Поршневая холодильно-газовая машинав п т бпчи n: ; rrtff, .; -; i. i, •: -. ii us

Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 08,06.7 явкирисоединением Государственный комитет,Совета Министров СССР па делам изооретений и открытий) УДК 621,574(0 сания 06,09.74 ата опубликования 2) Авторы изобретени Е, М. Медведев, Б. Н. Муринец-Маркевич, В, Н. Замошникови Т. В. Утемовико-технический институт низких температур АН Украинской СС 71) Заявитель БАТЬ(54) ПО В ИЛЬНО-ГАЗОВАЯ М 0 машина ра ному циклу дца и та же 20 иеывдемой шины; ца и осущесттого вала 8, центра врадетандера и ора). В дейкривошипов ецы ца одной относительно машина со- . В цилинд атуна 4 песжатия 6 щий 7 и нагой машине газа. 3 поршня 5 к- 1) всасываИзобретение относится к технике получения низких температур.Известны поршневые холодильно-газовые машины для получения низких температур, содержащие компрессор и детандер, рабочие процессы в которых смещены по фазе примерно на 180, снабженные клапанами для впуска и выпуска газа.Привод клапанов детандера осуществл .ется от кулачкового распределительного валика, приводимого при помощи шестерен от коленчатого вала,Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности поршневой холодильцогазовой машины. Для ее осуществления клапаны детандера выполнены с пневматическими приводами, например, поршневого типа для их открытия и закрытия, подключенными к полости сжатия компрессора. На фиг. 1 показана схема опоршневой холодильно-газовой мфиг. 2 - рабочий цикл машины.Поршневая холодильно-газоваядержит компрессор 1 и детандер 2ре 3 компрессора 1 при помощи шмещается поршень 5, В полостикомпрессора 1 имеются всасываюцетательный 8 клапаны. В газовразмещен холодильник 9 сжатого В цилиндре 10 детацдера 2 при помощи шатуна 11 перемещается поршень 12.Рабочая полость 13 детандера 2 имеет ресиверы низкого 14 и высокого 15 давлений, клапаны впуска 16 ц ьыпуска 17 с пружинами 18 и 19 и теплообмецццк нагрузки 20. Поршни 21 и 22 пневматических приводов клапанов 16 и 17 размещены в цилиндрах 23 и 24, подключенных с помощью трубопровода 25 к полости сжатия 6 компрессера 1. В линии связи компрессора 1 и детдцдерд 2 размещен регенеративный теплообменцпк 26. Холодильно-газовая машина имеет вакуумный колпак 27. Привод машины осуи,ествляется через коленчатый вал 28,Поршневая холодил ьцо-газовая ботает по замкнутому регеператп в котором повторно используется порция газа, например гелия. Цикл состоит цз четырех фа вляется зд один поворот коленч На фиг. 2 условно показаны два щения (точка А для кривошппа точка Б для крпвошцпд компрес ствительцостп центры вращения компрессора п детдцдера размещ оси и взаимно смещены одна дрязгой ца угол примерно 180,При движении компрессорпого нижней мертвой точке (фаза 1 Ч40 45 50 ющий клапан 7 открыт, нагнетательный клапан 8 закрыт, В полость сжатия 6 засысывается газ из ресивера низкого давления 14 через регенеративный теплообменник 26.Давление в полости сжатия 6 и в сообщающихся через трубопровод 25 полостях цилиндров 23 и 24 минимальное.Одновременно поршень 12 детандера 2 движется к верхней мертвой точке при закрытых впускном 16 и выпускном 17 клапанах. Газ в рабочей полости 13 детандера 2 сжимается, давление его повышается. Под действием разности давлений в полости 13 и в цилиндре 23 поршень 21, преодолевая усилие пружины 18, перемещается вниз и открывает впускной клапан 16. Выпускной клапан 17 под действием разности давлений и усилия пружины 19 закрыт, Рабочая полость 13 наполняется сжатым газом из ресивера высокого давления 15.При движении поршня 5 к верхней мервой точке (фаза 1 - 11) газ в полости 6 сжимается, всасывающий 7 и нагнетательпый 8 клапаны закрыты. Давление в полости сжатия 6 и в соединенных через трубопровод 25 полостях цилиндров 23 и 24 увеличивается. Одновременно поршень 12 детандера 2 движется к нижней мертвой точке. Давление в полости 13 постоянно и максимально.На поршень 21 действует растущее давление в цилиндре 23 и усилие пружины 18. Еогда сумма этих сил станови:ся больше воздействующего па поршень давления в полости 13, поршень 21 перемещается вверх и закрывает впускной клапан 16. Начинается расширение газа в полости 13 детандера 2.Поршень 5 компрессора 1 все еще движется вверх (фаза 11 - 111) и приближается к верхней мертвой точке, осуществляя нагнетание сжатого газа через холодильник 9 и регенеративный теплообменник 26 в ресивер высокого давления 15. Нагпетательпый клапан 8 открыт, всасывающий 7 закрыт. Давление в полости сжатия 6 и в полостях цилиндров 23 и 24 максимально. Поршень 12 детандера 2 движется к нижней мертвой точке, газ в полости 13 расширяется, его давление снижается до минимального.Под действием разности давлений на поршень 22 (максимального в полости цилиндра 24 и уменьшаюгцегося в полости 13) преодоле 5 10 15 го г 5 Зо 35 вается усилие пружины 19 выпускного клапана 17, поршень 22 перемещается вверх и открывает выпускной клапан 17, Из полости 13 газ истекает в ресивер низкого давления 14. Впускной клапан 16 в течение всей фазы закрыт.Поршень 5 компрессора 1, пройдя верхнюю мертвую точку, движется к нижней мертвой точке (фаза 111 - 1 Ч). Всасывающий клапан 7 открыт, нагнетательпый клапан 8 закрыт, а в полости сжатия 6 и в полостях цилиндров 23 и 24 давление снижастся до минимального. Происходит всасывание газа из ресивера низ кого давления 14 через теплообменник 26.Одновременно с движением поршня 5 поршень 12 детандерд 2 движется к верхней мертвой точке, осуществляя выталкивание газа из полости 13 в ресивер низкого давления 14. Давление в полости 13 приближается к минимальному.В конце фазы давление в полостях цилиндра 24 и 13 выравнивается, и под действием пружины 19 поршень 22 перемещается вниз, закрывая выпускной клапан 17.Происходит отсечка выпуска холодного газа низкого давления, и при дальнейшем движении поршня 12 детандера 2 к верхней мертвой точке оставшийся в полости 13 газ сжимается.Под действием растущего давления в полости 13 при минимальном давлении в полости цилиндра 23 поршень 21 перемещается вниз, открывая впускной клапан 16. Цикл повторяется. П р ед м ет изобретения Поршневая холодильно-газовая машина для получения низких температур, содержащая компрессор и детапдер, рабочие процессы в которых смещены по фазе примерно на 180, снабженные клапанами для впуска и выпуска газа, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, клапаны детандера выполнены с пневматическими приводами, например, поршневого типа для их открытия и закрытия, подключенными к полости сжатия компрессора.422922 оставитель Э. Борис Техред А. Камыши ва Тираж 565омитета Совета Министраетений и открытийаушская наб., д. 4/5 ПодписноСР ипография, пр. Сапунова, 2 Редактор Н. Вир Заказ 2145/13ЦН Изд.689 ПИ Государственного по делам изо Москва, Ж, ректор О. Тюрина