Способ криостатирования протяженного объекта

) Заивител Государственнь й научно - исследовательсКий энергетическийим, Г. М, Кржижановского СПОСОБ. КРИОСТАТИРООБЪЕКТ АНИЯ ПРОТЯЖЕННОГО лика, в разветв я масс личивает вания юобретения -р вдоль криостение стабилизации в любой представленыорых мож тяж Изобретение относится к холодильной технике,. связи с чем возникает необходимостьв частности, к способам охлаждения с помощью в леннон сети криопроводов, уведвижущегося криоагента и может быть исполь- с а и стоимость системы криостатирозовано при криостатированин протяженных . объекта.объектов, например низкотемпературных элект- Цель уменьшение пе епадарокабелей, обмоток сверхпроводящих магнитов, температу атируемого объектат. е, преимущественно в тех случаях, когда к и повыш температурыв криостатируемом объекте необходимо поддер- его части.живать минимальную температуру по всей длине объекта,10Для достижения этой цели при осуществлеИзвестен способ криостатнрования протяжен- нии способа криостатирования протяженногоного объекта посредством воздействия крио-,объекта посредством воздействия криоагента,агента, предусматривающий предварительное предусматривающего предварительное охлаждеохлаждение крноагента, подачу и отвод его из ние криоагента, подачу и отвод его ю объектаобъекта и возвращение с помощью нагнетателя и возвращение с помощью нагнетателя на охлажна охлаждение 1. дение, в криоагент перед охлаждением вводятВ данном способе объект охлаждается по адсорбент в количестве, обеспечивающем состо.участкам, в каждом из которых подохлаждение янке устойчивой взвеси,циркулирующего криоагента осуществляют либо Адсорбент вьщеляют ю взвеси перед нагиев специальной емкости со сжиженным крио- тателем и вновь вводят в криоагент послеагентом, либо непосредственно в криогенной20нагнетат ели.установке, Ярн этом способе затруднена стабили- На фиг, 1 - 3 схемы криостазация температуры,в середине участков, а про- гнрования, на кот ет быль осуществлененность самых участков относительно лев- данный способ,887889В одноконтурной схеме криостатированияочищенный от адсорбента криоагент послефильтра 18 по криопроводу 19 соединяют с вы.ходящим из теплообменника 5 потоком криоагента, циркулирующего в криогенной установке,далее общий поток криоагента пускают потракту 14 через теплообменный узел 15, в кото.ром нагревают до температуры окружающейсреды путем теплообмена с потоком криоагента,10 идущим по тракту 16 от нагревателя 13, ивводят в указанный нагнетатель. Часть потока,криоагента, идущего по тракту 16, посте. теплообменного узла 15 перед дроссельным вентилем 17 отводят по криопроводу 20 черезрегулирующий вентиль 21 в узел 3 ввода адсорбента. Последующие операции осуществляюткак описано в примере 1.Так как общая теплоемкость взвеси криоагента и адсорбента, равная сумме теплоемкости криоагента теплоты его десорбции, большетеплоемкости одного криоагента,то в идентичных условиях перепад температур вдоль крио.статируемого объекта в предлагаемом способебудет меньше,3П р и м е р1 (соответствует схеме нафиг. 1),После нагнетателя 1 криоагент, напримергелий, при сверхкритическом давлении (0,31,0 МПа) по криопроводу 2 направляют в узел3 ввода адсорбента, например активированногоугля с размерами частиц 0,05 - 0,25 мм, Затемвзвесь криоагента и адсорбента по криопроводу4 вводят в теплообменник 5 криогенной установки 6, где охлаждают до 5-8 К, и по криопроводу 7 подают в криостатируемый объект 8например сверхпроводящий кабель, длина криогенного тракта которого варьируется от нескольких метров до нескольких километров,нагревают в нем на 1,5 - Зф и по криопроводу9 возвращают в нагнетатель 1, Адсорбентвводят в криоагент из питателя 10 через дозатор 11 по магистрали 12 до образования взвеси со средней массовой концентрацией 3050%,Циркул.цию криоагента в криогенной установке осуществляют нагнетателем 13, в который указанный криоагент при давлении 0,001 -0,002 М выше барометрического подают потракту 14 из теплообменника 5 после нагревадо температуры окружающей среды в теплообменном узле 15. После нагнетателя 13 криоагент при давлении 2-2,5 МПа по тракту 16направляют в теплообменный узел 15, в котором охлаждают встречным потоком криоагента,идущим по тракту 14, затем дросселируютв дроссельном вентиле 17 до давления 0,110,12 МПа, охлаждая в результате этого до 4,3 -4,5 К, и вводят в теплообменник 5, В теплообменный узел 15 могут быть включены известные устройства для получения холода, такиекак детандеры, холодильно-гаэовые машины,испаритепи, использующие внешний сжиженныйкриоагент, например сжиженный азот,П р и м е р 2, (соответствует фиг. 2).Если конструкция нагнетателя 1 не обеспечивает его работоспособность на Взвеси криоагента и адсорбента, то указанную взвесь переднагнетателем 1 пропускают через фильтр 18,который располагается в питателе 10 таким об- фразом, что отделившийся в фильтре от криоагента ацсорбент попадает в питатель 10, откуда его через дозатор 11 и узел 3 вводаадсорбента вводят в поток криоагента послеиагнетателя 1, Очищенный в указанном фильтре фот адсорбента криоагент направляют по криопроводу 19 в указанный иагнетатель 1, которымподают укаэанный криоагент через узел 3ввода адсорбента, где этот криоагент насыщаютадсорбентом, для охлаждения в теплообменник Я5, Последующие операцйи осуществляют какописано в примере 1,П р и м е р 3, (соответствует фиг, 3). Кроме того, в условиях локального ловы. шения температуры на каком-либо участке объекта, адсорбент в зону с более высокой температурой приходит с более высоким содер. жанием адсорбированного криоагента, соответствующим предыдущему, более холодному участку объекта, и таким образом на участке с более высокой температурой токопроводящей жилы десорбируется большее количество крио. агента и соответственно термостабилизирующий эффект оказывается большим, чем в способе с неподвижным адсорбентом., Данный способ криостатирования протяжен ного объекта в сравнении с известным позволяет за счет улучшения стабилизации температуры и уменьшения перепада температур увеличить в конечном счете надежность и работоспособность самого объекта, например увеличить электрическую мощность, передаваемую по кабелю, если объект представляет собой низкотемпературный кабель, увеличить мощность магнита и стабилизировать его работу, если объект представляет собой сверхпроводящий магнит и т. п. Формула изобретения 1, Способ криостатирования протяженного объекта посредством воздействия криоагента, предусматривающий предварительное охлаждение криоагента, подачу и отвод его из объекта и возвращение с помощью нагнетателя на охлаждение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,887889 каз 10707/8 Тираж 569 Подписи ИИПИ лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная с целью уменьшения перепада температурывдоль криостатируемого протяженного объектаи повышения стабилизации температуры в любойего части, в криоагент перед охлаждением вводятадсорбент в количестве, обеспечивающем состо.яние устойчивой взвеси,2, Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что адсорбент выделяют из взвеси перед нагнетателем и вновь вводят в криоагент посленагнетателя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Обзорная информация ХМ - 6 "Криогенныегелиевые системы. Криогенное кислородное ма.шиностроение", ЦНИТИХИМНЕФТЕМАЮ, М, 1978,с. 46, рис. 22,