ГАЗОВАЯ УСТАНОВКА Советский патент 1972 года по МПК F25B9/00 F25B9/14 

Изобретение относится к технике получения низких температур.

Известны холодильно-газовые установки с компрессионной холодильно-газовой машиной, работающей, например, по циклу Стирлинга, Джиффорда-Мак-Магона в первом контуре, и имеющие регенеративный теплообменник, включенный во второй контур.

Цель изобретения - повышение термодинамической эффективности установки. Это достигается тем, что второй контур выполнен в виде холодильно-газовой машины, работающей по тому же циклу, что и в нервом контуре, но в противофазе.

На фиг. 1 показана предлагаемая установка с компрессионной холоднльно-газовой машиной, работающей по циклу ДжиффордаМак-Магона; на фиг. 2 - то же, с компрессионной холодильно-газовой машиной, работающей по циклу Стирлинга.

Установка (см. фиг. 1) содержит две одинаковые ио геометрическим размерам компрессионные холодильно-газовые машины 1 и 2, работающие в противофазе по циклу Джиффорда-Мак-Магона. Каждая машина состоит из вытеснителей 3-5 первой, второй и третьей ступеней, перемещающихся в цилиндрах 6-S, соответственно, при помощи траверсы 9 и штока 10. Газ из общего компрессора 11 поступает в машину 1 через впускной

клапан 12 и в машину 2 через впускной клапан 13, а. из машин / и 2 -в компрессор через выпускные к;|апаны 14 и 15, соответствеино. Кроме того, машины сод&ржат регенераторы 16 л 17 первой и второй ступеней и рекуперативный теплообменник 18.

Холодильный цикл каждой ман1ины состоит из четырех фаз. В машине 2 цикл осуществляется в следующем порядке.

Впуск. Вытеснители 3-5 находятся в верхнем положении, впускной клапаи 13 открыт, выпускной клапан 15 закрыт. Газ высокого давления из компрессора 11 заполняет по.:1ость А и регенераторы 16 и 17.

Наио.чиеиие. Вытеснители -5 опускаются в иижиее положение. Газ из полости Л через насадки регенераторов 16 и 17 п теплообменник 18 перетекает в полости Б. Газ охлаждается, объем его уменьшается. Впускиой клапан 13 открыт, и в систему поступает дополнительное количество газа.

Расширение. Вытеснители 3-5 находятся в нижнем положении. Впускной клапан 13 закрывается, выпускиой клапан /5 открывается.

Газ в низкотемпературных полостях Б, В Г цилиндров 8-6, соответственно, расширяется и охлаждается. после чего клапан 15 закрывается, а впускной клапан 13 открывается. Цикл повторяется. Холодильный цикл в машине / осуществляется аналогично, но в противофазе за счет смещения на 80° но углу поворота нриводного вала. Встречный поток газа в теплообменнике 18 обеснечивается при одновременном протекании пропессов расщирения и выталкивания в машине 2 со внуском и наполнением в мащине /. Установка (см. фиг. 2) содержит две одинаковые но геометрическим размерам комнрессиопные холодильно-газовые машипы 19 и 20, работающие по циклу Стирлинга. Мащины состоят из компрессоров 21 и 22, расширителей 23 и 24, холодильника 25, регенераторов 26 и 27 и теплообменника 28. Сжатый газ из компрессоров 21 и 22 поступает через холодильник 25, регенераторы .26и 27 и теплообменник 28, где его температура понижается, в расширители 23 и 24 для дальнейшего нонижения температуры. Газ отдает холод потребителю и возвращается в компрессоры 21 и 22. Поршни компрессоров и расщнрители движутся с разностью фаз 180°. Предмет изобретепия Холодильно-газовая установка с компрессионной холодильно-газовой машиной, работающей, например, по циклу Стирлинга, Джиффорда-Мак-Магона в первом контуре, имеющая регенеративный теплообменник, включенный во второй контур, отличающаяся тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности, второй коятур выполнен в виде холодильно-газовой машины, работающей но тому же циклу, -что и в первом контуре, но в противофазе.

21-.

2

Фиг. 2