Устройство накопления, хранения и подачи хладагента потребителям

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 181849 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ЕНИЯ ПИ К АВТОРСКО шее инженерно, Р,О.Росляков генные системы , 307-309,ра, Введение дом резервь так называвированную агруженным ижает "негоИЕ ИЗОБРЕСВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградское высморское училище им, адм(54) УСТРОЙСТВО НАКОПЛЕНИЯ, ХРАНЕНИЯ И ПОДАЧИ ХЛАДАГЕНТА ПОТРЕБИТЕЛЯМ Изобретение относится к устройствам ожижения, накопления и хранения хладоагента в резервуарах (например в сосудах Дьюара) для обеспечения сверхпроводящих энергетических потребителей, электрических машин в системах электродвижения, накопителей энергии, линий электропередачи и т.д. Предлагаемая система криогенного обеспечения (СКО) позволяет снабжать потребители, использующие сверхпроводимость (как низко-, так и высокотемпературную), хладагентом с. высокой степенью готовности.Цель изобретения - повышение надежности устройства ожижения, накопления и хранения хладагента за счет увеличения коэффициента его технического использования.Для достижения поставленной цели резервная емкость выполняется с разделенными входом и выходом, Выход ожижителя соединяют с входом резервной емкости через первый вентиль. Выход емкости посредством второго вентиля соединяется с 5)3 Р 17 С 3/00, Е 25 ) 1/О 2(57) Сущность изобретения; в устройстве используется резервная емкость, имеющая раздельные вход и выход, Выход ожижителя соединяют с входом резервной емкости, посредством второго вентиля соединяют с входом раздаточного коллектора, Таким образом, обеспечивается резервированная структура системы ожижения, накопления и хранения хладагента с постоянно нагруженным резервом. При этом хладагент в емкости постоянно возобновляется, что позволяет поддерживать его параметры в заданных диапазонах. 1 ил,входом раздаточного коллекто связи выхода ожижителя с вхо ной емкости позволяет получит емую дополнительно резер структуру СКО с постоянно н резервом, что существенно сн товность" системы,Существующие в настоящее время параметры надежности систем криогенного обеспечения достаточно низкие. В описываемом техническом решении резервуар 0 находится в нагруженном состоянии. За ключенный в нем объем хладагента способен в течении заданного времени обеспечить работу сверхпроводящих потребителей; Тем самым исключаются перерывы в их питании хладагентом, связанные в прототипе с операциями по включению ненагруженного резерва;При реализации данного технического решения, СКО оказывается также защищенной от возможных отказов.включающих клапанов, имеющих определенныймоторесурс, 181849650 55 Изобретения здесь имеет место дополнительный (сверхсуммарный) эффект. В системе криогенного обеспечения-прототипе - не может быть достигнуто максимально возможное значение коэффициента технического использования, Коэффициент неготовности устройства, в сумме с коэффициентом ее технического использования равный единице, в предлагаемом техническом решении снижается почти в два раза. Эффект от совокупного применения новых средств не является простой суммой эффектов прототипа и новых признаков.На чертеже показано предлагаемое устройство,Оно состоит из ожижителя хладагента 1, соединенного своим выходом с входом резервной емкости 2 через первый вентиль 3. Выход резервуара 2 соединяется посредством второго вентиля 4 с входом раздаточного коллектора 5. Данное устройство предусматривает одновременную работу ожижителя 1 и резервуара 2 в режиме нагруженного резерва. Все потребители обеспечиваются хладагентом через раздаточный коллектор 5.Процессы ожижения рабочего тела, хранения и распределения его для криостатирования потребителей осуществляется следующим образом.Хладагент с выхода ожижителя 1 поступает на раздаточный коллектор 5, а также вход резервной емкости 2 через открытый первый вентиль 3, После заполнения резервной емкости 2, хладагент через второй вентиль 4 поступает на раздаточный коллектор 5, оттуда идет на потребители. Ожижитель 1 и раздаточный коллектор 5 в описываемом техническом решении конструктивно не отличаются от аналогичных устройств, использованных в прототипе.Конструкция резервной емкости 2 должна быть изменена. В изобретении она должна иметь разделенные вход и выход,Наличие первого вентиля 3 позволяет выводить резервную емкость 2 для ремонта. В этом случае в качестве первого вентиля следует использовать регулирующий клапан с приводом.Второй вентиль 4 в описываемой ситуации предназначен для защиты емкости 2 от поступления в нее хладагента из ожижителя 1, Если ожижитель 1 выходит из строя или выводится для технического обслуживания, резервуар 2 способен обеспечить потребители запасным хладагентом в течении промежутка времени, достаточного для выявления неисправности в ожижителе 1 или техобслуживания. Перерывов в работе СКО таким образом не будет. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Следует также отметить, что хладагент в емкости 2 постоянно возобновляется, Благодаря атому значения его параметров (температуры, давления, массы, паросодержания в газовой подушке и т.п.) поддерживаются а заданных пределах.Коэффициент технического использования устройства-прототипа составляет 0,9978, а коэффициент неготовности соответственно 0,0022.Коэффициент технического использования изобретения может быть определен по формулеК.н, = 1- Кн- Рз+ Ра,где Рз - вероятность такого состояния неготовности устройства, когда ожижитель 1(резервуар 2) вышел из строя и происходит отказ оставшегося в резерве резервуара 2 (ожижителя 1);Р 4 - вероятность такого состояния неготовности устройства, когда ожижитель 1 (резервуар 2) выведен для технического обслуживания и происходит отказ оставшегося в работе резервуара 2 (ожижителя 1).Поскольку в предлагаемом техническом решении конструкции ожижителя, клапанов и раздаточного коллектора оставлены без изменения по сравнению с прототипом, показатели надежности этих устройств остаются также неизменными, Если принять интенсивности потоков отказов, вывода на ремонт и восстановленный резервной емкости, использованной в настоящем техническом решении, равными таким же показателям для емкости, использованной в прототипе (в обоих случаях принимались равным соответствующим показателям ожижителя), то Рз и Р 4 для предполагаемого изобретения останутся неизменными. Это значит, что коэффициент технического использования соответственно - 0,9988.Расчеты свидетельствуют, что значение коэффициента технического использования предполагаемого изобретения выше чем у прототипа. Формула изобретения. Устройство накопления, хранения и подачи хладагента потребителям, состоящее из резервной емкости, ожижителя хладагента, выход которого соединен с входом раздаточного коллектора, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения его надежности за счет увеличения коэффициента технического использования устройства, выход ожижителя через первый вентиль соединен с входом резервной емкости, выход которой посредством второго вентиля соединен с входом раздаточного коллектора.1818496 пюдшпзбшОЦ Составитель О.Марцинковскийедактор Т.Горячева Техред М.Моргентал КорректорТ.Вашков твенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,Про Заказ 1932 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5