Газовая криогенная машина Советский патент 1987 года по МПК F25B9/00 

образующими замкнутые полости, соединенные между собой каналом. Поршень 8 сжатия выполнен дифференциальным и снабжен в нижней части манжетным уплотнением 11 и уплотнительной прокладкой 15, образующими компрессионную полость 14, Устройство для очистки хладагента выполнен.о в виде двух параллельно установленных адсорберов (А) 20 и 22, соединенных по входу с полостью 14, а по выходу - с полостью между уплотнениями поршня 8 сжатия.

1

Изобретение относится к криогенно технике, а точнее к криогенным газовым машинам (ГКМ), работающим по циклу Стирлинга,

Цель изобретения - увеличение

времени непрерывной работы.

I

На чертеже представлена схема газовой криогенной машины.

Машина содержит цилиндр 1 расширения с поршнем 2 расширения с установленными на нем кольцевыми поршневыми уплотнениями 3 и 4, которые совместно с цилиндром 1 образуют кольцевую щель 5, регенератор 6, дифференциальный цилиндр 7 сжатия, дифференциальный поршень 8 сжатия с установленными на нем кольцевыми 9 и 10 и манжетным 11 уплотнениями, которые совместно с цилиндром 7 сжа- .тия образуют щели 12 и 13, дополни- тельную компрессионную полость 14, , образованную поршнем 8 и цилиндром 7 сжатия с уплотнительной прокладкой 15 в нижней части, нагнетательный клапан 16, фильтр 17 для очистки от масла газа, поступающего из картера 18 по каналу 19 в .кольцевую щель 13, адсорбер 20, установленный на линии 21, соединяющей дополнительную компрессионную полость 14 с. кольцевой щелью 13, адсорбер 22, установленный на линии 23, соединяющей дополнительную компрессионную полость 14 с кольцевой щелью 12, предохранительны клапан 24, установленный на линии 21, маслоотделитель 25 и фильтр 26, установленный на линии 27, соединяющей

После включения машины происходит отсасывание газа и нагнетание его из полости 14 через А 20 или 22. В этом случае уплотнение 11 выполняет функции всасывающего клапана и поршне&ого уплотнения. Газ после полной очистки подается в цилиндры. Отключение А 20 и 22 для регенерации производится попеременно без остановки машины. .После дегенерации А устанавливают на место. 1 ил.

10

15

20

25

30

35

дополнительную компрессионную полость 14 с линиями 21 и 23, трубопровод 28 для сброса масла из маслоотделителя 25 в картер 18. Кольцевые щели 5 и 12 соединены каналом 29. Адсорбер 22 подсоединяется к линии 23 с помощью разъемных герметичных муфт 30 и 31. Адсорбер 20 подсоединяется к линии 21 С помощью разъемных геометрических муфт 32 и 33. Линии 21 и 23 соединены между собой запорным вентилем 34. I

Машина работает следующим образом.

Машина заполняется рабочим газом (например, гелием) до требуемого давления заполнения. Вентиль 34 закрыт. После вклк1чения машины происходит отсасывание газа из кольцевой щели 13 и картера 18 по каналу 19 через фильтр 17 и нагнетание его из дополнительной компрессионной полости 14 через нагнетательный клапан 16, маслоотделитель 25, фильтр 26, адсорбер 22 в кольцевые щели 12 и 5.. В этом процессе манжетное уплотнение 11 выполняет функции всасывающего клапана и поршневого уплотнения.

В результате нагнетания газа за очень короткий промежуток времени (несколько ходов поршня 8) давление в кольцевых щелях 5 и 12 становится больше (например, на 0,01-0,2 МПа),. чем давление в картере 18 и кольцевой щели -13. Возникший перепад давления полностью исключает проникновение загрязненного газа из картера 18 в цилиндры 7 и 1 через уплотнения 10 и 9 на поршне 8 сжатия и уплот

нения 3 и 4 на поршне 2 расширения. Газ из картера 18 в цилиндры 1 и 7 может проникнуть, пройдя маслоотделитель 25, фильтр 26, адсорбер 22, уплотнения 9 и 3, т.е. после полной очистки газа.

При превьш1ении давления на выходе из адсорбера больше определенного заданного значения открывается предохранительный клапан 24 и избыточный, нагнетаемый из дополнительной компрессионной полости 14 газ, про- .шедший полную очистку в маслоотделителе 25, фильтре 26 и адсорбере 20, сбрасывается в кольцевую щель 13.

Отключение адсорберов для регенерации производится попеременно без остановки ГКМ и ухудшений ее показателей (холодопроизводительности, КПД, времени непрерывной работы, времени выхода на режим). Для этого открывается вентиль 34 и один из адсорберов 20 или 22 путем разъединения герметичных муфт 32, 33 или 30, 31 соответственно отсоединяется от соответствующей линии 21 или 23. ; После регенерации адсорбер устанав Редактор Н. Швыдкая Заказ 4908/39

Составитель И. Гайдаков

Техред А.Кравчук Корректор М. Пожо

Тираж 475Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

. Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ливается на место, вентиль 32 закрывается.

Формула изобретения

Газовая криогенная машина, содержащая цилиндры сжатия и расширения с соответствующими поршнями, снабженными кольцевыми уплотнениями, и устройство для очистки хладагента, о т- л и чающаяся тем, что, с целью увеличения времени непрерывной работы, оба поршня снабжены дополнительными кольцевыми уплотнениями, образующими замкнутые полости, соединенные между собой каналом, а поршень сжатия выполнен дифференциальным и снабжен в нижней части манжетным уплотнением и уплотнительной прокладкой, образующими дополнительную компрессионную полость, причем устройство для очистки хладагента выполнено в виде двух параллельно установленных адсорберов, соединенных по входу с дополнительной компрессионной полостью и по выходу - с полостью между уплотнениями поршня сжатия.

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к криогенным газовым машинам и позволяет увеличить время непрерывной работы машины. Для этого оба поршня 2 и 8 снабжены кольцевыми уплотнениями. 31 23 9 8 7 0 12 Л fTZ. (Л