Газовая криогенная машина Советский патент 1988 года по МПК F25B9/00 

7сл

00 00 05

оо

00

22

26 20

а

Изобретение относится к криоген- ой технике, а конкретнее к устройст- поршневых газовых криогенных машин .

Цель изобретения - повьаиение эксплуатационной надежности, ; На чертеже изображена газовая криогенная , разрез. I Машина содержит регенератор 1, |головку 2 ох.паждения, термостатируе- |мые цилиндры 3 и 4 компрессора и де- :тандера5 в которых размещены порчши ;5 и 6с направляющими качения. Цилиндры установлены в корпусе 7, имею- щем картер 8. Корпус 7 изготовлен из теплопроводного материала и имеет развитую оребренную поверхность, закрытую руба1чкой 9. В корпусе 7 кон- центрично осям цилиндров 3 и А выпол пены щелевые холодильники 10 и 11, соединенные каналом I2 для прохода газа. Внутри холо/гильника 11 встроен щелевой теплообменник 13, имеющий снару ки пазы 14 для прохода рабочего газа, а внутри пазы 15 для прохода охлаждающей жидкости. Теплообменник 13 имеет трубопровод 16 для подвода охлаждающей жидкости и трубопровод 17, которым он coe lлнeн с рубашкой охлаждения корпуса. Рубащка 9 соединна трубопроводом 18 с термостатируе- мыми цилиндрами 3 и 4, которые соединены трубопроводом 19 с теплообменником 20, Который крепится к стенкам картера 8 и трубопроводом 21 соединяется с рубашкой охлаждения электродвигателя 22. Картер 8 разделен перегородками 23 и 24 на отдельные камеры 25-27, сообщаюихиеся между собой газом через фильтры-адсорберы 28 и 29. Камеры 26 сообщаются отдельно с подпоршневыми полостями 30 и 31

Мащина работает следутогщм образом Вращение от вала электродвигателя 22 через муфту передается коленчатом валу и посредством кривошипно-шатун- ного механизма преобразуется в возвратно-поступательное движение порш- ней 5 и 6s при,движении которых осуществляется последовательное сжа- .тие газа, переталкивание уерез холодильники 11 и 10 и регенератор 1 и . расширение газа, т.е. реализуется обратный цикл Стирлинга, в результат головка 2 охлаждается, а тепло сжа тия газа отводатся в холодильниках VO и 11 и теплообменнике 13,

Охлаждение и тепловая стабилизация мащины осуществляется следующим образом.

Ох.паждающая жидкость по трубопроводу 16 поступает в теплообменник 13 и, протекая по пазам 15, воспринимает больщую часть тепла, выделяемого в результате сжатия газа. Затем жидкость по трубопроводу 17 поступает в межреберное пространство корпуса 7, -где она отводит остальную часть тепла сжатия, при этом жидкость нагревается, охлаждая корпус, а так как поверхность оребрения достаточно развита, то температура жидкости на выходе из рубашки корпуса соответствует температуре корпуса 7 и отличается от нее не более, чем на 3-4°.

Из рубащки 9 охлаждения жидкость по трубопроводу 18 поступает в рубаш- ,ки охлаждения цилиндров 3 и 4, осуществляя их тепловую стабилизацию. Затем жидкость по трубопроводу 19 поступает в теплообменник 20, прикрепленный к картеру 8, и по трубопроводу 21 в рубашку охлаждения электродвигателя 22. Выделение тепла в подшипниках качения мало по сравнению с теплом, выделяюпщмся при сжат тин рабочего газа, поэтому.температура охлаждающей жидкости, протекающей через цилиндры и теплообменник 20, прикрепленньш к картеру 8, практически не меняется, а цилиндры и картер принимают температуру, равную температуре жидкости, и она будет отличаться от температуры корпуса не более, чем на 2-3 .

Камеры 25 и,26 сообщаются отдельно с подпоршневыми полостями цилиндров 30 и 31. Так как порщни движутся со сдвигом по фазе, изменение объемов камер 25 и 26 также происходит со сдвигом фаз, что приводит к перетеканию газа из одной камеры в другую через фильтры-адсорберы 28 и 29, очищая газ, находящийся в картере 8.

Формула изобретения

1.Газовая криогенная маишна, содержащая корпус и расположенные в нем цилиндропорщневые группы компрессора и детандера с соответствующими холодильниками, соединенными посредством каналов, отличающая- с я тем, что, с целью повьшгения

3I3868I84

эксплуатационной надежности, цилинд-соединенные между собой посредством

ропоршневые группы вьшолнены с на-фильтров-адсорберов, правляющими качения, а холодильники - 2.Машина поп.1, отличающелевыми, при этом корпус и цилиндро- гщ а я с я тем, что, с целью улучие- поршневые группы выполнены термоста- - ния эффекта термостатирования, внуттируемыми, а нижняя часть корпусари холодильника компрессора дополниразделена перегородками на полости,тельно размещен щелевой теплообменник.

Изобретение позволяет повысить экcплyaтaциoннyl(J надежность . Для этого цилиндропоршневые группы выполнены с направляющими качения, холодильники 10 и 11 - щелевыми. Кор пус 7 и цилиндропоршневые группы выполнены термостатируемыми. Нижняя часть корпуса 7 разделена перегородками 23 и 24 на полости 25, 26, 27, соединенные между собой посредством фильтров-адсорберов 28, 29. Внутри холодильника 11 компрессора размещен щелевой теплообменник 13, что улучшает эффект термостатирования. Охлаждающая жидкость поступает в теплообменник 13, воспринимая большую часть тепла, выделяемого при сжатии газа. Затем жидкость поступает в межреберное пространство корпуса 7, охлаждая его. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.