СВОБОДНОПОРШНЕВОЙ ДЕТАНДЕР Советский патент 1971 года по МПК F25B9/00 F25B9/06 F04B31/00 

Для получения низких температур путем расширения сжатого газа находят применение, например, в криогенной технике свободнопоршневые детандеры, содержащие рабочий цилиндр с окнами для впуска и выпуска газа, размеш,енный внутри цилиндра поршень с регенератором и каналами для газа, и газораспределительный золотник.

Целью изобретения является упрош,ение конструкции детандера.

Это достигается тем, что золотник выполнен в виде плавающего плунжера и его рабочие полости подключены к полостям теплого конца детандера, образованным между торцами рабочего цилиндра и поршнем, выполненными дифференциальными, для перемещения плунжера золотника вследствие разности давлений газа, действующего на его торцы.

На чертеже изображен предлолсенный детандер, продольный разрез.

В рабочем цилиндре 1 с окнами 2 и 3 соответственно для впуска и выпуска газа размещен поршень 4 с регенератором 5 и каналами

6для газа. Газораспределительный золотник

7выполнен в виде плавающего плунжера. Полости Л и золотника подключены к полостям б и Г теплого конца детандера. Сжатый газ через окна 2 заполняеттеплую полость В цилиндра и регенератор 5 до тех пор, пока поршень 4 не. перекроет окна 2 (происходит

предварительный впуск газа). Сжатый газ из полости В через окна 8 и 9 поступает в полость Л и перемещает золотник 7 в крайнее нижнее положение. Это обеспечивает проход сжатого газа через окна 10, 9, 8 Б теплую полость В цилиндра на всем пути перемещения поршня 4 в крайнее нижнее положение. В крайнее нижнее положение поршень перемещается вследствие разности сил, действующих на него со стороны холодного и теплого концов детандера. При перемещении поршня газ перетекает из теплой полости В в холодную полость Д через регенератор 5, в котором осуществляется теплообмен между газом и

наполнителем регенератора. По достижении поршнем 4 крайнего положения происходит выпуск газа через каналы 6 и окна 3 и его расширение. Сжатый газ через окна И и каналы 12 поступает в полость Г и неремещает поршень 4 в крайнее верхнее положение. Через окна 13 и 14 сжатый газ из полости Г поступает в полость Б и перемещает золотник 7 в крайнее верхнее положение. Это обеспечивает выход газа из холодной полости Д цилиндра через каналы 6 и окна 8, 9 и /5 на всем пути перемещения поршня 4 в крайнее верхнее положение. Между холодным газом и наполнителем регенератора происходит теплообмен. По достижении поршнем крайнего

ный выпуск газа из полости Г через каналы 12 и окна 16 и впуск сжатого газа в теплую полость В цилиндра. Цикл повторяется.

Предмет изобретения

Свободнопоршневой детандер, например, для криогенных систем, содержащий рабочий цилиндр с окнами для впуска и выпуска газа, размещенный внутри цилиндра поршень с регенератором и каналами для газа и газораспределительный золотник, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, золотник выполнен в виде плавающего цлунжера и его рабочие полости подключены к полостям теплого конца детандера, образованным между торцами рабочего цилиндра и порщнем, выполненными дифференциальными, для перемещения плунжера золотника вследствие разности давлений газа, действующего на его торцы.