Поршневой детандер

 

ПОРШНЕВОЙ ДЕТАНДЕР., содержащий расширительный цилиндр, клапан впуска и электромагнитный клапан выпуска .с сервоприводом, рабочая полость которого посредством соединительного трубопровода сообщена с полостью цилиндра, отличающийся тем, что, с целью распшрениядиапазона рабочих режимов, детандер содержит регулирующий вентиль с системой электронного управления, .установленный на соединительном трубопроводе, а также датчик положения поршня и сигнальное устройство сервопривода, подключенные к системе электронного управления вентиля.. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

F 25 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ у " РГ(съ 1 ;,,. (1

Ъ

i i 3

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° °

°

Ъю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (.21) 3526250/23-06 (22) 20.12.82 (46) 23.11.85. Бюл. 1(- 43 (72) И.К.Буткевич, Н.А.Пуртов, В.В. Крылов, В .А.Коркин и Е.А.Докшицкий (53) 621.57(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N- 566084, кл. F 25 В 9/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

1(- 620729, кл. F 25 В 9/00, 1978. (54) (57)ПОРЫНЕВОЙ ДЕТАНДЕР., содержащий расширительный цилиндр, клапан впуска и электромагнитный клапан выпуска с сервоприводом, рабочая полость которого посредством соединительного трубопровода сообщена с полостью цилиндра, о т л и ч а ю щ и Йс я тем, что, с целью расширения. диапаэона рабочих режимов, детандер содержит регулирующий вентиль с системой электронного управления, .установленный на соединительном трубопроводе, а также датчик положения поршня и сигнальное устройство сервопривода, подключенные к системе электронного. управления вентиля., 1 11

Изобретение относится к поршневым расширительным машинам и может быть использовано в криогенной и холодильной технике.

Известен поршневой детандер, содержащий цилиндр с Ькнами на боковой поверхности и размещенный в нем поршень с каналами для прохода газа,каналы впуска и выпуска с сервоприводами, которые соединены трубопроводами с окнами цилиндра, а на выходе сервоприводы снабжены регулировочными иглами (1) .

В данной конструкции невозможно осуществить автоматический запуск и автоматическое регулирование производительности путем изменения величины отсечки, а также существует зависимость работы клапанов .от числа оборотов детандера, от со- . стояния газа в цилиндре и от гидравлики трубопроводов, что .не позволяет обеспечить надежную работу детандера на различных режимах рабо-. ты.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является поршневой детандер, содержащий расширительный цилиндр, клапан впуска и электромагнитный клапан выпуска с сервоприводом, рабочая полость которого посредством соединительного трубопровода подключена к полости цилиндра f2) .

Недостат ком известного детандера является то, что он работоспособен только в ограниченном диапазоне чисел оборотов и давлений в конце процесса расширения.

Цель изобретения — расширение диапазона рабочих режимов.

Поставленная цель достигается тем, что поршневой детандер, содержащий расширительный цилиндр, клапан впуска и электромагнитный клапан.выпуска с сервоприводом, рабочая полость которого посредством соединительного трубопровода сообщена с полостью цилиндра, содержит регулирующий вентиль с системой . электронного -управления, установленный на соединительном трубопроводе, а также датчик положения поршня и сигнальное устройство сервопривода, подключенные к системе и электронного управления вентиля.

На чертеже изображен предлагаемый детандер, общий вид.

93384 2

Происходит выхлоп и выталкивание расширенного рабочего газа из цилиндра 1 в выпускной коллектор 11. Рабочий газ из полости сервопривода 4 через пазы в седле 12, которые открываются при нахождении ползуна 16

45 в верхнем положении, также сбрасывается в выпускной коллектор 11. При подходе поршня 17 к верхней мертвой точке электромагнит 10 обесточивается и запорная тарелка 13 под действием пружины 15 и собственного веса

50 садится на седло.12. Начинается процесс обратного сжатия. Далее цикл повторяется.

При увеличении числа оборотов и при снижении давления в конце проДетандер содержит расширительный цилиндр 1, клапан 2 впуска, электромагнитный клапан 3 выпуска с сервоприводом, рабочая полость 4 которого посредством соединительного трубопровода 5 подключена к полости цилиндра 1, регулирующий вентиль 6 с электронной системой 7 управления, установленный на соединительном

10 трубопроводе 5, а также датчик 8 положения поршня и сигнальное устройство 9 сервопривода, подключенные к системе 7 электронного управления вентиля 6. Электромагнитный клапан выпуска 3 имеет электромагнит 10 и коллектор выпуска.11, седло 12; запорную тарелку 13 со штоком 14, пружины 15 и ползун 16. В цилиндре 1 установлен поршень 17.

20 Детандер работает следующим образом.

В нижней мертвой точке открывается клапан 2 впуска, происходит впуск и наполнение цилиндра 1 рабочим газом. После .закрытия клапана 2 впуска начинается процесс расшире ния рабочего газа. На части хода поршня 17 к верхней мертвой точке по обмотке электромагнита 10 пропускают ток, а поршень 17 открывает проход рабочему газу из полости цилиндра 1 по трубопроводу 5 и регулирующему вентилю б в полость сервопривода 4. Для предотвращения преждевременного открытия клапана выпуска 3 регулирующий вентиль 6 прикры- вается, увеличивая гидравлическое сопротивление трубопровода 5 таким образом, чтобы клапан выпуска 3 открылся вблизи верхней мертвой точки с оптимальным опережением на открытие.

Составитель Ю. Килимннк

Техред А.Кикемезей Корректор Е.Рошко

Редактор Л.Зайцева

Заказ 7301/38 Тираж 508 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 цесса расширения в результате регули рования или при переходе в парожидкостную область регулирующий вентиль 6 приоткрывается, увеличивая сигнал в сервопривод, и обеспечивается открытие клапана выпуска в любых режимах.

Для дистанционного и автоматического регулирования оптимального положения регулирующего вентиля 6 введена электронная система 7.

193384 1

Электронная система .7 работает следующим образом.

При нахождении поршня 17 вблизи и в верхней мертвой точке в электронную систему 7 поступают сигналы < от сигнального устройства 9 и датчика 8 положения поршня..Электронная система.7 производит. анализ фазового сдвига импульсов и подает

1р на электропривод регулирующего вентиля 7 сигналы на открытие, оста-нов или закрытие.