that implements a plurality of sorption reactors | |
| WO2003071197A2 (en) | Energy efficient adsorption system |