Детандер
(от франц. détendre — ослаблять)
машина для охлаждения газа путём его расширения с отдачей внешней работы. Д. относится к классурасширительных машин (см. Пневмодвигатель), но применяется главным образом не с целью совершениявнешней работы, а для получения холода. Расширение газа в Д. — наиболее эффективный способ егоохлаждения. Д. используется в установках для сжижения газов и разделения газовых смесей методомглубокого охлаждения (См. Глубокое охлаждение), в криогенных рефрижераторах, в установках,имитирующих высотные и космические условия, в некоторых системах кондиционирования воздуха (См.Кондиционирование воздуха) и т.д.
Наиболее распространены поршневые Д. (рис. 1) и турбодетандеры (рис. 2). Поршневые Д. — машиныобъёмного периодического действия, в которых потенциальная энергия сжатого газа преобразуется вовнешнюю работу при расширении отдельных порций газа, перемещающих поршень. Они выполняютсявертикальными и горизонтальными, одно- и многорядными. Торможение поршневых Д. осуществляетсяэлектрогенератором и реже компрессором. Применяются в основном в установках с холодильными цикламивысокого 15—20 Мн/м2 (150—200 кгс/см2) и среднего 2—8 Мн/м2 (20—80 кгс/см2) давлений для объёмныхрасходов газа при температуре и давлении на входе в машину (физических расходов) 0,2—20 м3/ч.Турбодетандеры — лопаточные машины непрерывного действия, в которых поток проходит черезнеподвижные направляющие каналы (сопла), преобразующие часть потенциальной энергии газа вкинетическую, и систему вращающихся лопаточных каналов ротора, где энергия потока преобразуется вмеханическую работу, в результате чего происходит охлаждение газа. Они делятся по направлениюдвижения потока на центростремительные, центробежные и осевые; по степени расширения газа в соплах —на активные и реактивные; по числу ступеней расширения — на одно- и многоступенчатые. Наиболеераспространён реактивный одноступенчатый центростремительный Д., разработанный П. Л. Капицей.Торможение турбинных Д. осуществляется электрогенератором, гидротормозом, нагнетателем, насосом.Турбодетандеры применяются главным образом в установках с холодильным циклом низкого давления 0,4—0,8 Мн/м2 (4—8 кгс/см2) для объёмных (физических) расходов газа 40—4000 м3/ч. Созданытурбодетандеры для холодильных циклов низкого, среднего и высокого давлений с объёмными расходамигаза 1,5—40 м3/ч. Эти машины характеризуются малыми размерами (диаметр рабочего колеса 10—40 мм) ивысокой частотой вращения ротора (100000—500000 об/мин).
Лит. см. при ст. Глубокое охлаждение.
А. Б. Давыдов.
Рис. 1. Схема поршневого детандера: 1 — поршень; 2 — цилиндр; 3 — впускной клапан; 4 — выпускнойклапан; 5 — кривошипно-шатунный механизм.
Рис. 2. Схема центростремительного реактивного турбодетандера: 1 — спиральный подвод газа; 2 —направляющий сопловой аппарат; 3 — ротор; 4 — отводной диффузор.
