RU2614317C1

RU2614317C1 - Operation method of piston vertical hybrid machine of dimensional action and method for its implementation

Info

Publication number: RU2614317C1
Application number: RU2015147347A
Authority: RU
Inventors: Александр Павлович Болштянский; Виктор Евгеньевич Щерба; Алексей Юрьевич Кондюрин; Евгений Алексеевич Лысенко; Григорий Анатольевич Нестеренко
Priority date: 2015-11-03
Filing date: 2015-11-03
Publication date: 2017-03-24

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: piston machine contains a cylinder 1, divided by the piston 2 into gas 3 and fluid chambers 4. They are connected to the gas and liquid source and consumer through the reverse suction 5 and 6 and discharge valves 7 and 8. The reverse self-operated liquid valve 9 is installed at the piston bottom 2 opposite to the suction valve 5 of the cavity 3, connected through the hole 10 with chamber 3 and through the channels 11 with chamber 4. The spring 12 of the valve 9, is leant through the glass 13 on the adjusting screw 14. During the compression and liquid discharge in the liquid chamber 4, due to the leakages of fluid through the piston seal, a layer of the liquid over the piston 2 in the gas chamber 3 is created, which is evacuated at the end of gas injection process into the liquid subpiston chamber. The liquid volume, exceeding the dead volume of the chamber 3 is left over the piston 2 by the end of the gas injection process. The excess liquid flows to the chamber 4 through the opened valve 9.

EFFECT: power efficiency of the gas chamber work cycle is improved, the hydraulic impact occurrence conditions are eliminated, the operating pressures range of the liquid chamber is expanded.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетических машин объемного действия и может быть использовано преимущественно при создании гибридов типа «поршневой насос-компрессор», обладающих широким диапазоном давления и высокой экономичностью.The invention relates to the field of power machines of volumetric action and can be used mainly when creating hybrids of the type "piston pump-compressor" with a wide pressure range and high efficiency.

Известен способ работы поршневой вертикальной гибридной машины объемного действия, заключающийся в том, что в общем цилиндре попеременно производится сжатие газа и жидкости и подача их потребителям (см., например, патент РФ №125635 «Поршневой насос-компрессор», МПК F04В 19/06, опубл. 10.03.2013, бюл. №7).A known method of operation of a piston vertical hybrid volumetric machine, which consists in the fact that in the common cylinder, gas and liquid are alternately compressed and supplied to consumers (see, for example, RF patent No. 125635 "Piston pump-compressor", IPC F04B 19/06 , publ. 03/10/2013, bull. No. 7).

Известен также способ работы поршневой вертикальной гибридной машины объемного действия, заключающийся в том, что в общем цилиндре, разделенном дифференциальным поршнем с бесконтактным уплотнением с образованием надпоршневой газовой и подпоршневой жидкостной рабочих камер, при возвратно-поступательном движении поршня одновременно в газовую камеру через всасывающий клапан от источника всасывается газ или смесь газов, а в жидкостной камере сжимается и нагнетается потребителю жидкость, после чего одновременно в газовой камере сжимается и нагнетается потребителю газ или смесь газов, а в жидкостной камере производится всасывание жидкости от источника жидкости (см. патент РФ №2538371 «Способ работы насос-компрессора и устройство для его осуществления», МПК F04В 19/06, опубл. 10.01.2015, бюл. №1).There is also a known method of operation of a piston vertical hybrid volumetric machine, which consists in the fact that in a common cylinder separated by a differential piston with non-contact seal to form an over-piston gas and under-piston liquid working chambers, with reciprocating movement of the piston simultaneously into the gas chamber through the suction valve from source gas or a mixture of gases is absorbed, and in the liquid chamber the liquid is compressed and pumped to the consumer, after which it simultaneously compresses in the gas chamber gas or a mixture of gases is injected into the consumer, and liquid is sucked in from the liquid source in the liquid chamber (see RF patent No. 2538371 “Method of pump compressor operation and device for its implementation”, IPC F04B 19/06, published January 10, 2015 Bulletin No. 1).

Недостатком известных конструкций является невозможность сжатия жидкости до давления, существенно (в 2 раза и более) превышающего давление нагнетания газа. Данное обстоятельство связано с тем, что жидкость обладает на несколько порядков большей вязкостью, чем газ, и при высоком давлении нагнетания жидкости она занимает не только весь объем уплотнения, но и проникает в газовую камеру над поршнем, а в процессе сжатия-нагнетания газа она не может быть вытеснена через бесконтактное уплотнение назад в подпоршневое пространство. Из-за этого жидкость постепенно скапливается над поршнем и, когда ее объем превышает объем мертвого пространства газовой полости, в конце хода нагнетания газа сначала жидкость начинает в значительном количестве выталкиваться в нагнетаемый газ, что затрудняет работу нагнетательной линии по очистке газа от примесей. И далее, по мере дальнейшего увеличения слоя жидкости над поршнем, происходит гидроудар, т.к. большой объем жидкости не может быть вытеснен через газовый нагнетательный клапан (или клапаны) в связи с его относительно малым проходным сечением. Уменьшение радиального зазора между поршнем и цилиндром и увеличение длины поршня с целью снижения расхода жидкости через бесконтактное поршневое уплотнение в сторону газовой полости приводит к увеличению массы поршня, и в связи с этим - снижению частоты его возвратно-поступательного движения из-за увеличения массы неуравновешенных частей, что, в свою очередь, приводит к росту габаритов и уменьшению общей эффективности машины. Кроме того, уменьшение радиального зазора помимо известных технологических проблем приводит к снижению массы жидкости, омывающей стенки поршня, что приводит к уменьшению отвода от него теплоты и ухудшению термодинамики цикла за счет увеличения показателя политропы процесса сжатия.A disadvantage of the known structures is the impossibility of compressing the liquid to a pressure substantially (2 times or more) higher than the gas injection pressure. This circumstance is due to the fact that a liquid has several orders of magnitude higher viscosity than gas, and at a high pressure for pumping liquid it occupies not only the entire volume of the seal, but also penetrates the gas chamber above the piston, and during compression and injection of gas it does not can be forced out through the non-contact seal back into the sub-piston space. Because of this, the liquid gradually accumulates above the piston and, when its volume exceeds the dead space of the gas cavity, at the end of the gas injection course, the liquid first begins to be pushed out into the injected gas in a significant amount, which makes it difficult for the discharge line to clean the gas from impurities. And then, with a further increase in the liquid layer above the piston, water hammer occurs, because a large volume of liquid cannot be displaced through the gas discharge valve (or valves) due to its relatively small flow area. Reducing the radial clearance between the piston and the cylinder and increasing the length of the piston in order to reduce the fluid flow through the non-contact piston seal towards the gas cavity leads to an increase in the mass of the piston, and in this connection, to a decrease in the frequency of its reciprocating motion due to an increase in the mass of unbalanced parts , which, in turn, leads to an increase in size and a decrease in the overall efficiency of the machine. In addition, a decrease in the radial clearance, in addition to known technological problems, leads to a decrease in the mass of fluid washing the piston walls, which leads to a decrease in heat removal from it and a deterioration in the thermodynamics of the cycle due to an increase in the polytropic index of the compression process.

Технической задачей изобретения является расширение диапазона рабочих параметров поршневой гибридной машины объемного действия и улучшение эффективности ее работы.An object of the invention is to expand the range of operating parameters of a reciprocating hybrid volumetric machine and improving its efficiency.

Данный технический результат достигается тем, что при осуществлении способа работы поршневой вертикальной гибридной машины объемного действия, заключающегося в том, что в общем цилиндре, разделенном дифференциальным поршнем с бесконтактным уплотнением с образованием надпоршневой газовой и подпоршневой жидкостной рабочих камер, при возвратно-поступательном движении поршня одновременно в газовую камеру через всасывающий клапан от источника всасывается газ или смесь газов, а в жидкостной камере сжимается и нагнетается потребителю жидкость, после чего одновременно в газовой камере сжимается и нагнетается потребителю газ или смесь газов, а в жидкостной камере производится всасывание жидкости от источника жидкости, согласно заявляемому изобретению в процессе сжатия и нагнетания жидкости в жидкостной камере, за счет протечек жидкости через поршневое уплотнение, над поршнем в газовой камере создают слой жидкости, которую эвакуируют в конце процесса нагнетания газа в жидкостную подпоршневую камеру. Объем жидкости, поступающей в газовую камеру над поршнем в процессе сжатия-нагнетания жидкости, в конце хода поршня в процессе нагнетания газа может быть равен или больше объема мертвого пространства газовой камеры.This technical result is achieved by the fact that when implementing the method of operation of a piston vertical hybrid volumetric action machine, which consists in the fact that in a common cylinder separated by a differential piston with non-contact seal with the formation of the over-piston gas and under-piston liquid working chambers, with the reciprocating movement of the piston simultaneously gas or a mixture of gases is sucked into the gas chamber through the suction valve from the source, and in the liquid chamber is compressed and pumped to the consumer bone, after which the gas or gas mixture is compressed and injected into the consumer at the same time, and the liquid is sucked from the liquid source in the liquid chamber, according to the claimed invention, in the process of compressing and pumping the liquid in the liquid chamber, due to leakage of liquid through the piston seal, a piston in the gas chamber creates a layer of liquid that is evacuated at the end of the process of pumping gas into the liquid piston chamber. The volume of fluid entering the gas chamber above the piston during compression-injection of the liquid at the end of the piston stroke during gas injection may be equal to or greater than the dead space of the gas chamber.

В поршневой вертикальной гибридной машине объемного действия, предназначенной для осуществления вышеописанного способа и содержащей общий цилиндр, разделенный дифференциальным поршнем на газовую и жидкостную камеры, соединенные с источником и потребителем газа и жидкости через обратные всасывающие и нагнетательные самодействующие клапаны, согласно изобретению в днище поршня установлен обратный самодействующий подпружиненный в сторону газовой камеры жидкостный клапан, вход которого соединен через отверстие с газовой камерой, а выход - через канал с жидкостной камерой. Этот клапан может быть размещен напротив всасывающего клапана газовой полости, а его пружина может опираться на регулировочный винт, установленный в теле поршня.In a piston vertical hybrid volumetric machine designed to implement the above method and containing a common cylinder divided by a differential piston into gas and liquid chambers connected to a gas and liquid source and consumer through self-acting check and pressure check valves, according to the invention, a check piston is installed a self-acting fluid valve spring-loaded towards the gas chamber, the inlet of which is connected through the hole to the gas chamber, and you od - through the channel with said liquid chamber. This valve can be placed opposite the suction valve of the gas cavity, and its spring can rest on the adjustment screw installed in the piston body.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 схематично изображено осевое сечение цилиндропоршневой группы машины в статике.In FIG. 1 schematically shows an axial section of a cylinder-piston group of a machine in statics.

На фиг. 2 эта же группа изображена в процессе движения поршня вниз при подходе к нижней мертвой точке.In FIG. 2 the same group is depicted in the process of moving the piston down when approaching the bottom dead center.

На фиг. 3 показано сечение цилиндропоршневой группы в конце процесса сжатия - начале процесса нагнетания газа.In FIG. Figure 3 shows a cross-section of a cylinder-piston group at the end of the compression process - the beginning of the gas injection process.

На фиг. 4 показано состояние цилиндропоршневой группы в конце процесса нагнетания газа.In FIG. 4 shows the state of the cylinder-piston group at the end of the gas injection process.

Поршневая вертикальная гибридная машина объемного действия (фиг. 1) содержит общий цилиндр 1, разделенный дифференциальным поршнем 2 на газовую 3 и жидкостную 4 камеры, соединенные с источником и потребителем газа и жидкости через обратные всасывающие 5 и 6 и нагнетательные 7 и 8 самодействующие клапаны. В днище поршня 2 напротив газового всасывающего клапана 5 газовой полости 3 установлен обратный самодействующий подпружиненный в сторону газовой камеры 3 жидкостный клапан 9, вход которого соединен через отверстие 10 с газовой камерой 3, а выход - через каналы 11 с жидкостной камерой 4. Пружина 12 клапана 9 опирается через стакан 13 на регулировочный винт 14, установленный в теле поршня 2. Дополнительный винт 15 служит для законтривания винта 14. Направляющая втулка 16 с отверстиями 17 служит для правильной ориентации клапана 9. Жидкостная рубашка 18 окружает цилиндр 1 и соединена с камерой 4 через канал 19. Между цилиндрической поверхностью поршня 2 и внутренней поверхностью цилиндра 1 имеется радиальный зазор 20. Клапаны 5 и 7 смонтированы в клапанной плите 21.A vertical piston volumetric hybrid machine (Fig. 1) contains a common cylinder 1, divided by a differential piston 2 into a gas 3 and a liquid 4 chambers connected to a gas and liquid source and consumer through self-acting check valves 5 and 6 and pressure 7 and 8. In the piston bottom 2, opposite the gas suction valve 5 of the gas cavity 3, there is a reverse self-acting liquid valve 9 spring-loaded towards the gas chamber 3, the inlet of which is connected through the opening 10 to the gas chamber 3, and the outlet through the channels 11 to the liquid chamber 4. Spring 12 of the valve 9 rests through the cup 13 on the adjusting screw 14 installed in the body of the piston 2. An additional screw 15 serves to lock the screw 14. The guide sleeve 16 with holes 17 serves for the correct orientation of the valve 9. Liquid shirt 18 okru presses cylinder 1 and is connected to chamber 4 through channel 19. Between the cylindrical surface of piston 2 and the inner surface of cylinder 1 there is a radial clearance 20. Valves 5 and 7 are mounted in valve plate 21.

Способ работы поршневой вертикальной гибридной машины объемного действия осуществляется следующим образом (фиг. 2-фиг. 4).The method of operation of the piston vertical hybrid volumetric machine is as follows (Fig. 2-Fig. 4).

При ходе поршня 2 вниз (фиг. 2) в камере 3 образуется разрежение, клапан 5 открывается, и газ от источника газа через этот клапан попадает в увеличивающуюся камеру 3. Клапан 7 при этом закрыт, т.к. у потребителя газа давление выше, чем в камере 3.When the piston 2 moves down (Fig. 2), a vacuum forms in the chamber 3, the valve 5 opens, and the gas from the gas source through this valve enters the increasing chamber 3. Valve 7 is closed, as the gas consumer has a higher pressure than chamber 3.

Одновременно в камере 4 происходит сжатие и нагнетание жидкости через открывшийся клапан 8 потребителю. При этом давление в камере 4 превосходит давление в камере 3, и жидкость из камеры 4 под действием перепада давления натекает через зазор 20 в камеру 3, образуя над днищем поршня 2 слой жидкости, толщина которого при приходе поршня 2 в положение нижней мертвой точки принимает максимальное значение для данного режима работы. Этот объем жидкости над поршнем при минимальном давлении ее нагнетания равен или больше мертвого объема мертвого пространства газовой камеры при последующем приходе поршня 2 в положение верхней мертвой точки.At the same time, in the chamber 4, the liquid is compressed and pumped through the opened valve 8 to the consumer. In this case, the pressure in the chamber 4 exceeds the pressure in the chamber 3, and the liquid from the chamber 4 flows through the gap 20 into the chamber 3 under the action of a differential pressure, forming a liquid layer above the bottom of the piston 2, the thickness of which takes the maximum when the piston 2 comes to the bottom dead center position value for this operating mode. This volume of liquid above the piston with a minimum pressure of its injection is equal to or more than the dead volume of the dead space of the gas chamber with the subsequent arrival of the piston 2 in the position of top dead center.

После прохождения поршнем 2 нижней мертвой точки (фиг. 3) начинается движение поршня 2 вверх, что приводит к увеличению объема камеры 4, давление в ней падает ниже давления потребителя жидкости, в связи с чем клапан 8 закрывается и открывается клапан 6, т.к. давление жидкости в камере 4 становится ниже давления источника жидкости. При этом жидкость через рубашку 18 и канал 19 движется в камеру 4, охлаждая цилиндр 1.After the piston 2 passes the bottom dead center (Fig. 3), the piston 2 moves upward, which leads to an increase in the volume of the chamber 4, the pressure in it falls below the pressure of the liquid consumer, and therefore valve 8 closes and valve 6 opens, because . the fluid pressure in the chamber 4 becomes lower than the pressure of the fluid source. In this case, the liquid through the jacket 18 and the channel 19 moves into the chamber 4, cooling the cylinder 1.

Одновременно объем камеры 3 уменьшается, давление газа в ней повышается, и клапан 5 закрывается, т.к. давление газа в камере 3 становится выше давления источника газа. При достижении в камере 3 давления потребителя газа клапан 7 открывается и сжатый газ через него направляется потребителю газа.At the same time, the volume of the chamber 3 decreases, the gas pressure in it rises, and the valve 5 closes, because the gas pressure in the chamber 3 becomes higher than the pressure of the gas source. When the gas consumer reaches the pressure in the chamber 3, the valve 7 opens and the compressed gas is directed through it to the gas consumer.

В течение всего пути поршня от нижней мертвой точки вверх на поршне 2 существует перепад давления (над поршнем 2 оно выше, а под поршнем 2 оно ниже), под действием которого жидкость из камеры 3 через зазор 20 перетекает в камеру 4. При этом толщина слоя жидкости над днищем поршня 2 постоянно уменьшается. В то же время, в связи с тем, что в зазоре 20 постоянно находится жидкость, этот зазор представляет собой гидравлический затвор, препятствующий возможности утечек газа из камеры 3 в сторону камеры 4.During the entire piston path from the bottom dead center upward, on the piston 2 there is a pressure drop (above the piston 2 it is higher and below the piston 2 it is lower), under which the liquid from the chamber 3 through the gap 20 flows into the chamber 4. The layer thickness fluid above the piston bottom 2 is constantly decreasing. At the same time, due to the fact that there is constantly liquid in the gap 20, this gap is a hydraulic shutter that prevents the possibility of gas leakage from the chamber 3 towards the chamber 4.

При подходе поршня 2 к верхней мертвой точке (фиг. 4), остатки слоя жидкости, находящейся над днищем поршня 2 в камере 3, начинают двигаться через все еще открытый клапан 7. Однако гидравлическое сопротивление газового клапана 7 слишком велико для прохождения через него всей жидкости, оставшейся над поршнем 2 в камере 3, в связи с чем давление в камере 3 резко возрастает из-за практически несжимаемости жидкости, что приводит к открытию клапана 9, имеющего большое проходное сечение, и пружина 12 которого отрегулирована винтом 14 на давление, заведомо большее, чем давление газа потребителя с учетом гидравлического сопротивления клапана 7 при прохождении по нему газа.When the piston 2 approaches the top dead center (Fig. 4), the remnants of the liquid layer located above the bottom of the piston 2 in the chamber 3 begin to move through the still open valve 7. However, the hydraulic resistance of the gas valve 7 is too high for all the liquid to pass through it remaining above the piston 2 in the chamber 3, in connection with which the pressure in the chamber 3 increases sharply due to the practically incompressibility of the liquid, which leads to the opening of the valve 9, which has a large bore, and the spring 12 of which is adjusted by a screw 14 for pressure, obviously greater than the gas pressure of the consumer, taking into account the hydraulic resistance of the valve 7 during the passage of gas through it.

Например, номинальное давление нагнетания газа, равное давлению потребителя, равно 10 бар, а гидравлическое сопротивление клапана 7 в процессе нагнетания равно 2 бара. В этом случае пружина 12 регулируется на открытие клапана 9 при давлении в камере 3 больше чем 12 бар, например - 14-15 бар.For example, the nominal gas injection pressure equal to the consumer pressure is 10 bar, and the hydraulic resistance of valve 7 during the injection process is 2 bar. In this case, the spring 12 is adjusted to open the valve 9 at a pressure in the chamber 3 of more than 12 bar, for example, 14-15 bar.

Установка клапана 9 напротив всасывающего газового клапана 5 позволяет минимизировать потери на трение в жидкости, уходящей через этот клапан, т.к. жидкости не приходится испытывать трение при течении вдоль поверхности днища поршня и поверхности клапанной плиты 21, в которой смонтированы газовые клапаны 5 и 7. Таким образом, жидкость, находящаяся в зоне нагнетательного газового клапана 7, истекает через этот клапан, а жидкость, находящаяся в зоне всасывающего газового клапана 5, истекает через клапан 9. И при этом жидкость почти не движется в слое между клапанной плитой 21 и днищем поршня 2, что гарантирует минимальное гидравлическое сопротивление движению жидкости в зазоре между клапанной плитой 21 и днищем поршня 2. Это обстоятельство не дает возможность дальнейшего повышения давления остатков жидкости в камере 3 и препятствует возникновению условий для гидроудара.The installation of the valve 9 opposite the suction gas valve 5 allows you to minimize friction losses in the fluid leaving through this valve, because the fluid does not have to experience friction when flowing along the surface of the piston bottom and the surface of the valve plate 21 in which the gas valves 5 and 7 are mounted. Thus, the liquid located in the zone of the discharge gas valve 7 flows out through this valve, and the liquid in the zone of the suction gas valve 5, flows out through the valve 9. And while the liquid almost does not move in the layer between the valve plate 21 and the piston bottom 2, which guarantees minimal hydraulic resistance to the movement of the liquid in the gap between the valve th plate 21 and the bottom of the piston 2. This fact does not allow the further increase in pressure of the remaining liquid in the chamber 3 and prevents the emergence of conditions for water hammer.

Геометрические параметры поршня 2 и цилиндра 1 (диаметр, длина поршня 2, радиальный зазор 20) выбираются таким образом, чтобы при всех возможных режимах работы (давления всасывания и нагнетания газа и жидкости, частоты вращения приводного вала) объем жидкости, попадающей в камеру 3 и образующей на днище поршня 2 слой жидкости, был равен или больше величины мертвого пространства камеры 3 при приходе поршня 2 в верхнюю мертвую точку. В этом случае гарантировано постоянное полное уплотнение зазора 20 в процессах сжатия и нагнетания газа, полноценное обмывание поверхности днища поршня жидкостью и увеличение производительности газовой камеры, т.к. весь газ вытесняется из камеры 3 потребителю.The geometric parameters of the piston 2 and cylinder 1 (diameter, length of the piston 2, radial clearance 20) are selected so that for all possible operating modes (suction and discharge pressure of gas and liquid, rotational speed of the drive shaft), the volume of liquid entering the chamber 3 and forming a layer of liquid on the bottom of the piston 2, was equal to or greater than the dead space of the chamber 3 when the piston 2 arrived at the top dead center. In this case, a constant complete seal of the gap 20 in the gas compression and injection processes, a full washing of the piston bottom surface with liquid, and an increase in the productivity of the gas chamber are guaranteed, since all gas is displaced from the chamber 3 to the consumer.

Постоянное движение жидкости через зазор 20 и по днищу поршня 2 приводит к хорошему охлаждению всего тела поршня 2 и в том числе - поверхности его днища, что способствует интенсивному отводу теплоты от сжимаемого газа с учетом еще того факта, что практически газ сжимается постоянно сменяющими друг друга слоями жидкости, которая, к тому же, полностью уплотняет зазор 20. Таким образом, в данной конструкции жидкость участвует в охлаждении цилиндра не только со стороны его рубашки, но и со стороны его внутренней поверхности, что в совокупности со стопроцентным уплотнением поршня позволяет существенно приблизить основной процесс, в котором затрачивается механическая энергия (процесс сжатия газа), к наиболее энергетически выгодному - изотермическому, и к тому же - без потерь газа от утечек, что в целом улучшает эффективность работы машины.The constant movement of the fluid through the gap 20 and along the piston 2 bottom leads to good cooling of the entire piston 2 body, including the surface of its piston bottom, which contributes to the intensive heat removal from the compressible gas, taking into account the fact that practically gas is constantly compressed alternately layers of liquid, which, moreover, completely seals the gap 20. Thus, in this design, the liquid participates in the cooling of the cylinder not only from the side of its shirt, but also from the side of its inner surface, which together with oprotsentnym piston seal allows to bring the primary process in which mechanical energy is expended (gas compression process), the most energetically favorable - isothermal and besides - lossless gas leakage, which generally improves the efficiency of the machine.

Обеспечение возможности эвакуации избытка жидкости из газовой камеры 3 без угрозы возникновения гидроудара при подходе поршня 2 к положению верхней мертвой точки позволяет расширить диапазон давлений нагнетания жидкости в большую сторону.Providing the ability to evacuate excess fluid from the gas chamber 3 without the risk of water hammer when the piston 2 approaches the position of top dead center allows you to expand the pressure range of the pumping fluid in a larger direction.

В связи с изложенным следует считать, что поставленная техническая задача полностью выполнена.In connection with the foregoing, it should be considered that the technical task posed is fully completed.

Claims

1. The method of operation of a piston vertical hybrid volumetric machine, which consists in the fact that in a common cylinder, separated by a differential piston with non-contact seal with the formation of the piston gas and piston fluid working chambers, with reciprocating movement of the piston simultaneously into the gas chamber through the suction valve from the source gas is absorbed, and in the liquid chamber the liquid is compressed and pumped to the consumer, after which the consumer is compressed and pumped in the gas chamber at the same time gas, and in the liquid chamber, liquid is sucked from the source of liquid, characterized in that during compression and injection of liquid in the liquid chamber, due to fluid flows through the piston seal, a layer of liquid is created above the piston in the gas chamber, which is evacuated at the end of the injection process gas into the liquid piston chamber.

2. The method of operation of a piston vertical hybrid volumetric machine according to claim 1, characterized in that the volume of liquid entering the gas chamber above the piston during compression-injection of the liquid at the end of the piston stroke during gas injection can be equal to or greater than the dead volume space of the gas chamber.

3. A vertical piston volumetric hybrid machine containing a common cylinder divided by a differential piston into gas and liquid chambers connected to a gas and liquid source and consumer through self-acting check valves and discharge self-acting valves, characterized in that a self-acting spring-loaded reverse piston is installed in the piston bottom side of the gas chamber is a liquid valve, the inlet of which is connected through an opening to the gas chamber, and the outlet through a channel with a liquid chamber.

4. A vertical piston volumetric hybrid machine according to claim 3, characterized in that the valve located in the piston bottom is located opposite the suction valve of the gas cavity, and its spring rests on the adjusting screw installed in the piston body.