Винтовой детандер Советский патент 1978 года по МПК F25B9/00 F04C17/16 F04C1/14 

1

Изобретение относится к холодильно технике, в частности к винтовым детандерам, используемым для охлаждения потока расширяемого газа с отдачей внешней работы. Винтовые детандеры применяются в системах кондиционирования воздуха, установках криогенного м иностроения - воздухоразделительных установках и установках низко емпературной сепарации нефтяного и природного газа, а также в других установках, в которых охлаждение потока газа осуществляется расширением его с отлачей внешней энергии.

Известен винтовой детандер (ВД), содержащий корпус с впускным и выпускным патрубками и окнами для входа и входа газа: l .

Недостатком известного детандера является то, что во время работы во впускном патрубке и заполняемой рабочей полости имеется пульсация давления потока гага.

Минимальное значение пульсирующего давления потока газа соответствует моменту отсечки рабочей полости от впускного окна, что ухудшает процесс заполнения рабочей -полости свежей порцией газа и приводит к снижению

термодинамического КПД винтового детандера.

Целью изобретения является увеличение термодинамического КПД детандера путем обеспечения максимального давления в рабочей полости в момент ее отсечки от впускного окна.

Указанная цель достигается тем, что в стенке впускного патрубка выпол- нена полость изменяемого объема, сообщенная с впускным окном.

На чертеже схематично показан предлагаемый винтовой детандер в разрезе.

Детандер содержит корпус 1 с профилированным впускным патрубком 2 ДЛУ подвода газа к рабочим полостям роторов 3 и профилираванньм выпускным патрубком 4. Впускной патрубок 2, выполненный в форме сопла Лаваля, ограничен с одной стороны входным отверстием .5 и с другой стороны впускным окном 6. Роторы 3 установлены в подшипниках 7. На валах роторов расположеныуплотнения 8 и шестерни синхронизирующий связи 9. В стенке впусконого патрубка 2 выполнена полость 10 изменяемого объема. Изменение объема полости 10 может быть осуществлено, например, перемещением поршня 11.

Во время работы ВД в зоне впускного окна б имеется пульсация давления потока газа, которая распространяется по впускному патрубку 2. При изменении соотношений объемов рабочей полости ВД и впускного патрубка путем подключения полости 10 изменяемого объема для различных режимов работы ВД обеспечиваются такие условия, что в момент отсечки рабочей полости от . впускного окна 6 величина давления газа в ней имеет максимальное значение. В результате этого достигается улучшение заполнения рабочей полости и повышение термодийамичечкого КПД винтового детандера.

Перемещение поршня 11 может быть осуществлено различными способами: вручную, при помощи пневматического, гидравлического или электрического привода по сигналу датчика давления, устанавливаемого в рабочей полости ВД.

Технико-экономическая эффективност применения ВД заключается в снижении

энергозатрат при эксплуатации холодильных установок.

Формула изобретения

Винтовой детандер, содержащий корпус, снабженный профилированными впускным и выпускным патрубками с соответствующими окнами, отличающийся тем, что, с целью увеличения термодинамического КПД путем обеспечения максимального давления в рабочей полости в момент ее отсечки от впускного окна, в стенке впускного патрубка выполнена полость изменяемого объема, сообщенная с впускным окном.

2. Детандер по п. 1, отличающийся тем, что в полости установлен управляемый поршень,.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство №288760 кл. Р25 В 9/00, 1969.