Микрокриогенная холодильная установка

иО П И С А Н И Ер 11 Я 7761ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Фана Соеетсвак Социалистические Республик(51) М, Кл з Г 25 В 25/00 Совета Министров СССРао делам изобретенийи открытий(54) МИКРОКРИОГЕННАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА Гкударствеиный комитет (23) Приоритет 1Изобретение относится к холодильной технике,Известны микрокриогенные холодильные установки, содержащие термические генераторы давления, работающие по принципу сорбции газа при помощи химических сорбентов, и охладитель, например, дроссельного типа.Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности. В описываемой установке это достигается тем, что в ней термические генераторы давления и охладитель помещены соответственно в термостаты и криостат, подключенные с помощью запорной аппаратуры к баллону с водородом и к емкостям, заполненным химическими сорбентами, например интерметаллическими соединениями редкоземельных металлов.На чертеже показана схема описываемой микрокриогенной установки.В термостатах 1 и 2 помещены термические генераторы давления (ТГД) 3, 4, 5, 6, причем ТГД 3, 4 работают для сжатия азота или азотоуглеводородной смеси, а ТГД 5,6 - для сжатия водорода. Охладитель дроссельного типа, помещенный в криостат 7, через ресиверы 8,9, 10, 11 подключен к ТГД 3, 4, 5, 6. Охладитель содержит водяной теплообменник 12, предварительные теплообменники 13, 14, дроссельные вентили 15, 16, теплообменник 17 и размещенный в кожухе 18 охлаждаемый объект 19, Термостаты 1, 2 и криостат 7 имеют вентили 20, 21, 22 для сообщения с атмосферой и к ним подключены соответственно емкости 23, 24, 25, заполненные химическими сорбентами, и баллон 26 с водородом. Для переключения ТГД 3, 4, 5, 6 предусмотрены вентили 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, а в линиях связи ТГД с емкостями 23, 24, 25 и баллоном 26 предусмотрены запорные вентили 35, 36, 37, 38, 39, Между ТГД 3, 4, 5, 6 и ресиверами 8, 9, 10, 11 установлены вентили 40, 41, 42, 43.Перед началом работы открывают вентили35, 39 и заполняют термостаты 1, 2 и криостат 7 водородом, вытесняя при этом находящийся в них воздух через вентили 20, 21, 22. После заполнения термостатов 1, 2 и криостата 7 водородом закрывают вентили 39, 35, 20, 21, 22 и открывают вентили 36, 37, 38. Происходит поглощение водорода сорбентами, находящимися в емкостях 23, 24, 25, и в термостатах 1, 2 и криостате 7 образуется вакуум, после чего вентили 36, 37, 38 закрывают. Затем включают ТГД. Во время пускового периода используют ТГД 3, 4 для сжатия азота, для че го их попеременно нагревают, при этом десорбируется поглощенный ранее азот.Давление десорбируемого азота зависит оттемпературы нагрева ТГД.Сжатый в ТГД 3 азот через открытый венЗо тиль 40 поступает в ресивер 8,затем через вен517761 рректор Е. Жаворонкова по делам изобретений и открыти113035, Москва, Ж.35, Раушская наб каз 1780/16 Изд. Мо 1424 Тираж 690 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР/5 пр Сапунова шогра тиль 30 в - . в водяной теплообменник 12, где охлаждается до температуры воды, и далее через теплообменник 13 - в дроссельный вентиль 15, где расширяется с понижением температуры и охлаждает теплообменник 17, после чего через теплообменники 13, 12 вентиль 29, ресивер 9 и вентиль 41 возвращается в ТГД 4, работающий в режиме сорбции азота. При приближении завершения десорбции азота в ТГД 3 закрывают вентиль 40 и включают водяное охлаждение ТГД 3, практически в это же время закрывают вентиль 41, и газ, после дроссельного охладителя, накапливается в ресивере 9. ТГД 4 переключается в режим десорбции, и при достижении требуемого давления закрывают вентили 30, 29, открывают вентили 28, 27, 41, 40, и сжатый азот во второй половине цикла поступает из ТГД 4 в дроссельный охладитель, а ТГД 3 начинает работать в режиме сорбции, и цикл повторяется.При достижении температуры порядка 90 - 100 К азотным контуром включаются в работу ТГД 5, 6, которые работают на адсорбенте для сжатия водорода. Принцип и порядок их работы аналогичен работе ТГД 3, 4.В результате работы ТГД 5, 6 водородного контура температура охлаждаемого объекта 19 может быть доведена до 22 - 25 К, причем ТГД 3 работает одновременно с ТГД 5, а ТГД 4 - одновременно с ТГД 6 во второй половине цикла,Формула изобретения 10Микрокриогенная холодильная установка,содержащая термические генераторы давления, работающие по принципу сорбции газа при помощи химических сорбентов, и охлади тель, например дроссельного типа, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, термические генераторы давления и охладитель помещены соответственно в термостаты и в криостат, под ключенные с помощью запорной аппаратурык баллону с водородом и к емкостям, заполненным химическими сорбентами, например, интерметаллическими соединениями редкоземельных металлов.