Бесклапанный поршневой детандер

 

265903

О П И С Л Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетоких

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 23.Х.1968 (№ 1277745/24-6) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17.1!!.1970. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 22.VI.1970

Кл. 17а, 5

МПК F 25Ь

УДК 621.57.012.4 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министрое

СССР сесоюзнаи

"" .":. т."о-тех....;;а, библиатеиа МБА

Автор изобретения

В. М. Добров

Заявитель

БЕСКЛАПАННЫЙ ПОРШНЕВОЙ ДЕТАНДЕР

Изобретение относится к холодильной и криогенной технике и используется для получения холода за счет расширения газа с отдачей внешней работы.

Известны бесклапанные поршневые детандеры, содержащие цилиндр с впускным и выпускным каналами и приводной распределительный поршень с впускным отверстием. Рабочий процесс в этих детандерах термодинамически менее эффективен, чем в клапанной машине, а расход газа за один рабочий цикл меньше, чем в клапанном детандере тех же размеров.

Предлагаемый бесклапанный поршневой детандер отличается от известных тем, что в цилиндре установлен второй поршень, перемещающийся по заданному закону относительно распределительного поршня, а также тем, что выпускной канал может быть выполнен в рабочей зоне либо распределительного, либо второго поршня, а второй поршень может быть размещен в автономном цилиндре, соединенном с цилиндром распределительного поршня. Такое выполнение бесклапанного поршневого детандера позволяет повысить его термодинамическую эффективность и холодопроизводительность.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 — 5 изображен бесклапанный поршневой детандер и взаимное положение его поршней в процессе работы; на фиг. 6— вариант выполнения детандера со вторым поршнем в автономном цилиндре.

Детандер состоит и- цилиндра 1 с впуск5 ным 2 и выпускным 8 каналами и приводного распределительного поршня 4 с впускным отверстием 5. В цилиндре 1 установлен также второй поршень б, перемещающийся по заданному закону относительно поршня 4.

10 Газ высокого давления поступает в рабочий объем (см. фиг. 1) через канал 2 и отверстие

5 в поршне 4; поршень б при этом находится в верхнем положении и перекрывает канал 8.

При наполнении газом рабочего объема (см.

15 фиг. 2) поршень 4 остается на месте, а поршень б опускается вниз. Дальнейшее движение поршня 6 вниз (см. фиг. 3) приводит к расширению газа в рабочем объеме. Канал 8 при этом остается перекрытым, а поршень 4

20 поднимается вверх и, перекрывая впускной канал 2, прекращает впуск газа в рабочий обьем. После того, как поршень б при своем перемещении вниз открывает выпускной канал 8 (см. фиг. 4), начинается выпуск расши25 рившегося газа. Поршень 6 при этом останавливается, а поршень 4 движется вниз, выталкивая газ из рабочего объема.

При дальнейшем движении поршня 4 вниз поршень 6 поднимается вверх и перекрывает

30 канал 8. Выпуск газа из рабочего объема

265903

Предмет изобретения

Жиг 6

Pare Ф

9Ь 2

Составитель В. Савицкий

Техред Т. П. Курилко Корректор С, А. Кузовенкова

Редактор П. А. Вербова

Заказ 1650/!б I ÷ðàæ 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415

Типография, пр. Сапунова, 2 прекращается, а оставшийся в рабочем объеме газ сжимается движущимися навстречу друг другу поршнями 4 и б.

При достижении поршнем 4 такого положения, когда отверстие 5 соединяет впускной канал 2 с рабочим обьемом, вновь происходит впуск газа в рабочу10 полость, и цикл повторяется, Привод поршней, обеспечивающий необходимый закон их перемещения, можно Oc) ществить, например, кривошипно-шатунным и кулачковым механизмами. Конструктивно более просто осуществить привод поршней в случае, если поршень б размещен в автономном цилиндре 7. Прн этом поршни 4 и б перемещаются по тому же закону, а рабочие объемы цилиндров 1 и 7 сообщаются между собой.

Привод поршней 4 и б может осуществляться кривошипно-шатунными механизмами, а впускной и выпускной каналы могут быть выполнены в зоне распределительного поршня 4.

В этом случае второй поршень б используется только как вытеснитель, регулирующий величину рабочего ооъема. В этом варианте, если развернуть кривошипы между собой на определенный угол, в рабочем объеме можно осуществить протекание процесса, приближающегося к рабочему процессу в клапанной машине. б

В этом варианте, как и в первом, более просто осуществить привод поршней, если они расположены в соответствующих сообщающихся между собой цилиндрах в две линии.

1. Бесклапанный поршневой детандер, со10 держащий цилиндр с впускным и выпускным каналами и приводной распределительный поршень с впускным отверстием, отличающийся тем, что, с целью повышения термодинамической эффекгивности, в цилиндре установлен

l5 второй поршень, перемещающийся по заданному закону относительно распределительного поршня.

2. Детандер по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения холодопроизводительно20 сти, выпускной канал выполнен в рабочей зоне второго поршня.

3. Детандер по и. 1, отличающийся тем, что, с целью регулирования рабочего объема, выпускной канал выполнен в рабочей зоне

25 распределительного поршня.

4. Детандер по пп, 1, 2 и 3, отличающийся тем, что, с целью упрощения привода, второй поршень размещен в автономном цилиндре, соединенном с цилиндром распределительного

30 поршня.