Способ изготовления газовой криогенной машины

Способ изготовления газовой криогенной машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЗОВОЙ КРИОГЕННОЙ МАШИНЫ,содержащей картер, компрессорную и детандерную полости, электродвигатель, регенератор и теплообменник, путем осушки отдельных узлов, сборки машины в инертной газовой среде и заправки ее гелием, предварительно очишенным при температуре жидкого азота, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки внутренних полостей машины, после сборки и заправки машину включают в работу и производят очистку ее полостей путем циркуляции гелия по замкнутому контуру, при этом гелий направляют последовательно через детандерную полость, регенератор, теплообменник , компрессорную полость, картер и электродвигатель , а затем гелий очищают от примесей пропусканием его через охлаждаемый адсорбер. S О5 оо

3(gg F 25 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C е

СР

С5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ДОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

1РЕСПУБЛИН

»Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3496420/23-06 (22) 01. 10.82 (46) 15.01.84. Бюл. № 2 (72) Ю. И. Матяш, В. М. Мясников, P. Г. Фельдман и 3. H. Ивахненко (53) 621;57(088.8) (56) 1. ingate С. А., Zeffel С. S. Proceedings of the Seventh Jntevnationa! Cryogenic Engineering Conference. London, 1978, р. 50-56. (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЗОВОЙ КРИОГЕННОЙ МАШИНЫ,содержащей картер, компрессорную и детандерную полости, электродвигатель, регенератор и теплообменник, путем осушки отдель„„SU„„1067307 А ных узлов, сборки машины в инертной газовой среде и заправки ее гелием, предварительно очищенным при температуре жидкого азота, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки внутренних полостей машины, после сборки и заправки машину включают в работу и производят очистку ее полостей путем циркуляции гелия по замкнутому контуру, при этом гелий направляют последовательно через детандерную полость, регенератор, теплообменник, компрессорную полость, картер и электродвигатель, а затем гелий очищают от примесей пропусканием его через охлаждаемый адсорбер.

1067307

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к способам изготовления газовых криогенных машин (ГКМ), работающих по циклам Стирлинга, Вюлешье и др., и касается способа подготовки их внутренних полостей.

Известен способ изготовления газовой криогенной машины, содержащей картер, компрессорную и детандерную полости, электродвигатель, регенератор и теплообменник, путем осушки отдельных узлов, сбор- 10 ки машины в инертной газовой среде и заправки ее гелием, предварительно очищенным при температуре жидкого азота (1).

Недостатком этого способа является невысокая эффективность очистки и как следствие снижение эксплуатационной надежности ГКМ.

Невысокая эффективность способа объясняется тем,что поузловая осушка удаляет газоотделения с поверхности узлов и деталей и не может препятствовать дальнейшему загрязнению внутренних полостей

ГКМ газоотделениями в период приработки и начала эксплуатации машины. В этот период наблюдается интенсивная приработка трущихся пар, что вызывает повышение позволяющим обеспечить циркуляцию гелия в одном направлении, охлаждаеьаим адсорбером. 4, установленном на линии связи между. электродвигателем 5 и приспособлением 3, а также с индикатором 6 качества подготовки. Подготавливаемая ГКМ, в свою очередь содержит технологический

«холодный» цилиндр 7, выполненный из материала с высоким коэффициентом теплопроводности и имеющий большой «мертвый» объем, на его наружной поверхности размещен регулируемый нагреватель 8 для предотвращения охлаждения потока гелия и регенератора 9 в процессе подготовки ГКМ, компрессорную полость 10, которая соединена с регенератором 9 посредством теплообменника 11, картер 12 с механизмом движения 13. Электродвигатель 5 по наружной поверхности снабжен теплоизоляцией

14, обеспечиваюгцей разогрев обмоток электродвигателя в период подготовки ГКМ до предельно допустимой для данного двигател я тем пер а ту р ы.

Подготовка внутренних полостей ГКМ заключается в следующем. рост потребляемой мощности на преодоление сил трения трущихся пар и дополнительный нагрев электродвигателя, что также способствует . повышенному газоотделени ю из е го об моток.

Выделившиеся примеси в процессе работы ГКМ перемещаются в холодную зону регенератора, ухудшая его работу и работу

ГКМ в целом.

Цель изобретения — повышение степени очистки внутренних полостей машины.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления газовой криогенной машины, содержащей картер, компрессорную и детандерную полости, электродвигатель, регенератор и теплообменник, путем осушки отдельных узлов, сборки машины в инертной газовой среде и заправки ее гелием, предварительно очищенным при температуре жидкого азота, после сборки и заправки машину включают в работу и производят очистку ее полостей путем циркуляции гелия по замкнутому контуру, при этом гелий направляют последовательно через. детандерную полость, регенератор, теплообменник, компрессорную полость, картер и электродвигатель, а затем гелий очищают от примесей пропусканием его через охлаждаемый адсорбер.

На чертеже изображена схема установки для реализации предлагаемого способа в части очистки полостей машины после ее сборки.

ГКМ 1 размещена в термошкафу 2 и соединена трубопроводами с приспособлением 3 (например, обратным клапаном), 30

55 температуры в зоне трения и усиление га- 25 зоотделений. Одновременно наблюдается

11осле осушки узлов и деталей ГКМ и сборки ее в шкафу с инертной газовой средой машину устанавливают в термошкафу и соединяют трубопроводами с охлаждаемым адсорбером 4, обратным клапаном и индикатором 6 качества подготовки, образуя замкнутый контур. Контур заполняют гелием и включают машину в работу. При движении поршня-вытеснителя гелий, загрязненный газоотделениями, выделившимися в результате трения уплотнений по внутренней поверхности цилиндра, а также нагревания технологического цилиндра

7 нагревателем 8, вытесняется через регенератор 9 и теплообменник 11 в компрессорную полость 10, увлекая имеющиеся в них газоотделения. При этом благодаря большому «мертвому» объему цилиндра 7 и его подогреву охлаждения потока гелия не происходит. В компрессорной полости поток гелия в результате трения поршневой пары еще более нагревается, захватывает выделившиеся здесь газоотделения и переталкивается в картер 12, омывая механизм движения 13. В картере гелий обогащается примесями, выделившимися из смазываемых узлов механизма движения и далее поступает через обмотки электродвигателя, нагретые в результате их теплоизоляции, захватывая газоотделения, в охлаждаемый адсорбер 4, где происходит глубокая очистка гелия от захваченных им газоотделений. Затем очищенный гелий, преодолевая усилие приспособления 3, вновь поступает в цилиндр 7, и цикл очистки повторяетея. Термошкаф 2 в процессе очистки обеспечивает максимально возможную температуру нагрева узлов ГКМ. Наличие теп1067307

Составитель Ю. Килимник

Редактор Н. Киштулинец Техред И. Верес Корректор А. Повх

Заказ 1188/42 Тираж 520 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лоизоляции электродвигателя позволяет производить разогрев обмоток электродвигателя до предельно допустимой температуры, которая, как правило, на 30-40 С превышает допустимый температурный уровень подготовки отдельных узлов ГКМ, обеспечивая тем самым интенсификацию газоотделений обмоток электродвигателя. Повышение температуры потока гелия сов. падает с направлением его движения, что предотвращает осаждение ранее выделив- 10 шихся примесей при их движении через внутренние полости ГКМ.

Подготовку внутренних полостей ГКМ заканчивают при достижении необходимых параметров, фиксируемых индикатором 6 качества подготовки. Затем внутренние полости ГКМ продувают очищенным гелием в шкафу с инертной газовой средой и производят смену технологического «холодного» цилиндра на штатный.

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа подготовки внутренних полостей ГКМ по сравнению с базовым способом заключается в следующем: дополнительная очистка гелием внутренних полостей включенной в работу машины с одновременным нагревом ее узлов, являющихся источниками газоотделений, до максимально возможной температуры повволяет усилить процесс газоотделения, а непрерывное повторение цикла очистки по замкнутому контуру в одном и том же направлении повышает степень очистки внутренних полостей ГКМ, что в конечном итоге повышает эффективность предлагаемого способа; повышение эффективности способа подготовки внутренних полостей ГКМ в свою очередь позволяет существенно снизить количество газоотделений в период эксплуатации ГКМ и более чем в три раза увеличить длительность ее устойчивой работы.