Поршневой детандер Советский патент 1985 года по МПК F25B9/00 

«

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

Известен поршневой детандер, содержащий цилиндр с бкнами на боковой поверхности и размещенный в нем поршень с каналами для прохода газа, каналы впуска и вьтуска с сервоприводами, которые соединены трубопроводами с окнами цилиндра, а на выходе сервоприводь снабжены регулировочными иглами ij .

В данной конструкции невозможно осуш,ествить автоматический запуск и автоматическое регулирование производительности путем изменения величины отсечки, а также существует зависимость работы,клапано от числа оборотов детандера, от состояния газа в цилиндре и от гидравлики трубопроводов, что .не позволяет обеспечить надежную работу детандера на различных режимах работ ты.

Наиболее близким к изобретению п технической сущности является поршнвой детандер, содержащий расширительный цилиндр, клапан впуска и электромагнитный клапан вьтуска с сервоприводом, рабочая полость которого посредством соединительного трубопровода.подключена к полости цилиндра 2J .

Недостатком известного детандера является то, что он работоспособен только в ограниченном диапазоне чисел оборотов и давлений в конце процесса, расширения.

Цель изобретения - расширение диапазона рабочих режимов.

Поставленная цель достигается тем, что поршневой детандер, содержащий расширительный цилиндр, клпан впуска и электромагнитный клапан вьтуска с сервоприводом, рабочая полость которого посредством содинительного трубопровода сообщена с полостью цилиндра, содержит регулирующий вентиль с системой электронного-управления, установленный на соединительном трубопроводе , а также датчик положения поршня и сигнальное устройство сервопривода,- подключенные к системе электронного управления вентиля.

На чертеже изображен предлагаемый детандер, общий вид.

3384 .

Детандер содержит расширительный цилиндр 1, клапан 2 впуска, электромагнитньй клапан 3 вьтуска с сервоприводом, рабочая полость 4 которого

5 посредством соединительного трубо- провода 5 подключена к полости цилиндра 1, регулирующий вентиль 6 с электронной системой 7 управления, установленный на соединительном

0 трубопроводе 5, а также датчик 8 положения поршня и сигнальное устройство 9 сервопривода, подключенные к системе 7 электронного управления вентиля 6. Электромагнитный

5 клапан выпуска 3 имеет электромагнит 10 и коллектор выпуска 11 , седло 12-, запорную тарелку 13 со штоком 14, пружины 15 и ползун 16. В цилиндре 1 установлен поршень 17.

0 Детандер работает следующим образом.

В нижней мертвой точке открывается клапан 2 впуска, происходит впуск и наполнение цилиндра 1 рабочим

5 газом. После закрытия клапана 2 впуска начинается процесс расшире-ния рабочего газа. На части хода поршня 17 к верхней мертвой точке по обмотке электромагнита 10 прод пускают ток, а поршень 17 открывает проход рабочему газу из полости цилиндра 1 по трубопроводу 5 и регулирующему вентишо 6 в полость сервопривода 4. Для Предотвращения преждевременного открытия клапана выпуска 3 регулирующий вентиль 6 прикрывается, увеличивая гидравлическое сопротивление трубопровода 5 таким образом, чтобы клапан вьтуска 3 открылся вблизи верхней мертвой точки с оптимальным опережением на открытие. Происходит выхлоп и выталкивание расширенного рабочего газа из цилиндра 1 в вьтускной коллектор 11. РабЬчий газ из полости сервопривода 4 через пазы в седле 12, которые открываются при нахождении ползуна 16 в верхнем положении, также сбрасывается в вьтускной коллектор 1i. При поршня 17 к верхней мертвой

точке электромагнит 10 обесточивается и запорная тарелка 13 под действием пруясины 15 и собственного веса садится на седло 12. Начинается процесс обратного сжатия. Дгшее цикл

повторяется.

При увеличении числа оборотов и при снижении давления в конце про3 1193384

цесса расширения в результате регули-Электронная система .7 работает

рования или при переходе в парожид-следующим образом,

костную область регулирующий вен-При нахождении пррщия 17 вблизи

тиль 6 приоткрьшается, увеличиваяи в верхней мертвой точке в электсигнал в сервопривод, и обеспечи-j ровную систему 7 поступают сигналы

вается открытие клапана выпуска вот сигнального устройства 9 и

любых режимах.датчика 8 положения поршн. ЭлектДля дистанционного и автомати-фазового сдвига импульсов .и подает

ческого регулирования оптимального ,,(, на электропривод регулирующего венположения регулирующего вентиля 6тиля 7 сигналы на открытке, оста-введена электронная система 7.нов или закрытие. ронная система,7 производит анализ

ПОРШНЕВОЙ ДЕТАНДЕР., содержащий расширительный цилиндр, клапан впуска и электромагнитный клапан выпуска .с сервоприводом, рабочая полость которого посредством соединительного трубопровода сообщена с полостью цилиндра, отличающийся тем, что, с целью распшрениядиапазона рабочих режимов, детандер содержит регулирующий вентиль с системой электронного управления, .установленный на соединительном трубопроводе, а также датчик положения поршня и сигнальное устройство сервопривода, подключенные к систе- ме электронного управления вентиля.. (Л