Способ управления поршневым детандером

СООЭ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 09) (11) д 4 Р 25 В 9/00 С 0527/О АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ъ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Патент ФРГ К 2815849,кл. Р 01 Е 9/04, опублик. 1978.Авторское свидетельство СССР620729, кл. Р 25 В 9/00, 1976 54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОРШНЕВЫМ ДЕАНДЕРОМ57) Изобретение м.б. использовано в криогенной технике. Цель изобретения - повышение надежности работы детандера. Для этого изменяется степеньнаполнения рабочего тела в цилиндре6, что осуществляется по разностидавлений в цилиндре 6 и выходном патрубке 7 вблизи мертвой точки в моментокончания процесса расширения, приэтом давление в цилиндре 6 постоянноподдерживают равным или меньшим давления в выходном патрубке 7. Использование способа обеспечивает оптимальное управление детандером без ухудшения его режимных характеристик. 4 ил.Изобретение относится к способу управления поршневыми детандерами с электромагнитным приводом клапанов и может быть использовано в криоген 5 ной и холодильной технике.Целью изобретения является повыше ние надежности работы детандера.На фиг. 1 показана схема поршневого детандера, управление которого осу О ,ществляют по предлагаемому способу; на фиг.2 - зависимость степени наполнения С , при которой давление в цилиндре в конце процесса расширения вблизи ВМТ (верхней мертвой точки) равно давлению в выпускном патрубке, ,от температуры газа на входе в детанвхдер Тна фиг.З - зависимость адиабатного КПД детандера от степени наполнения С при температуре газа на входе в детандер Т =8 К; на фиг.4 - процесс расширения газа в цилиндре при различных степенях наполнения Са.Поршневой детандер состоит из поршневой пары 1, клапанов впуска 2 и выпуска 3, электромагнитов 4, 5, рабочей полости цилиндра б и выходного патрубка 7.Управление поршневым детандером осуществляется следующим образом. ,По известной температуре на входе в ,детандер, например Тз =8 К (фиг,2), выбирают степень наполнения С, с сС (Т ), равную Са 90 . При этом давление газа в цилиндре 6 в конце35 ,процесса расширения вблизи ВМТ всегда ;будет меньше или равно давлению в пат ;рубке 7 Рц - Р (фиг.4), Клапан 3 выпуска оказывается .разгруженным и его открытие осуществляется либо дав лением газа в патрубке (при РцсРпчтр ) либо электромагнитом 4 (при Рц =Р р), Удержание клапана осуществляется также электромагнитом 4, Для удержания и открытия разгруженного клапана 3 выпуска используется небольшой электромагнит 4 с тяговым усилием до 0,5 Н при рабочем зазоре 2,5 мм между клапаном 3 выпуска и электромагнитом 4. Потребляемая мощность электромагнита 4 составляет около 15 Вт при холодопроизводительности детандера при данном температурном уровне от 800 до 1200 Вт. Данный способ регулирования позволяет осуществлять работу детандера с КПД детандера, близким к максимальному значению (фиг,З), при этом Рц с 1=1 ма,с. При работе детандера с пере- расширением давление в цилиндре 6 в конце расширения вблизи ВМТ меньше давления в патрубке 7 (Р с Р ). Как видно из фиг.З, перерасшйрение слабо влияет на КПД детандера. Обычно величина давления в цилиндре в конце процесса расширения вблизи ВМТ выбирает- - =Рлат Ьпо,р где ЬРоотр. - погц ватррешность измерения давления,Поддержание необходимой холодопроизводительности при данном способе управления поршневым детандером осуществляют как за счет изменения степени наполнения в пределах области регулирования, так и изменением числа ходов поршня в единицу времени,Использование данного способа управления поршневым детандером позволяет по сравнению со способом управления прототипа осуществлять оптимальное управление детандером без ухудшения его режимных характеристик, а также управление клапаном выпуска осуществлять без принудительного открытия, т,е. отказаться от пневмопривода клапана, что позволяет упростить конструкцию клапана, а следовательно, повысить надежность работы детандера.Формула изобретенияСпособ управления поршневым детандером,имеющим выходной патрубок, путем изменения степени наполнения рабочего тела в цилиндре, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы детандера,изменение степени наполнения осуществляют по разности давлений в цилиндреи выходном патрубке вблизи мертвойточки в момент окончания процессарасширения, при этом давление в данный момент в цилиндре постоянно поддерживают равным или меньшим давления в выходном патрубке, 14551 751455 175 Р РОаСоставитель Б.Каклюгинктор М.Бандура Техред М,Дидык Корректор Л.ПнлнпенкЗаказ 7441/46 Тираж 462 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная