Патент ссср 269938
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
269938
Со1аз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства Ж
Кл. 173, 5
Заявлено 09Х111.1967 (№ 1179158 23-26) с присоединением заявки ¹
МПК F 25Ь
УДК 621.59(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров
СССР
Приоритет
Опубликовано 08.V.1970. Бюллетень ¹ 16
Дата опубликования описания 25Х111,1970
Авторы изобретения
А. А. Старцев и К.
Заявитель
1, ПОРШНЕВОЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ ДЕТАНДЕР
Изобретение относится к технике сжпжения газов методом глубокого охлаждения и может быть использовано для сжижения воздуха, природного газа и другиа газов, критическая температура которых ниже температуры окружающей среды. Поршневые детандеры применяются в установках для сжижения газов, в которых процесс расширения происходит в области влажного пара и сопрово>кдается выделением жидкости непосредственно в детандере.
Известен поршневой прямоточный детандер, содержащий размещенный в корпусе цилиндр с наружной оребренной поверхностью теплообмена. При расширении газа в области влажного пара в этом детандере подвод тепла к расширяющемуся газу снижает адиабатический к.п.д. машины, что оказывает непосредственное влияние па энергетику цикла сии>кения газа в целом.
Предлагаемый поршневой прямоточный детандер позволяет осуществигь дополнительное охлаждение расширяющегося влажного пара за счет использования холода обратного потока и получить в конце процесса расширения газа высокую степень влажности. Это достигается за счет того, что нижняя часть корпуса детандера совмещена с сепаратором газо-жидкостной смеси, а верхняя — с теплообменником, в котором происходит предварительное охлаждение прямого потока расширенным обратным потоком.
На фпг. 1 изображен детапдер, разрез; на фиг, 2 — то же, вид сбоку.
5 Поршневой прямоточный детандер состоит пз корпуса 1, цилиндра 2 с наружной оребренной nOIIepxllocTI, > теплообмена и с выпускнымп окнами 4, поршня 5, сепаратора б и теплообмепника 7.
10 Газ подают через патрубок 8 и впускной клапан 9 в полость высокого давления теплообменника 7, расположенного в мертвом объеме цилиндра 2. Прп этом поршень 5 перемещается вниз пз верхней мертвой точки.
15 Когда процесс впуска закончен, клапан 9 закрьша10т. В период заполнения газ, поступающий в цилиндр 2, проходит через IIOлость высокого давления те1ьтообмепнпка 7, Охлаждаясь 11pll 3Toi1. Hoc;Ie закрь1тпя BII) cK20 ного клапана происходит процесс расширения газа над поршнем 5 в области влажного пара. Этот процссс сопровождае1ся охлаждением p3cllIIIpHIolllcl осН газа па ребристой поверхности >. Прп расширении газа поршепь5
2 идет вниз п в конце расширения открывает окна 4. Прп этом газо-жидкостную смесь уда1я10T пз цилиндра через выпускные окна в
1 .0:11>Цсв1 10 110,1ocTI, 06P330133ннт ю стенка AIII
II11лппдр3 2 11 корпмсом и HI3,1HI0IlIVIOCH Сеп33Q p3TopoAI б cазo->VII lhocTIIoll сAIccll. Жп II# 10
269938
Фиг с
Составитель Г. Н. Бахтюкова
Редактор О. С. Филиппова Техред А. А. Камышникова Корректор В. Г. Трутнев
Заказ 2320/8 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, ОК-35, Раушская паб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 фазу отделяют от газовой и выводят через натрубок 10. Газовую фазу в состоянии насыщения подают на ребристую поверхность теплообмена, где она отдает свой холод расширяющемуся в цилиндре 2 газу, Подогретый обратный поток направляют в полость низкого давления теплообменника / и выводят из машины через натрубок 11. После прохождения нижней мертвой точки поршень идет вверх, закрывая окна 4. Происходит процесс обратного сжатия оставшегося в цилиндре газа.
Предлагаемый поршневой детандер позволяет удалить пз цилиндра машины полученную в нем жидкость и обеспечивает уменьшение необратимости в процессе теплообмена в цикле сжижения газа.
Пр е дмет изобретения
Поршневой прямоточный детандер для холодильной установки, содержащий размещенный в корпусе цилиндр с наружной оребренной поверхностью теплообмена, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода жидкого
10 продукта и уменьшения энергозатрат на сжижепие газа, нижняя часть корпуса детандера совмещена с сепаратором газожидкостной смеси, а верхняя — с теплообменником, в котором происходит предварительное охлажде15 ние прямого потока расширенным обратным потоком.
