Поршневой прямоточный детандер

 

369350

Союз Советских

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ и АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Социалистических

Республик Ф

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 16.111.1970 (,% 1414314/24-6) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет-Опубликовано 08.11.1973. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25Х.1973

М. Кл. F 25b 9/00

F 04b 39/08

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

1 ДК 621.512:621.57.012,4 (088.8) Авторы изобретения

В. М. Худзинский, П. П. Курбацкий, Н. А. Худзинская и В. П. Павлов

Заявитель

I" 1А 1л

ПОРШНЕВОЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ ДЕТАНДЕР

Известен поршневой прямоточньш детандер, содержащий цилиндр с крышкой, впускной и выпускной клапаны, сочлененные с поршнем при помощи механизмов привода. Б таком детандере впускной клапан помещен в крышке, а выпускной — на боковой стенке цилиндра или в головке поршня. Недостатком детандера является то, что тепловой поток из окружающей среды по стенке цилиндра и поршню подводится непосредственно к холодному газу FIB выходе из детандера, что снижает эффективность его работы.

В предлагаемом детандере выпускной клапан помещен в крышке, впускной клапан расположен на боковой стенке цилиндра в зоне нижней мертвой точки и механизм привода впускного клапана выполнен в виде поворотного двуплечего рычага, одно плечо которого сопряжено с клапаном, а другое связано с подпружиненным упором, закрепленным на поршне.

Такое выполнение детандера позволяет повысить его термодинамическую эффективность за счет приближения процесса расширения газа к адиабатическому, так как тепловой поток из окружающей среды, поступающий по цилиндру, отводится сжатым газом на входе в детандер, а тепловой поток, поступающий по поршшо, отводится газом в процессе расширения его в цилиндре детандера.

На чертеже показан описываемый детандер, разрез.

Детандер содержит цилиндр 1 с крышкой 2.

Впускные клапаны 8 расположены симметрично с двух сторон на боковой стенке цилиндра в зоне нижней мертвой точки и снабжены седлом 1, пружиной о и резьбовым фланцем 6.

Впускной клапан сочленен с поршнем 7 при помощи механизма привода, который выпол10 нен в виде поворотного двуплечего рычага 8, сидящего на оси 9. Одно плечо рычага сопряжено с клапаном, а другое связано с закрепленным на поршне упором 10, снабженным пружиной 11. На поршне установлены также

15 втулки 12 и 18. Выпускной клапан 14 помещен в крышке 2 и также сочленен с поршнем при помощи механизма привода, выполненного в виде тяги 1о. В расточке поршня расположены пружины 16, упор 17 и втулка 18. Клапан И

20 имеет пружину 19.

Детандер работает следующим образом.

При движсн III поршня 7 и в. м. т. упор 10 касается рычага 8. Так как усилие пружины

11 меньше усилия на впускной клапан 8 за

25 счет перепада даьлений в цилиндре и на входе в детандер и усилия пружины о, то клапан остается закрытым, а пружина 11 сжимается до тех пер, по«а втулка 18 не подойдет к упору 10. Тогда нод действием поршня рычаг 8

30 повертывается вокруг оси 9 и открывает кла369350

Предмет изобр".òå ï и я

Составитель Г.,Вайнштейн

Текред Л. Грачева

Р:"диктор А. Пейсоченко Корректор Е. Миронова .7:! i, I!! 1.1.(3 11âä ¹ (2о 1 1 ираж о/((Подииоиос

:: ((1((ИТ(11 Коли оса ио дотам изооре!!Bèé и оскрьп ll(ири Совете Миии роз ССС(МоскГ;Ь ?К- т,), 1 ;и!Нская иио.,:1. 4(о .):», то:. Ео,трсиского ти;и:в "сика и дитсти; гв, ..оо ипин1ни и киижиой торгоатн пан 8, который yIIePxcIIIIaeTc>I в o I

После открытия впускного клапана, когда поршень, пройдя в. м. т., движется к п. м. т., идет процесс наполнения цилиндра. Когда втулка 12 достигает упора 10, клапан 8 под действием пружины 5 закрывается и начинается процесс расширения газа.

При приближении поршня к н. м. т. втулка

1i8 через тягу 15 открывает клапан 14 и начинается процесс выпуска газа. Клапан 14 удерживается в открытом положении пружиной

19. Далее при движении поршня к в.м.т. выпуск газа продолжается до тех пор, пока тяга 15 не достигнет упора 17. Клапан 14 закрывается под действием пружины 16. При дальнейшем движении поршня к в.м.т. после закрытия клапана 14 открываются клапаны 8 и цикл повторяется.

Меняя соотношение плеч рычага 8, можно изменять величину усилия, действующего на поршень при открытии впускного клапана.

Степень наполнения детандера определяют величиной свободного хода упора 10, а величину обратного поджатия регулируют изменени5 ем расстояния от втулки 18 до упора 17.

Поршневой прямоточный детандер, содер(о жащий цилиндр с крышкой, впускной и выпускной клапаны, сочлененные с поршнем при помощи механизмов привода, отличаюи(ийся тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности, выпускной клапан поме15 щен в крышке, впускной клапан расположен на боковой стенке цилиндра в зоне нижней мер ТВОЙ точки, и механ изм привода впускного клапана выполнен в виде поворотного двуплечего рыча;à,,одно плечо которого сопряжено с

20 KJIBIIBHQM, а другое связано с подпружиненным упором, закрепленным на поршне.