[go: up one dir, main page]

RU2610165C1 - Piston vacuum pump-compressor - Google Patents

Piston vacuum pump-compressor Download PDF

Info

Publication number
RU2610165C1
RU2610165C1 RU2015147525A RU2015147525A RU2610165C1 RU 2610165 C1 RU2610165 C1 RU 2610165C1 RU 2015147525 A RU2015147525 A RU 2015147525A RU 2015147525 A RU2015147525 A RU 2015147525A RU 2610165 C1 RU2610165 C1 RU 2610165C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
cylinder
compressor
pump
liquid
Prior art date
Application number
RU2015147525A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Борисович Куликов
Original Assignee
Леонид Борисович Куликов
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 Леонид Борисович Куликов filed Critical Леонид Борисович Куликов
Priority to RU2015147525A priority Critical patent/RU2610165C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2610165C1 publication Critical patent/RU2610165C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/02Packing the free space between cylinders and pistons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to mechanical engineering, namely to piston machines for the production of positive-displacement compressed gas or a vacuum, and may be used as a compressor or a vacuum pump. Piston vacuum pump-compressor comprises a tank separator partially filled with liquid and connected to it a supply and return pipelines piston unit is comprising a cylinder with end caps, reciprocates in the cylinder piston and rod and valve and/or spool gas distribution device . Between the piston and the cylinder an annular gap is made, into which a pressurized fluid is supplied via a supply line from the tank separator, and is displayed on the liquid discharge line back into the separator tank together with the compressed gas. The design of the pump-compressor completely excluded compressible gas leakage through the gaps between the piston and the cylinder, which considerably increases the volumetric and overall efficiency.
EFFECT: invention extends the number of piston units, which can be used as a pump or compressor.
5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно, к поршневым машинам объемного вытеснения для производства сжатого газа или создания вакуума, и может быть использовано в качестве компрессора или вакуумного насоса.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely, to reciprocating volume displacement machines for producing compressed gas or creating a vacuum, and can be used as a compressor or vacuum pump.

Из уровня техники (см. М.И. Френкель «Поршневые компрессоры», Машгиз, 1960, стр. 625, фиг. XII.32)) известен поршневой компрессор с лабиринтным уплотнением между поршнем и цилиндром. Достоинства этого компрессора - отсутствие масла в сжимаемом газе, низкое трение и износ, долговечность, надежность. Недостатками известного устройства являются низкие объемный и общий КПД из-за возникающих больших утечек сжимаемого газа через зазоры лабиринтного уплотнения.In the prior art (see MI Frenkel "Piston Compressors", Mashgiz, 1960, p. 625, Fig. XII.32) a reciprocating compressor with a labyrinth seal between the piston and the cylinder is known. The advantages of this compressor are the absence of oil in the compressible gas, low friction and wear, durability, reliability. The disadvantages of the known device are low volumetric and overall efficiency due to large leakages of compressible gas through the gaps of the labyrinth seal.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в снижении утечек сжимаемого газа.The objective of the invention is to remedy these disadvantages. The technical result is to reduce leakage of compressible gas.

Задача решается, а технический результат достигается тем, что поршневой вакуумный насос-компрессор содержит бак-сепаратор, частично заполненный жидкостью, и соединенный с ним подводящим и отводящими трубопроводами поршневой блок двустороннего действия, включающий цилиндр с торцевыми крышками, перемещающийся возвратно-поступательно в цилиндре поршень со штоком и клапанные и/или золотниковые газораспределительные устройства, при этом между поршнем и цилиндром выполнен кольцевой зазор, в который под давлением подается жидкость по подводящему трубопроводу из бака-сепаратора, а выводится жидкость по отводящим трубопроводам обратно в бак-сепаратор совместно со сжатым газом. Поршень и/или цилиндр могут быть выполнены с круговыми канавками на своих цилиндрических поверхностях, образующими лабиринтное уплотнение между поршнем и цилиндром. В качестве жидкости может быть использована вода. Подводящий трубопровод может быть снабжен теплообменником-охладителем и насосом, повышающим давление жидкости.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that the piston vacuum pump-compressor contains a separator tank partially filled with liquid and a double-acting piston unit connected to it by supply and discharge pipelines, including a cylinder with end caps, reciprocating piston moving in the cylinder with a stem and valve and / or spool gas distribution devices, while an annular gap is made between the piston and cylinder, into which fluid is supplied under pressure through the piping from the separator tank, and the liquid is discharged through the discharge pipelines back to the separator tank together with the compressed gas. The piston and / or cylinder can be made with circular grooves on their cylindrical surfaces, forming a labyrinth seal between the piston and the cylinder. As a liquid, water can be used. The supply pipe can be equipped with a heat exchanger-cooler and a pump that increases the pressure of the liquid.

На чертеже представлен один из вариантов исполнения предлагаемого вакуумного насоса-компрессора.The drawing shows one of the embodiments of the proposed vacuum pump-compressor.

Насос-компрессор состоит из цилиндра 1 с кольцевой канавкой 2 для подвода жидкости 3. Цилиндр 1 с обоих торцов закрыт крышками 4 с клапанными плитами 5, на которых размещены газораспределительные устройства: нагнетательные 6 и всасывающие 7 клапаны. Возможно выполнение золотниковых газораспределительных устройств. В крышках 4 образованы нагнетательные 8 и всасывающие 9 полости, разделенные между собой. В цилиндре 1 между клапанными плитами 5 размещен поршень 10, связанный со штоком 11. На цилиндрической поверхности поршня 10 выполнены кольцевые канавки, образующие лабиринтное уплотнение. Шток 11 соединен с приводом возвратно-поступательного перемещения (на чертеже не показан). В крышках 4 выполнены каналы 12, связанные трубопроводами 13 с баком-сепаратором 14 и служащие для отвода из нагнетательных полостей 8 сжатой жидкостно-газовой смеси в бак-сепаратор 14. Бак-сепаратор 14 снабжен насосом 15, который через теплообменник-охладитель 16 подает жидкость 3 из бака-сепаратора 14 в кольцевую канавку 2 цилиндра 1. Бак-сепаратор имеет патрубок 17 для отвода сжимаемого газа. В штоке 11 выполнено осевое отверстие 18 и радиальные отверстия 19, служащие для соединения между собой всасывающих полостей 9. Одна из полостей 9 соединена с всасывающим каналом 20. В качестве жидкости 3 применена вода.The compressor pump consists of a cylinder 1 with an annular groove 2 for supplying liquid 3. Cylinder 1 at both ends is closed by covers 4 with valve plates 5, on which gas distribution devices are located: discharge 6 and suction 7 valves. It is possible to perform slide valve devices. In covers 4, injection 8 and suction 9 cavities are formed, which are divided among themselves. In the cylinder 1 between the valve plates 5 there is a piston 10 connected to the rod 11. On the cylindrical surface of the piston 10, annular grooves are formed that form a labyrinth seal. The rod 11 is connected to a reciprocating drive (not shown in the drawing). In the lids 4, channels 12 are made, connected by pipelines 13 to the separator tank 14 and used to divert compressed liquid-gas mixture from the injection cavities 8 to the separator tank 14. The separator tank 14 is equipped with a pump 15, which delivers liquid through the heat exchanger-cooler 16 3 from the separator tank 14 into the annular groove 2 of the cylinder 1. The separator tank has a pipe 17 for exhausting the compressible gas. An axial hole 18 and radial holes 19 are made in the rod 11, which serve to connect the suction cavities 9. One of the cavities 9 is connected to the suction channel 20. Water is used as the liquid 3.

В качестве компрессора для сжатия воздуха предлагаемый насос-компрессор работает следующим образом.As a compressor for compressing air, the proposed compressor pump operates as follows.

Шток 11 совместно с поршнем 10 совершает возвратно-поступательные движения в цилиндре 1 между клапанными плитами 5. В изменяющихся в объеме полостях между клапанными плитами 5 и торцами поршня 10 циклически происходит всасывание атмосферного воздуха из всасывающих полостей 9 через всасывающие клапаны 7, сжатие воздуха и отвод его через нагнетательные клапаны 6 в нагнетательные полости 8. Одновременно насос 15 из бака-сепаратора 14 подает воду 3 в кольцевую канавку 2 цилиндра 1. Поскольку давление воды 3 больше, чем давление сжимаемого воздуха (давление воды складывается из давления насоса 15 и давления сжатого воздуха в баке-сепараторе 14), вода 3 через зазоры лабиринтного уплотнения поршня 10 поступает в полости между поршнем 10 и клапанными плитами 5, откуда вместе со сжатым воздухом вода 3 отводится в нагнетательные полости 8. Наличие воды под давлением в канавках лабиринтного уплотнения поршня 10 препятствует перетеканию сжимаемого воздуха через лабиринтное уплотнение. Далее сжатая водо-воздушная смесь через каналы 12 и трубопроводы 13 поступает в бак-сепаратор 14, где разделяется на воду и сжатый воздух, который через патрубок 17 отводится потребителю. Вода из бака-сепаратора 14 при помощи насоса 15 и под действием давления сжатого воздуха в баке-сепараторе 14 вновь поступает через теплообменник-охладитель 16 в цилиндр 1.The rod 11 together with the piston 10 performs reciprocating movements in the cylinder 1 between the valve plates 5. In varying the volume of the cavities between the valve plates 5 and the ends of the piston 10, the atmospheric air is sucked from the suction cavities 9 through the suction valves 7, air compression and exhaust it through the discharge valves 6 into the discharge cavities 8. At the same time, the pump 15 from the separator tank 14 supplies water 3 to the annular groove 2 of the cylinder 1. Since the pressure of water 3 is greater than the pressure of the compressed air (pressure The water pressure consists of the pressure of the pump 15 and the pressure of the compressed air in the separator tank 14), the water 3 through the gaps of the labyrinth seal of the piston 10 enters the cavity between the piston 10 and the valve plates 5, from where together with the compressed air water 3 is discharged into the discharge cavities 8. The presence of pressurized water in the grooves of the labyrinth seal of the piston 10 prevents the flow of compressible air through the labyrinth seal. Next, the compressed air-water mixture through the channels 12 and pipelines 13 enters the separator tank 14, where it is separated into water and compressed air, which is discharged through the pipe 17 to the consumer. Water from the separator tank 14 using the pump 15 and under the action of compressed air pressure in the separator tank 14 again flows through the heat exchanger-cooler 16 into the cylinder 1.

В качестве вакуумного насоса предлагаемый насос-компрессор будет работать по точно такому же алгоритму, как описан выше, при условии соединения откачиваемого объема с всасывающим каналом 20 насоса-компрессора и соединения с атмосферой выходного патрубка 17 бака-сепаратора 14.As a vacuum pump, the proposed compressor pump will operate according to the same algorithm as described above, provided that the pumped volume is connected to the suction channel 20 of the compressor pump and the outlet pipe 17 of the separator tank 14 is connected to the atmosphere.

В предлагаемой конструкции насоса-компрессора по сравнению с прототипом полностью исключены утечки газа через зазоры между поршнем и цилиндром, что значительно повышает объемный и общий КПД.In the proposed design of the pump-compressor, in comparison with the prototype, gas leaks through the gaps between the piston and cylinder are completely eliminated, which significantly increases the volumetric and overall efficiency.

Claims (5)

1. Поршневой вакуумный насос-компрессор, содержащий бак-сепаратор, частично заполненный жидкостью, и соединенный с ним подводящим и отводящими трубопроводами поршневой блок двустороннего действия, включающий цилиндр с торцевыми крышками, перемещающийся возвратно-поступательно в цилиндре поршень со штоком и клапанные и/или золотниковые газораспределительные устройства, при этом между поршнем и цилиндром выполнен кольцевой зазор, в который под давлением подается жидкость по подводящему трубопроводу из бака-сепаратора, а выводится жидкость по отводящим трубопроводам обратно в бак-сепаратор совместно со сжатым газом.1. A piston vacuum pump-compressor, comprising a separator tank partially filled with liquid, and a reciprocating piston unit of two-way action connected to it by a supply and outlet piping, including a cylinder with end caps, a piston with a rod and valve and / or valve reciprocating spool gas distribution devices, while an annular gap is made between the piston and the cylinder, into which liquid is supplied under pressure through the inlet pipe from the separator tank, and liquid is discharged spillage along the discharge pipelines back to the separator tank together with the compressed gas. 2. Насос-компрессор по п. 1, отличающийся тем, что поршень и/или цилиндр выполнен с круговыми канавками на своих цилиндрических поверхностях, образующими лабиринтное уплотнение между поршнем и цилиндром.2. The pump-compressor according to claim 1, characterized in that the piston and / or cylinder is made with circular grooves on its cylindrical surfaces forming a labyrinth seal between the piston and the cylinder. 3. Насос-компрессор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве жидкости используют воду.3. The compressor pump according to claim 1, characterized in that water is used as a liquid. 4. Насос-компрессор по п. 1, отличающийся тем, что подводящий трубопровод снабжен теплообменником-охладителем.4. The pump-compressor according to claim 1, characterized in that the supply pipe is equipped with a heat exchanger-cooler. 5. Насос-компрессор по п. 1, отличающийся тем, что подводящий трубопровод снабжен насосом, повышающим давление жидкости.5. The pump-compressor according to claim 1, characterized in that the supply pipe is equipped with a pump that increases the pressure of the liquid.
RU2015147525A 2015-11-05 2015-11-05 Piston vacuum pump-compressor RU2610165C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015147525A RU2610165C1 (en) 2015-11-05 2015-11-05 Piston vacuum pump-compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015147525A RU2610165C1 (en) 2015-11-05 2015-11-05 Piston vacuum pump-compressor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2610165C1 true RU2610165C1 (en) 2017-02-08

Family

ID=58457854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015147525A RU2610165C1 (en) 2015-11-05 2015-11-05 Piston vacuum pump-compressor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2610165C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH359507A (en) * 1958-03-14 1962-01-15 Sulzer Ag Method for operating a labyrinth piston compressor and compressor for carrying out the method
SU392269A1 (en) * 1972-01-21 1973-07-27 Ленинградский ордена Ленина политехнический институт имени М. И. Калинина JEWL | G'- "''; ri'v;" - ~ C - f: *. & ^
SU1041742A1 (en) * 1981-04-02 1983-09-15 Омский политехнический институт Compressor
RU2098663C1 (en) * 1995-08-08 1997-12-10 Омский государственный технический университет Compressor with noncontact sealing for compressing pure gases
RU2451831C2 (en) * 2009-02-27 2012-05-27 Владимир Алексеевич Преображенский Double high-pressure piston cylinder unit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH359507A (en) * 1958-03-14 1962-01-15 Sulzer Ag Method for operating a labyrinth piston compressor and compressor for carrying out the method
SU392269A1 (en) * 1972-01-21 1973-07-27 Ленинградский ордена Ленина политехнический институт имени М. И. Калинина JEWL | G'- "''; ri'v;" - ~ C - f: *. & ^
SU1041742A1 (en) * 1981-04-02 1983-09-15 Омский политехнический институт Compressor
RU2098663C1 (en) * 1995-08-08 1997-12-10 Омский государственный технический университет Compressor with noncontact sealing for compressing pure gases
RU2451831C2 (en) * 2009-02-27 2012-05-27 Владимир Алексеевич Преображенский Double high-pressure piston cylinder unit

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
М.И.ФРЕНКЕЛЬ Поршневые компрессоры, Машгиз, 1960, фиг.Х11.32. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9677548B2 (en) Pump
RU118371U1 (en) PISTON PUMP COMPRESSOR
RU2669099C2 (en) Bellows pump with hydraulic drive
US7399168B1 (en) Air driven diaphragm pump
US20110116957A2 (en) Reciprocating pump
JP5774384B2 (en) Piston pump for low temperature liquid
KR20130077824A (en) Internal bellows pump fluid path
US10900476B2 (en) Natural gas reciprocating compressor
RU2015143564A (en) HORIZONTAL PISTON COMPRESSOR
CN105986981A (en) Pressure fluid driven reciprocating pump
RU2610165C1 (en) Piston vacuum pump-compressor
WO2008090582A1 (en) Piston for reciprocating compressors, in particular for hydrogen gas5 and relating reciprocating compressors
US3768932A (en) Automatic double acting differential pump
CN202718822U (en) Fourth-level gas booster compressor
RU2578758C1 (en) Piston pump-compressor
CN103696927A (en) Four-cylinder and double-action reciprocating type gas fluid mixture pump
RU2518796C1 (en) Machine of positive displacement action
KR101342001B1 (en) Automatic pneumatic piston pumps
RU177393U1 (en) Outboard compressor driven by rocking machine balancer
KR20180106713A (en) Reciprocating fluid compressing apparatus and method
KR102453003B1 (en) Double type oil free reciprocating compressing apparatus and method
RU2594540C1 (en) High pressure piston pump with electric drive
CN104595155B (en) A kind of long stroke hydraulic control natural gas compressor
RU2514453C1 (en) Piston pump with gas separator
RU2683051C1 (en) Method of operating piston pump-compressor and device therefor