Холодильный агент

(51)М. Кл.С 09 К 5/00 1 25 В 9/02 с врисоеляненнем заяеан-ВаударстаеииЫ 1 кантат СССР аа аааан азабретаиийи аткрытай. 2 (088. 8) Дата оттубаааоаання опясання 07.04. 82 ови В,М 72) Авторы нзобретенн ов, А,В.Мостицкий, А,(71) Заявнтел(54) ХОЛОДИЛЬНЫЙ АГЕ Изобретение относится к технике низких температур и может быть ис" пользовано для охлаждения различных объектов в диапазоне.80-85 К с помощью дроссельных регенеративных циклов.Известен холодильный агент для дроссельной системы охлаждения, пред.ставлякщий собой смесь азота а мета-. ном, этаном и пропаномЭтот. холодильный агент обеспечивает сравнительно высокий термодинамический КПД цикла до 6 ОЖ ) при давлениях нагнетания свьппе 4,0 МПа в диапазоне температуры охлаждения 80- ,85 К и температуре окружаищей ереды 293 К. При давлениях нагнетания менее 4,0 МПа и прочих, равных условиях термодинамический КПД цикла на таком холодильном агенте существенно уменьшается (5-153).Этот недостаток устранен у известного холодильного агента для дроссельного регенеративного цикла, соЦелью изобр: шение термодин ности дроссель ратурах окружаю 313-333 К.тения ямическоого циклщей сре ется повь кти вемпев диапаз держащего смесь азота с метаном, этаном, пропаном и изобутаном 21.Этот холодильный агент обеспечивает. термодинамический КПД цикла 403при меньших давлениях нагнетания1,0-2,0 Мйа 1 и при тех же температурных условиях (температура охлаждения 80-85 К, температура окружакщейсреды 293 К)Недостатком дроссельных систем на Отаком холодильном агенте являетсяуменьшение термодинамической эффективности при пожпйении температурыокружакщей среды от 293 до ЗЗЗ КЭто вызвано в 1 основйом .уменьшением 15изотермического эффекта дросселирования самого высококипящего компонента смеси-изобутана,% 20-3020-305-15 ПропанИзобутанПентан илигексан 5-150 5-10 Цель достигается тем, что холо-дильный агент дополнительно содержит ,пентан"или гексан,а компоненты смеси взяты в следукщем соотношении, мол.Х:АзотМетанЭтан Ка чертеже изображены графикизависимости термодинамического КПД фцикла от температуры окружакщей среды для известного холодильного агента и описываемого при различных соотношениях его компонентов.Введенные пентан или гексан имеютболее высокую нормальную температурукипения по сравнению с остальнымикомпонентами хладагента, принятого вкачестве прототипа,При повышении температуры окружа-нщей среды более 293 К, благодарявысоким значениям нормальных температур кипения, пентан или гексан конденсируются при сжатии в данных условиях давление нагнетания 1,0-2,0 ИПа,.температура окружакщей среды 293333 К) и поэтому смесь имеет величинуизотермического дроссель-эффекта,соизмеримую с дроссель-эффектом известного холодильного агента на прежнем температурном уровне 293" К.Таким образом, введение пентана илигексана в состав смеси позволяетобеспечить сравнительно высокийтермодинамический КПД цикла при по"вышении температуры окружаюцей сре 40ды до 33-333 К в диапазоне давленийнагнетания 1,0-2,0 МПа и температурохлаждения 80-85 К. Выбор этих веществ возможен вследстще их химического родства с остальными компокентами и возможностью создания холо. -дильного агента не замерзающего приминимальной температуре охлаждения,В результатеосуществления циклана описываемом холодильном агенте, Ю 8 4приготовленном объемным методом, термодинамический КПД его выше при тем. пературе окружающей среды 313-333 Ки прочих равных условиях по сравнению с КПД цикла на смеси, состоящейиз азота, метана, этана, пропана иизобутана. Использование холодильного агента позволяет получить в интервале температур окружакщей среды313-333 К термодинамический КПД цикла20-307. На смеси без пентана или гексана в указанном диапазоне температур окружакщей среды цикл неосуществим при требуемой температуре охлаждения 83 К),Использование хладагента в установке КУАС-О МТ позволяет повыситьтермодинамический КПД при повышеннойтемпературе окружакщей среды, чтодает годовой экономический эффектна одну установку в размере 2,1 тыс,рублей. Формула изобретения Холодильный агент для регенеративного дроссельного цикла,сддержащий смесь азота с метаном, этаном, пропаном и изобтаном, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью пощ- шения термодинамической эффективности при температуре окружающей среды в диапазоне 313-333 К, он дополнительно содержит пентан или гексан, а компоиенты смеси взяты в следущцем соотношении, мол.Х;Азот 20-30Метан 20-30Этан 5-15Пропан 5-5Иэобутан20-25Пентан илиге ксан 5-10 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 534484, кл. Г 25 В 9/02 э 19752, Авторское свидетельствоСССР Р 637417, кл.25 В 9/02,.1977,918298 с о ъ 1 фъф н Составитель Ц. КилимникРедактор П,Горькова Техред М,Гергель Корректор С.Шекмар аз 204/30 Тираж 658ВНИИПИ Государственногопо делам изобретени33035; Москва, Ж, Ра По тета СССР