Криогенный блок

3 СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК СОЮ 68116 я)5 Р 28 О 1(00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) КРИОГЕННЫЙ БЛОК(57) Изобретение относится к криогеннойтехнике, в частности к теплообменной аппаратуре, и может применяться в установках,использующих циркуляционные потоки криоагентов. Цель изобретения- повышение интенсивности теплообмена и улучшениемассогабаритных характеристик. Криогенный блок содержит наружный кожух 1, предварительный теплообменник 2, ванну 3 с кипящим криоагентом и погружной теплообменник, при этом блок дополнительно содержит двухпоточный теплообменник 4 и концевой теплообменник 6, причем двухпоточный 4 и погружной 5 теплообменники образуют теплообменный модуль 7. Применение такого криогенного блока позволяет интенсифицировать теплообмен, обеспечивая пузырьковое кипение, уменьшить длину трубки, из которой выполнены теплообменный модуль и концевой теплообменник, и использовать блок практически при любых параметрах потока, входящего в ванну с жидким криоагентом, 1 з,п.ф-лы, 3 ил, 1681161Изобретение относится к криогеннойтехнике, в частности к теплообменной аппаратуре, и может быть применено в установках, использующих циркуляционные потокикриоагентов. 5Цель изобретения - повышение интенсивности теплообмена и улучшение массогабаритных характеристик.На фиг.1 показана схема криогенногоблока; на фиг.2 - схема криогенного блока, 10в котором используется по крайней мереодин дополнительный теплообменнь 1 й мо.дуль; на фиг,3 - паяный двухпоточный теплообменник,Криогенный блок содержит наружный 15вакуумный кожух 1, предварительный теплообменник 2, ванну." с кипящим криоагентом, погруженный в нее теплообменник,выполненный в виде одной непрерывнойтрубки, состоящий иэ двухпоточного теплообменника 4, погружнаго теплообменника 5и концевого теплообменника 6, при этомдвухпоточный паяный теплообменник 4 ипогружной теплообменник 5 образуют теплообменный модуль 7, Двухпоточный паяный теплообменник 4 содержит первую ивторую полости 8 и 9 соответственно,Криогенный блок работает следующимобразом.Газ, имеющий температуру кипения ниже температуры кипения жидкости в ванне3, поступает в предварительный теплообменник 2, в котором Охлаждается парами,образовавшимися в ванне 3, Затем гаэ поступает в первую полость 8 двухпоточного 35теплообменника 4 и Охлаждается потоком,прошедшим погружной теплообменник 5,Далее газ проходит в погружной теплообменник 5, при этом его параметры акие, чтона поверхности последне.о не возникает 40пленочного кипения, газ достигает температуры, близкой к гемпературе кипения жидкости в ванне 3. После этого газ поступаетво вторую полость 9 двухпоточного теплообменника 4, охлаждая поток газа, поступающего из предварительного теплообменника2, нагревается и поступает в концевой теплообменник 6, в котором охлаждается, приобретая температурублизкую ктемпературе кипения жидкости в ванне 3, 50Если параметры потока на входе в двухпоточный теплообменник 4 такие что непозволяют полностью исключить пленоч)щг кипение в концевом теплообмен нике 6,то в криогенный блок вводят по крайней 55 мере один дополнительный теплообменный модуль 7.При охлаждении гелия до 80 К в ванну заливают жидкий азот. Гелий, поступающий от компрессора, после предварительного теплообменника имеет Т 1, равную 190 К, а затем Т 2, равную 130 К, и при этой температуре и заданных скоростях потока на стенках погружного теплообменника 5 происходит развитое пузырьковое кипение, Тз составляет около 80 К. Пройдя вторую полость двухпоточного теплообменника 4, гелий нагревается до Т 4 = 130 К и с такими параметрами поступает в концевой теплообменник 6, т,е. на всем протяжении погружного и концевого теплообменников обеспечивается интенсивное пузырьковое кипение на стенках; в зоне двухпоточного теплообменника, где наблюдается пленочное кипение, основной теплообмен происходит между потоками в трубках, что в целом определяет высокий уровень тепло- отдачи на всем протяжении криогенного блока, Зто позволяет уменьшить длину трубки теплообменного модуля и концевого теплообменника по сравнению с известными решениями в 2 - 2,5 раза и испольэовать блок практически при любых параметрах потока, вхолящего в ванну с жидким криоагентом.Формула изобретения 1, Криогенный блок, состоящий из наружного корпуса, предварительного теплообменника, ванны с кипящим криоагентом и погружного теплообменника, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения интенсивности теплообмена и улучшения массогабаритных характеристик, блок дополнительно содержит двухпоточный паяный и концевой теплообмен ники, размещенные в кипящем криоагенте, при этом первач полость двухпоточного паяного теплообменника включена между предварительным и погружнь 1 м теплообменниками, а выход погружного теплообменника соединен с второй полостью двухпоточного паяного теплообменника с образованием теплообменного модуля, йоичем концевой теплообменник подключен к выходу из модуля2, Блок по п.1., О т л и ч а ю щ и й с я тем, что между, выходом из модуля и концевым теплообменником установлен по крайней мере один дополнительный теплообменный мОдуль,1681161 Фиг,Редактор А,Ог роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Заказ 3305 ВНИИПИ Гос Составитель Т.ПрошинаТехред М.Моргентал Корректор А.Осауленко Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5