Детандер

 

° еи но-т .

". е г(ая о о. иогека Ь г а

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОЛ HCAH

ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ

623066 (61) Дополнительное к авт. свид (22) Заявлено 22.09.76 (21) 2406 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.09.78.Бюл (45) Дата опубликования описа

М. Кл, F 25 В 9/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

УДК621.572 (088.8) В. П. Беляков, В, Д. Коваленко, Ю. И, Духанин, В, С. Богданов и Г. Н. Кочева (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ДЕТАНДЕР

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

Известны детандеры, содержащие расширительный цилиндр, подключенный к линии прямого технологического потока, и тормозной цилиндр, поршни которых связаны с приводным кривошипно-шатунным механизмом, а также систему газораспределения обоих цилиндров (1).

1О

Недостатками известных конструкций являются использование высокообъемных компрессорных цилиндров и применение высоконапряженных кривошипно-шатунных баз.

Целью изобретения является повышение компактности, уменьшение веса и повышение эксп уатационной надежности детандера.

Поставленная цель достигается тем, что система газораспределения тормозного цилиндра выполнена в виде впускного окна, подключенного к магистрали прямого технологического потока, и выпускного клапана, подключенного к той же магистрали, а кривошипно-шатунный механизм выполнен в виде шарнирно-сочлененных под углом !20—

180 шатунов, один из которых, соединенный с поршнем расширительного цилиндра, выполнен прицепным.

На фиг. изображен детандер, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез.

Детандер содержит холодопроизводящую ступень, включающую поршень 1, расширительный цилиндр 2, клапаны 3 и 4 впуска и выпуска, соединенные магистралями 5 и 6 прямого и обратного технологических потоков; тормозную пневматическую ступень, вкгпочающую поршень 7, тормозной цилиндр 8 с окном 9 впуска и клапаном выпуска 10, которые подключены магистр. лями

11 и 12 и регулирующими вентилями 13 и

14 к магистрали 5 прямого технологического потока.

Кривошипно-шатунный механизм, выполненный в виде шарнирно-сочлененных под углом 120 — 180 прицепного 15 и главного

16 шатунов относительно оси главного шатуна 16, закрепленного на коленчатом валу 17, на котором установлен маховик 18 и поршень-противовес 19. Поршень 1 соединен с прицепным шатуном 15, а поршень 7— с главным шатуном 16. Газовая магистраль

12 подключена к холодильнику 20.

623066

Детандер работает следующим образом.

При нахождении кривошипа коленчатого вала 17 вблизи нижней мертвой точки (НМТ) открывается клапан впуска 3 детандера и впускное окно 9 сообщается с полостью тормозного цилиндра 8. Рабочий газ из магистрали 5 прямого технологического потока одновременно поступает в полость цилиндра 2 детандера и через магистраль

11 и вентиль 13 в тормозной цилиндр 8.

При движении поршней 7 и 1 к верхней мертвой точке (ВМТ) происходит наполнение и расширение рабочего газа в полости цилиндра 2 детандера и выталкивание газа через выпускной клапан 10, магистраль 12 и вентиль 14 из полости тормозного цилиндра 8 в магистраль 5 прямого потока, где газ смешивают с основным технологическим потоком и направляют в холодильник 20.

Вблизи ВМТ открывается клапан выпуска 4 детандера. Под действием энергии газа, оставшегося в мертвом объеме тормозного пневмоцилиндра 8, и энергии, запасенной маховиком 18, происходит выталкивание расширившегося рабочего газа из полости цилиндра 2 и движение поршней 1 и 7 к !!МТ. !

1ри подходе поршней 7 и к НМТ закрывается клапан выпуска 4 и открываюI ñë клапан впуска 3 и окно 9 тормозного цилиндра 8. Затем рабочий цикл повторяется.

Использование в рабочем цикле тормозного цилиндра газа с параметрами прямого технологического потока позволяет на порядок уменьшить диаметр тормозного цилиндра, а выполнение шатуна 15 детандера прицепным, шарнирно-сочлененным под углом

120 — 180 с главным шатуном 16, позволяет уменьшить механические нагрузки на коленчатый вал.

Формула изобретения

1. Детандер, содержащий расширительный цилиндр, подключенный к линии прямого технологического потока, и тормозной цилиндр, поршни которых связаны с приводным кривошипно-шатунным механизмом, а также систему газораспределения обоих цилиндров, отличающийся тем, что, с целью повышения компактности и уменьшения веса, система газораспределения тормозного цилиндра выполнена в виде впускного окна, подключенного к магистрали прямого технологического потока, и выпускного клапана, подключенного к той же магистрали.

2. Детандер, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, кривошипно-шатунный механизм выполнен в виде шарнирно-сочлененных под углом !20 — !80 шатунов, один из которых, соединенный с поршнем расширительного цилиндра, выполнен прицепным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Страхович К. И. и др. Расширительные машины, 1966 г., с. 101 — 108.

623066 фиг. 1

Составитель Т. Савина

Редактор N. Васильева ТехредО. Луговая Корректор Е. Папп

Заказ 4888 38 Тираж 666 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4