Способ захолаживания криогенной гелиевой системы

(51) 5 Р 2 5 В 9/ 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМПРИ ГННТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Авторское свидетельство СССРР 1207256, кл, С 05 0 27/00, 1984.(54) СПОСОБ ЗАХОЛАЖИВАНИЯ КРИОГЕНОЙ ГЕЛИЕВОЙ СИСТЕМЫ(57) Изобретение относится к криогеной технике и м,б. использовано вкриогенных гелиевых системах, Цельизобретения - снижение энергозатрати сокращение времени захолаживания,Для этого при температуре на выходеиз объекта 13 захолаживания вьппе 28К поток перед подачей в детандернув ступень предварительного охлаждениянаправляют в обратный поток криогенной установки до детандерной ступенипредварительного охлаждения, дополнительно регулируют при этом расходгелия на входе в криогенную установку путем изменения производительности детандера 4 ступени окончательного охлаждения и регулируют расходгелия на детандерную ступень предварительного охлаждения по разноститемператур гелияперед этой ступеньюи после объекта 13, измеряемых датчиками 24 и 25, Подачу гелия в объект13 производят через ступень окончательного охлаждения или непосредствено через детандер 4 этой ступени вобъект 13 в зависимости от температуры потока на выходе из него.ил.Изобретение относится к криоген-ной технике и может быть испольэовано в криогенных гелиевых системах.Пель изобретения - снижение энерго 5затрат и сокращение времени эахолаживания.Иа чертеже представлена схемакриогенной гелиевой системы, при работе которой реализуется описываемыйспособ,Система содержит компрессор 1,детандеры 2 и 3 ступени предварительного охлаждения, детандер 4 ступениокончательного охлаждения теплообмен ники 5-11, сборник 12 жидкого гелия,объект 13 захолаживания, регулирующуюарматуру 14 и 15 и запорную арматуру16-23, датчики 24 и 25 температуры,датчик 26 давления и датчик 27 потока, а также регуляторы 28-31Система работает следующим образом.Гелий сжимается в кОмпрессоре 1,давление на выходе иэ которого ста бнлизируется регулятором 31, соединенным с датчиком 26 давления и регулирующей арматурой 14, Расход гелия ца криогЕнную установку поддерживается постоянным посредством регуля тора 29, который управляет исполнительным механизмом детандера 4 по датчику 27 расхода потока. Пропускная способность детандера 4 определяется как разность между производительностью компрессора 1 и необходимым расходом гелия на детандеры 2 и 3. Полученное количество гелия можно расширить в детандере 4, регулируя его производительность, например, числом 40 оборотов вала двигателя либо отсечкой впуска. Лавление за детандером 4 определяется гидравлическим сопротивлением потока в объекте 13 захолаживания.45Сжатый гелий через теплообменники 5 и 6 поступает в детандерную ступень предварительного охлаждения, где разделяется ца два потока: один направляется на расширение в детанде ры 2 и 3, а другой через теплообменники 7-9 поступает в ступень окончательного охлаждения на расширение в детандср 4 через запорную арматуру 16, а через запорнуо арматуру 19 поступает в объект 13 захолаживания, минуя теплообменннки 10 и 11 и сборник 12 жидкого гелия. Из объекта 13 Заховживания Гелий Гоступает В обратный поток криогенной установкидо детандерной ступени предварительного охлаждения через запорнуюарматуру 21,При снижении температуры гелия,выходящего из объекта 13 захолаживания, до 28-26 К по сигналу от датчика 25 температуры регулятор 30 вырабатывает сигнал на переключение обратного ГГотока гелия, возвращаемогов установку, при этом запорная арматура 21 и 22 соответственно закрывается и открывается, При дальнейшемзахолаживании объекта 13 и понижении температуры ниже 8 К по датчику25 температуры регулятор 30 выдаетсигнал на переключение потока гелия,возвращаемого в установку, при этомзапорная арматура 22 и 23 соответственно закрывается и открывается, атакже подается сигнал на переключениепрямого потока перед объектом 13 за,холаживания в ступени окончательного охлаждения, для чего запорнаяарматура 17, 18 и 16, 19 соответственно открывается и закрывается.В режиме эахолаживания по мерепонижения температуры гелия за объектом 13 происходит понижение температуры гелия перед детандерной ступенью и повьпцение расхода гелия на детандеры 2 и 3. Сигналы от датчиков 24 и 25 температуры поступают в регулятор 28, где сравниваются, в результате чего вырабатывается сигнал, управляющий регулирующей арматурой 15 так, чтобы направить на расширение в детандеры 2 и 3 оптимальный расход гелия, соответствующий разности температур, регистрируемой датчиками 24 и 25 температуры,Формула и з о б р е т е н и яСпособ захолаживания криогенной гелиевой системы, Включающей криогенную установку с детандерной ступенью предварительного охлаждения истуГеныо окончательного охлаждения с детандером, сборник жидкого гелия, систему втоматизированного управления и объект захолаживания, путем регулирования давления гелия на входе В устновку, подачи гелия из объекта захолаживания в детандернуюступень редварительного охлаждения и ереключения его в сборник по достиженин заданного значения темпера636657 Составитель В, ДобротворцевРедактор С,Пекарь Техред Л.Сердюкова Корректор И,Муска Заказ 807 Тираж 332 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 туры потока на выходе из объекта,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью снижения энергозатрат и сокращения времени эахолаживания, притемпературе потока на выходе из объекта эахолаживания вьппе 28 К передподачей в детандерную ступень предварительного охлаждения его направляют в обратный поток криогенной установки до детандерной ступени предварительного охлаждения, дополнительно регулируют при этом расход гелия на входе в криогенную установку путем изменения производительности детандера ступени окончательного охлаждения и регулируют расход гелия 5на детандерную ступень предварительного охлаждения по разности температур гелия перед этой ступенью и после объекта, а подачу гелия в объект эахолаживания производят через 10 ступень окончательного охлажденияили непосредственно через детандер этой ступени в объект захолаживания в зависимости от температуры потока на выходе из него,