Дроссель

Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 20.0379 (21) 2738874/25-06 Е 16 К 29/00//Г 25 В 9/02 с присоединением заявки йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 070281, Бюллетень Р 5 Дата опубликования описания 070281 И) УДК 621. 646Знамени высшее техническое училище им.Н,Э.Баумана(54) ДРОССЕПЬ Изобретение относится к области арматуростроения для холодильной техники, а более конкретно к устройствам для дросселирования холодильных систем, работающих на эффекте Джоуля-Томсона .Известны дроссели холодильных установок, выполненные в виде калиброванного отверстия малого диамет.ра, перед которым установлен нористый фильтр тонкой очистки (1.Недостатком этих дросселей является неизменность их проходного сечения в зависимости от параметров дросселируемого газа и состояния самого дросселя. Эти недостатки устранены в известном дросселе, содержащем корпус свходным каналом и расточкой и подпружиненный плунжер с винтовой канавкой,частью своей длины размещенный в расточке корпуса(2. Дроссель изменяет величину своего гидросопротивления в зависимости от давления газаво входном канале,Недостатком известного дросселяявляется большая его чувствительностьк забивкам, что снижает надежность,его работы. 30 Цель данного изобретений - устранение указанного недостатка, т.е. повышение надежности работы дросселя.Цель достигается тем, что между пружиной и плунжером дополнительно размещен подпятник из твердого материала, а сопрягаемый с ним конец плунжера выполнен в виде иглы, при этом часть плунжера, расположенная в расточке, обращена к входному каналу. Подпятник может быть выполнен из сапфира.На чертеже изображен продольный разрез дросселя. Пунктирными стрелками показано движение дрссселируемого потока газа, сплошными стрелками - направление перемещения плунжера.Дроссель содержит корпус 1 с входным каналом 2 и расточкой 3, под 1 тружиненный с помощью пружины 4,и плунжер 5 с винтовой канавкой 6, частью своей длины размещенный в расточке 3 корпуса 1.Между пружиной 4 и ппунжером 5 размещен подпятник 7 из твердого материала, напримерсапфира, а сопрягаеьый с ним конец пйунжера 5 выполнен в виде иглы 8. Часть плунжера 5, расположенная в расточке 3, обращена к входному каналу 2, Между плунжера 802683ми 5 и дном р ас точки 3 образов анаполость 9, а между плунжером 5 ибоковой поверхностью расточки 3 образован зазор 10.Пружина 4 опирается своим концомна регулировочный винт 11.Сжатый газ, поступающий из входного канала 2 с начальным давлением Рн,наполняет полость 9 и давит на плунжер 5. Зазор 10 между плунжером 5 икорпусом 1, а также канавка б наповерхности плунжера 5 представляютнекоторое гидравлическое сопротивление, зависящее от характеристик материала пары плунжер - корпус, но,главным образом, от глубины погруженияплунжера 5 в расточку 3. Протекая 5через зазор 10 и канавку б, газ дросселируется и истекает в окружающуюсреду с конечным давлением Р,Для каждого данного момента времени величина давления ( Р ) в по Олости 9 есть функция количества газа,протекающего в полость по каналу иистекающего из него по зазору 10 и канавке б.В работе устройства можно выделить следующие режимы работы.установившийся режим. Газ по каналу 2 поступает с постоянным расходом при давлении Рн в полость 9 сдавлением Р , откуда он дросселируется до конечного давления Р .ЗОНеустановившийся режим. Возмущающим фактором, вызывающим отклонениеот .установившегося режима, можетоказаться вымерзшая примесь, любаятвердая частица, попавшая в зазор 10 35или канавку б, При этом проходноесечение кольцевого зазора 10 уменьшается, следовательно уменьшается ирасход. Давление Р в полости 9 воз-ирастает. Возникает дополнительноеусилие, выталкивающее плунжер 5 израсточки 3. Как только это усилиедостигнет значения, достаточного длятого, чтобы стронуть плунжер 5 сместа, начнется переходный процессПружина 4 сжимается, плунжер 5 выдвигается из расточки 3. Длина канавки би зазор 10 при этом уменьшаются, гидросопротивление также уменьшается,и расход истекающего в окружающуюсреду газа увеличивается, а это приводит к понижению давления в полости 9 и восстановлению первоначальнойего величины. Однако, вследствиеинерционности системы (масса плунжера и другие характеристики опреде- б 5ляются расчетом), плунжер 5 пройдет,то положение, при котором давлениев полости 9 равно Рп . Вследствиеэтого расход газа через зазор 10и канавку 6 дополнительно увеличится, о что вызовет падение давления в полости 9 ниже, чем Р (расход газа через канал 2 всегда постоянен), т.е. имеет место перерегулирование.При обратном ходе имеет место обратная картина: за счет инерционности плунжера 5 и всей системы давление в полости 9 возрастает до величины, большей,чем Р,т.е.имеет место сжатие, которое затем сменяется расширением (по отношению к Р). Плунжер находит:я в режиме автоколебаний и механически очищает с поверхности выпадающие примеси.Благодаря винтовой канавке б на выходе потока из дросселя возникает тангенциальная составляющая реакции струи, которая обеспечивает вращение плунжера 5. Момент вращения равен произведению этой тангенциальной составляющей на диаметр плунжера, Очищенные с поверхности твердые частицы попадают в канавку б и по ней перемещаются к выходу из дросселя. Таким образом, плунжер 5 одновременно выполняет роль шнека с приводом от газового потока.Использование данного дросселя позволяет отказаться от применения фильтров тонкой очистки, понизить требования к очистке применяемых в дроссельных системах газов, а также увеличить надежность и ресурс работы до величины, задаваемой техническими условиями на системы охлаждения,работающие на эффекте Джоуля-Томсона.Формула изобретения1. Дроссель, содержащий корпус с входным каналом и расточкой и подпружиненный плунжер с винтовой канавкой, частью своей длины размещенный в расточке корпуса о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы, между пружиной и плункером дополнительно размещен подпятник из твердого материала, а сопрягаемый с ним конец плунжера выполнен в виде иглы, при этом часть плунжера, расположенная в расточке, обращена к входному каналу.2, Дроссель по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что подпятник выполнен из сапфира.Источники информациипринятые во внимание при эксйертизе1. Платонова С.Н.:и др. Дроссельные устройства и фильтры микротеплообменников. Труды ВНИИкриогенмаша вып. 13, 1971, с. 61.2. Авторское свидетельство СССР Р 510614, кл. Г 16 К 47/Об, 1974,802683 Составитель Ю. Килими нихлазова Техред А. Савка Корректор М.Ко актор Заказ 10583/48 Тираж 1017ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Ра