Винтовой детандер
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) До пол н ител ьн ое к а вт. с вид- ву— (22) Заявлено 21.01.80 (21) 2871491/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (51) M. Кл з
Е 21 F 3/00
F 25 В 1/04
Опубликовано 23.09.81. Бюллетень №35
Дата опубликования описания 28.09.81 (53) УДК 622.418 (088.8) оо делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
В. И. Шеремет и О. И. Адылканов
:;:1 )
1 ои механики;:Всесоюзный научно-исследовательский институт г им. M. M. Федорова (71) Заявитель (54) ВИНТОВОЛ ДЕТАНДЕР
ГооУдаРствеииый комитет (23) Приор
Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и может быть использовано для охлаждения воздуха в горных выработках.
Известен винтовой детандер, содержащий корпус с впускным и выпускным каналами и установленную в корпусе вращающуюся винтовую пару (1).
Известен также винтовой детандер, включающий корпус с полостью между двойными стенками в зоне полостей расширения, впускные и выпускные каналы с соответствующими окнами, вращающуюся винтовую пару и прикрепленные к корпусу впускной и выпускной трубопроводы (2).
Недостатком известных устройств является недостаточная холодопроизводительность из-за потерь холода через стенки корпуса.
Цель изобретения заключается в повышении холодопроизводительности.
Указанная цель достигается тем, что корпус детандера имеет дополнительную полость, расположенную вокруг выпускного канала, вход в которую сообщенсполостью между двойными стенками в зоне полости расширения, а выход — посредством обводного канала, выполненного в корпусе, с впускным окном и трубоп",,оводом, соединяющим полость между двойными стенками с входным трубопроводом, которым снабжен детандер. При этом детандер снабжен ребрами, расположенными в полости между двойными стенками в зоне полостей расширения.
На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — то же, поперечный раз О рез
Винтовой детандер состоит из корпуса
1 с впускным 2 и выпускным 3 каналами и соответствующими впускным 4 и выпускным 5 окнами. В расточках 6 корпуса установлена винтовая пара 7, связанная
15 синхронизирующей передачей 8. В зоне вокруг рабочих полостей винтов 7 находится полость 9, заключенная между двойнь1ми стенками корпуса 1. В корпусе вокруг выпускного канала 3 выполнена полость 10, сообщенная с одной стороны полостью 9, а с другой стороны через обводной канал 11 с впускным окном 4. ь; корпусу детандера прикреплены впускнои
866226
Формула изобретения
12 и выпускной 13 трубопроводы. Полость
9 трубопроводом 14 соединена с впускным трубопроводом 12. В полости 9 выполнены также ребра 15, которые направляют ноток сжатого воздуха но винтовой линии.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Сжатый воздух давлением Р; и температурой Т во впускном трубопроводе 12 через впускной канал 2 и окно 4 поступает в рабочие полости винтов 7, приводя их во вращение. В рабочих полостях винта сжатый воздух расширяется, охлаждается и через выпускное окно 5 по выпускному каналу 3 выходит из детандера, где по выпускному трубопроводу 13 направляется в зону для охлаждения. Одновременно часть сжатого воздуха из впускного трубопровода 12 цо трубопроводу 14 поступает в полость 9 в зоне рабочих полостей. Поток сжатого воздуха последовательно омывает участки полости 9 вокруг зоны рабочих полостей, затем полость 10 вокруг выпускного канала 3 и по обводному каналу ll поступает во впускное окно 4. Дри движении сжатого воздуха он воспринимает холод, передающийся через внутренние стенки корпуса, из рабочих полостей: в начале движения но полости 9, с температурой Т (Т, соответствующей началу расширения, постуна.ощего из пневмосети сжатого воздуva в рабочих полостях винтов 7, с последующим HQHHiKpíèåì температуры до минимальной Тз Т в конце расширения, при движении но полости 10. Охлажденный воздух поступает во впускное окно 4 с давлением Р незначительно меньшим, чем давление Р во впускном трубопроводе 12, ввиду сопротивлений нри его движении от трубопровода 14 до впускного окна 4. Однако давление Р> охлажденного воздуха выше давления во впускном окне 4, в котором происходит падение давления, поступающего из пневмосети сжатого воздуха, при заполнении рабочих полостей и в момент их отсечки от впускного окна 4. Охлажденный воздух, смешиваясь с основной массой сжатого воздуха при заполнении рабочих полостей, понижает ее температуру перед поступлением в зону расширения.
В отличие от известного детандера, в котором весь воздух направляется в полость для предварительного охлаждения перед входом в зону расширения, хотя воспринимает холод только часть его, в предлагаемой конструкции весь холод, передающийся через стенки корпуса, воспринимает только часть отведенного от впускного трубопровода сжатого воздуха. Это позволяет сохранить конфигурацию впускного канала прежней, расчитаннук> на минимальные
Зо
50 сопротивления на впуске, и избежать дополнительных сопротивлений, имеющих место в известном детандере в связи с расположением полости между впускным окном и патрубком.
Наличие направляющих ребер позволяет движущемуся потоку сжатого воздуха последовательно омывать все участки полости, исключив тем самым застойные зоны и связанные с ними потери холода.
Благодаря полости вокруг выпускного канала используется дополнительное количество холода, передающееся через корпус в этом месте, и предотвращается обледенение выпускного канала.
Снабжение винтового детандера трубопроводом, соединяющим впускной трубопровод с полостью между двойными стенками корпуса вокруг рабочих полостей, выполненные в полости между двойными стенками направляющих ребер, и снабжение детандера дополнительной полостью вокруг выпускного канала поз воляют повысить холодопроизводительность винтового детандера с диаметром винтов 200 мм на 10О/о, не увеличивая расход сжатого воздуха из пневмосети.
1. Винтовой детандер, включающий корпус с полостью между двойными стенками в зоне полостей расширения, зпускные и выпускные каналы с соответствующими окнами, вращающуюся винтовую пару и прикрепленные к корпусу впускной и выпускной трубопроводы, отличающийся тем, что, с целью повышения холодопроизводительности, корпус детандера имеет дополнительную полость, расположенную вокруг выпускного канала, вход в которую сообщен с полостью между двойными стенками в зоне полости расширения, а выход -- посредством обводного канала, выполненного в корпусе, с впускным окном и трубопроводом, соединяющим полость между двойными стенками с входным трубопроводом, которым снабжен детандер.
2. Винтовой детандер по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен ребрами, расположенными в полости между двойными стенками в зоне полостей расширения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
No 288760, кл. F 25 В 9/00, 1971.
2. Авторское свидетельство СССР
Х 587301, кл. F 25 В 1/04, 1976 (прототип) .
866226
Составитель И. Алъагулов
Редактор П. Ортутай Техред А. Бойкас Корректор Н. Степ
Заказ 8033/54 Тираж 466 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4