Способ охлаждения газа и установка для его осуществления

ОЗШ ИИ ОЕНТ СССР) БРЕТЕН ТЕЛЬСТВУ РС КОМУ ОЮЗ СОВЕТСКИХОЮИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИ СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНЩОМСТВО СССР (ГОСПА(72) 8 ознесенский 8,8 Масюк АМ 64) СПОСОБ ОХЛАДИ",.,ЕНИЯ ГАЗА И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ССЦЕСТВЛЕНИЯ7)55 Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано при воспроизведении программных режимов охлаждения элементов сверхзвуковых летательных аппаратов, при охлаждении аппаратуры в климатических установках, а также при испытании материалов.Известен способ охлаждения газа путем смешения его с жидким хладоагентом, Заключающийся в том, что в поток газа через форсунки.,в распыленном состоянии подают жидкий хладоагент, например азот. Температуру потока газа регулируют величиной расхода жидкого хладоагента.Для реализации способа применяют установки, содержащие сосуды Дьюара (или танки с жидким хладоагентом), смесительную камеру с форсункой для распыления жидкого хладоагента в потоке охлаждаемого газа, сосуды высокого давления или насосы для подачи жидкого хладоагента к форсункам, патрубки для подачи жидкого хладоагента к форсункам, патрубки для ввода теплого и вывода охлажденного газа.Недостатком такого способа являются большие потери в форсунках на испарение жидкого хладоагента.Установка, в которой реализуется известный способ, сложна и имеет невысокую надежность из-за большого количества вспомогательных агрегатов.Цель изобретения - повышение экономичности и упрощение процесса охлаждения,Это достигают тем, что смешение газа с хладоагентом и охлаждение его до заданной температуры производят путем полного или частичного барботирования газа через слой жидкого хладоагента,Способ охлаждения газа реализуют в установке, содержащей смесительную камеру с патрубками для ввода теплого и вывода охлажденного газа, Смесительная камера выполнена в виде частично заполненной жидким хладагентом емкости, а патрубок ввода теплого газа подключен к ее жидкостной полости и снабжен на выходном участке перфорированным коллектором, при этом патрубки ввода теплого и выводы охлажденного газа соединены байпасным трубопроводом с установленным на нем вентилем,На чертеже изображена принципиальная схема установки,Установка содержит патрубок 1 ввода теплого газа, выходнои участок 2 которого 5 10 15 20 25 30 35 45 50 снабжен перфорированным коллектором 3. установленным в донной части жидкой полости 4 смесительной камеры 5. Патрубок 6 вывода охлажденного газа соединен с газовой полостью 7 смесительной камеры, при атом патрубки ввода теплого и вывода охлажденного газа соединены байпасным трубопроводам 8 с установленным на нем вентилем 9, которым регулируют температуру охлажденного газа.Установка работает следующим образом,Б патрубок 1 подают газ, который через выходной участок 2 поступает в перфорированный коллектор 3 и через отверстия в коллекторе в виде пузырьков начинает барботировать через слой жидкого хладоагента. При барботировании газа происходит его охлаждение путем контактного соприкосновения с жидким хладоагентом и за счет использования теплоты испарения жидкого хладоагента. Охлажденный газ по.ступает в газовую полость 7 смесительной камеры, где дополнительно охлаждается эа счет смешения его с парами жидкого хладоагента, и через патрубок 6 вывода охлажденного газа поступает к потребителю. Температуру охлажденного газа регулируют путем перепуска части теплого газа через байпасный трубопровод 8(частичное барботирование) с помощью вентиля 9.Преимуществами описываемого способа и установки для его осуществления являются; упрощение процесса охлаждения газа (отсутствие распыливающих форсунок, насосов, баллонов, арматуры и пр,); уменьшение затрат на проведение испытаний в результате снижения расхода жидкого хла-, доагента за счет уменьшения тепловых потерь (экспериментально установлено, что затраты на проведение испытаний сокращаются на 20 по сравнению с известным способом); снижение стоимости установки эа счет исключения системы распыливания жидкого хладоагента (насосов, форсунок, арматуры и пр.), уменьшение габаритов установки и упрощение системы автоматики, что приводит к повышению экономичности и надежности установки,(56) Старчевский И.П, Создание и исследование установки азотного программного охлаждения для испытаний элементов авиационных конструкций, Диссертация на соискание ученой степени к,т,н. Одесса ОТИХП, 1974, с, 13-21.594808 алождеииыр газ Лодочзаза Составитель ,Техред М,Моргент ктор нецова оРРектоР М.куль аказ 334 Тираж ПодписноПоиск" Роспатента5, Раушская наб., 4/5 113035, Моска П роизаодстаенно-издатеазскин комбинат "Патент",агент, г. У д, ул.Гагарина Формула изобретения1. Способ охлаждения газа путем его смешения с кипящим хладагентом, например жидким азотом, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и упрощения проведения процесса, смешение газа с хладагентом и охлаждение его до заданной температуры производят путем полного или частичного барботирования газа через слой жидкого хладагента.2, Установка для охлаждения газа, содержащая смесительную камеру с патрубкеми для ввода теплого и вывода охлажденного газа, отличающаяся тем, что смесительная камера выполнена в виде частично заполненной жидким хяадаентом 5 емкости и патрубок ввода теплого газа подключен к ее жидкостной полости и снабжен на выходном участке перфорированным коллектором,3, Установка по п.2, отличающаяся тем,что патрубки ввода теплого и вывода ох лажденного газа соединены байпасным трубопроводом с установленным на нем вентилем, исВ