Поршневой детандер Советский патент 1959 года по МПК F25B9/00 F25B9/06 F04B1/00 

Изобретение относится к поршневым детандерам для расширения различных газов.

В отличие от адиабатического процесса, который обычно совершается в известных поршневых детандерах, процесс расширения газов в описываемом детандере приближен к изотермическому, что уменьшает необратимость этого процесса. Для этого в цилиндр детандера встроен теплообменник, в котором происходит подогрев газа в процессе его расширения каким-либо посторонним теплоносителем.

На чертеже изображен вид детандера.

В цилиндр / детандера между крайним верхним положением поршня 2 и головкой 3 цилиндра, встроен трубчатый теплообменник 4, межтрубное пространство которого выполнено циркулируюшим теплоносителем. Клапаны 5 к 6 служат для впуска и выпуска расширяюш,егося газа. Внутрь цилиндра налита рабочая жидкость в таком количестве, что в верхнем положении поршня 2 она полностью заполнила трубки теплообменника 4. Рабочая жидкость должна быть трудно испаряемой, химически нейтральной и легко текучей. Кривошипно-шатунный механизм 7 имеет обычную конструкцию.

С некоторым опережением момента прихода поршня 2 в верхнее положение Открываются впуокные клапаны 5 для газа. Газ, расширяясь, заполняет трубки теплообменника 4, вытесняя оттуда рабочую жидкость, которая, надавливая на поршень 2, опускает его. При расширении газа в трубках теплообменника теплоноситель, циркулируюший в межтрубном пространстве, отдаст газу тепло. При этом, в зависимости от плош.ади поверхности теплообмена и прочих факторов температура газа при расширении может сохраняться приблизительно постоянной.

После расширения газа и падения его давления начинается выталкивание газа поршнем 2 через выпускные клапаны 6 и заполнение трубок теплообменника рабочей жидкостью, затем весь цикл повторяется.

Описываемый детандер может найти применение в холодильных циклах для получения низких температур циркулируюшего в теплообменнике агента.

№ 119538

Предмет изобретения

Поршневой детандер для расширения различных газов, отличающийся тем, что, с целью приближения процесса расширения к изотермическому, что уменьшает необратимость этого процесса, в цилиндр детандера встроен теплообменник, в котором происходит подогрев газа в процессе его расширения каким-либо посторонним теплоносителем.

2