Способ регулирования гелиевойхолодильной установки

О П И С А Н И Е1 802744И ЗОЗРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоаетскккСоциалист кческккРеспубики(23) Приоритет Опубликовано 07.02,81. Бюллетень М 5 ио декам изобретеиий и открытий(И) УДК 621.574 (088 8) Дата опубликования описания 07.02.81(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ГЕЛИЕВОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИИзобретение относится к области хо-. лодильной техники, а именно к сцособвм; регулировании гелиевой холодильной ус тановки.Известны способы регулирсввния гелиевой холодильной установки двойного3 дросселирования с компрессором, двумя турбодетандерами и сборником жидкого хладагента путем стабилизации давления хладагента после компрессора и изменето ння расхода прямого потока в зависимости от уровья жидкого хладагеита в сборннкенедостаткам известных способов юляется их малая экономичность при переменных холодильных нагрузках вследствие увеличения необратимых термодинамнчесиих потерь в рабочем цикле установки.Цепью изобретения является повьпцение экономичности при переменных холодильных нагрузках.Бель достигается тем, что дополнительно измеряют температуру прямого потока после второго турбодетандера и по ней дополнительно изменяют его расход в проти.ссе первого дросселирования с одновременной коррекцией по расходу хлвдагента, выходящего нэ сборника, причем по этому расходу стабилизируют давление хладвгента после первого дросселирования с коррекцией по,темпера 1 уре прямого потока после второго турбодетандера.На чертеже схематично представлена установка, в которой осуществляют описываемый способ.Установка содержит компрессор 1, двв турбодетандера 2 и 3, сборник 4 жидкого хладагента, температурный да 1 чкк 5 после турбодетандера 3, датчик 6 давле- ния на прямом потоке после перва о дрос селировапия, датчик 7 расхода, линию 8 прямого потока, дроссельный вентиль 9 на прямом потоке, дроссельный вентиль 10 на прямом потоке после его переохлаждения в сборнике 4, дроссельный вентиль 11 для отбора части прямого потока в сборник 4, переохладитель 12 прямого потока, размещенный в сборнике 4, линию13 обрачного потока, регенеративные теплообменники 14-20 между прямым и обратным потоками,. перепускной вентиль 21, объект 22 охлаждения, датчик 23 давпенйя на прямом потоке после компрессора 1, регуляторы 24-29 и сумматоры 30, 31.Работа установки осуществпяется спе, дующим образом.Пары гелия сжимают в компрессоре 1 1 О и направляют в пинию 8 прямого потока, который через теппообменники 14-20 и переохпадитель 12 в сборнике 4 жидкого гелия направляют на охлаждение объект. та 22, Прямой поток в каждом теппооб меннике охлаждают обратным потоком. Часть прямого потока отбирают на турбодетандеры 2 и 3 и после расширения юзвращают в пинию 13 обратного потока, Другую часть прямого потока направляют на охлаждение объекта 22 Пхпе первого дроссельного вентиля 9 и теппообменника 20 часть этого потока отбирают и расширяют в дроссельном вентиле 11 до двухфазного состояния, Жидкая фаза ге- д лия идет на заполнение сборника 4, а га- зообраэную возвращают в линию 13 обратного потока. Жидкий поток гелия после сборника 4 расширяют в дроссельном вентиле 9 до давления в объекте. После объекта 22 пары гелии также направляются в линию 13. Автоматическое регупирование режимом работы установки осущесч вляется с помощью системы датчиков, регуляторов и исполнительных механизмов.35 При изменении тепловой нагрузки в объек те 22 изменяются расход обратного потока М уровень жидкости в сборнике 4. Сизменением расхода обратного потока изменяются условия теплообмена в теплооб 40менниках 14-20, что приводит к отклонению параметров (температуры, давления)ения в установке. При изменении температуры после второго турбодвтвндера 3датчик 5 температуры выдает сигнал, поступающий иа регулятор 25, который упр.".впяет испопнитепьным механизмом дроссепьного вентипя 9. Одновременно сигналдатчика 7 расхода поступает на регулятор 27, а с него корректирующий сигнална иопопнитепьный механизм вентипя 9. 56Степень открывании дроссельного вентиля 9 будет зависеть от суммы сигналов,подаваемых от регуляторов 25 и 27, которые суммируются в сумматоре 31. Дроссепьный вентиль 9 обеспечивает стабилизацию температуры 5 изменением расходапрямого потока перед дроссельным вентилем 9. С изменением расхода этого потэка изменяется давление после компрессора. Стабилизация его осуществляется по сигналу от датчика 23 давпения регулятором 24, который выдает сигнал на регулирующий вентиль 21; При таком регулировании параметры турбодетандеров 2 и 3 остаются постоянными и равными оптимальным. Регулирование давления после первого дроссепьного вентиля 9 осуществляется по сигнапу от детчика 6 давления регулятором 28, сигнал от которого поступает на исполнительный механизм дроссельного вентиля 10, Для устранения взаимосвязи между регулируемыми величинами на исполнительный мехе. - низм дроссельного вентиля 10 пхтупает корректирукиций сигнал от регулятора 25 через регулятор 26. Степень открытии вентиля 10 будет изменяться в эависи мости от изменения суммы сигналов регуляторов 26 и 28, которые суммируются в сумматоре 30, При регулировании давления после первого дроссельного венщпя 6 обеспечивается оптимальная работа теппообменника 20, работа которого существенно сказывается на работе всей установки. Уровень жидкого гелия в сборМ нике 4 поддерживается регулятором 29, сигнвл от которого поступает на исполнительный механизм вентиля 11, Экономическая эффективность предлагаемого способа выражается в снижении затраты епектроэнергии напроизводство холода По данным заявителя, экономия электроэнергия составляет 15%, что при хоподопроизводительности установки в 200 ватт создает годную экономию порядка 24 тыс. рублей.формула изобретенияСпособ регулирования гелиевой холодильной установки двойного дросселирования с компрессором, двумя турбодетандерами и сборником жидкого хладагента: путем стабилизации давления хладагента после компрессора и изменения расхода прямого потока в зависимости от уровня жидкого хладагента в сборнике, о т л вч а ю щ и й с я тем, что, с цепью повы- шения экономичности при переменных холодильных наг руэках, дополнительно измеряют температуру прямого потока после второго турбодэтандера и по ней дополнительно изменяют его расходв процесса первого дроссепирования с одновременной коррекцией по расходу хладагента, выходящего из сборника, .причем по этому расходу, стабвнэируют давпение хлад