SU1193384A1

SU1193384A1 - Piston gas-expansion machine

Info

Publication number: SU1193384A1
Application number: SU823526250A
Authority: SU
Inventors: Игорь Константинович Буткевич; Николай Антонович Пуртов; Владимир Васильевич Крылов; Владимир Анатольевич Коркин; Евгений Анатольевич Докшицкий
Original assignee: Предприятие П/Я А-3605
Priority date: 1982-12-20
Filing date: 1982-12-20
Publication date: 1985-11-23

Abstract

ПОРШНЕВОЙ ДЕТАНДЕР., содержащий расширительный цилиндр, клапан впуска и электромагнитный клапан выпуска .с сервоприводом, рабоча полость которого посредством соединительного трубопровода сообщена с полостью цилиндра, отличающийс тем, что, с целью распшрени диапазона рабочих режимов, детандер содержит регулирующий вентиль с системой электронного управлени , .установленный на соединительном трубопроводе, а также датчик положени поршн и сигнальное устройство сервопривода, подключенные к систе- ме электронного управлени вентил .. (ЛPISTON DETANDER., Containing an expansion cylinder, an intake valve and an exhaust solenoid valve with a servo drive, the working cavity of which is connected to the cylinder cavity through a connecting pipe, characterized in that mounted on the connecting pipe, as well as a piston position sensor and a servo signaling device connected to the electronic control system ntil .. (L

Description

« "

Изобретение относитс к поршневы расширительным машинам и может быть использовано в криогенной и холодильной технике.The invention relates to piston expansion machines and can be used in cryogenic and refrigeration equipment.

Известен поршневой детандер, содержащий цилиндр с бкнами на боковой поверхности и размещенный в нем поршень с каналами дл прохода газа , каналы впуска и вьтуска с сервоприводами , которые соединены трубопроводами с окнами цилиндра, а на выходе сервоприводь снабжены регулировочными иглами ij .A piston out-expander is known, which contains a cylinder with bknami on the side surface and a piston located there with channels for the passage of gas, inlet and outlet channels with servo drives that are connected by pipelines with cylinder windows, and at the outlet the servo drive is equipped with adjusting needles ij.

В данной конструкции невозможно осуш,ествить автоматический запуск и автоматическое регулирование производительности путем изменени величины отсечки, а также существует зависимость работы,клапано от числа оборотов детандера, от состо ни газа в цилиндре и от гидравлики трубопроводов, что .не позвол ет обеспечить надежную работу детандера на различных режимах работ ты.In this construction, it is impossible to dry, allow automatic start and automatic control of performance by changing the cutoff value, and there is also a dependence of operation, the valve on the number of revolutions of the expander, on the state of gas in the cylinder and on the hydraulics of the pipelines, which does not ensure reliable operation of the expander in different modes of work you.

Наиболее близким к изобретению п технической сущности вл етс поршнвой детандер, содержащий расширительный цилиндр, клапан впуска и электромагнитный клапан вьтуска с сервоприводом, рабоча полость которого посредством соединительного трубопровода.подключена к полости цилиндра 2J .The closest to the invention of the technical nature is a piston detander containing an expansion cylinder, an intake valve and an actuator solenoid valve, the working cavity of which is connected to the cavity of the 2J cylinder by means of a connecting pipe.

Недостатком известного детандера вл етс то, что он работоспособен только в ограниченном диапазоне чисел оборотов и давлений в конце процесса, расширени .A disadvantage of the known expander is that it is operable only in a limited range of speeds and pressures at the end of the expansion process.

Цель изобретени - расширение диапазона рабочих режимов.The purpose of the invention is to expand the range of operating modes.

Поставленна цель достигаетс тем, что поршневой детандер, содержащий расширительный цилиндр, клпан впуска и электромагнитный клапан вьтуска с сервоприводом, рабоча полость которого посредством содинительного трубопровода сообщена с полостью цилиндра, содержит регулирующий вентиль с системой электронного-управлени , установленный на соединительном трубопроводе , а также датчик положени поршн и сигнальное устройство сервопривода ,- подключенные к системе электронного управлени вентил .The goal is achieved by the fact that a piston expander containing an expansion cylinder, an inlet valve and an actuator solenoid valve, the working cavity of which is connected to the cylinder cavity via a separating line, as well as an electronic control valve installed on the connecting pipe. the positions of the piston and the servo signaling device are connected to the electronic control system of the valve.

На чертеже изображен предлагаемый детандер, общий вид.The drawing shows the proposed expander, a General view.

3384 .3384.

Детандер содержит расширительный цилиндр 1, клапан 2 впуска, электромагнитньй клапан 3 вьтуска с сервоприводом , рабоча полость 4 которогоThe expander contains an expansion cylinder 1, an intake valve 2, an actuator solenoid valve 3 with a servo actuator, the working cavity 4 of which

5 посредством соединительного трубо- провода 5 подключена к полости цилиндра 1, регулирующий вентиль 6 с электронной системой 7 управлени , установленный на соединительном5 by means of a connecting pipe 5 is connected to the cavity of the cylinder 1, a control valve 6 with an electronic control system 7 mounted on the connecting

0 трубопроводе 5, а также датчик 8 положени поршн и сигнальное устройство 9 сервопривода, подключенные к системе 7 электронного управлени вентил 6. Электромагнитный 0 pipe 5, as well as a piston position sensor 8 and a servo signaling device 9 connected to the electronic control system 7 of the valve 6. Electromagnetic

5 клапан выпуска 3 имеет электромагнит 10 и коллектор выпуска 11 , седло 12-, запорную тарелку 13 со штоком 14, пружины 15 и ползун 16. В цилиндре 1 установлен поршень 17.5 exhaust valve 3 has an electromagnet 10 and exhaust manifold 11, a saddle 12-, a locking plate 13 with a rod 14, springs 15 and a slider 16. In the cylinder 1 a piston 17 is installed.

0 Детандер работает следующим образом .0 Expander works as follows.

В нижней мертвой точке открываетс клапан 2 впуска, происходит впуск и наполнение цилиндра 1 рабочимAt the bottom dead center, the intake valve 2 opens, the intake and filling of the cylinder 1 with the working

5 газом. После закрыти клапана 2 впуска начинаетс процесс расшире-ни рабочего газа. На части хода поршн 17 к верхней мертвой точке по обмотке электромагнита 10 прод пускают ток, а поршень 17 открывает проход рабочему газу из полости цилиндра 1 по трубопроводу 5 и регулирующему вентишо 6 в полость сервопривода 4. Дл Предотвращени преждевременного открыти клапана выпуска 3 регулирующий вентиль 6 прикрываетс , увеличива гидравлическое сопротивление трубопровода 5 таким образом, чтобы клапан вьтуска 3 открылс вблизи верхней мертвой точки с оптимальным опережением на открытие. Происходит выхлоп и выталкивание расширенного рабочего газа из цилиндра 1 в вьтускной коллектор 11. РабЬчий газ из полости сервопривода 4 через пазы в седле 12, которые открываютс при нахождении ползуна 16 в верхнем положении, также сбрасываетс в вьтускной коллектор 1i. При поршн 17 к верхней мертвой5 gas. After the intake valve 2 is closed, the process of expanding the process gas begins. At part of the stroke of the piston 17 to the top dead center on the winding of the electromagnet 10, the current is allowed to flow, and the piston 17 opens the passage of the working gas from the cavity of cylinder 1 through line 5 and control valve 6 into the cavity of servo 4. To prevent premature opening of valve 3, control valve 6 closes, increasing the hydraulic resistance of the pipeline 5 so that the valve of the inlet 3 opens near the top dead center with an optimum opening ahead. The expanded working gas is expelled and expelled from cylinder 1 into the outlet manifold 11. The slave gas from the cavity of the servo 4 through the slots in the seat 12, which open when the slide 16 is in the upper position, is also discharged into the outlet manifold 1i. When the piston 17 to the top dead

точке электромагнит 10 обесточиваетс и запорна тарелка 13 под действием пру сины 15 и собственного веса садитс на седло 12. Начинаетс процесс обратного сжати . Дгшее цикл The electromagnet 10 is de-energized at the point and the locking plate 13 under the action of spring 15 and its own weight sits on the saddle 12. The process of reverse compression begins. Next cycle

повтор етс .repeats.

При увеличении числа оборотов и при снижении давлени в конце про3 1193384With an increase in the number of revolutions and with a decrease in pressure at the end of the pro 3 1193384

цесса расширени в результате регули-Электронна система .7 работаетThe expansion process as a result of the regulation-Electronic system .7 works

ровани или при переходе в парожид-следующим образом,or when going into a vapor-as follows,

костную область регулирующий вен-При нахождении пррщи 17 вблизиthe bone area regulating the vein-while the location is 17

тиль 6 приоткрьшаетс , увеличива и в верхней мертвой точке в электсигнал в сервопривод, и обеспечи-j ровную систему 7 поступают сигналы til 6 is slightly open, increasing and at the top dead center in the electric signal to the servo drive, and provide a smooth system 7 signals

ваетс открытие клапана выпуска вот сигнального устройства 9 иopen the release valve of the signal device 9 and

любых режимах.датчика 8 положени поршн. ЭлектДл дистанционного и автомати-фазового сдвига импульсов .и подаетany mode. 8 piston position sensor. Elektdl remote and automatic phase shift pulses. And delivers

ческого регулировани оптимального ,,(, на электропривод регулирующего венположени регулирующего вентил 6тил 7 сигналы на открытке, оста-введена электронна система 7.нов или закрытие. ронна система,7 производит анализthe optimal regulation, (, on the electric regulator of the regulating position of the regulating valve 6til 7 signals on the card, the electronic system 7.new or closing is left-in. The radon system, 7 performs the analysis

Claims

Piston engine comprising an expansion cylinder, the intake valve and an electromagnetic discharge valve with actuator, a working chamber which via connector · Nogo _<conduit communicates with the cylinder, characterized i in that, for the purpose rasshireniyadiapazona operating modes expander comprises a control valve with an electronic control system mounted on the connecting pipe, as well as a piston position sensor and a servo signal device connected to the electronic control system of the valve.

—L

5'

SU. ,,. 1193384 '1193384' ²