Способ получения холода и криогенная установка для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) (11 1)4 Р 25 В 9/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН КОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬС А Всесоюзй инстиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРВ 623073, кл. Г 25 В 9/00, 1978.(54) СПОСОБ ПОЛУЧГЕННАЯ УСТАНОВКАНИЯ(57) Изобретение м.б, использованодля получения низких т-р на уровнет-ры жидкого гелия. Цель изобретения - повышение холодопроизводитель ости криогенной установки. Установ ка дополнительно содержит теплообменники 6 и 7, один из них установленна линии прямого потока перед расширительной холодильной машиной, другой - на линии обратного потока междупотребителем холода и нагнетателем.Линия обратного потока перед потребителем холода и теплообменником 7 снабжена змеевиком 14, размещенным в газовой полости сборника жидкого хлад- агента. Перед адиабатическим расшире нием в устройстве 8 прямой поток раз деляют на две части и после их раздельного охлаждения в теплообменниках 6 и 7 смешивают. Обратный поток перед,адиабатическим сжатием дополни тельно подогревают в теплообменнике теплом части прямого потока, 2 с.п. ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к криогеннойтехнике, а конкретнее к технике полу,чения низких температур на уровне температуры жидкого гелия. 5Цель изобретения - повышение холодопроизводительности криогенной установки.На чертеже приведена схема крио-., генной установки, реализующей способполучения холода.Установка содержит компрессор 1,детандер 2, теплообменники 3 - 7,устройство 8 адиабатического расширения, сборники 9 и 10 жидкости,дроссельной вентиль 11, переохладитель 12 жидкости, потребитель холода 13, змеевик 14, нагнетатель 15,запорные вентили 16 - 18. Теплообменники 3, 4 и детандер 2 объединены водну ступень 19 предварительного,охлаждения.Установка работает следующим об,разом.Газообразный гелий сжимают в ком прессоре 1 до давления 2,2-2,5 МПа.и прямым потоком направляют в ступень19 предварительного охлаждения, гдев теплообменнике 3 охлаждают холодомобратного потока до температуры 65 К,ЗОразделяют на два потока, один из ко-,, торых расширяют в детандере 2 до давления О, 12 МПа и направляют в обрат -ный поток, а другой охлаждают в теплообменнике 4 до температуры, близ- З 5кой к температуре потока после детандера 2. Получаемый в детандере 2 холод используют для компенсации необратимых потерь от недорекуперации втеплообменниках 3 и 4, теплопритоков 40из окружающей среды, для накоплениядроссель-эффекта перед теплообменником 5, а также для охлаждения потока,идущего от потребителя холода, оттемпературы нагнетания до температуры 45перед теплообменником 5. Далее указанную часть прямого потока охлаждаютобратным потоком в теплообменнике 5,до температуры около 7 К и разделяютна две частикоторые охлаждают соответственно в теплообменниках 6 и 7,соединяют их и полученный таким обра.зом поток расширяют в устройстве 8адиабатического расширения до давления О, 128 МПа с получением парожидкостной смеси. Получающийся послеадиабатического расширения пар направляют обратным потоком из сборника 9 жидкости в теплообменник 6, где нагревают теплом части прямого потока до температуры около 7 К и далее направляют в теплообменники 5, 4, 3, где последовательно нагревают приблизительно до температуры прямого потока. Образующуюся жидкость иэ сборника 9 жидкости переохлаждают в переохладителе 12, дросселируют в дроссельном вентиле 11 до давления около 0,0025 МПа и образующуюся жидкость собирают в сборнике жидкости 10, от" куда ее подают потребителю холода 13. Полученные после дросселировапия пары и пары от потребителя холода 13 через вентиль 16 соединяют и направляют в переохладитель 12, где нагревают до температуры 3,6 К и через змеевик 14 подают в теплообменник 7 За счет холода обратного потока в сборнике жидкости 9 происходит дополнительнаяконденсация паров и подогрев обратного потока, идущего от потребителя, до температуры 4,2 К. Далее поток подают в теплообменник 7, где он охлаждаеТ часть прямого потока до температуры, близкой к критической перед расширением в устройстве 8 ади" абатического расширения, и подают на всасывание в нагнетатель 15, где об-ратный поток сжимают до давления обратного потока и подают в соответствующую по температуре точку теплообменника 4 или 3 церез вентиль 17, или на всасывание компрессора 1 через вентиль 18.формула изобретенияСпособ получения холода путем сжатия газообразного хладагента, охлаждения его обратным потоком, адиабатического расширения части прямого с получением жидкого хладагента и подачи его потребителю, адиабатического сжатия потока, выходящего от потребителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения холодопроизводительности, перед адиабати" ческим расширением прямой поток разделяют на две части и после их раздельного охлаждения смешивают, а обратный поток перед адиабатическим сжатием дополнительно подогревают путем рекуперативного теплообмена с одной из частей прямого потока после его разделения.2, Криогенная установка для получения холода, содержащая установлен13959 Составитель И.Тайдаков Редактор К.Крупкина Техред Л.Олийнык Корректор Г.Решетник, Заказ 2483/39 Тираж 482 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ные на линии прямого потока компрессор, блок предварительного охлаждения расширительную холодильную машину, сборник жидкого хладагента и потреби 5 тель холода, а на линии обратного потока - нагнетатель, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью увеличе-, ния холодопроизводительности, установка дополнительно содержит теплообмен 14ник, установленный на линии прямого потока перед расширительной холодильной машиной; а на линии обратного потока - между потребителем холода и нагнетателем, причем линия обратного потока между потребителем холода и теплообменником снабжена змеевиком, размещенным в газовой полости сборника жидкого хладагента.1