Ограничитель скорости вращенияТуРбОХОлОдильНиКА Советский патент 1981 года по МПК F25B11/00 G05D13/02 

(54) ОГРАНИЧИТЕЛЬ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ТУРВОХОЛОДИЛЬНИКА

I

Изобретение относится к турбохо- лодильникам для озспаждения воздуха в системах кондиционирования, в частности к устройствам для ограничения скорости вращения турбохояодилькика.

Известен ограничитель скорости вращения турбохолодильника, содержащий установленную во входном патрубке турбины поворотную заслонку, соединенную системой рычагов со штоком поршневого сервопривода 1).

Недостатком данного ограничителя является то, что он применим только в турбомгииине, .в которой через колесо компрессора и турбины проходит одинаковый расход рабочего газа, причем давление на выходе из компрессора практически равно давлению на входе в турбину. Поддерживая постоянный перепад давлений между входным патрубком компрессора и выходным патрубком турбины, удается держать скорость вращения ротора в заданных пределах. Однако в турбохолодильнике, в котором линии рабочего воздуха по компрессору и турбине разобщены, рассматриваенаый .ограничитель работать не будет.

Недостатком является и то, что управление скоростью вращения агрегата осуществляется только по одному сигналу - по перепаду давлений на мембране; это понижает надежность устройства при переменных режимах работы, особенно на различных высотах.

Цель изобретения - увеличение

0 эксплуатационной надежности Турбохолодильника и расширение режимов его работы.

Поставленная цель достигается тем, что ограничитель скорости вращения дополнительно содержит золотниковый переключатель с отвакуумированным сильфоном, а сервопривод - выполнен в виде двух концентрично расположенных один в другом подпружиненных поршней, причем надпорвиневые полости внутреннего и наружного поршней соединены посредством каналов с входным патрубком турбины, при этом в первом канале установлен

5 золотниковый переключатель,а в обоих каналах - обратные клапаны.

На фиг. 1 схематично изображен . ограничитель скорости вращения Турбохолодильника; на фиг. 2 - разрез

0 А-А на фиг. 1.

Ограничитель содержит заслонку 1, установленную на валу на подшипниках во входном патрубке 2 турСохолодильника, Заслонка 1 посредством системы рычагов 3 соединена со штоком 4 сервопривода. Сервопривод состоит из двух концентрических поршней: внутреннего поршня 5 с возвратной пружиной 6 и наружного поршня 7 с возвратной пружиной 8. Подпоршневые полости поршней каналами 9 и Ю, выходящими в общий, канал 11, сообщены с входным патрубком турбины В каналах 9 и 10 установлены обратные клапаны 12 и 13. На линии соединения надпоршневой полости внутреннего поршня установлен золотниковый переключатель 14, жестко соединенный с подвижной крышкой 15 от вакуумированного сильфона 16, который укреплен на регулировочном винте 17

Ограничитель скорости вращения работает следующим образом. .

В условиях эксплуатации, когда давление окружающей среды достаточн дл.я загрузки тормозного компр-ессора и скорость вращения турбохолодильника не- превышает номинальную (90000 об/мин), подвижные элементы конструкции ограничителя занимают такое пол.;,«ение: сильфон 16 сжат, . золотник 17 перекрывает канал 10, поэтому воздух не поступает .к поршн 5 и он находится в верхнем положении, поршень 7 под действием давления воздуха, поступающего по каналу 9, находится в нижнем положении, заслонка 1 открыта. Ограничй-. тель вступает в работу при уменьшении давления окружающей среды ниже определенной величины (0,2 кгс/см), когда недостаточная плотность воздуха не обеспечивает необходимую загрузку компрессора и турбина начинает выходить на обороты, более номинальных. Приэтом подвижная крышка 15 сильфона . вместе с золотником переключателем 14 перемещаются влево, отк1Ллвая.. доступ рабочего воздуха к внутреннему поршню 5. Поршень 5 опускается до упора вниз.и заслонка 1 частично перекрывает сечение входного патрубка 2, уменьшая подачу воздуха к турбине и тем самым ограничивая скорость вращения заданной величино |При дальнейшем пашенйи давления окружающей среды уменьшается также давление на входе в турбину. При давлении на входе в турбину, менее определенного значения (2,2 кгс/см . пружина 8 преодолевает силу давления, действующую на поршень 7, и

переводит поршень 7 в верхнее крайнее положение, в результате чего заслонка несколько приоткрывается, увеличивая подачу воздуха к турбине и поддерживая скорость вращения в , нужном диапазоне. Назначение обратных клапанов 12 и 13 - обеспечить быстрое открытие заслонки 1 приводит к резкому возрастанию давления за турбохолодильником в кондиционируемом отсеке и болезненным ощущениям в ушах. Регулировочным винтом 17 ограничитель настраивают, на срабатывание при заданном давлении ,окружающей среды. Преимущества ограничителя скорости вращения заключаются в том, что он реагирует

как на изменение абсолютного давления окружающей среды, так и на величину давления рабочего воздуха на входе в турбину. Причем оба импульса трансформируются в перемещение одного регулирующего органа - поворотной заслонки 1..

Благодаря такому исполнению ограничителя повышается эксплуатационная надежность турбохолодильника, расширяется диапазон режимов его работц. Кроме того, за счет установки обратных клапё нов 12 и 13 улучшается комфортность условий в кондиционируемом отсеке.,

Формула изобретения

Ограничитель скорости вращения турбохолодилькнка, содержащий установленную во входном патрубке турбины поворотную заслонку, соединенную системой рычагов со штоком поршневого сервопривода, отличающ и и с я . тем., что, с целью увеличения эксплуатационной надежности и расширения режимов работы турбохолодильника, ограничитель дополнительно содержит золотниковый переклчатель с отвакуумированным сильфоно а сервопривод выполнен в виде двух концентрично расположенных один в другом подпружиненных поршней , причем надпоршневые полости внутреннего и наружного поршней соединеныпосредством кангшов с входным патрубком турбины, приэтом в первом канале установлен золотниковый переклк чатель, а в обоих кангшах обратные клапаны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 257892, кл. G 05 D 13/00, 1967.