Холодильно-газовая машина Советский патент 1975 года по МПК F25B9/00 

1

Изобретение касается техники получения криогенных температур.

; Известны,. холодильно-газовые машины, содержащие цилиндр с поршневым вытеснителем, в линии связи холодной и теплой ) полостей которого установлены регенера- : ,тивный теплообменник и теплообменник для ;отвода тепла сжатия. Тепло сжатия отво-: ;дится посторонним хладагентом, что уве- |Личивает расход потребляемой энергии из- I за затрат на обеспечение циркулящии хладiагента.

i Для повьпиения экономичности предлагаемый теплообменник для отвода тепла сжатия также выполнен регенеративным, и клапан выпуска подключен непосредствен. но к теплой полости вытеснителя. Кроме того, оба регенеративных теплообменника могут быть установлены в поршне вытеснителя.

На фиг. 1 дана схема предлагаемой холодильно-газовой машины ,на фиг. 2 - Схема машины с теплообменниками, уста-, новленными в поршне вытеснителя. I Холодильно-газовая машина содержит.. J

.цилиндр 1 с поршневым вытеснителем 2, связанным штоком 3 с приводом .4. В . линии связи холодной 5 и теплой 6.поло- ; стей вытеснителя 2 установлены регенеративные теплообменник 7 и теплообменник 8 для отвода тепла сжатия. Машина имеет клапаны 9 и 1О соответственно для впуска и выпуска газа. К холодной полости 5 вытеснителя 2 подключен теплообменн М к 11 нагрузки.

В процессе повьш1ения давления вытеснитель 2 находится в мертвой точке. Выпускной клапан 1О закрыт. Открывается впускной клапан 9, и рабочий газ высокого давления наполняет регенеративные теплообменники 7 и 8 и через последний по- ступает в теплую полость 6 цилиндра 1. Происходит сжатие газа, оставшегося в- теплой полости 6 после окончания предыдущего процесса, при этом температура газа повьш1ается. Вытеснитель 2 начинает движение вверх, при этом впускной клапан 9 остается открытым - происходит про- цесс наполнения. Температура газа, выхо- ; дящего из теплой полости 6 цилиндра 1.,

j через теплообменник 8, постоянна и рав- i на температуре газа на еходе в машину, так как насадка теплообменника 8 забирает от проходящего газа часть тепла сжатия. Затем происходит процесс понижения

, давления газа. Впускной клапан V9 закрывается. Вытеснитель 2 продолжает движение в верхней мертвой точке. При достижении вытеснителем 2 верхней мертвой / точки насадка теплообменника 8 полностью аккумулирует тепло сткатия. Открывается выпускной клапан Ю, давление газа в машине резко падает, газа покидает машину - происходит процесс

выхлопа. Холодный газ из,холодной сти 5 проходит через регенеративный теплообменник 7, в котором подогревается до температуры, близкой к температуре газа на входе в машину. Затем газ проходит через регенеративный теплообменник 8, забирая у насадки последнего аккумулированное ею тепло, и через вьшускной клапан 1О покидает машину. Вытеснитель 2 начинает движение к нижней мертвой точке - происходит процесс выталкивания газа низкого давления при открытом выпускном клапане 10. Процесс выталкива; ния холодного газа из холодной полости 5 продолжается через теплообменник 7 и 8 i

I до момента закрытия выпускного клапа- на 1О. После закрытия выпускного клапана 10 вытеснитель 2 продолжает движение к нижней мертвой точке - происходит процесс сжатия газа. Холодный газ из холодной полости 5 перетекает в теплую полость 6, при этом температура га-

, за и его давление повьшхаются. Затем npoj-:

«цессы повторяются. Таким образом, тем1-пература газа на входе в регенеративный теплообменник 7 поддерживается по тоян- ной и равной температуре входящего в машину газа. Регенеративный теплооб.менник 8 забирает тепло сжатия при процессе повьпиения давления, процессе наполнения холодной полости 5 и процессе сжатия газа, затем отдает это тепло в процессе выхлопа и процессе наполнения газа низкого давления, т. е. работает в интервале температур/ входящего в холодильно газовую машину и выходящего из нее газа.

Холодильно-газовая, машина может

I быть выполнена с регенеративными тепI лообменниками 7 и 8, г. установленными в поршне вытеснителя 2 (см. фиг. 2).

(Кроме того, холодильно-газовая машина может быть выполнена многрстудейчатоЙ для достижения более низких температур.

Предмет изобретения

1.Холодильно-газовая машина, содер- жащая цилиндр с поршневым вытеснителем, в линии связи холодной и теплой полостей которого установлены регенеративный теплообменник для отвода тепла сжатия, клапаны для впуска и вьшуска газа, о т л -и ч а|Ю щ а я с я тем, что, с целью повьпления экономичности, теплообменник для отвода тепла сжатия выполнен регенеративным, и клапан вьшуска подключен непосредственно к теплой полости вытеснителя.

2.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что оба регенеративных теплообменника установлены в поршне вытесйи теля.

//

Фиг. 1

-6

fpuz.Z