Микрохолодильник

Авторызобретения В.С. Бивнко, Ю.И. Иатящ и Г.К. Ивахнюк Заявитель ИКРОХОЛОДИЛЬНИ рохолодильоспособИзобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к дроссельным микрохолодильникам, и может найти применение в дроссельных криогенных установках.Известны дроссельные микрохолодильники, используемые в микрокриогенной технике, содержащие корпус с полым сердечником, на который навита оребренная трубка, выполняющая роль змеевикового теплообменника, холодный конец которого имеет дроссельный орган 1.Недостатком этих микрохолодильников, ограничивающих их применение в технике, является существенное отрицательное влияние на их работоспособность и ресурс различных примесей, присутствующих в рабочем, газе, например, влаги, двуокиси углерода, кристаллизующихся в холодной зоне. Ввиду небольщих размеров диаметров трубок микрохолодильииков, каналов дроссельных устройств и межтрубного пространства обратного потока даже весьма малые количества примесей, имеющиеСя в газах высокой чистоты (например, газообразном азоте .особой чистоты по ГОСТ 9293-74), выморажи" ваясь в каналах холодных эон или непосредственно в дросселе, приводят к забивке каналов или дросселя,Известны микрохолодильники, в которых укаэанный недостаток частично устранен путем установки перед дросселем Фильтрующих элементов. Такой известный микрохолодильник содержит змеевиковый теплообменник с каналами прямого и обратного потоков и фильтр для очистки хладагента. Фильтр из" вестного микрохолодильника выполнен в виде трубки, частично введенной в полость сердечника, на который на" вит теплообменник, и имеющей набоковой поверхности фильтрующие отверстия 21.Недостатками такого мик ника являются низкая работ3 92814ность, надежность и ресурс, обусловленные забивкой каналов прямого и обратного потока легкокристаллизующимися примесями, например влагой в процессе эксплуатации микрохолодильника. Примеси, двигаясь в потоке рабочего газа по каналам прямого потокаохлаждаются и, достигнув определенных температурных зон, приходят вкристаллическое состояыие, оседают 1 вна поверхностях микрохолодильника,что вначале приводит к изменению гидравлических характеристик и расхода,а в дальнейшем - к потере работоспособности на требуемом температурном уровне, Кроме того, недостаткитакого устройства обусловлены забивкой Фильтра кристаллами примесей.Кристаллы, находящиеся в газовомпотоке, имея различные размеры, либозадерживаются на поверхности Фильтра, либо в порах фильтра, либо,проходя через Фильтр, оседают у дросселя, все это приводит к потере работоспособностииз-за высокого гидравлического сопротивления.Целью изобретения является повышение ресурса и эксплуатационной надежности микрохолодильника.Поставленная цель достигаетсятем, что фильтр выполнен в виде нитей из активированного угля, размещенных в каналах теплообменника. 40Установка адсорбента в каналахмикрохолодильника и наличие градиента температур по его длине обеспечивают глубокую очистку хладагента при оптимальных условиях адсорбции и тем 45самым повышают работоспособность и эксплуатационную надежность микро- холодильника в 2-3 раза. Микрохолодильник, содержащий змеевиковый теплообменник с каналами прямого и обратного потоков и фильтр И для очистки хладагента, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения ресурса и эксплуатационной надежности, фильтр выполнен в На чертеже изображен микрохолодильник, общий вид,Иикрохолодильник содержит эмеевиковый теплообменник .1 с каналами 2и 3 прямого и обратного потоков соответственно и фильтр для очисткихладагента, выполненный в виде нитей4 из активированного угля, размещенных в каналах 2 и 3 теплообменника.Теплообменник 1 соединен с трубкойколлектора.5, в стейке которой выполнено дроссельное отверстие 6.Иикрохолодильник работает следующим образом,Рабочий газ, содержащий примеси,например влагу и двуокись углерода,в результате дросселирования охлаждается и, двигаясь по каналу 3 обратного потока, омывает и охлаждаетрасположенную в нем нить 4, при этомпроисходит адсорбция примесей изгазового потока. За счет теплопередачи, существующей между прямым и об-ратными потоками рабочего газа, происходит охлаждение потока, движущего 4 4ся к дроссельному отверстию, а вместе с ним охлаждается нить 4-, расположенная в каналах змеевикового теплообменника 1, при этом также происходит адсорбция примесей из газового потока. С понижением температуры адсорбента его адсорбционная емкость по примесям увеличивается и становится максимальной при выходе микро- холодильника на рабочий температурный режим.Во время адсорбционной очистки парциальное давление примесей в рабочем газе прямого потока снижается и становится значительно ниже давления их насыщения, что исключает образование кристаллов примесей, обеспечивая надежную работу микрохолодильника. После того, как весь адсорбционный объем будет заполнен адсорбированными примесями, микрохолодильник может устойчиво работать в течение длительного времени, обеспечивая чистоту рабочего газа, поступающего в дроссель за счет улавливания образовавшихся кристаллов адсорбентом, который работает в это время как обычный механический фильтр. Адсорбция примесей в межтрубном пространстве обусловлена снижением растворимости примеси в момент падения давления рабочего газа эа дросселем и переходом ее в перенасыщенное состояние, Находясь в состоянии насыщения, примесь движется с рабочим газом по межтрубному пространству и адсорбируется адсорбентом, размещенным внутри этого пространства. Формула изобретения9281 М виде нитей из активированного угля, размещенных в каналах теплообменника.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 61. Грезин А.К., Зиновьев В.С.Микрокриогенная техника, И., "Машино.строение", 1977, с. 582. Авторское свидетельство СССРЮ 561819, кл. Г 25 В 9/02, 197 ЧСоставитель 6. Килимникактор Л, Повхан Техред И. На ь Корректор У, Пономаренко пиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Заказ 321 /51 ВНИИПИ Государст по делам изобр 113035, Москва, Тираж 5 2енного комитеттений и открыт