ПОРШНЕВОЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ ДЕТАНДЕР Советский патент 1973 года по МПК F25B9/00 F25B9/06 F04B39/08 

Известен иоршневой прямоточный детандер, содержащий цилиндр с крышкой, впускной и выпускной клапаны, сочлененные поршнем при помошн механизмов привода, таком детандере впускной клапан помеп ен в крышке, а выпускной - на боковой стенке цилиндра или в головке поршня. Недостатком дета ндера является то, что тепловой поток из окружающей среды по стенке цилиндра и поршню подводится непосредственно к холодному газу на выходе из детандера, что снижает эффективность его работы. В предлагаемом детандере выпускной клапан помещен в крышке, впускной клапан расположен на боковой стенке цилиндра в зоне нижней мертвой точки и механизм привода впускного клапана выполнен в виде поворотного двуплечего рычага, одно плечо которого сопряжено с клапаном, а другое связано с подпружиненным упором, закрепленным поршне. Такое выполнение детандера позволяет ,сить его термодинамическую эффективность за счет приближения процесса расширения газа к адиабатическому, так как тепловой поток из окружающей среды, поступающий по цилиндру, отводится сжатым газом на входе в детандер, а тепловой поток, поступающий по поршню, отводится газом в процессе расширения его в цилиндре детандера. на На чертеже показан описываемый детандер, разрез. Детандер содержит цилиндр / с крышкой 2. Впускные клапаны 3 расположены симметрично с двух сторон на боковой стенке цилиндра в зоне нижней мертвой точки и снабжены седлом -/, иружиной 5 и резьбовым фланцем 6. Впускной клапан сочленен с поршнем 7 при помощи механизма привода, который выполнеп в виде поворотного двуплечего рычага 8, сидяи1его на оси 9. Одно плечо рычага сопряжено с клапаном, а другое связано с закрепленным на поршне упором W, снабжепным пружиной //. На поршне установлены также втулки 12 и 13. Вьшускпой клапан 14 помещен в крышке 2 и также сочленен с поршнем при помощи механизма прпвода, выполненного в виде тяги J5. В расточке поршня расположены пружины 16, упор 17 и втулка 18. Клапан 14 имеет пружину 19. Детандер работает следующим образом. При движении поршня 7 к в. м. т. упор 10 касается рычага 8. Так как усилие пружины // меньше на впускной клапан 3 за счет перепада давлений в цилиндре и на входе в детандер и усилия прулчины 5, то клапан остается закрытым, а пружина 11 сжимается до тех пор, пока втулка 13 не подойдет к упору 10. Тогда под действием поршня рычаг tS повертывается вокруг осп 9 и открывает кла