Холодильная установка

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 881478(22) Заявлено 080280 (21) 2880136/23-06с присоединением заявки Но(31)М Кл Г 25 В 9/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54 ) ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА 10 15 30 1Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к дроссельным холодильным установкам.Известна холодильная установка, содержащая компрессор и подключенный к нему линиями высокого и низкого давления микрохолодильник с головкой 11.Недостатком этой холодильной установки является ее низкая термодинамическая эффективность, которая, кроме прочих причин, обусловливается низким значением коэффициента тепло- отдачи на прямом потоке теплообменника. Цель изобретения - повышение термодинамической эффективности уста-.новкицель достигается тем,что уста новка снабжена пульсатором, установленным в линии высокого давления. Пульсатор может быть размещен в головке микрохолодильника.Пульсатор может быть выполнен в виде двухстороннего клапана с дросселем на входе.На чертеже изображена схема данной установки. Установка содержит компрессор 1 и подключенный к нему линиями высокого 2 и низкого 3 давления микрохолодильник 4 с головкой 5. Установка снабжена пульсатором б, установленным в .линии 2 высокого давления.Пульсатор б размещен в головке 5 мик" рохолодильника 4 и выполнен в виде двухстороннего клапана 7 с дросселем 8 на входе. Клапан 7 снабжен пружиной 9 и образует с верхним седлом 10 камеру 11 предварительного сжатия,а с нижним седлом 12 - пульсационную камеру 13. В линии 3 низкого давления встроенаемкость 14 низкого давленияУстановка работает следующим образом.Сжатый в компрессоре 1 криогент подается по линии 2 высокого давления в микрохолодильник 4 и поступает через дроссель 8 в камеру 11 предварительного сжатия. При достижении давления в камере 11, равного рабочему, клапан 7 отжимает пружину 9, освобождая верхнее седло 10 и опускаясь на нижнее седло 12. В результате происходит резкий сброс давления из камеры 11 предварительного сжатия в пульсационную камеру 13, давФормула изобретения ВНИИ Тира Заказ 9924/60569 11 одписное ления в камерах 11 и 13 выравниваются, клапан 7 усилием пружины 9 поджимается к верхнему седлу 10, одновременно освобождая нижнее седло 12 и подавая пульсирующую порцию криоагента в микрохолодильник 4. Из микрохолодильника 4 после дросселирования обратный поток последовательно поступает в емкость низкого давления ,14 и на всасывание в компрессор 1.Соотношение объемов камер 11 и 131 усилие пружины 9 и диаметр дросселя 10 8 подбираютсп экспериментально из условий максимальной эффективности микрохолодильника 4 при заданном рабочем давлении и расходе криогента. 15Размещение пульсатора на головке микрохолодильника 4 позволяет. снизить потери, связанные с частичным дросселированием через отверстие 8 и создать благоприятные условия входа в теплообменник, обеспечивающие более20 раннюю турбулизацию потока и повышение теплоотдачи. В этом случае наблюдается значительный рост теплоотдачи, вызванный возникновением турбулентности. В случае использования чистых хладагентов теплоотдача на прямом потоке теплообменника может возрасти до 2-х и более раз. В случае же использования многокомпонентных смесей теплоотдача на прямом по токе сопровождается, как правило, конденсацией компонентов, в результате чего у поверхности раздела фаз образуется диффузионный пограничный слой, который вместе с конденсатной 35 пленкой лимитирует интенсивность теплоотдачи. Наличие пульсаций в потоке турбулизирует этот слой, значительно снижая, тем самым, термическое сопротивление. Эффект от пульсаций, 40 характеризующийся увеличением коэффициента теплоотдачи, в случае использования в качестве криоагеьта много- компонентной смеси может быть значительно выше, чем для чистых веществ.За счет установки пульсатора на линии высокого давления, связывающей компрессор и теплообменник, удается значительно повысить эффектив. ность дроссельной холодильной установки. Так, например, при повышении коэффициента теплоотдачи на прямом потоке в 2 раза коэффициент тепло- отдачи теплообменника, работающего на чистом азоте, при коэффициенте оребрения Коей =3,5 увеличивается на 20- 25 Ъ5 Ъ, что соответствует снижению требуемой поверхности теплообмена также на 20-25%.Кроме того, пульсация потока эа трудняет образование кристаллов в дроссельном отверстии, и препятствует, таким образом, его забивке "вредными примесями", повышая тем самым надежность работы дроссельной холодильной установки. 1. Холодильная установка, содержащая компрессор и подключенный кнему линиями высокого и низкого давления микрохолодильник с головкой,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с цЕлью повышения термодинамическойэффективности, она снабжена пульса,тором, установленным в линии высокого давления.2, Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что пульсатор размещен в головке микрохолодильника.3. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что пульсатор выполнен в виде двухстороннего клапанас дросселем на входе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Грезин А.К.,Зиновьев В.С.Микрокриогенная техника, М., "Машиностро"ение", 1977, с. 94. филиал ППП "Патентп,г.ужгород,ул,Проектная,4