[go: up one dir, main page]

RU2350782C2 - Compressor membrane unit - Google Patents

Compressor membrane unit Download PDF

Info

Publication number
RU2350782C2
RU2350782C2 RU2007113700/06A RU2007113700A RU2350782C2 RU 2350782 C2 RU2350782 C2 RU 2350782C2 RU 2007113700/06 A RU2007113700/06 A RU 2007113700/06A RU 2007113700 A RU2007113700 A RU 2007113700A RU 2350782 C2 RU2350782 C2 RU 2350782C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
membrane
working chamber
working
formula
compressor
Prior art date
Application number
RU2007113700/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007113700A (en
Inventor
Михаил Анатольевич Колосов (RU)
Михаил Анатольевич Колосов
Виталий Николаевич Маслаков (RU)
Виталий Николаевич Маслаков
Сергей Владимирович Потапов (RU)
Сергей Владимирович Потапов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (МГТУ им. Н.Э. Баумана)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (МГТУ им. Н.Э. Баумана) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (МГТУ им. Н.Э. Баумана)
Priority to RU2007113700/06A priority Critical patent/RU2350782C2/en
Publication of RU2007113700A publication Critical patent/RU2007113700A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2350782C2 publication Critical patent/RU2350782C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Compressor (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: mechanics.
SUBSTANCE: compressor membrane unit relates to range of compressors with plate-type elastic working tools designed to compress gases, especially, super pure and rare. Working chamber inner surface and that of membrane are made mating due to gradual and smooth membrane fit with aforesaid surface, starting from diameter of membrane pinching on the casing towards the axis of its symmetry during compressing the gas in the said working chamber. Cross section of corrugated membrane, unloaded, features a variable corrugation pitch and amplitude magnitude subject to the following formula, i.e. ym=a·Cos(b·r)/exp(c·r). The working chamber inner surface cross section is subject to the formula yc=d-f·r2n. The said membrane, on the diameter of pinching in the casing, is pinched over the taper conjugated surfaces with the common angle of inclination of the generating line towards the working chamber. The said angle varies from 1° to 45°.
EFFECT: high-quality gas compression resulted from minimised "dead" volume, smoothness and unbreakable gas compression.
3 cl, 2 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области компрессорной техники, точнее к классу компрессоров с пластинчатыми эластичными рабочими органами (мембранами, диафрагмами), позволяющих сжимать и перемещать газы, в особенности сверхчистые и редкие.The invention relates to the field of compressor technology, and more specifically to the class of compressors with plate elastic working bodies (membranes, diaphragms), allowing to compress and move gases, especially ultra-pure and rare.

Уровень техникиState of the art

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является диафрагменный насос с выполнением рабочей мембраны (диафрагмы) гофрированной (патент РФ №2142577, F04B 43/06, 1999).The closest analogue of the claimed invention is a diaphragm pump with a working membrane (diaphragm) corrugated (RF patent No. 2142577, F04B 43/06, 1999).

Указанный насос содержит корпус с расположенной в нем гофрированной металлической мембраной с разделением рабочей и приводной камер, первая из которых соединена со всасывающим и нагнетательным клапанами, а вторая - с гидроприводом формирования пульсирующего давления жидкой среды на мембрану, при этом внутренняя поверхность рабочей камеры, обращенная к мембране, выполнена адекватной поверхности мембраны в крайнем положении ее прогиба к указанной поверхности.The specified pump contains a housing with a corrugated metal membrane located in it with the separation of the working and drive chambers, the first of which is connected to the suction and discharge valves, and the second to a hydraulic actuator for the formation of pulsating pressure of the liquid medium on the membrane, while the inner surface of the working chamber facing the membrane is made adequate to the surface of the membrane in the extreme position of its deflection to the specified surface.

Указанный насос предназначен только для перекачки жидкостей и практически малопригоден для перекачки газов, так как не отвечает условиям минимизации «мертвого» объема и соблюдения плавности, непрерывности процесса компримирования газа, отсутствия защемленных объемов. Указанный насос имеет сравнительно низкий КПД из-за больших «мертвых» объемов в рабочей камере между перфорированным стапелем и клапанами при малом (коротком) ходе диафрагмы только в пределах узкой полости между перфорированными стапелями, а не во всей полости рабочей камеры, при этом главная функция стапелей - защита диафрагмы от повреждения от ее чрезмерной деформации при забросах пульсирующего давления гидропривода. Заявленная в прототипе адекватность поверхностей мембраны и стапелей соблюдается только в крайнем положении хода мембраны, что явно недостаточно для качественного компримирования газов.The specified pump is intended only for pumping liquids and is practically unsuitable for pumping gases, since it does not meet the conditions for minimizing the "dead" volume and observing smoothness, continuity of the gas compression process, and the absence of pinched volumes. The specified pump has a relatively low efficiency due to the large "dead" volumes in the working chamber between the perforated slipway and the valves with a small (short) diaphragm stroke only within a narrow cavity between the perforated slipways, and not in the entire cavity of the working chamber, with the main function slipways - protection of the diaphragm from damage from its excessive deformation when throwing the pulsating pressure of the hydraulic actuator. The adequacy of the membrane surfaces and slipways declared in the prototype is observed only in the extreme position of the membrane stroke, which is clearly not enough for high-quality gas compression.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение условий качественного компримирования газов за счет минимизации «мертвого» объема и соблюдения плавности, непрерывности процесса компримирования газа, практически полного отсутствия защемленных объемов.The technical task of the invention is to provide conditions for high-quality gas compression by minimizing the "dead" volume and observing smoothness, continuity of the gas compression process, and the almost complete absence of pinched volumes.

Технический результат достигается тем, что мембранный блок компрессора содержит корпус с расположенной в нем гофрированной металлической мембраной с разделением рабочей и приводной камер, первая из которых соединена со всасывающим и нагнетательным клапанами, а вторая - с гидроприводом формирования пульсирующего давления жидкой среды на мембрану. Адекватность внутренней поверхности рабочей камеры и поверхности мембраны реализована посредством постепенного плавного и плотного прилегания указанной предварительно пространственно профилированной мембраны к указанной внутренней поверхности, начиная от диаметра защемления мембраны в корпусе до центральной оси его симметрии в течение цикла компримирования (сжатия и перемещения) газа в рабочей камере и его максимального выдавливания через центральные клапаны. Такая реализация адекватности поверхностей обеспечивает повышение производительности и надежности компрессора за счет увеличения единичной объемной подачи, уменьшения «мертвого» объема и снижения напряжений в мембране, особенно вблизи диаметра защемления мембраны между дисками.The technical result is achieved by the fact that the compressor membrane unit contains a housing with a corrugated metal membrane located in it with a separation of the working and drive chambers, the first of which is connected to the suction and discharge valves, and the second to the hydraulic actuator for the formation of pulsating pressure of the liquid medium on the membrane. Adequacy of the inner surface of the working chamber and the membrane surface is realized by gradually smoothly and snugly fitting the previously spatially profiled membrane to the indicated inner surface, starting from the pinch diameter of the membrane in the housing to the central axis of its symmetry during the gas compression (compression and movement) cycle in the working chamber and its maximum extrusion through the central valves. Such an implementation of the adequacy of the surfaces provides an increase in the productivity and reliability of the compressor by increasing the unit volumetric supply, reducing the “dead” volume and reducing the stresses in the membrane, especially near the pinch diameter of the membrane between the disks.

Профиль мембраны в ненагруженном состоянии выполнен с переменным шагом и величиной амплитуды, по формуле:The membrane profile in the unloaded state is made with a variable step and amplitude value, according to the formula:

ум=a·Cos(b·r)/exp(c·r),y m = a Cos (b r) / exp (c r),

где ум - поперечная (вертикальная) координата расчетной точки мембраны относительно средней (горизонтальной) плоскости мембраны;where y m is the transverse (vertical) coordinate of the calculated point of the membrane relative to the middle (horizontal) plane of the membrane;

r - продольная (радиальная) координата от оси симметрии до проекции расчетной точки мембраны на ее среднюю плоскость;r is the longitudinal (radial) coordinate from the axis of symmetry to the projection of the calculated point of the membrane on its middle plane;

а - постоянная амплитуды гофра на оси симметрии;a - constant amplitude of the corrugation on the axis of symmetry;

b - постоянная числа гофров;b is the constant number of corrugations;

с - постоянная уменьшения амплитуды гофров по радиусу.c - constant decrease in the amplitude of the corrugations along the radius.

Профиль внутренней поверхности рабочей камеры выполнен по формуле параболы четной степени с постоянными коэффициентами:The profile of the inner surface of the working chamber is made according to the formula of an even degree parabola with constant coefficients:

ук=d-f·r2n,y k = df · r 2n ,

где ук - поперечная (вертикальная) координата расчетной точки профиля относительно вышеуказанной средней (горизонтальной) плоскости мембраны;where y k is the transverse (vertical) coordinate of the calculated profile point relative to the above average (horizontal) plane of the membrane;

d, f - коэффициенты формулы;d, f are the coefficients of the formula;

2n - четная степень параболы.2n is an even degree of parabola.

Взаимосвязанная совокупность конкретных величин параметров формул для адекватности поверхностей уточняется в процессе имитационного моделирования процесса компримирования газа в проектируемом мембранном блоке.An interconnected set of specific values of the parameters of the formulas for the adequacy of the surfaces is specified in the process of simulation modeling of the gas compression process in the designed membrane unit.

Мембрана на диаметре защемления в корпусе защемлена по конусным сопряженным поверхностям с общим углом наклона образующей в направлении рабочей камеры, диапазон угла составляет от 1° до 45°.The membrane on the pinch diameter in the housing is pinched along the conical mating surfaces with a common angle of inclination of the generatrix in the direction of the working chamber, the angle range is from 1 ° to 45 °.

Перечень чертежейList of drawings

Фиг.1 - мембранный блок газового компрессора.Figure 1 - membrane unit of a gas compressor.

Фиг.2 - поверхность защемления мембраны между ограничительным и распределительным дисками в увеличенном масштабе.Figure 2 - pinch surface of the membrane between the restrictive and distribution discs on an enlarged scale.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На фиг.1 и 2 металлическая мембрана (1) зажата между ограничительным (2) и распределительным (3) дисками по поверхности защемления, которая выполнена наклоненной по конусу.In figures 1 and 2, the metal membrane (1) is sandwiched between the restrictive (2) and distribution (3) disks along the pinch surface, which is made inclined along the cone.

Важным свойством мембраны является ее способность растягиваться от плоского положения, ее податливость. Очевидно, что прогибы и рабочие напряжения в мембране ограничены и должны выдерживать многократные повторения циклов сжатия и растяжения на протяжении всего периода эксплуатации. Прогиб мембраны ограничивается прочностными свойствами металла и мал даже в случае применения относительно тонкой высокопластичной стали. В большинстве конструкций прогиб составляет ~1÷2% от диаметра заделки плоской мембраны. Неплоский профиль поверхности мембраны позволяет увеличить ее максимальный прогиб. Поскольку податливость мембраны с пространственным, квазипериодическим изгибом выше податливости плоской мембраны, производительность компрессора будет выше. Высокая податливость мембраны с пространственным, квазипериодическим изгибом позволяет применить в рабочем блоке металлическую мембрану из материала с высоким значением модуля упругости, у которых, как правило, значения газонепроницаемости выше, чем у пластичных металлов, применяемых в плоских мембранах традиционных мембранных блоков газовых компрессоров.An important property of the membrane is its ability to stretch from a flat position, its compliance. Obviously, the deflections and operating stresses in the membrane are limited and must withstand repeated repetition of compression and tension cycles throughout the entire period of operation. The deflection of the membrane is limited by the strength properties of the metal and is small even in the case of the use of relatively thin high-ductility steel. In most designs, the deflection is ~ 1 ÷ 2% of the embedment diameter of a flat membrane. Non-flat profile of the membrane surface allows to increase its maximum deflection. Since the compliance of the membrane with spatial, quasiperiodic bending is higher than the compliance of the flat membrane, the compressor performance will be higher. The high flexibility of the membrane with spatial, quasiperiodic bending makes it possible to use a metal membrane of a material with a high elastic modulus in the working block, which, as a rule, has a gas impermeability higher than plastic metals used in flat membranes of traditional membrane blocks of gas compressors.

Форма разгруженной мембраны с пространственным изгибом в совокупности с профилем нижнего свода ограничительного диска составляют адекватные (или синоним: согласованные) поверхности, которые обеспечивают равномерное прилегание мембраны во время процесса компримирования и минимальный остаточный объем газа в конце.The shape of the unloaded membrane with a spatial bend in combination with the profile of the lower arch of the restrictive disk are adequate (or synonymous: matched) surfaces that ensure a uniform fit of the membrane during the compression process and a minimum residual gas volume at the end.

В разгруженном состоянии металлическая мембрана выполнена неплоской, с пространственным, квазипериодическим изгибом. Этот изгиб должен иметь квазипериодическую, осесимметричную структуру с переменной величиной амплитуды отклонения от плоскости. Предварительное профилирование мембраны в пространстве должно проводиться с условием наличия постепенного достижения адекватности поверхностей мембраны и внутренней поверхности рабочей камеры, то есть:In the unloaded state, the metal membrane is made non-planar, with spatial, quasiperiodic bending. This bend should have a quasiperiodic, axisymmetric structure with a variable amplitude of deviation from the plane. The preliminary profiling of the membrane in space should be carried out with the condition that there is a gradual achievement of the adequacy of the surfaces of the membrane and the inner surface of the working chamber, that is:

- в процессе сжатия и нагнетания рабочая мембрана постепенно, начиная с диаметра защемления, ложится на нижний свод ограничительного диска, и газовая полость уменьшается постепенно, без образования защемленных объемов;- in the process of compression and injection, the working membrane gradually, starting from the pinching diameter, lies on the lower arch of the restrictive disk, and the gas cavity decreases gradually, without the formation of pinched volumes;

- процесс нагнетания продолжается до момента, когда мембрана полностью «приляжет» на ограничительный диск. Газ при этом максимально полно выталкивается из рабочей полости, наблюдаются при этом минимальные значения абсолютного и относительного «мертвого» объема и достигается максимальное значение коэффициента подачи.- the injection process continues until the membrane completely “lies” on the restrictive disk. At the same time, the gas is pushed out of the working cavity as completely as possible, while the minimum values of the absolute and relative "dead" volume are observed and the maximum value of the delivery coefficient is achieved.

Технологичной для простоты изготовления является гладкая поверхность нижнего свода верхнего ограничительного диска с монотонным прогибом, например осесимметричная поверхность, описываемая аналитическим уравнением параболы шестой или восьмой степени с постоянными коэффициентами.Technological for ease of manufacture is the smooth surface of the lower arch of the upper bounding disc with monotonic deflection, for example, an axisymmetric surface described by the analytical equation of the sixth or eighth degree parabola with constant coefficients.

Чтобы обеспечить плавное и непрерывное касание мембраны к своду ограничительного диска, особенно в начале процесса сжатия, вблизи диаметра защемления (заделки) также предлагается варьировать наклон поверхности защемления и угол установки мембраны на диаметре заделки, например к плоскости, по конусу. Это поможет обеспечить плавный процесс сжатия без образования защемленных объемов. Необходима установка мембраны с углом α, как это показано на фиг.2. На фиг.2 также показан вторичный элемент уплотнения крышки резиновым кольцом.In order to ensure a smooth and continuous contact of the membrane with the arch of the restrictive disk, especially at the beginning of the compression process, it is also proposed to vary the inclination of the surface of pinching and the angle of installation of the membrane on the diameter of the seal, for example, to a plane, along the cone near the pinch diameter (seal). This will help ensure a smooth compression process without pinching. It is necessary to install a membrane with an angle α, as shown in figure 2. Figure 2 also shows the secondary element of the seal of the cover with a rubber ring.

В качестве примечания профиль нижнего распределительного диска также может быть выполнен по поверхности с простой аналитической зависимостью, например по конусу или квадратичной параболе. Во избежание дополнительного износа мембраны от ненужных деформаций при случайных соударениях желательно соблюдение условия отсутствия касания мембраны к этому диску даже в крайнем нижнем положении, в конце обратного прогиба мембраны, когда поршень гидравлического привода достигнет нижней мертвой точки.As a note, the profile of the lower distribution disk can also be made on the surface with a simple analytical relationship, for example, a cone or quadratic parabola. In order to avoid additional wear of the membrane from unnecessary deformations in case of accidental collisions, it is advisable to comply with the condition that the membrane does not touch this disk even in the lowest position, at the end of the reverse deflection of the membrane when the hydraulic drive piston reaches bottom dead center.

Работает предложенный мембранный блок газового компрессора подобно компрессору традиционной конструкции. Однако при движении мембраны вниз она не растягивается, как плоская мембрана, а прогибается, расправляясь и принимая гладкую форму. Когда поршень гидравлического привода достигает крайнего нижнего положения, мембрана «зависает» на диаметре защемления. После этого поршень начинает двигаться вверх и начинается процесс сжатия. Рабочая мембрана при этом постепенно, начиная с диаметра защемления, ложится на нижний свод ограничительного диска и газовая полость постепенно уменьшается. Но происходит это в основном за счет прогиба, а не растяжения мембраны. Полный цикл сжатия также заканчивается в момент, когда мембрана полностью ложится на нижний свод ограничительного диска верхней крышки.The proposed membrane unit of the gas compressor works like a compressor of a traditional design. However, when the membrane moves down, it does not stretch like a flat membrane, but bends, straightens and assumes a smooth shape. When the hydraulic piston reaches its lowest position, the diaphragm “freezes” on the pinch diameter. After that, the piston starts to move up and the compression process begins. In this case, the working membrane gradually, starting from the pinching diameter, lies on the lower arch of the restrictive disk and the gas cavity gradually decreases. But this happens mainly due to the deflection, and not the stretching of the membrane. The full compression cycle also ends at the moment when the membrane completely lays on the lower arch of the restrictive disk of the upper cover.

В качестве реального примера был спроектирован и испытан опытный образец мембранного блока для первой ступени серийного газового компрессора 1,6 МК-12.64 ОАО «Уральский компрессорный завод» (г.Екатеринбург, Россия). Параметры базовой ступени, принятые при расчете: Рвс=0.2 [ати], Рн=8 [ати] - избыточные давления всасывания и нагнетания этой ступени; Vh=25.2 (±2.5) [м3/час] ≈ 7 (±0.7) [литр/сек] - описанный объем первой ступени блока при номинальной объемной производительности Ve=20 (±2) [м3/час] ≈ 5.56 (±0.5) [литр/сек] ≈ 0.85 [литр/ход]. Описанный объем ступени обеспечивается в первую очередь внешним диаметром верхнего ограничительного диска, размер которого составляет около 1 м. Мощность, потребляемая первой ступенью этого серийного газового компрессора, составляет около 1.5 кВт.As a real example, a prototype membrane unit was designed and tested for the first stage of a serial gas compressor 1.6 MK-12.64 of OJSC Ural Compressor Plant (Yekaterinburg, Russia). The parameters of the base stage, adopted in the calculation: P sun = 0.2 [ati], P n = 8 [ati] - excessive suction and discharge pressures of this stage; V h = 25.2 (± 2.5) [m 3 / h] ≈ 7 (± 0.7) [liter / s] - the described volume of the first stage of the unit at a nominal volumetric capacity V e = 20 (± 2) [m 3 / h] ≈ 5.56 (± 0.5) [liter / s] ≈ 0.85 [liter / stroke]. The described stage volume is primarily provided by the outer diameter of the upper restrictive disk, the size of which is about 1 m. The power consumed by the first stage of this serial gas compressor is about 1.5 kW.

Размеры опытного образца мембранного блока, и в первую очередь новый радиус защемления мембраны, подбирались с тем условием, чтобы описанный объем Vh нового блока был близок к такому же объему серийно выпускаемого прототипного базового компрессора, что обеспечит ту же производительность компрессора, что и в базовом изделии. Новый радиус защемления был выбран 300 мм, что почти в два раза меньше радиуса прототипного изделия.The dimensions of the prototype membrane block, and first of all, the new pinch radius of the membrane, were selected so that the described volume V h of the new block was close to the same volume of the commercially available prototype base compressor, which would provide the same compressor performance as in the base product. A new pinch radius was chosen 300 mm, which is almost half the radius of the prototype product.

При числе гофров n=5 форма профилированной мембраны в ненагруженном состоянии описывалась аналитическим выражением вида:With the number of corrugations n = 5, the shape of the profiled membrane in the unloaded state was described by an analytical expression of the form:

ум=12.5·Cos(0.09984·r)/ехр(0,01·r) [мм],y m = 12.5 · Cos (0.09984 · r) / exp (0.01 · r) [mm],

где r - текущий радиус проекции точки на среднюю плоскость мембраны, мм; r∈[0,300]; а=12,5 мм; b=0.09984 рад/мм; с=0,01 мм-1 для общей формулы:where r is the current radius of the projection of the point on the middle plane of the membrane, mm; r∈ [0,300]; a = 12.5 mm; b = 0.09984 rad / mm; c = 0.01 mm -1 for the general formula:

ум=a·Cos(b·r)/ехр(с·r).y m = a · Cos (b · r) / exp (s · r).

Согласованная поверхность нижнего свода верхней крышки (верхнего ограничительного диска) этого мембранного блока была выполнена профилированной по параболе шестой степени:The coordinated surface of the lower arch of the upper cover (upper bounding disc) of this membrane block was made profiled by a sixth degree parabola:

ук=30.0-4,115·10-14·r6 [мм],y k = 30.0-4.115 · 10 -14 · r 6 [mm],

где r - текущий радиус проекции точки на среднюю плоскость мембраны, мм; r∈[0,300]; d=30,0 мм; f=4,115·10-14 мм-5; 2n=6 для общей формулы:where r is the current radius of the projection of the point on the middle plane of the membrane, mm; r∈ [0,300]; d = 30.0 mm; f = 4.115 · 10 -14 mm -5 ; 2n = 6 for the general formula:

ук=d-f·r2n y k = df r 2n

Отсчет координат ум и ук по вертикали ведется от нуля отсчета средней плоскости мембраны.The coordinates of y m and y k are measured vertically from zero from the middle plane of the membrane.

Суммарный прогиб мембраны вверх-вниз от средней плоскости составляет 60 мм, что в три раза больше суммарного прогиба плоской мембраны базового образца.The total deflection of the membrane up and down from the middle plane is 60 mm, which is three times more than the total deflection of the flat membrane of the base sample.

На диаметре защемления конусные поверхности выполнялись сопряженными, с общим углом уклона образующей конуса α=30°.On the pinch diameter, the conical surfaces were conjugated, with a general slope angle of the generatrix of the cone α = 30 °.

Испытания газового компрессора 1,6 МК-12.64 с новым блоком первой мембранной ступени показали работоспособность и надежность конструкции. Производительность и рабочее отношение давлений в сравниваемых компрессорах, а так же степень сжатия в новом блоке с точностью до 5% остались на прежнем уровне, что говорит о правильности выбранного варианта.Tests of the 1.6 MK-12.64 gas compressor with a new unit of the first membrane stage showed the performance and reliability of the design. The performance and working pressure ratio in the compared compressors, as well as the compression ratio in the new unit with an accuracy of 5%, remained at the same level, which indicates the correctness of the chosen option.

Сравнительные ресурсные испытания показали, что долговечность работы (наработки до разрушения) профилированной мембраны составила порядка 1500 ч, что примерно в 1,5 раза больше, чем у сравниваемой плоской мембраны.Comparative life tests showed that the durability (life to failure) of the profiled membrane was about 1500 hours, which is about 1.5 times more than that of the compared flat membrane.

Claims (3)

1. Мембранный блок компрессора, содержащий корпус с расположенной в нем гофрированной металлической мембраной с разделением рабочей и приводной камер, первая из которых соединена со всасывающим и нагнетательным клапанами, а вторая - с гидроприводом формирования пульсирующего давления жидкой среды на мембрану, при этом внутренняя поверхность рабочей камеры, обращенная к мембране, выполнена адекватной поверхности мембраны в крайнем положении ее прогиба к указанной поверхности, отличающийся тем, что адекватность внутренней поверхности рабочей камеры и поверхности мембраны реализована посредством постепенного и плавного прилегания указанной предварительно пространственно профилированной мембраны к указанной внутренней поверхности, начиная от диаметра защемления мембраны в корпусе до центральной оси его симметрии, в течение цикла компримирования газа в рабочей камере.1. The compressor compressor block, comprising a housing with a corrugated metal membrane located therein with separation of the working and drive chambers, the first of which is connected to the suction and discharge valves, and the second to a hydraulic actuator for generating pulsating pressure of the liquid medium on the membrane, while the inner surface of the working the chamber facing the membrane is made adequate to the surface of the membrane in the extreme position of its deflection to the specified surface, characterized in that the adequacy of the inner surface p The chamber and the membrane surface are realized by gradually and smoothly adhering to the previously spatially profiled membrane to the indicated inner surface, starting from the pinch diameter of the membrane in the housing to the central axis of its symmetry, during the gas compression cycle in the working chamber. 2. Мембранный блок по п.1, отличающийся тем, что профиль мембраны в ненагруженном состоянии выполнен с переменным шагом и величиной амплитуды по формуле
ум=α·Cos(b·r)/ехр(с·r),
где ум - поперечная координата расчетной точки мембраны относительно средней плоскости мембраны;
r - радиальная координата от оси симметрии до проекции расчетной точки мембраны на ее среднюю плоскость,
α - постоянная амплитуды гофра на оси симметрии,
b - постоянная числа гофров,
с - постоянная уменьшения амплитуды гофров по радиусу,
профиль внутренней поверхности рабочей камеры выполнен по формуле параболы
ук=d-f·r2n;
где ук - поперечная координата расчетной точки профиля относительно вышеуказанной средней плоскости мембраны;
d; f - коэффициенты формулы; 2n - четная степень параболы.
2. The membrane block according to claim 1, characterized in that the membrane profile in the unloaded state is made with a variable pitch and amplitude value according to the formula
y m = α · Cos (b · r) / exp (s · r),
where y m is the transverse coordinate of the calculated point of the membrane relative to the middle plane of the membrane;
r is the radial coordinate from the axis of symmetry to the projection of the calculated point of the membrane on its middle plane,
α is the constant amplitude of the corrugation on the axis of symmetry,
b is the constant number of corrugations,
C is a constant decrease in the amplitude of the corrugations along the radius,
profile of the inner surface of the working chamber is made according to the parabola formula
y k = df · r 2n ;
where y k is the transverse coordinate of the calculated profile point relative to the above average plane of the membrane;
d; f are the coefficients of the formula; 2n is an even degree of parabola.
3. Мембранный блок по п.1 или 2, отличающийся тем, что мембрана на диаметре защемления в корпусе защемлена по конусным сопряженным поверхностям с общим углом наклона образующей в направлении рабочей камеры, диапазон угла составляет от 1 до 45°. 3. The membrane block according to claim 1 or 2, characterized in that the membrane at the pinch diameter in the housing is pinched along the conical mating surfaces with a common angle of inclination of the generatrix in the direction of the working chamber, the angle range is from 1 to 45 °.
RU2007113700/06A 2007-04-12 2007-04-12 Compressor membrane unit RU2350782C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007113700/06A RU2350782C2 (en) 2007-04-12 2007-04-12 Compressor membrane unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007113700/06A RU2350782C2 (en) 2007-04-12 2007-04-12 Compressor membrane unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007113700A RU2007113700A (en) 2008-10-20
RU2350782C2 true RU2350782C2 (en) 2009-03-27

Family

ID=40040960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007113700/06A RU2350782C2 (en) 2007-04-12 2007-04-12 Compressor membrane unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2350782C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2398132C1 (en) * 2009-04-28 2010-08-27 Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Membrane compressor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB852895A (en) * 1956-08-07 1960-11-02 Licentia Gmbh Casing for hermetically sealed refrigeration compressors
RU2142577C1 (en) * 1999-04-06 1999-12-10 Макурин Валерий Павлович Diaphragm pump with hydraulic drive

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB852895A (en) * 1956-08-07 1960-11-02 Licentia Gmbh Casing for hermetically sealed refrigeration compressors
RU2142577C1 (en) * 1999-04-06 1999-12-10 Макурин Валерий Павлович Diaphragm pump with hydraulic drive

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2398132C1 (en) * 2009-04-28 2010-08-27 Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Membrane compressor

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007113700A (en) 2008-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5573385A (en) Dual chamber pump
CN100520065C (en) Piston-chamber combination and pump, shock absorber and actuator comprising such a combination
CN1849453A (en) Hoses for supplying chemical liquids
RU2350782C2 (en) Compressor membrane unit
CN216950735U (en) Electro-hydraulic reciprocating high-pressure gas booster pump
RU2684739C2 (en) Piston cryogenic pump
CN106368926A (en) Multi-level air compressor
CN109723628B (en) A piezoelectric stack pump
CN109882390B (en) Barrel-shaped diaphragm compressor without residual clearance
CN112160895B (en) Double-cantilever type reed valve for linear direct-current piston compressor and design method
CN114651127B (en) Diaphragm assembly for pump
CN211874702U (en) Modular large-displacement diaphragm compressor
US20230099169A1 (en) High-Pressure Compressor and System with a High-Pressure Compressor
CN206054260U (en) Membrane pump metal bellow type diaphragm and the membrane pump with the diaphragm
KR101342001B1 (en) Automatic pneumatic piston pumps
CN111550378A (en) Plunger metering pump with buffer device and back pressure device
RU2491446C2 (en) Diaphragm-type displacement machine
WO2024001523A1 (en) Exhaust valve assembly and scroll compressor comprising same
RU2630282C1 (en) Membrane compressor unit
CN204458279U (en) Liquid supply diaphragm pump
CN203730266U (en) Packing cup and air pump with same
CN106438304A (en) Metal corrugated pipe type membrane for membrane pump and membrane pump provided with membrane
CN209025832U (en) High-intensitive reciprocating hydraulic diaphragm pump diaphragm
GB2589470A (en) A variable spring assembly
RU222590U1 (en) Piston compressor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160413