ПРЯМОТОЧНЫЙ ПОРШНЕВОЙ ДЕТАНДЕР Советский патент 1968 года по МПК F04B1/00 F25B9/00 F04B53/14 

Известен поршневой прямоточный дета|Нде|р, состоящий из цилиндра с впуокным клапаном и выпускными окнами и поршня. Эта машина, как и детандер любой другой конструкции, предназначена для охлаждения газа в процессе его расширения, близком к изоэнтропическому. Сжйжают газ в низкотемпературных установках в дроосель-ном вентиле. Процесс дросселирования необратим и при применении его неизбежны поте1ри энергии установок сжижения газов.

Известный детаидер применяют для осуществления процесса расширения газа в области влажного пара с одновременным частичным сжижением его.

Удаляется газ через окна в цилиндре, открываемые поршнем в конце хода расширения. Поскольку влажный пар в конце процесса расщирения представляет собой туман из капель жидкости, взвещенных в газе, то удаление этой паро-жидкостной смеси из цилиндра прямоточного порщневого детандера вполне осуществимо.

Однако выпуск расширенного газа из цилиндра машины сопровождается резким изменением направления потока газа (угол между осью цилиндра и ося1М1и выпускных окон составляет 90°), что вызывает эффект сепарации капель л идкости в цилиндре машины. Это

может повлечь за собой захлебывание детандера оставшейся Б его цилиндре жидкостью. Предлагаемый детандер отличается тем, что, с целью более полного удаления жидкости, образующейся над порщнем при изоэнтропичеоком расширении газа в области влажного пара, его поршень выполнен обтекаемой формы, и выпускные окна ра сположены под острым углом к оои цилиндра.

Он может быть использован для сжижения воадуха, природного газа и других газов, критическая температура которых ниже темпе(ратуры окружающей среды. На чертеже изображен детандер предлагаемой конструкции.

Он состоит из цилиндра / с впускным клапаном 2 и выпускными окнами 3, которые выполнены под острым углом к оси цилиндра, и поршня 4.

Сухой газ через впускной клапан поступает о цилиндр. При этом поршень перемещается вниз из верхней мертвой точки. Когда процесс впуска закончен, впускной клапан закрьшают, и происходит процесс расщирения

газа над поршнем в области влажного пара. Порщень 4 идет вниз и в конце расщирения открывает выпускные окна. При этом парожидкостная смесо удаляется из цилиндра. Пройдя нижнюю мертвую точку, поршень идет

обратного сжатия оста1вшегося в цилиндре газа.

При такой конструкции прямоточного поршневого дета|Ндера из цилиндра полностью удаляется полученная в нем жидкость.

Предмет изобретения

Прямоточный поршневой детандер, состоя-. щий -из цилиндра с впускным клапаном и с

выпускными окнами и поршня, размещенного внутри цилиндра, отличающийся тем, что, с целью более полного удаления жидкости, образуюш,ейся над поршнем при изоэнтропическом расширении газа в области влажного пара, поршень выполнен обтекаемой формы, и выпускные окна расположены под острым углом к оси цилиндра.