Пульсационный охладитель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АетОеекОМЮ СеиДютельСтвь Союз Советских Социалистических Республик(5)М. Кл. с присоединемием заявки Мо Г 25 В 9/00 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 151080(54) ПУЛЬСАЦИОННЬЯ ОХЛАДИТЕЛЬ 1Изобретение относится к устройствам с рабочим объемом постоянной величины, предназначенным для циклического расширения и охлаждения газа, а именно, к пульсационным рас ширительным устройствам.Известно пульсационное устройство, состоящее из золотникового газо- распределителя, подключенного к рабочему объему постоянной величи- О ны в виде протяженной цилиндрической трубы, теплая зона которой сообщена через дроссель с теплообменником и ресивером. Газораспределитель содержит кожух с впускным и выпускным 5 каналами и приемную камеру, сообщенную с рабочим объемом. В кожухе установлен цилиндрический золотник с двумя сквозными наклонными отверстиями, каждое иэ которых имеет по окну, 2 О совмещаемому с осью приемной камеры 1)При работе вращающийся золотник поочередно сообщает рабочий объеМ с впускным и выпускным каналами. В случае подключения впускного канала 25 осуществляется заполнение рабочего объема с одновременным сжатием порции остаточного газа и проталкиванием ее через дроссель в полость ресивера с отводом тепла сжатия в теплообмек О 2нике. При подключении рабочего объема к выпускному каналу происходит выхлоп с понижением температуры и последующим выталкиванием газа иэ системы порцией остаточного газа, находившейся в ресивере.Недостаток описанного устройства состоит в том, что при больших расходах газа необходимы значительные проходные сечения отверстий золотника. Иэ-эа взаимно-перпендикулярного расположения осей рабочего объема и газораспределителя это приводит не только к возрастанию веса, но и к существенному увеличению длины золотника, которая определяет радиальный габарит устройства. В "мертвых" объемах золотника задерживаются большие порции газа высокого давления, которые увеличивают протечки из теплой в холодную :ону. Это обстоятельство, а также многократный поворот потока в золотнике приводят к повышению гидравлических потерь и снижению КПД устройства,Известен пульсационный охлади- тель, содержащий рабочую камеру постоянного объема, распределитель. ное устройство с золотником, снабженным приводом, подключенное ккамере с одной стороны, и теплообменник с ресивером, подключенный к камере с другой стороны посредством дросселя 21 . Золотник этого охладителя имеет тонкостенную втулку с двумя парами окон, подключенных попеременно к впускному и выпускному патрубкам. Золотник в этом случае разгружен от радиальных усилий, его мертвые объемы незначительны.Оптимум термодинамической эФФективности охладителя достигается, 16 когда длина рабочего объеиа составляет 15-30 его калибров (внутренных диаметров), учитывая это, а также то, что привод и опоры золотника, собственно золотник, рабочая камера, тепло обменник и реснвер расположены последовательно вдоль оси, становится очевидным, что средние и большие. расходы газа обусловливают существенные габариты пульсационного охла дителя в осевом направлении. При этом подводящие и отводящие патрубки и коллекторы газораспределителя значительно превосходят радиальные,размеры остальных элементов охладителя.Целью данного изобретения является уменьшение габаритов устройства.Поставленная цель достигается тем, что по оси рабочей камеры уста-, новлена труба в которую помещен привод золотника, а ресивер расположен 30 снаружи рабочей камеры концентрично с нейПри этом рабочая камера и ресивер имеют общую стенку, а теплообменник имеет герметичный канал для электровыводов привода золотника, 35На чертеже изображен предлагаемый пульсационный охладитель, продольный разрез.Охладитель содержит рабочую камеру 1 постоянного объема, распределительное устройство 2 с золотником 3, снабженным приводом 4, подключенное ккамере 1 с одной стороны, и теплообменннк 5 с ресивером б, .подключенный к камере 1 с другой стороны посредством дросселя 7. По оси рабочей камеры 1 установлена труба 8, в которую помещен привод 4 золотника 3, а ресивер б расположен снаружи рабочей камеры 1 концентрично с ней. Рабочая камера 1 и ресивер б имеют 5 О общую стенку 9, Теплообменник 5 имеет герметичный канал 10 для электровыводов 11 привода 4 золотника 3При работе привод 4 вращает золотник 3 и сообщает рабочую камеру 1 по переменно с впускной и выпускной линнями,Подключение каналов золотника 3 к влускной линии сопровождается на-, полнением камеры 1 газом высокого давления со сжатием порций остаточного газа и одновременным проталкиванием их через дроссель 7 в ресивер б с отводом тепла сжатия в теплообменнике 5. При подключении золотника 3 к вы пускной линии низкого давления осу" ществляется выхлоп с охлаждением газаи последующим выталкиванием его из камеры 1 за счет расширения остаточного газа, находящегося в полости ресивера б. Далее цикл повторяется.Предложенная конструкция обеспечивает надежную теплонзоляцич горячей зоны охладителя при работе с высокими начальными температурами рабочего тела, Концентричное рас" положение кольцевых рабочего объема и ресивера, а также использование свободной осевой камеры. для установки в ней электропривода золотника позволяет уменьшить габариты охладителяв осевом направлении на 20-30. уменьшение длины рабочего объема существенно снижает волновые потери в зоне рабочего объема и позволяет повысить КПД цикла пульсационного охладителя на 5-10.Формула изобретения1. Пульсационный охладитель, содержащий рабочую камеру постоянногообъема, распределительное устройствос золотником,. снабженным приводом,подключенное к камере с одной стороны,и теплообменник с ресивером, подключенный к камере с другой стороны посредством дросселя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов, по оси рабочей камеры установлена труба, в которуюпомещен привод золотника, а ресиверрасположен снаружи рабочей камерыконцентрично с ней.2, Охладитель по п,1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что рабочаякамера и ресивер имеют общую стенку.3. Охладитель по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что теплообменник имеет герметичный канал дляэлектровыводов лривода золотника,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 553408, кл. Г 25 В 9/00, 19752. Авторское свидетельство СССРР б 31758, кл. Г 25 В 9/00, 1977.771416 ставитель Ю.Еилимнхред Е. Гаврилеако Редактор Т. Лоюкаре ри гору оррект аказ 6667 49 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Тираж 57 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 3035, Москва, М, Ркомитета СССРи открытийскан наб., д. 4/