Ограничитель скорости вращениятурбохолодильника

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ы АВТОРСКОМУ С ИЛЬ«ТВУ

Сеюз Советскнх

Соцыевыстыческ их

Ресвубвык, (и1 821868 (е1) Допелмительмое к авт. саид-ву(22) Заявлено 241078 (21) 2681930/? 3-06 (5f jX. Кд.з

Г 25 В 11/00

G 05 0 13/02 с присоедимеммем заявки Йе

Гесударстееяеый «еи«тет

СССР яе делам язебретеияй я ет«Рытяй (23) Приермтет

Опубликовано 150481. Ьюляетемь ЙЯ 14 (3) УДК 621. 515:

° 62l 57 012 .4(088,8) Дата опубликования описания 150481 (72) Авторы изебретемия

А.Х. Шильман, Г.В. Хомутов и Л.И. Хво (1! ) Заявитель (54) ОГРАНИЧИТЕЛЬ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ

ТУРВОХОЛОДИЛЬНИКА

Изобретение относится к турбохолодильникам для охлаждения воздуха в системах кондиционирования, в частности к устройствам для ограничения скорости вращения турбохоло- дильника.

Известен ограничитель скорости вращения турбохолодильника, содержащий установленную во входном патрубке турбины поворотную заслонку, соединенную системой рычагов со штоком поршневого сервопривода (1).

Недостатком данного ограничителя является то, что он применим только в турбомашине, в которой через колесо компрессора и турбины проходит одинаковый расход рабочего газа, причем давление на выходе из комп. рессора практически равно давлению на входе в турбину. Поддерживая постоянный перепад давлений между входным патрубком компрессора и выходным патрубком турбины, удается держать скорость вращения ротора в заданных пределах. Однако в турбохолодильнике, в котором линии рабочего воздуха по компрессору и турбине разобщены, рассматриваемяй ограничитель работать не будет.

Недостатком является и то, что управление скоростью вращения агрегата осуществляется только по одному сигналу — по перепаду давлений на мембране1 это понижает надежность устройства при переменных режимах работы, особенно на различных высотах.

Цель изобретения — увеличение эксплуатационной надежности турбохолодильника и расширение режимов его работы.

Поставленная цель достигается тем, что ограничитель скорости вра15 щения дополнительно содержит золотниковый переключатель с отвакуумированным сильфоном, а сервопривод

- выполнен в виде двух концентрнчно расположенных один в другом подпру20 жиненных поршней, причем надпоршневые полости внутреннего и наружного поршней соединены посредством каналов с входным патрубком турбины, при этом в первом канале установлен

25 эолотниковый переключатель,а s обоих каналах — обратные клапаны.

На фиг. 1 схематично изображен, ограничитель скорости вращения турбохолодильника на фиг. 2 — разрез

ЗО A-A на фиг. 1.

821868

Ограничитель содержит заслонку

1, установленную на валу на подшипниках во входном патрубке 2 турбохолодильника. Заслонка 1 посредством системы рычагов 3 соединена.со штоком 4 сервопривода. Сервопривод состоит иэ двух койцентрических поршней: внутреннего поршня 5 с возвратной пружиной 6 и наружного поршня .7 с возвратной пружиной 8. Подпоршневые полости поршней каналами

9 и 10, выходящими в общий. канал 11, сообщены с входным патрубком турбины.

В каналах. 9 и 10 установлены обратные клапаны 12 и 13. На линии соединения надпоршневой полости внутреннего поршня установлен золотниковый. переключатель 14, жестко соединен-. ный с подвижной крышкой 15 от вакуумированного сильфона 16, который укреплен на регулировочйом винте 17.

Ограничитель скорости вращения работает следующим образом.

В условиях эксплуатации, когда давление окружающей среды достаточно для загрузки тормозного компрессора и скорость вращения турбохолодильника не превышает номинальную (90000 об/мин), подвижные элементы конструкции ограничителя занимают такое пол<.„кение: сильфон 16 сжат, золотник 17 перекрывает канал 10, поэтому воздух не поступает к поршню

5 и он находится в верхнем положении, поршень 7 под действием давления воздуха, поступающего по каналу 9, находится в нижнем положении, заслонка 1 открыта. Ограни итель вступает в работу при уменьшении давления окружающей среды ниже определенной величины (0,2 кгс/см -), когда недостаточная плотность воздуха не обеспечивает необходимую загрузку компрессора и турбина начинает выходить на.обороты, более номинальных. При этом подвижная крышка 15 сильфона вместе с золотником переключателем . 14 перемещаются влево, открывая.доступ рабочего воздуха к внутреннему поршню 5. Поршень 5 опускается до упора вниз.и заслонка 1 частично перекрывает сечение входного патрубка 2, уменьшая подачу воздуха н турбине и тем самым ограничивая скоросrb вращения заданной величиной ,При дальнейшем падении давления, окружающей среды уменьшается также давление на входе в турбину.. При давлении на входе в турбину, менее определенного значения (2,2 кгс/см ) пружина 8 преодолевает силу давления, действующую на поршень 7, и

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

М 257892 кл. С 05 D 13/00, 1967.

Ограничитель скорости вращения турбохолодильника, содержащий установленную во входном патрубке турбинЫ поворотную заслонку, соединенную системой рычагов со штоком порш- невого сервопривода, о т л и ч а ю4() шийся,тем, что, с целью увеличения эксплуатационной надежности и расширения режимов работы турбохолодильника, ограничитель дополни тельно содержит золотниковый переклю45 чатель с отвакуумированным сильфоном, а сервопривод выполнен в виде двух концентрично расположенных один в другом подпружиненных поршней, причем надпоршневые полости внутрен® него и наружного поршней соединены посредством каналов с входным патрубком турбины, при этом в первом . канале установлен золотниковый переключатель, а в обоих каналах— обратные клапаны.

55 переводит поршень 7 в верхнее крайнее положение, в результате чего заслонка несколько приоткрывается, увеличивая подачу воздуха к турбине и поддерживая скорость вращения в нужном диапазоне. Назначение обратных клапанов 12 и 13 - обеспечить быстрое открытие заслонки 1 приводит к резкому возрастанию давления за турбохолодильником в, кондиционируемом отсеке и болезненным ощущениям в ушах. Регулировочным винтом

17 ограничитель настраивают: на срабатывание при заданном давлении ,окружающей среды. Преимущества ограничителя скорости вращения за15 ключаются в том„ что он реагирует как на изменение абсолютного давления окружающей среды, так и на величину давления рабочего .воздуха на входе в турбину. Причем оба импульса тран2О сформируются в перемещение одного регулирующего органа - поворотной заслонки 1.

Благодаря такому исполнению ограничителя повышается эксплуатационная надежность турбохолоднльника, расширяется диапазон режимов его работы. Кроме того, за счет установки обратных клапанов 12 и 13 улучшается комфортность условий в кондиционируемом отсеке.