Способ криостатирования объекта

ф,Ъ рОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРесп,бтик 11) 787818 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 16 ) Дополнительное к т. св 51) М. Кл. 692594,23-0 2 Заяв 1 ено 05 1 Г 25 В 90 ением заявк присоел 23) При Государатненны каннт е 3) УДК 621.57 СР 1088.8) Бюллетень но делам ннаааетеинй лоз о )о 12.80. описания 23.12.80 1 а опмбликова 72) Автор,- изОбрет" ии Ю В Шиганскии И. Н Ч. Ю. Боярски 541 СПОСОБ КРИОСТАТИРОВАНИЯ ОБЬБК 2 10 Изобрегс ни. относится к криогенной тех - нике и можс"; быть использовано, напр:мер, дл 51 с)хлгжл".11151 00 ьектов Оптико- и рглР)О- электоопРой ппаргтуры.Изпс тны способы получения холода путем дрсгссслирования в криогенной устанс)вкс 11 с)1 окомпонентнь х криоагентов, на;)имс:) азс)туглс волоролных смесей. ПримеНЕНИЕ МРОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ ВМеСТО ол 1)компонентных криоагентов позволяет СУ)ЦИС:ВРРНО СОКРатнтЬ ПУСКОВОЙ РЕЖИМ И в ческолько ",)аз повысить коэффициент попсз 11 ос) л.,ствР 151 становки.С)л 111 ко .1 с)си полают В холодный блОк 5 С; гноки .)ов)чно в готовом виде, т. е. ком:1:с.гть Пре варительно смешаны. При этом не с,)ользуется тепловой эффект смешения, 11;,О,ий значения, в некоторых случаях р:ли превышгюшие величины изотсрми,", кого лроссель-эффекта смеси.:) кгзанньРЙ не.1 остаток устранен в извсстнс)х, способе получения низких темпераг) р пут;м прс)ведения смешения компонентов р . бочесо тела после и релва рител ьного ох.1 г.кд;"; . н.ш)средственно перел лросселиРс)Г)г)1111 ю 1 . С 1. 10 оаоочего тена. Холол 011 РО 11 звог)ительнос гь криогенной установки при реализации такого способа оказываетс): на величину теплового эффекта смешения, соответствуюцую температуре комппни)тон на входе в холодный блок, больше, чем без использования теплоты смешения 12) .Однако указанный способ может бытьреализован только в криогенной установке с разомкнутым процессом, так как лля использования теплоты смешения в замкнутой установке необходимо разделять криоагснт.Наиболее близким по технической сшности к предлагаемому является спосс)б криостатирования объекта с помоцью замкнутой криогенной установки, работакпцей на многокомпонентном криоагенте, путси компремирования криоагента, охлаждения его обратным потоком и дросселировани с одновременным отводом тепловой нагрмзки от объекта 3Недостатком этого способа являетсяуменьшение холодопроизводительности в результате неиспользования теплоты смешения компонентов рабочего тела.Цель изобретения - повышение холодопроизволительности.Пос)авленная пель достигается тем, чтоиз обратного пстока криоагента выделяютчасть компонентов путем адсорбции на охлаждаемом адсорбенте и компремирование этой части ведут путем нагрева адсорбента, а оставшейся - путем сжатия и после охлаждения обеих частей их смешивают и подают на дросселирование.На чертеже изображена схема установки, реализующей описываемый способ.Установка содержит компрессор 1, блок переключающихся адсорберов 2, 3, 4 и 5 с линиями подогрева 7 и охлаждения 6. Компрессор и адсорберы соединены трубо. проводами 8 и 9 с холодильником 10 и с линиями 11 и 2 прямого потока теплообменника 13. Линии 11 и 2 прямого потока подключены к смесителю 14, который линией 15 соединен с дроссельным устройством 16. В состав установки также входят линия7 обратного потока, испаритель 18 и криостатируемый объект 19. Линия 17 обратного потока на выходе из теплообменника 13 разделяется на четыре линии, подключенные к адсорберам. На линиях, с помощью которых адсорберы связаны с компрессором, установлены вентили 20, 21, 22 и 23. (; трубопроводоы 9 здсорберы соединены линиями, на которых установлены вентили 24, 25, 26 и 27. Криоагент после теплообменника поступает в адсорс)еры по четырем линиям через вентили 28, 29, 30 и 31.Установка работает следуьощиы образом.Компоненты криозгеьгга в виде двух различных гш составу потоков поступают из компрессора 1 и б,ока адсорберов 2, 3, 4 и 5 по трубопроводам 8 и 9 в холодильник 10. Охлажденные в холодильнике компоненты направляют в линии1 и 12 прямого потока теплообменника 13, где они обмениваются теплом с обратным потоком и смешиваются в смесителе 14. Образовавшуюся смесь по линии 15 подают в дроссельное устройство 16. Криоагент при дро- селировании охлаждается и затем в испзрителе 18 отводит тепло от криостатируеыого объекта 19. После этого криоагент по линии обратного потока 17 направляют в олок адсорберов 2, 3, 4 и 5.Рабочий цикл каждого адсорбера состоит из четырех последовательных периодов: 1 - абсорбция (разделение криоагентз) ь11 - нагрев адсорбента с помощью линии подогрева 7,111 - десорбция адсорбированных компонентов,1) - охлаждение адсорбентз с помощьюлинии охлаждения 6.Пусть адсорберы 2, 3, 4 и 5 работают,соответственно, в периодах 1, 11, 111 и 1 Ъ.В этом случае вентили 24, 21, 25, 29, 22,30, 23, 27 и 3 закрыты, а вентили 20, 28 и 26 открыты. Криоагент из теплообменника через вентиль 28 - поступает в адсорбер 2. Зз счет различной адсорбционной с.ьообОтношеник) к компоненам кЕ)ио агента адсорбент поглощает высококипящие компоненты. Низкокипящие компоненты проходят через адсорбер 2 и вентиль 20 в компрессор 1. Десорбированные компоненты при рабочем давлении криорефрижератора поступают из адсорбера 4 через вентиль 26 в трубопровод 9 и далее. 11 роцесс адсорбции (1 период) сопровождается дальнейшим охлаждением, а процесс десорбции (111 период) -- нагревом здсорбента. В любой момент рабочего цикла открыты только 3 вентиля: два - на линиях, соединяющих адсорбер, в котором проходит процесс адсорбции компонентов (1 псрио ,), с кп, НЕ)ессОЕ)ОЫ 1 и с гьи ниеиОорзь О пГи третий - нз линии, соединяющей здсх)р бер, в котором компоненты ьеОЕ)биЕк)тя (111 период), с трубопроводом 9Разделение и послед; ющее комььрс ми ровзние компонентов криоагснтз ьоыощьк; адсорбснта позволит ипользовзгь;спло,. с ы е ц е н и 5 в криоГенной ъ с т а и О В к с с з з .ы ку тыы прцессом и таким Ос)разом, х вс, Нчиь в 1,2-1,О раз ее .хо;ьодОНЕ)оизво;ь;телИость,.Формулы изоорниз(,НОоб криотзтировзния (Тбъс ка псьонььк) ззмкнутОЙ кЕ)иОГенной ыГзноьки.работаоцей ььз мнОГОкоыпонссыно кризгс:нте, путеы компрсмировзния крин(ьь(нга,ОХ;ьаждсни 5 С.0 ООРзтным НОТОКОм ь(,сь):всслировзния с одновременным отводс)м )с ььловой нагрузки от объекта, ит,ивыс)и(иисятем, что, с целью повышения холодопроизводительности, из обратного пос)кз криозгента, выделяют часть компоненгов нхтсхз;ьсорбции на охлаждаемом адорбенье икомпреми)ование этой части ведхт путемьзгревз адсорбента, а оставшейся путемсжатия и после охлаждения обеих частейих смешивают и подают на дросселировзние.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство ( (:(:Е)Ьц 270757, кл. 1) 25 В 902, 968.2. Авторское свидетельство (:(;СРЛЪ 561055, кл. 1 25 В 9102, 974.3. Алфеев В. Н. и др. Дроссе.:ььные криогенные системы на многокомпонентных газовых смесях. Эьектроннз 5 техника, серия 15 Криогеннзя электроника. Вын. 1(3971, с. 35.