Бесклапанный поршневой детандер-"•—-il''-^^но'

 

284786

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиа

Социалистически»

Реслублии

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16.Ч.1969 (№ 1330260/24-6) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 30.XI.1971. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 6.III.1972

МПК F 25b, 1/02

Котлитет оо аелам изобретений н открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 621.578(088.8) Автор изобретения

В. М. Добров

Заявитель т

БЕСКЛАПАННЪ|Й ПОРШНЕВОЙ ДЕТАНДЕР

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в холодильных циклах при ожижении и разделении газов.

Известны бесклапанные поршневые детандеры, содержащие цилиндр с двумя поршнями, движущимися по заданному закону. Один из поршней через систему впускных и выпускных окон в цилиндре и отверстий в поршне осуществляет газораспределение, а другой поршень является вытеснителем.

К недостаткам этих машин можно отнести повышенные утечки газа вследствие наличия двух поршней и перетечку газа из зоны впуска к выпускным окнам. Результатом этого является некоторое снижение холодопроизводительности детандера.

Предлагаемый бесклапанный поршневой детандер отличается тем, что поршни размещены концентрично один в другом и образуют между торцовыми поверхностями рабочую полость, а на цилиндрической части наружного поршня выполнены окна для осуществления газораспределения.

Это повышает холодопроизводительность детандера.

На чертеже изображен предлагаемый детандер и показано взаимное расположение поршней при различных фазах газораспределения (а — д).

Бесклапанный поршневой детандер состопт из неподвижного цилиндра 1 и двух поршней, перемещаемых по заданному закону — наружного полого поршня 2 и внутреннего поршня 8.

Наружный поршень 2 уплотняется в цилиндре 1 манжетами 4 и 5, а внутренний поршень 8 уплотняется в наружном поршне 2 манжетами 6. На цилиндрической части на1о ружного поршня 2 вблизи его торца выполнены окна 7 для осуществления газораспределения. Геометрия окон 7 обеспечивает работоспособность манжеты 4, а размер их в направлении перемещения поршней и расположение

15 относительно манжеты 4 обеспечивают газораспределение в детандере.

Рабочий газ высокого давления подается в полость между манжетами 4 и 5, а газ, рас20 ширенный в детандере, выходит в полости 8 по другую сторону от манжеты 4. Таким образом, манжета 4 разграничивает в детандере области, где рабочий газ находится под высоким и низким давлением.

25 Поршни имеют различные величины ходов и перемещаются с помощью кривошипов, повернутых один относительно другого на определенный угол.

Рабочий цикл детандера состоит из следу30 ющих этапов.

284786

Составитель В. Савицкий

Редактор Н. Караванская Техред Л. Богданова Корректор Т. Миронова

Заказ 341i12 Изд. № 148 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытрй при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Рауиаская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

1. Впуск газа (см. чертеж, а).

Поршень 2 подходит к верхней мертвой точке, а поршень 8 поднимается вверх от нижней мертвой точки. Газ высокого давления через окна 7 подается в рабочую полость.

II. Наполнение газом рабочей полости (см. чертеж, б) .

Поршень 2, пройдя верхнюю мертвую точку, опускается вниз, а поршень 8 продолжает подниматься вверх. Окна 7 открыты.

III. Расширение газа в рабочей полости (см. чертеж, в).

Поршень 2 продолжает опускаться вниз, окна 7 перекрываются манжетой 4. Доступ газа высокого давления в рабочую полость прекращен. Поршень 8 продолжает двигаться вверх.

IV. Выпуск расширенного газа (см. чертеж, г).

Поршень 2 опускается вниз, окна 7 открываются и расширенный газ выпускается в полость 8. При этом поршень 8, пройдя верхнюю мертвую точку, начинает двигаться вниз.

V. Сжатие оставшегося газа (см. чертеж, д).

Поршень 2 поднимается, окна 7 перекрываются манжетой 4, выпуск газа из рабочей полости прекращен. Поршень 8 продолжает опускаться вниз.

В дальнейшем этапы повторяются.

Предмет изобретения

Бесклапанный поршневой детандер, содержащий цилиндр с двумя поршнями, движущимися по заданному закону, отличающийся

15 тем, что, с целью повышения холодопроизводительности, поршни размещены концентрично один в другом и образуют между торцовыми поверхностями рабочую полость, а на цилиндрической части наружного поршня вы20 полнены окна для осуществления газораспределения.