СВОБОДНОПОРШНЕВОЙ ДЕТАНДЕР Советский патент 1970 года по МПК F25B1/02 F02B71/00 

Известны свободнопоршневые детандеры с Компрессорным и детандерным цилиндрами и поршнем. В указанных детандерах поршневые группы динамически неуравновешены.

Предлагаемый детандер-компрессор отличается от известных наличием противовесов, суммарная масса которых равна массе поршня. Зубчатые рейки поршня и противовесов находятся в зацеплении с установленными между ними шестернями.

Па чертеже изображен предлагаемый детандер.

Он содержит поршень 1, размещенный в детандерном 2 и компрессорном 3 цилиндрах. Поршень выполнен с зубчатыми рейками 4 и противовесами 5, суммарная масса которых равна массе поршия. Зубчатые рейки 4 и 5 поршня и противовесов находятся в зацеплении с установленными между ними шестернями 7. Для упрощения детандер и компрессор выполнены с бесклапанным газораспределением, осуществленным у детандера окнами 8 и 9 в цилиндре и каналами 10 в порщие, а у компрессора - окнами 11 V. 12 ъ цилиндре и каналами 13 в порщне. Для разгрузки буферных полостей противовесы снабжены сквозными отверстиями 14. При работе сжатый газ поступает в цилиндр детандера 2 через окна 8 и каналы 10 в поршне. Поршеиь перемещается

вниз, в цилиндре детандера происходит сначала наполнение, а шрсле разобщения окон 8 и каналов 10 - расширение газа и понил ение его температуры. Когда поршень открывает окна 9, происходит выпуск расширенного газа. При этом в цилиндре компрессора 3 происходит сжатие и нагнетание газа через каналы 13 и окна //. При перемещении поршня 1 вниз противовесы 5 движутся вверх с такой же скоростью.

После достижения наружной мерной точки поршень 1 под действием газа, расширяющегося из мертвого пространства компрессора, начинает перемещаться вверх, а противовесы 5 - вниз. В цилиндре компрессора 3 происходит расширение оставшегося в объеме мертвого пространства газа, а после открытия поршнем окон 12 - наполнение цилиндоа. В цилиндре детандера 2 при этом происходит сжатие оставшегося после выпуска газа, а при достижении поршнем верхней мертвой точки - наполнение, после чего цикл повторяется.

25

нями механизма синхронизации, отличающийся тем, что, с целью обеспечения динамической уравновешенности, механизм синхронизации снабжен противовесами с суммарной массой, равной массе поршня, связанного с противовесами при помощи шестерен.