Детандер со свободным поршнем

Авторы патента:

F25B23 - Машины, установки и системы с рабочим процессом, не отнесенным к группам F25B 1/00-F25B 21/00, например с использованием селективного радиационного эффекта

294059

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Ссеетокиз

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №,ЧПK Г 25b 23/00

Заявлено 20.1.1970 (№ 1399720/23-26) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 26.1.1971. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 22.III.1971

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР ЧК 621 574(088 8) ДЕТАНДЕР СО СВОБОДНЫМ ПОРШНЕМ

Изобретение относится к криогенной технике и касается поршневых расширительных машин, которые могут быть применены в установках,для разделения и отжижения газов и в различных orpacëÿê народного хозяйства для полу чения холода.

Известны детандеры со свободным поршнем, содер кашне цилиндр с детандерной и компрессорной полостями, с окнами впуска и выпуска рабочего газа и поршень-золотником.

Однако в известных детандерах при возвратно-поступательном движении поршень-золотника наблюдается его касание со стенками цилиндра, вызывающее выделение тепла в щелевом уплотнении и задиры стенок цилиндра, и. как следствие, низкий к.lI.ä. и недостаточную долговечность в работе.

Предлагаемый детандер отличается тем, чго в поршень-золотнике установлено турбоколссо, которое придает поршень-золотнику вращательное движение, создающее аэродинамическую силу, которая исключает касание поршепьзолотником сгенок цилиндра.

На чертеже схематически изображен предлагаемый детандер, продольный разрез.

Детандер имеет детандерную 1 и компрессорную 2 полости, которые расположены па концах цилиндра 5, имеющего окно 4, соединенное с всасывающей полостью основного компрессора, окна б и б, соединенные с нагнетающей полостью основного компрессора, окно

7 для отвода холодного газа, поршень-золотиик 8 с турбоколесом 9 и каналами 10 и 11.

Уплотнение поршня вЂ” щелевое.

Газ из основного компрессора через окно б и капал 10 пос 1.упает в компрессориуlo полость 2. Поступивший газ, pQclllllp5151cl, перемещает поршень-золотник вправо вдоль цилш1дра. При совпадении канала 11 с окном б газ, подлежащий охлаждепи1о. через турбоколесо 9 наполняет детандерную полость 1 и, 10 проходя через турбоколесо, врап1ает его. и вместе с ним и поршень-золотп11к. В результате вращешгя в щелевом уплотиеш1и возникает аэродинамll lсс1 ая сила, котора51 исклloчает касание попшень-золотником стенок ц 115 линдра. 113110.1IIL IIIIL газом детандерпой 1юлоcTII происходит до теx. пор, пока действие газовых сил компрессорной полости и инерционных сил иа поршень-золотник нс будет равно действшо газовых сил детандерпой полости па

20 поршень-золотш1к. При равенстве этих сил поршень-золотник начнет перемещаться влево.

Газ в детандер ой полости, расширяясь, охлаждается и производит работу, которая идет на сжатие газа в компрессорной полости. В

25 момент совпадения капала 11 с окном 7 происходит выпуск холодного газа из дстапдерной полости. Выходящий газ, проходя через турбоколесо, вращает его, а вместе с иим и поршень-золотш1к в том же направлешш, что

30 и при наполнении детандериой полости. Вращеш1е поршень-золотника в промежутке между наполнением и опорожненпем детандерпой

294059 у г

Составитель В. Ивочкин

Корректор T. А. Китаева

Редактор T. Ф. Гаврикова Техред 3. H. Тараненко

Изд. № 298 Заказ 687/11 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Рау1нскан наб., д. 4!5

ТипограФия, пр. Сапунова, 2

1олости осуществляется за счет инерционных ил. По окончании выпуска холодного газа из детандерной полости цикл повторяется.

Предмет изобретения

Детандер со свободным поршнем, содержащий цилиндр с окнами впуска и выпуска рабочего газа и поршень-золотник, отличающийся тем, что, с целью исключения касания поршень-золотником стенок цилиндра, в поршеньзолотнике установлено турбоколесо, которое придает поршень-золотнику вращательное движение.