ПОРШНЕВОЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ ДЕТАНДЕР Советский патент 1968 года по МПК F04B53/10 F25B9/00 

Известны поршневые прямоточные детандеры с внутренним приводом клапанов. Поршневое уплотнение в них расположено в рабочей зоне цилиндра, а выпускной клапан - либо в головке цилиндра, либо в поршне.

Основное отличие предлагаемого поршневого прямоточного детандера состоит в том, что выпускной клапан расположен в нижней части цилиндра. Это позволяет при сохранении принципа прямотока увеличить проходные сечения для газа и дает возможность вынести поршневое уплотнение из наиболее холодной зоны, что упрощает эксплуатацию и снижает тепловыделение в рабочей области, повышая к.п.д. детандера.

Запорный элемент выпускного клапана представляет собой пластину с выступами, входяшими в пазы поршня. Кроме того, для упрош;ения конструкции привод запорного элемента выполнен в виде размещенной на поршне подпружиненной втулки для закрытия клапана и буртиков в верхней части поршня для его открытия.

На чертеже схематически изображен описываемый прямоточный детандер.

В цилиндре детандера помещен поршень 2 и смонтированы впускной клапан 3 и кольцевая пластина 4 выпускного клапана с пружиной 5. Пластина 4 имеет выступы 6, входящие в пазы 7 поршня. Пластина 4 размещена в цилиндре так, что при крайнем нижнем положении поршня она находится в отжатом от седла 8 клапана состоянии благодаря буртикам 9 поршня, образованным в верхней его части пазами 7. Па поршне размещена втулка 10 с пружиной // для закрытия клапана и установлено уплотнение 12.

Открытие выпускного клапана происходи при приблил ении поршня к мертвой точке, когда буртики 9 норшня отжимают пластину 4 от седла 8. Пружина 5 удерживает пластину 4 в открытом положении до тех пор, пока втулка 10, опирающаяся на пружину 11, не коснется пластины 4. Так как пружина 11 жестче, чем пружина 5, клапан закроется и

5 начнется процесс обратного сжатия газа в цилиндре.

В процессе наполнения и расширения газа выпускной клапан закрыт за счет разности давлений перед клапаном и за ним.

0 Поршневое уплотнение 12 вынесено из рабочей зоны цилиндра и может быть расположено на любом температурном уровне. Это позволяет значительно сократить подвод тепла к рабочему газу при выполнении вытеснителя (части поршня за уплотнением) из материала с пониженной теплопроводностью.

пан и кольцевой подпружиненный выпускной клапан с запорным элементом, имеющим привод от поршня, отличающийся тем, что, с целью повышения к.п.д., запорный элемент выпускного клапана выполнен в виде пластины с выступами, входящими в пазы поршня.

2. Детандер по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, привод запорного элемента выпускного клапана выполнен в виде размещенной на поршне подпружиненной втулки для закрытия клапана и буртиков в верхней части поршня для его открытия.