Гелиевый рефрижератор

14 483 А Р 25 В 9/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ЕТЕНИЯ ПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЯЛЬС 9870/ 04,87 01,89 у имв к крио- ьзовано Бил. У 2Н,З.Бауманав, В,Б.Полтараус оветения -ания пуния газаго из крио,57(088,8)орское свидетельство ССС , кл. Р 25 В 9/02, 1977,(54) ГЕЛИЕВЬ 1 И РЕФРИЖЕРАТОР (57) Изобретение относится генной технике и м,б, испол для криостатирования объек не гелиевых т-р, Цель изоб повышение т-ры криостатиро тем дополнительного охлажд высокого давления, выходящ1451483 генной газовой машины (КГМ), в регенеративном теплообменнике (ТО) и последующего его дросселирования додавления обратного потока. Компрессор 1 подает рабочий газ в КГМ 2 идроссельный контур, содержащий поочередно работающие обратные клапаны 4,регенеративно-рекуперативный ТО 5,дроссель 9, ТО 10 нагрузки и линиюобратного потока с дополнительнымТО 11, к которой подключен дсжимающий компрессор 13. Линия прямого поИзобретение относится к криогенной технике, а конкретнее к микрокриогенным рефрижератором для криостатирования на уровне гелиевых темпера 5 тур.11 ель изобретения - понижение температуры криостатирования.На чертеже изображена принципиальная схема устройства гелиевого рефери жератора.Гелиевый рефрижератор содержит компрессор 1, криогенную газовую машину (КГМ) 2 Мак-Магона-ГиФМрда, клапаны 3 и 4 высокого и промежуточного 15 давления, регенеративно-рекуперативный теплообменник 5, объем 6 постоянной величины, гидросопротивление 7, теппообменник 8, имеющий тепловой контакт с головкой блока цилиндров, 20 и дроссельный контур, состоящий из дросселя 9, теплообменника нагрузки 10 и регенеративно-рекуперативного теплообменника 5, дополнительный теплообменник 11, имеющий тепловой . 25 контакт с блоком цилиндров КГМ 2, регулирующий вентиль 12 и дожимающий компрессор 13. Гелиевый рейрижержор работает следующим образом.Компрессор 1 обеспечивает рабочим газом КГМ 2 и дроссельный контур, КГМ 2 функционирует при давлении между высоким и промежуточным, дроссельный35 контур - между высоким и низким. Для сжатия потока дроссельного контура до промежуточного давления установлен дожимающий компрессор 13. тока перед дроаселем 9 соединена через объем 6 постоянной величины и.гидравлическое сопротивление 7 с ТО8,который заглушен с другой стороныи установлен в тепловом контакте схолодной головкой КГМ. Периодическоесжатие части рабочего газа в объеме6 с отводом тепла сжатия к холоднойголовке КГМ и расширение дополнительного количества газа из объема б вдросселе 9 позволяет снизить т-ру газа в ТО нагрузки. 1 ил. В процессе работы КП 1 2 весь рабочий газ, поступающий от компрессора 1, охлаждается в ступенях машины до низких температур. В процессе впуска рабочего газа в КГМ 2 также открывается и:самодействующий клапан 3 высокого давления и часть рабочего газа натекает через регенеративно-рекуперативный теплообменник 5 в объем б постоянной величины, где сжимает газ, оставшийся в машине после предыдущего цикла, После выравнивания давлений клапан 3 высокого давления закрывается, но в объеме постоянной величины происходит расширение рабочего газа за счет его перетекания через гидросопротивление 7 в теплообменник 8, имеющий тепловой контакт с головкой блока цилиндров, где теплота сжатия нижнего каскада отводится к КГМ 2,При осуществлении выпуска рабочего газа из КГМ 2 открывается клапан 4 промежуточного давления, при этом происходит расширение рабочего газа в объеме б постоянной величины. Еольшая часть газа проходит через регенеративно-рекуперативный теплообменник 5, где отбирает теплоту аккумулированную насадкой, и далее возвращается в нижнюю ступень КГМ 2, Послезакрытия клапана 4 промежуточногодавления происходит выравниваниедавлений между теплообменником 8 иобъемом 6 постоянной величины эа счет перетекания газа через гидросопротивление 7. Рабочий цикл нижнего каскада реАрижератора замыкается.Составитель И,ТайдаковРедактор Л.Пчолинская Техред ЛСердюковаКорректорВ,Гирняк Заказ 7064/36 Тираж 462 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., ц, 4 /5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгороц, ул. Проектная,3 14514Другая часть газа постоянно отводится из нижнего каскада в дроссельный контур, дросселируется до низкого давления (порядка 0,1 МПа) в дросселе 9, в результате чего снижа 5 ется его температура, поступает в теплообменник нагрузки 10, где под" водится теплота от объема охлаждения или термостатирования. Далее рабочий газ дроссельного контура поступает в качестве рекуперативного потока в регенеративно-рекуперативный теплообменник 5 и в дополнительный теплообменник 11, находящийся в тепловом 15 контакте с блоком цилиндров, частично компенсирует тепловые потери КГМ 2, и через регулирующий вентиль 12 подается на всасывание вдожимающий компрессор 13. 20 Выполнение гелиевого рефрижератора на базе КГМ 2 Мак-Магона-Гиффорда с низкотемпературной приставкой в нижнем каскаде позволяет при высоком 25 и промежуточном давлениях 2,0-2,3 МПа и 0,4-0,6 МПа (температура на головке блока цилиндров КГМ 12-5 К 1 получить следующие параметры перед дросселем; давление 1,5-1,6 МПа, темпе- ЗО ратура 7-8 К, что позволяет после дросселирования газа достигнуть уровня температуры 4,2 К. 83 4Формула изобре тенияГелиевый рефрижератор, содержащий подключенную к компрессору криогенную газовую машину, к низкотемпературной головке которой подсоединен дроссельный контур с поочередно работающими обратными клапанами и теплообменником нагрузки, и установленный в тепловом контакте с холодной головкой машины теплообменник, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью понижения температуры криостатирования, рефрижератор содержит дожимающий компрессор, регенеративно-рекуперативный и дополнительный теплообменники, объем постоянной величины и гидравлическое сопротивление, причем дожимающий компрессор по выходу соединен с входом компрессора, а по входу - с теплообменником нагрузки через дополнительный и регенеративнорекуперативньп теплообменники, теплообменник заглушен с одного конца, а другим подключен через гидравлическое сопротивление и объем постоянной величины к дроссельному контуру, обратные клапаны соединены дополнительньк трубопроводом, к которому входом подключен регенеративно-рекуперативньп теплообменник, а выход последнего соединен с объемом постоянной величины.