Установка для криостатирования облучаемых образцов в ядерном реакторе

(51 4 С 21 К 5/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпО изОБРетениям и ОТИРцтиямПРИ ГННт СССР р. Низкотем рных иссле 1969, т.2 во СССР4, 1972,(54)ОБЛУЧАТОРЕ(57) ЧЛ 1(РИОСТАТИРОВАНИЛ ОВ В ЯДЕРНОИ РЕА 1(СТЛНОВ 1(АЕИ 11 Х ОБРЛ зобретение относитс ядерного реактора и оборудо дназнасл мый делитель регулируемый лообменник 1 12, сумматор 14, бак 15 дл делитель )6, 17, экран 18 заливки жидк Изобретение относится к оборудованию ядерного реактора и предназначено для использования при различных ис 4 Ж) ледованиях н области радиационнои изики, радиационного материаловед ния и т,д,Цель изобретени - уменьшение рахода хладагента.На чертеже представлена схема установки для криостатирования облучаемых образцов в ядерном реакторе.Устройство содержит криостат 1,рабочую камеру 2, активную зону 3ядерного реактора, компрессор 4, систему 5 теплообменников, кожух 6 криостата, кожух 7 системы теплообменников, бейпасный вентиль 8, рег ся ную трубку 2 агента, вент нения компре лообменнико циркуляционУстановк го бъема. тает следующим об уста- раэец улируе (21) (22) (46) (71) (72) (53) (56) пера дова 1 Ф 2, В 32 4020652/31-2512.02.8630.10.89. Бюл. У 4Институт физики ЛНЛ.А,Вадачкория621.039(088.8)Вадачкория Л.Л, иурная петля для ядий. Атомная энергис. 288-290.торское свидетельс906, кл. С 21 С 3/ для использования при различнь дованиях в области радиационн физики, радиационного материаловедения и т,д. Цель изобретения - уменьшение расхода хладагента. При работеустановки теплоноситель от компрессора 4 проходит через регулируемый делитель 9, первый 11 и второй 12 теплообменники и через сумматор 13, третий теплообменник 14, помещенный вжидкий хладагент в баке 15, достигает рабочей камеры 2 с образцом 24,облучаемым в активной зоне 3 ядерного реактора, Далее поток в делителе16 разветвляется на два, один иэ которых поглощает тепло в четвертомтеплообменнике 17, а другой охлаждает во втором теплообменнике 12 входящий поток до равной ему температуры.Установка позволяет улучшить тепло-обмен и тем самым снизить расход жид кого хладагента. 1 ил,9 потока теплоносителя, сумматор 10, первый теп-"второй теплообменник 13, третий теплообменник я жидкого хладагента, четвертый теплообменник входную трубку 19 для го хладагента и выходдля отвода паров хладли 21 и 22 для подсоедисора 4 к системе 5 тепвентиль 23 для откачки азом. При закрытых вентилях 21 авливают в рабочую камеру 250 24. Открывают вентиль 23 и откачива" ют циркуляционный объем до (5 - 1)л 10 ф мм рт.ст. Перекрывают вентиль 23 и открывают вентили 21 и 22, При этом теплоноситель через компрессор 4 из газгольдера (не показан) заполняет циркуляционный объем. После этого включают компрессор. Посредством бейпасного вентиля 8 устанавливают расход теплоносителя, соответствующий тепловым нагрузкам на криостат и заданной температуре образца 24. Регулируемый делитель 9 и регулируемый сумматор 10 настраивают таким образом, чтобы количества теплоносителя, проходящие через теплообменни" ки 11 и 17, были одинаковы. В бак 15 через входную трубку 19 заливают жидкий хладагент с такой скоростью, чтобы его пары выходили из вьжодной трубки 20 при температуре окружающей среды, т,е. чтобы в теплообменнике 11 происходил полный теплообмен между теплоносителем и парами хладаген та,. По мере понижения температуры теплоносителя, выходящего из теплообменника 17, регулируемый делитель 9 перестраивают таким образом, чтобы после достижения стационарного режима работы выходящий из теплообменника11 теплоноситель имел температуру кипения жидкого хладагента, а выходящие из него пары имели температуру окружающей среды, Одновременно регу 35 лируемый сумматор 10 перестраиваюттаким образом, чтобы через теплообменник 12 обратный поток теплоносителя проходил с таким же расходом, с40каким проходит через него прямой поток теплоносителя. В этом случае прямой поток теплоносителя иэ теплообменника 12 в сумматор 13 поступает стемпературой возвращающегося из криостата 1 обратного потока теплоносителя, а обратный поток из теплообменника 12 выходит с температурой окружающей среды. Очевидно, что остальная часть обратного потока теплоносителя проходит через теплообменник 17, охлаждает тепловой экран 18 и в конечном итоге уменьшает теплопритов из окружающей среды к криосистеме. Изобретение предусматривает использование как теплоты испарения жидкого хладагента, так и теплоемкости его паров. За счет того, что суммарная теплоемкость паров хлад- агента и обратного потока теплоносителя больше теплоемкости прямого потока теплоносителя, всегда можно исключить утечку "холода" из установки и эа счет этого уменьшить расход хладагента.Формула изобретенияУстановка для криостатирования облучаемых образцов в ядерном реакторе, содержащая криостат, рабочую ка- . меру, кожух, компрессор, систему теплообменников, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что, с целью уменьшения расхода хладагента, установка дополнительно содержит регулируемый дели-" тель, регулируемый сумматор, сумматор, делитель, при этом система теплообменников состоит из первого, второго, третьего, помещенного в бак с входной и выходной трубками для жидкого хладагента, и четвертого теплообменников, последних из которых рас" положен между криостатом и кожухом, причем вход регулируемого делителя подключен к выходу компрессора, первый его выход подключен к первому входу первого теплообменникаа второй выход - к первому входу второготеплообменника; первый выход первого теплообменника подключен к первому входу сумматора, а первый выход второго теплообменника - к его второму входу; выход сумматора через третий теплообменник и рабочую камеру связан с входом делителя, первый выход которого соединен с вторым входом вто" рого теплообменника, а второй - через четвертый теплообменник с первым входом регулируемого сумматора; второй выход второго теплообменника соединен с вторым входом регулируемого сумматора, выход которого подключен к входу компрессора; выходная трубка бака соединена е вторым входом первого теплообменника, второй выход которого связан с атмосферой.Гагарина, 101 енно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор роиз аказ 8030 Тираж 369 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5