Криогенная установка
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(54) КРИОГЕННАЯ УСТАНОВКА Изобретение относится к криогенной.технике и может быть использовано, например, для охлаждения объектов оптико- и радиоэлектронной аппаратуры.Известны установки, использующие в качестве криоагентов многокомпонент. ные смеси, например азотоуглеводородные 11Применение многокомпонентных сме сей вместо однокомпонентных криоагентов позволяет существенно сократить пусковой режим и в несколько раз повысить коэффициент полезного действия установок., 5Однако смеси подают в холодныйблок обычно в готовом виде.(компоненты редварительно смешаны). При этом не спользуется тепловой эффектсмешен я (теплота смешения), имеющий 20 значения, в некоторых случаях равные или превышаюцие величины изотермического дроссель-эффекта смеси.Известна также криогенная установка, содержащая источники сжатых компонентов криоагента и микрохолодиль-ник, включающий смеситель, теплообменйик с линиями прямого потока для каждого компонента, подключеннййи"к" " соответствующим источникам исмесите- ЭО лю, и дроссельный орган, установленный после смесителя по ходу криоагента 2 .Холодопроизводительность такой криф огенной установки на величину теплового эффекта смешения, соответствующую температуре компонентов на входе в холодный блок, больше, чем без йспольэования теплоты смешения,Однако большоЕ числО компОнентов не может быть использовано для смешения при температурах прямого потока перед дроссельным органом, вследствие выпадения твердой фазы, в то время, как смесь всех компонентов при этих температурах находится в парожидкостном состоянии. Благодаря наличию эвтектик в системе "жидкость-твердое, тело"у азотоуглеводородных смесей твердая фаза в испарителе не образовывается вплоть до азотных температур.Это приводит к ограничению термодинамической эффективности установки, которая может быть повышена при использовании компонентов с более высокой критической температурой. Введение таких компонентов в состав криоагентаизвестной установки невозможно, так как они имеют высокие температурыэатвердевания, твердая Фаза компонентов может забить линии прямого потока и дроссельный орган,Цель изббретения - повышение термодинамической эффективности за счет увеличения числа используемых компонентов криоагента с высокими критическими температурами.Указанная цель достигается тем, что микрохолодильник дополнительно содержит второй смеситель, установленный перед первым по ходу криоагента 1 Р и подключенный к выходу из дроссельного органа посредством обводной линии, снабженной автономным дросселем.На Фиг, 1 показана схема данной криогенной установки; на Фиг. 2 - 15 микрохолодильник, общий вид.Установка содержит источники 1 и 2 сжатых компонентов криоагента и микрохолодильник 3. Микрохолодильник 3 включает смеситель 4, теплообменник с линиями 5 и 6 прямого потока для каж.дого компонента, подключенными к соответствующим источникам 1 и 2 и смесителю 4, и дроссельный орган 7, уста новленный после смесителя 4 по ходу криоагента. Микрохолодильник 3 содержит второй смеситель 8, установленный . перед первым 4 по ходу криоагента и подключенный к выходу из дроссельно- го органа 7 посредством обводной линии 9, снабженной автономным дроссе лем 10 Линии 5 и б прямого потока теплообменника подключены к источникам .1 и 2 посредством трубопроводов .11 и 12 с установленными на них запор- ными органами 13 и 14. Дроссельный 35 орган 7 представляет собой отверстие в стенке смесителя 4. Выход дроссельного органа 7 соединен с испарителем 15.Установка работает, следующим образом.Компоненты криоагента из источников 1 и 2 поступают после открытия запорных органов 13 и 14 по автономным трубопроводам 11 и 12 в линии 5 и 6 прямого потока. Прямые потоки, 45 предварительно охлажденные обратным потоком, смешивают в двух смесителях,4 и 8, а образовавшуюся смесь дросселируют в дроссельном органе 7 и дросселе 10. Оба потока смеси сое диняются на выходе дроссельного органа 7. После дросселирования криоагент попадает в испаритель 15, охлаждает объект по линии обратного поток Проходит теплбобменник, отводя у тепло от прямых потоков, На выходе иэ теплоббменника криоагент выбрасывают в атмосферу. Па мере выхода на рабочий режим температуры прямых потоков в смесителе 4 понижаются, достигая температуру затвердеэания вы .ф,сококипящих компонентов. ТвердЪя Фазазабивает смеситель 4. Далее до концапускового режима и в рабочем режимепрямые потоки смешивают только в смесителе 8.Устройство позволяет использоватьв качестве криоагента, например, аэотоуглеводородные смеси. Температурызатвердевания метана, этана, пропана;входящих в состав смесей, равны, соответственно 90,7; 89,9; 85,4 К, а температура кипения криоагентов при 1 бар равна -80 К. Проведение смешения в двух смесителях в пусковом режиме при использовании компонентовс температурой затвердевания, превышающей температуру кипения криоагента, позволяет реализовать часть теплоты смешения при температурах, близких к температуре криостатирования объекта, и использовать теплоту смешения в рабочем режиме; Кроме того,смешение прямых потоков в двух параллельных смесителях дает возможностьуменьшить потери холода, связанные,с необратимостью процесса теплообменамежду прямыми и обратным потоками,и увеличить расход криоагента в пусковом режиме.Все это приводит к увеличению термодинамической эффективности ус 1 ановки и,как следствие этого, к сокращению Времени захолаживания объекта за счет использования компонентов криоагента с более высокими критическими температурами.Формула изобретенияКриогенная установка:., содержащаяисточники сжатых компонентов криоагента и микрохолодильник, включающийсмеситель; теплообменник с линиямипрямого потока для каждого компонента, подключенными к соответствующимисточникам и смесителю, и дроссельный орган, установленный после смесителя по ходу криоагента, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышений термодинамической эффективности, микрохолодильник дополнитель-(но содержит второй смеситель, установленный перед первым по ходу криоагента и подключенный к выходу из дрос-,сельного органа посредством обводнойлинии, снабженной автономным дросселем,Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе 1. Авторское свидетельство СССР Р "270757, кл. Е 25 В 9/02, 1968.2. Авторское свидетельство СССРЮ 561055, кл. Г 25 В 9/02, 1974,
СмотретьЗаявка
2694339, 05.12.1978
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Х-5827
БОЯРСКИЙ МИХАИЛ ЮРЬЕВИЧ, НОСОВ НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ, ШИГАНСКИЙ ЮРИЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: F25B 9/02
Метки: криогенная
Опубликовано: 15.11.1980
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-779762-kriogennaya-ustanovka.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Криогенная установка</a>
Предыдущий патент: Воздушная холодильная машина
Следующий патент: Терморегулирующий вентиль холодильного агрегата
Случайный патент: Опора скольжения