Поршневая холодильно-газовая машина

 

D< .i (:()атчс п о4ате ò...:о--: -: .:есквоо

9ибпиотс;";л:., " .", о,;г,л

О П И С А Н И Е „0 416527

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 24.04.72 (2! ) 1775874 24-6 с присоединением заявки М (32) Приоритет

Опубликовано 25.02.74. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 06.09.74 (51) т1 К 1 Г. 251) 9 00

Гасударственный комитет

Совета министров СССР во делам изооретений и откро1тий (53) УДК 621.574(088.8) (72) Авторы изобретения

Б. Н, Муринец-Маркевич, В. Н. Замошников, T. В. Утемов и В. И. Красуля (71) Заявитель Физико-технический институт низких температур АН Украинской ССР (54) ПОРШНЕВАЯ ХОЛОДИЛ ЬНО-ГАЗОВАЯ МАШИНА

Изобретение относится к устройствам для получения низких температур.

Известны поршневые холодильно-газовые машины для получения низких температур, содержащие тепловой компрессор и детандер, работающие от общего привода, и установленные в линии связи компрессора и детандера теплообменники и регенераторы.

Цель изобретения — повысить эксплуатационную надежность и снизить энергозатраты.

Это достигается тем, что поршень детандера выполнен дифференциальным и полость, образованная дополнительно в цилиндре детандера, подключена к линии связи между теплообменниками.

На чертеже показана описываемая поршневая холодильно-газовая машина.

От коленчатого вала 1 с помощью шатуна

2, крейцкопфа 3 и штока 4 приводится поршень 5 теплового компрессора 6 и с помощью шатуна 7 — дифференциальный поршень, содержащий поршень 8 детандера 9 и дополнительный поршень 10. Тепловой компрессор 6 содержит нагреватель 11. В линии 12 связи полости 13 теплового компрессора 6 и полости

14 детандера 9 установлены регенераторы 15 и 16 и теплообменники 17 и 18. Дополнительная полость 19, образованная поршнем 10 в цилиндре 20 детандера 9, трубопроводом 21 подключена к линии 12 между теплообменниками 17 и 18. Полость 22 теплового компрессора 6 также связана с линней 12. В меcI.e выхода штока 4 цилиндр 23 теплового компрессора 6 содержит уплотнение 24. Картер 25 имеет ооратный клапан 26 н через редуктор 27 подключен к баллону с газом, из которого происходит зарядка снстсмы газом.

10 Холодильно-газовая машина работает по замкнутому рсгснсративному циклу, в котором повторно используется одно и то жс количество рабочего газа, например, гелия.

Цикл состоит Iia четырех фаз и осущсств15 ляется за один ооорот коленчатого вала 1.

Цикл начинается с момента, когда поршень

8 детандера 9 находится в нижней мертвой точке, поршень 5 компрессора 6 в этот момент находится в промежуточном положении.

20 При движении поршня 5 Bi»ia газ пз полости 22 вытесняется в полость 13, температура в которой поддерживается с помощью нагрсВа l c.IsI 1 1 выше гсмпсрат ры ol py>I alomci1 среды. Давлсппс газа в полости 13 увслнчнва25 cTcsi, уBc.III IliBasl дaB. Iclilic Bo Bccil ciici C IC. O;I,— новрсмснно поршень 8 детандсра 9 и дополнительный поршень 10 перемещаются в верхней мертвой то|не, вытесняя газ пз полостей

14 и 19 в полость 13. Гaa, выталкIIBacul пз

30 по10cTII 14, Q IIIII?Iac Teil çî от ооьск1а охtlaH4416527 дения и насадки регснератора 16. Газ, поступающий в полость 13 нагревается, отнимая тепло от насадки рсгенератора 15. Поршень 5 движется вверх, переталкивая газ из полости 13 в полость 22. Поршни 8 и 10 переходят через верхнюю мертвую точку. Газ, поступающий из полости 13, нагревает насадку регенератора 15 и охлаждается в теплообменнике 17 до температуры окружающей среды. Газ, поступающий в полость 14, охлаждается в регенераторе 16 ниже температуры окружающей среды.

Так как давление в картере 25 пижс давления в системе, на поршень 10 действует сила, перемещая его и поршень 8 детандера 9 в нижнюю мертвую точку. Газ над поршнем 8 расширяется, температура его понижается.

Усилие, передаваемое поршнем 10 через шаT) í 7, коленчатый вал 1, шатун 2 и крсйцкопф

3 на шток 4, перемещает поршень 5, который проходит всрхшою мертвую точку.

Цикл повторяется.

Предмет изобретения

Поршневая холодильно-газовая машина для получения низких температур, содержащая тепловой компрессор и детандер, работающие

10 от общего привода и установленные в линии связи компрессора и детандсра теплообменники и регснераторы, отл ич а ющаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и снижения энсргозатрат, поршень

15 детандера выполнен дифференциальным и полость, образованная дополнительно в цилиндре детацдера, подключена к линии связи между теплообменниками.