Установка для криостатирования объекта

1560945 рата 11 охлаждения, а патрубоксмешанного потока - с газовой полостью резервуара 4. Трубные полости аппаратов 16 и 11 очистки и охлаждения сое 5 динены с жидкостной и газовой полостями резервуара 4. Межтрубная полость аппарата 16 очистки соединена с обеими полостями аппарата 13 осушки, МежИзобретение относится к криогеннойтехнике и наиболее эффективно можетбыть использовано в системах криостатирования объекта с переменной тепловой нагрузкой и длительным цикломиспытаний.Цель изобретения - повышение эко,номичности установки при длительнойэксплуатации путем использования в,качестве рабочего и подпитывающегокриоагента атмосферного воздуха.На чертеже изображена предлагаемая установка,Установка содержит турбодетандерную ступень 1 с магистралями 2 и 3прямого и обратного потоков, соответственно,резервуар 4 с рабочим криоагентом, подключенным с помощью трубопроводов 5 и 6 к криостатируемомуобъекту 7. Блок подпитки содержитэжектор 8, патрубок 9 активного потока которого соединен с магистралью2 прямого потока, патрубок 10 пассивного потока соединен с межтрубнойполостью аппарата 11 охлаждения, апатрубок 12 смешанного потока - сгазовой полостью резервуара 4, Межтрубная полость аппарата 13 осушкивходным патрубком 14 соединена с атмосферой, а выходным патрубком 15 с межтрубной полостью аппарата 16оцистки, выходной патрубок 17 которого соединен с трубной полостью аппарата 13 осушки. Резервуар 4 трубопроводом 18 соединен с трубными по"лостями аппарата 11 охлаждения и аппарата 16 очистки, выходы из которыхсоединены через вентиль 19 с газовойполостью резервуара 4. Для отогреварезервуара 4 предусмотрена магистраль 20 с вентилями 21 и 22.,Для слива конденсата из аппарата 13осушки установлен трубопровод с вентилем 23. Для сброса газообразногопродукта из резервуара 4 и аппарата 15 20 25 30 35 40 45 50 55 трубная полость аппарата 11 охлаждениясоединена с трубной полостью аппарата 13 осушки и патрубком 10 пассивного потока эжектора 8. Такая конструкция позволяет испольэовать в качестве:рабочего и подпитывающего криоагентаатмосферный воздух, 1 ил . 11 охлаждения установлен трубопровод24 с вентилями 25 и 26. Для заправкирезервуара 4 предусмотрена магистраль27 с вентилем 28. Трубопровод 5 снаб,жен вентилем 29. Магистраль 2 прямогопотока соединена с резервуаром 4 через дроссельный вентиль 30, Для сброса углекислоты из аппарата 16 очистки установлен трубопровод с вентилем 31.Установка работает следующим образом,Резервуар 4 заполняют жидким криоагентом по магистрали 27 через вентиль 28 из транспортного заправщика(не показан), при этом пары криоагента сбрасывают в атмосферу по трубо-проводу 24 через открытый вентиль 25,после чего последний закрывают, Длякриостатирования объекта 7 открываютвентиль 29 и по трубопроводу 5 жидкийкриоагент подают к объекту 7, Жидкийкриоагент, охлаждая объект 7, испаряется и в газообразном виде возвращается в газовую полость резервуараИз резервуара 4 газообразный криоагент по магистрали 3 обратного потокаподают в турбодентандерную ступеньс помощью которой осуществляют циркуляционный цикл, В турбодетандернойступени 1 криоагент сжимают, охлаждают, ожижают за счет расширениячасти газообразного криоагента и помагистрали 2 прямого потока черездроссельный вентиль 30 возвращают врезервуар 4. Для компенсации потерькриоагента, возникающих в турбодетандерах и компрессорах турбодетандерной ступени 1, в газовую полость резервуара 4 добавляют газообразный атмосферный воздух, предварительно осушенный от влаги, очищенный от углекислоты и переохлажденный, Для этогочерез патрубок 9 активного потока измагистрали 2 прямого потока подаютгаз в эжектор 8, который всасывает воздух из атмосферы через патрубки 14 и 15 аппарата 13 осушки, патрубок 17 аппарата 16 очистки, трубную полость аппарата 13 осушки, межтрубную полость аппарата 11 охлаждения и трубопровод с патрубками 10, а затем чеоез патрубок 12 смешанного потока эжектора 8 подает воздух в газовую полость резервуара 4. Первоначальную заправку резервуара 4 производят жидким воздухом или жидким азотом. В процессе работы подпитку производят атмосферным воздухом и смешанный в резервуаре 4 поток поступающего воздуха с парами криоагента из объекта 7 крио" статирования направляют по магистрали 3 обратного потока в турбодетандернуюступень 1 для осуществления циркуляционного цикла.В зависимости от тепловой нагрузки от криостатируемого объекта 7 на его охлаждение подают соответственное количество криоагента. При работе в режиме малых нагрузок от криостатируемого объекта 7 установка накапливает жидкий воздух в резервуаре 4, а при работе с большими нагрузками увеличенный расход криоагента обеспечивается за счет накопления жидкости в резервуаре 4. Отогрев аппарата 13 осушки (в нерабочем режиме) производят греющим газом, поступающим из компрессора тур- З 5 бодетандерной ступени 1 по магистрали 20 через вентиль 22 в патрубок 15 с выходом в атмосферу через патрубок 14 и сливом конденсата по трубопроводу с вентилем 23.40Отогрев аппарата 16 очистки и аппарата 11 охлаждения производят греющим газом, поступающим из компрессора турбодетандерной ступени 1 по магист рали 20 через вентиль 21 со сбросом 45 в атмосФеру через .вентиль 31,Для удобства эксплуатации на уста" новке могут быть установлены два попеременно работающих аппарата 13 50 осушки и аппарата 16 очистки,Установка позволяет повысить экономичность в широком диапазоне изменения нагрузки и длительности испытаний криостатируемого объекта 7 за счет исключения установки по производству жидкого криоагента, устанавливаемой при объекте 7 криостатирования. Использование эжектора и аппаратов очистки, осушки и охлаждения воздуха при небольших капитальных затратах обеспечивают длительный режим криостатирования объекта. При этом, если нагрузка криостатируемого объекта мала, то, всасывая атмосферный воздух для подпитки, производят его ожижение и последующее наполнение резервуара жидким воздухом.Фор мула и.зобр ет е ни я Установка для криостатирования объекта, содержащая турбодетандерную ступень с магистралями прямого и обратного потоков, резервуар с рабочим криоагентом, имеющий жидкостную и газовую полости, и блок подпитки криоагентом, сообщенный с резервуаром, причем жидкостная полость резервуара подключена к криостатируемому объекту, а газовая полость к магистралям прямого и обратного потоков, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности при длительной эксплуатации путем использования в качестве рабочего и подпиточного криоагента атмосферного воздуха, блок подпитки содержит эжектор с патрубками активного, пассивного и смешанного потоков и аппараты осушки, очистки и охлаждения воздуха, каждый из которых имеет трубную и межтрубную полости, при этом патрубки активного и смешанного потоков соединены соответственно с магистралью прямого потока и газовой полостью резервуара, трубные полости аппаратов очистки и охлаждения соединены с жидкостной и газовой полостями резервуара, межтрубная полость аппарата очистки сое-, ринена с обеими полостями аппарата осушки, а межтрубная полость аппарата охлаждения - с трубной полостью аппарата осушки и патрубком пассивного потока эжектора.