Устройство для поддержания уровня жидкого хладагента в емкости

ОП ИСАНИНА ИЗОБРЕТЕНИЯ 61) Дополнительное к авт. саид-ву -(22) Заявлеио 2501.78 (21) 2573099/18-24Фс присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(088.8) Опубликовано 15.0180, Бкъллетеиь ыо 2 Дата опубликовании описании 20.01.80( 54) УСТРОЙС ТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОГО ХЛАДОАГЕНТА В ЕИКОСТИ1Изобретение относится к областиавтоматики и может найти применениев системах автоматического поддержания уровня жидкого хладагента в вымораживающей ловушке паромасляных насосов,Известно устройство для поддержания уровня хладагента в вымораживающей ловушке вакуумной установки 1),имеющее блок управления, выполненный 10в виде электрического моста, одна изветвей которого, служащая термодатчиком, помещена в сливной резервуар.Заполнение вымораяивающей ловушкиазотом происходит под давлением сжатого воздуха. Необходимость для этого дополнительной воздушной магистрали ухудшает условия эксплуатации устройства, что является его недостатком. 20Известно также устройство для автоматического заполнения и поддержания уровня хЬадагента в вымораживающих ловушках 2), в котором заполнение и поддержание уровня хладагента 25осуществляетсч совместно сжатым воздухом и нагреванием с помощью блокаавтоматики. Устройство включает тер.модатчик (терморезистор), пороговыйэлемент, триггер, часовой механизм, 30 ось которого связана с микрореле,блок совпадения, блок сигнализации,блок включения нагревателя и пневмоклапана.Такое устройство также требуетналичия воздушной магистралиКроме того, добавление азота в ловушкупроисходит периодически через определенный интервал времени, устанавливаемый часовым механизмом. Это затрудняет оперативный контроль за уровнем азота в случае его аварийнойутечки.Целью изобретения является улучшение условий эксплуатации за счетупрощения устройства, уменьшение инерционности устройства и повышение егонадежности,Поставленная цель достигается темтчто в устройство для поддержанияуровня жидкого хладагента в емкости,содержащее соединенные с ней трубопроводом сливной резервуар и сосуд Дьюара с раэмещенньи в нем нагревателем,подключенным к блоку включеиия нагревателя, последовательно соединенныедатчик температуры, пороговый элемент и триггер, а также блок совпадения, соединенный с блоком сигнализации и блоком включения нагревателя, введены одновибратор и элемент ИБ, причем выход порогового элемента подключен к входам блока совпадения и одновибратора, выход которого соединен с одним входом элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к триггеру, а выход - к блоку включения нагревателя.Яа чертеже представлена функциональная схема устройства для подцержания уровня жидкого хладагента в емкости.10Емкость - вь 1 мораживающа я ловушка 1 .соединенная трубопроводом 2 с со" судом Дьюара 3, имеет сливной резервуар 4, в котором размещен датчик температуры 5. В сосуде Дьюара уста новлен нагреватель б, Система автоматики включает пороговый элемент 7, триггер 8, элемент ИЛИ 9, блок 10 включения нагревателя, одновибратор 11, блок совпадения 12 и блок сигна О лизации 13.Датчик температуры 5 соединен с входом порогового элемента 7, выход которого соединен с входом триггера 8, с входом одновибратора 11 и с входом блока совпадения 12. Выход триг 25 гера соединен с одним входом элемен- та ИЛИ 9, а выход одновибратора - с другим входом элемента ИЛИ. Выход элемента ИЛИ соединен с входом блока совпацения и с входом блока 10 включения нагревателя, выход которого соединен с нагревателем б. Выход блока совпадения соединен. с входом блока сигнализации 13.Устройство работает следующим образом.В момент включения, когда ловуш-, ка 1 не заполнена жидким хладагентом, электрический сигнал датчика темпера,туры 5 ниже уровня срабатывания поро гового элемента 7, на выходе последнего имеется низкий потенциал.Одновибратор 11 переключается в квазиустойчивое состояние, при котором на его выходе появляется высокий потенциал, поступающий на вход эле 45 мента ИЛИ 9. Блок 10 включает нагреватель 6, в сосуде Дьюара 3 создается избыточное давление и хладагент (жидкий азот) подается по трубопроводу 2 в ловушку 1. Через некоторый промежуток времени, определяемый параметрами схемы, одновибратор переключается в устойчивое состояние, но нагреватель включен, так как на вход элемента ИЛИ поступает высокий потен циал с выхода триггера 8. При заполнении ловушки хладагент сливается в резервуар 4. Электрический сигнал охлажденного датчика температуры 5 превышает уровень срабатывания поро- О гового элемента 7 и он переключается, В результате пЕреключается триггер, выключается нагреватель и прекращается подача хладагента в ловушку. По мере выкипания хладагента из сливного резервуара 4 уровень сигнала датчика температуры 5 уменьшается, пороговый элемент 7 переключается в исходное состояние, одновибратор 11 переходит в квазиустойчивое состоя" ние, включается нагреватель б. В дальнейшем происходит поддержание необ" ходимого уровня хладагента (подпитка) путем периодического включения нагревателя в зависимости от состояния одновибратора. Процесс добавления хладагента.в ловушку 1 по време" ни меньше времени квазиустойчивого состояния одновибратора, Если пО каким-то причинам ловушка не заполнит" ся хладагентом за это время, одновибратор 11 переходит в устойчивое со" стояние, хотя на входе его имеется низкий потенциал. При этом нагреватель б отключается, на входы блока совпадения 12 подается низкий потенциал, вследствие чего включается блок сигнализации 13.Наличие в системе автоматики триггера 8 позволяет исключить ложные срабатывания блока сигнализации в момент начального заполнения ловушки хладагентом, так как этот процесс длится во много раз дольше по времени, чем процесс подпитки.Преимущества описанного устройства состоят в том, что упрощается его обслуживание, так как отпадает необходимость в пневмомагистрали, уменьшается расход хладагента и осуществляется оперативный контроль за уровнем хладагента в случае его аварийной утечки.Устройство используется в опытной установке ионного легирования, которая после испытания рекомендована в промышленное производство.Формула изобретенияУстройство для поддержания уровня жидкого хладагента в емкости, содержащее соединенные с ней трубопроводом сливной резервуар и сосуд Дьюара с размещенным в нем нагревателем, подключенным к блоку включения нагревателя, последовательно соединенные датчик температуры, пороговый элемент и триггер, а также блок совпадения, соединенный с блоком сигнализации и блоком включения нагревателя, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности устройства, оно дополнительно содержит одновибратор и элемент ИЛИ, причем выход порогового элемента подключен к входам блока совпадения и одновибратора, выход которого соединен с одним из входов элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к триг710025 Составитель Т. ОзероваРедактор Т. Юрчикова Техред Э,Чужик Корректор Н. л Ректо Н, Задерновская Тираж 956 Подписное цНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий. 113035, Москва Ж, Раушская наб д, 4/5Заказ 8759/48 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 геру, а выход - к блоку включения нагревателя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР 9 382068, кл. П 05 Р 9/12, 1971.2. Экспресс-информация Вакуумная техника, 1971, 9 37, с11 (прототип),