Поршневой детандер

(19) (11) 1)Р 25 В 9/00 ЗОБР И ВИДЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ(56) 1. Авторское свидетельство СС У 566084, кл. У 25 В 9/00, 1977.2. Авторское свидетельство СССР 1( 620729, кл. Г 25 В 9/00, 1978,(54)(57)ПОРЫНЕВОЙ ДЕТАНДЕР., содержащий расширительный цилиндр, клапан впуска и электромагнитный клапан выпуска с сервоприводом, рабочая полость которого посредством соединительного трубопровода сообщена с полостью цилиндра, о т л и ч а ю щ и Йс я тем, что, с целью расширениядиапаэона рабочих режимов, детандер содержит регулирующий вентильс системой электронного управления,установленный на соединительномтрубопроводе, а также датчик положения поршня исигнальное устройствосервопривода, подключенные к системе электронного. управления вентиля.,1 11Изобретение относится к поршневым расширительным машинам и может быть использовано в криогенной и холодильной технике.Известен поршневой детандер, содержащий цилиндр с Ькнами на боковой поверхности и размещенный в нем поршень с каналами для прохода газа,каналы впуска и выпуска с сервоприводами, которые соединены трубопроводами с окнами цилиндра, а на выходе сервоприводы снабжены регулировочными иглами 11 .В данной конструкции невозможно осуществить автоматический запуск и автоматическое регулирование производительности путем изменения величины отсечки, а также существует зависимость работы клапанов .от числа оборотов детандера, от состояния газа в цилиндре и от гидравлики трубопроводов, что .не позволяет обеспечить надежную работу детандера на различных режимах рабо-, ты.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является поршневой детандер, содержащий расширительный цилиндр, клапан впуска и электромагнитный клапан выпуска с сервоприводом, рабочая полость которого посредством соединительного трубопровода подключена к полости цилиндра 21 .Недостатком известного детандера является то, что он работоспособен только в ограниченном диапазоне чисел оборотов и давлений в конце процесса расширения. Цель изобретения - расширение диапазона рабочих режимов.Поставленная цель достигается тем, что поршневой детандер, содержащий расширительный цилиндр, клапан впуска и электромагнитный клапан выпуска с сервоприводом, рабочая полость которого посредством соединительного трубопровода сообщена с полостью цилиндра, содержит регулирующий вентиль с системой . электронного управления, установленный на соединительном трубопроводе, а также датчик положения поршня и сигнальное устройство сервопривода, подключенные к системе электронного управления вентиля.На чертеже изображен предлагаемый детандер, общий вид, 93384 1 Происходит выхлоп и выталкивание расширенного рабочего газа из цилиндра 1 в выпускной коллектор 11. Рабочий газ из полости сервопривода 4 через пазы в седле 12, которые открываются при нахождении ползуна 16 45 в верхнем положении, также сбрасывается в выпускной коллектор 11. При подходе поршня 17 к верхней мертвойточке электромагнит 10 обесточивается и запорная тарелка 13 под действием пружины 15 и собственного веса 50 садится на седло.12, Начинается процесс обратного сжатия. Далее циклповторяется. 55 При увеличении числа оборотов и при снижении давления в конце про Детандер содержит расширительныйцилиндр 1, клапан 2 впуска, электромагнитный клапан 3 выпуска с сервоприводом, рабочая полость 4 которогопосредством соединительного трубопровода 5 подключена к полости цилиндра 1, регулирующий вентиль 6 сэлектронной системой 7 управления,установленный на соединительном 10 трубопроводе 5, а также датчик 8положения поршня и сигнальное устройство 9 сервопривода, подключенныек системе 7 электронного управления вентиля 6. Электромагнитный 15 клапан выпуска 3 имеет электромагнит 10 и коллектор выпуска.11,седло 12; запорную тарелку 13 со штоком 14, пружины 15 и ползун 16. Вцилиндре 1 установлен поршень 17.20 Детандер работает следующим образом.В нижней мертвой точке открывается клапан 2 впуска, происходит впуски наполнение цилиндра 1 рабочимгазом. После закрытия клапана 2впуска начинается процесс расширения рабочего газа. На части ходапоршня 17 к верхней мертвой точкепо обмотке электромагнита 1 О пропускают ток, а поршень 17 открываетпроход рабочему газу из полостицилиндра 1 по трубопроводу 5 и регулирующему вентилю б в полость сервопривода 4. Для предотвращения преждевременного открытия клапана выпуска 3 регулирующий вентиль 6 прикры-вается, увеличивая гидравлическоесопротивление трубопровода 5 такимобразом, чтобы клапан выпуска 3 открылся вблизи верхней мертвой точкис оптимальным опережением на открытие.Составитель Ю.КилимннкТехред А.Кикемезей Корректор Е.Рошко Редактор Л.Зайцева Заказ 7301/38 Тираж 508 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по. делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал П 11 П "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1 цесса расширения в результате регули рования или при переходе в парожидкостную область регулирующий вентиль 6 приоткрывается, увеличивая сигнал в сервопривод, и обеспечивается открытие клапана выпуска в любых режимах. Для дистанционного и автоматического регулирования оптимального положения регулирующего вентиля 6 введена электронная система 7. 193384 4Электронная система .7 работаетследующим образом.При нахождении поршня 17 вблизии в верхней мертвой точке в электронную систему 7 поступают сигналыот сигнального устройства 9 идатчика 8 положения поршняЭлектронная система.7 производит. анализфазового сдвига импульсов и подает1 О на электропривод регулирующего вентиля 7 сигналы на открытие, оста-.нов или закрытие.