Газовая криогенная машина Советский патент 1984 года по МПК F25B9/00 

Изобретение относится к криогенной технике.

Известны газовые криогенные машины, содержащие компрессорный и вытеснительный поршни и кривошипношатунный механизм

Недостатком известных газовых криогенных машин являются большие механические потери в механизме движения и большой уровень вибрации.

Известна газовая криогенная машина, содержащая компрессор, расширитель, управляющую полость с поршнем, жестко связанным с расширителем, гидравлический привод с вращающимся распределительным устройством, ротор 2 .

Недостатком известной машины является то, что для обеспечения ее работоспособности распределительное устройство и ротор должны вращаться с разными угловыми скоростями и, кроме того, оси их вращения должны быть смещены,что требует введения дополнительной механической передачи между валом распределительного устройства и ротором. Это значительно усложняет конструкцию машины, снижает ее ресурс. Кроме того, невозможно оперативное изменение частоты циклов и угла сдвига фаз перемещения поршней.

Цель изобретения - увеличение удельной.холодопроизводительности и упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, ,что в газовой криогенной маинине, содержащей компрессор -и расширитель, имеющие гидравлический привод, снабженный ротором, и вращающееся распределительное устройство, подключенное к компенсационной емкости, распределительное устройство выполнено в виде автономных секций соответст-. венно для компрессора и расширителя, установленных на одном валу с ротором с возможностью смещения одна относительно другой и выполненных с числом нагнетательных и всасывающих каналов не меньшим двух. Секции распределительного устройства могут быть выполнены в виде дисков.

На чертеже представлена схема криогенно-газовой машины.

Криогенная газовая машина содержит компрессор 1, расширитель 2, секции распределительного устройства 3, компенсационную емкость 4, двигатель5, приводящий в движение жидкостной насое 6.

Криогенная газовая машина работает следующим образом.

При нахождении поршня компрессора 1 в нижней мертвой точке, а рас0 ширителя 2 в верхней мертвой точке жидкость под давлением направляется на секции распределительного устройства 3, которые расположены таким образом, что жидкость под давлением

5 поступает только к поршню компрессора 1, что заставляет его перемещаться вверх. Происходит сжатие рабочего тела. При повороте секций распределительного устройства 3 жидкость изпрд поршня расширителя 2 через распределительное устройство поступает в компенсационную емкость 4 и рабочее тело перемещается из полости сжатия в полость расширения. При дальнейшем движении секции распределительного устройства 3 перекрывают поток жидкости, вытекающий из-под поршня расширителя 2 и соединяют полость под поршнем компрессора ,1 с компенсационной емкостью 4. Поршень

0 компрессора 1 движется вниз и происходит дальнейшее расширение рабочего тела. Далее, секции распределительного устройства подключают поток жидкости к полости под поршнем рас5 ширителя 2. При достижении секциями распределительного устройства 3 первоначального положения весь процесс повторяется.

0 В многоступенчатом варианте газовой криогенной машины каждая ступень расширения имеет отдельные секции распределительного устройства, что позволяет на каждой ступени установить оптимальный ход поршней и опти мальный сдвиг фаз между движениями поршней.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить холодо0 производительность и термодинамичес кую эффективность работы машины.

1. ГАЗОВАЯ КРИОГЕННАЯ МАШИНА, содержаний компрессор и расширитель имеющиегидравлический привод, снабженный ротором, и вращающееся распределительное устройство, под- ключенное к компенсационной емкости, отличающаяся тем, что, с целью увеличения удельной холодопроизводительности и упрощения конструкции, распределительное устройство выполнено в виде автономных секций соответственно для компрессора и расширителя, установленных на одном валу с ротором с возможностью смещения одна относительно другой и выполненных с числом нагнетательных и всасывающих каналов не меньшим двух. 2. Машина по п. 1, о т ли ч а ющ а я с я тем, что секции распределительного устройства выполнены в виде дисков. «1