Поршневой детандер

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯХ АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 681302 Союз Советски Соцналистммескик Республик(61) Дополннтель (22) Заявлено 04,авт. свид-ву8 (21) 2599227/23-0 2Кд.В 9/00 ннение сн яв есудерстееый омтет СССРае делам еобретееткре т(71 ите 4) ПОРШНЕВОИ ДЕТАН техни анам Из н ет Недостатком их является снижениеКПД из за вьщеления тепла при трении.Известны поршневые детандеры, содержащие цилиндр и размещенный в нем пор-,шень со шелевым уплотнением 23.Недостатком их являются относительно высокие величины утечек рабочего газаиз полости цилиндра через щелевое уплжпение.Белью изобретения является повышениетермодинамической аффективностн путемснижения утечек иэ рабочей полости ци ли идракЭтож ный детандсивер и под ци обретение относится к холодиль е, в именно к расширительным для установки ожижения газов вестны поршневые детандеры сВием в виде поршневых колец и 1 достигается тек, что предлоер дополнительно содержитсоединенное к нему газоельиое устройство, подключру, посредством трубопрово дин иэ которых подключен непосредствено к рабочей полости цилиндра, а другойзаэору щелевого уплотнения. На чертеже схематически изображенпоршневой детандер,Детандер содержит цилиндр 1, поршень 2 с газовой смазкой, между которыми выполнен щелевой зазор Я, ресивер3, подсоединенное к нему трубопроводом4 газораспределительное устройство 5, которое подключено к рабочей полости цилиндра трубопроводом 6 и к зазору щелевого уплотнения 3 - трубопроводом 7.В корпусе гаэораспределительного устройства выполнены седла 8 и 9, канал 10и расположены клапан 11 с пружиной 12и сервопривод 13 с упором 14. Отбор газа в ресивер 3 производится как и отводна детандер иэ прямого технологическогопотока криогенной установки, но на.болеевысоком температурном уровне. Необходимое постоянное давление поддерживаетУся регулятором 15 несколько мецьцнм, 681302чем давление рабочего газа на входе вцилиндр 1,Поршневой детдндер работает следующим образом. Вблизи н.м,т. открываетсяклапан впуска 16 рабочий газ поступаетв рдбочу 1 о полость цилиндра 1 и по трубопроводу 6 - в полость сервопривода 13.Под действием рабочего давления сервопривод 13 упором 14 отрывает клапан11 от седла 8, а сам садится на седло1 О9, перекрывая проход рабочему газу изполости цилиндра 1 в канал 10 газораспределительцого устройства 5.После открытия клапана 11 из ресцв;рд 3 по трубопроводу 4, каналу 1 0 и15трубоц 1 юводу 7 вводится теплый газ в зазор 5 целевого уплотнения, что вызываетдополнительное увеличение гидравлического сопротивления для рабочего потока и,следовательно, уменьшение величины утсгючек рабочего газа ца ддццом отрезке рабочего цикла детацдерд.Продолжительность подачи газа из рссивера 3 в зазор шелевого уплотненияопределяется из соотцошецця усилий пругжины 12, лействуюшей цд клапан 11, игазового усилия ца сервоприиод 13 состороны рабочей полости цилиндра 1, которое в процессе рдсширеция газа в цилин дре 1 уменьшаетсяУсилие пружины 12 выбирают из расчета устранения возможцости цдтекдниятеплого газа, подаваемого в шелевое уплотнение, в рабочую полость цилиндра 1,После здк 11 ытпя клдпдцд 11 дальнейшие процессы расширения, выпуска через клапан 17 и подждти рабочего гдзд прото кают с цезндчите,п.ными утечками, из-за понижения давления в полости цилиндра 1.Предложенное конструктивное решение позволяет улупиить герметичность шелевого уплотнения без снижения величины зазора и повии:ить термодинамическую эффективность порц 1 цевого детандера.Формула изобретенияПоршневой детдндер, содержаший цилиндр и размешенцый в нем поршень сошелевым уплотнением, о т л и ч а ю 1 ц и й с я тем, что, с целью повышениятермодицамической эффективности путемснижения утечек из рабочей полости цилиндра, детандер дополнительно содержитресивер и подсоединенное к нему газораспределительное устройство, подключенноек цилиндру посредством трубопроводов,один из которых подключен непосредственно к рабочей полости цилиндра, а другой -к зазору шелевого уплотнения,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Архаров А. М. Криогенные поршневыедетандеры, М "Машиностроение",1974, с, 142, 143.2, Патент франции Мо 1368596,кл, Г 25 В опубл. 1965,Составитель И, КофановРедактор Е, Кравцова Техред Э. чужих Корректор С. ШекмлрЗаказ 5070/37 Тираж 607 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушскаянаб., д. 4/5 Филиал ППП Патснт", г. Ужгород, ул. Проектная, 4