Поршневой детандер

Поршневой детандер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Х АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 681302

Союз Советскеех

Соцналистммеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлеио04.04.78 (2l ) 2599227/23-06. с нрисоедикеииеее заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 25.08.79, Бюллетень Ж 31

Дата опубликования описания 28 08 79 (51)М. Кд.

F 25 В 9/00

Гестдерстееи«ый «еевпет

СССР! ае делам изобретен««

« еткре т«« (5З) УДК621.512 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. И. Духанин, В. С. Богданов и В. Д. Коваленко (7 I ) Зав в и тел b (54) ПОРШНЕВОЙ ДЕТАНДЕР

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к расширительным машинам для установки ожиження газов.

Известны поршневые детандеры с упI лотнением в виде поршневых колец и манжет (1).

Недостатком их является снижение

КПД изза выделения тепла при трении.

Известны поршневые детандеры, содержащие цилиндр и раэмешенный в нем пор-, В шень со шелевым уплотнением (2).

Недостатком их являются относитель но высокие величины утечек рабочего газа из полости цилиндра через шелевое уплот н ение.

1Лелью изобретения является повышение термодинамической аффективности путем снижения утечек иэ рабочей полости ци линдраа

Это достигается тек, что предложен»;@ иый детандер дополнительно содержит ре"» сивер и подсоединенное к нему газорасnpeaemrremüíîå устройство, подключенное к цилиндру, посредством трубопроводов, один из которых подключен непосредственно к рабочей полости цилиндра, а другойк зазору щелевого уплотнения.

На чертеже схематически изображен поршневой детандер.

Детандер содержит цилиндр 1, поршень 2 с газовой смазкой, между которыми выполнен шелевой зазор S, ресивер

3, подсоединенное к нему трубопроводом

4 газораспределительное устройство 5, которое подключено к рабочей полости цилиндра трубопроводом 6 и к зазору шелевого уплотнения 3 - трубопроводом 7.

В корпусе гаэораспределительного устрой» ства выполнены седла 8 и 9, канал 10 и расположены клапан 11 с пружиной 12 и сервопривод 13 с упором 14. Отбор газа в ресивер 3 производится как и отвод на детандер иэ прямого технологического потока криогенной установки, но на. более высоком температурном уровне. Необходимое постоянное давление поддерживаетcQ регулятором 15 несколько мецьц|нм, 681302 чем давление рлбочего газа на входе в цилиндр 1.

Поршневой детяндер работает следующим образом. Вблизи н.м.т. открывается клапан впуска 16, рабочий газ поступает в рлбочую полость цилиндря 1 и по трубопроводу 6 — в полость сервопривода 13.

Под действием рабочего давления сервопривод 13 упором 14 отрывает клапан

11 от седла 8, а сам садится на седло о

9, перекрывая проход рабочему газу пз полости цилиндра 1 в канал 10 газоряспределительпого устройства 5.

После открытия клапана 11 из ресиворя 3 по трубопроводу 4, каналу 10 и

1S трубопроводу 7 вводится теплый газ в зазор 5 целевого уплотнения, что вызывает дополнительное увеличение гидравлического сопротивления для рлбочего потока и, следовательно, умоньшг ние величины утсгю чек рабочего газа на данном отрезке рабочего цикла детандерл.

Продолжительность подачи газа из рссиверя 3 в зазор шелкового уплотнения определяется из соотношения усилий прусь жины 12, пействуюшей нл клапан 11, и газового усилия»а сервоприиод 13 со стороны рабочей полости цилиндра 1, которое в процессе расширения газа и цилин-уу дре 1 уменьшается.

Усилие пружины 12 выбирают из расчета устранения возможности нлтекяния теплого газа, подлвлемого в шелевое уп« лотнение, в рабочую полость цилиндра 1.

По:» злкрь тпя кллплнл 11 дальнейшие процессы расширения, выпуска через клапан 17 и поджлти» рабочего гязя прото» к lit)T с нгзнлчитс.ц.ными утечками, из-зя понижсния длвленпя J3 полости цилиндра 1.

Предложенное конструктивное решение позволяет улучшить герметичность шелевого уплотнения без снижения величины зазора и повии:ить термодинамическую эффективность поршневого детандера.

Формула изобретения

Поршневой детандер, содержащий цилиндр и размешенный в нем поршень со шелевым уплотнением, о т л и ч а ю)ц и и с я тем, что, с целью повьпцения термодинамической эффективности путем снижения утечек из рабочей полости цилиндра, детандер дополнительно содержит ресивер и подсоединенное к нему газораспределительное устройство, подключенное к цилиндру посредством трубопроводов, один из которых подключен непосредственно к рабочей полости цилиндра, а другой— к зазору шелевого уплотнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Архаров А. М. Криогенные поршневые детандеры. M „"Машиностроение", 1974, с. 142, 143.

2. Патент Франции N 1368596, кл. Г 25 В опубл. 1965, Составитель И. Кофанов

Редакгор Е. Кравцова Техред Э. мужик Корректор С. Шекмлр

Заказ 5070/37 Тираж 607 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаянаб., д. 4/5 е

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул Проектная, 4