Способ автоматического регулирования криогенной гелиевой системы

ZIP архив

Текст

О П И С А Н .И Е (и)954737ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советски кСоциалистическиРесттубпик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУс присоединением заявки Лф Р 25 В 9/00 тваударстеаней комитет СССР(23)Приоритет ав делам нэабретеннй н отрцтнй(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ КРИОГЕННОЙ ГЕЛИЕВОЙ СИСТЕМЫ1Изобретение относится к автоматическому регулированию технологическими процессами криогенных систем и может быть использовано в криогенныхгелиевых системах,Известен способ регулирования гелиьвой холодильной установки стабилизациидавления на входе в установку, стабилизации уровня жидких криогентов в криогенныхемкостях, стабилизации уровня температуры 1 впрямого потока на входе в детандер изменением производительности детандера 11 .Недостатком известного способа регулирования является потеря части холодопроизводительности и, таям образом, сни жение экономичности криогенной гелиевойсистемы,Цель изобретения - повышение экономичности работы гелиевой системы. ю Указанная цель достигается тем, что отключают контур стабилизации температуры, измеряют расход прямого потока гелия на входе в установку стабилизируют расход прямого потока гелия навходе в установку изменением производительности детандера при выходе температуры прямого потока гелия на входе вдетандер из заданного диапазона .отключают контур стабилизации расхода и включают контур стабилизации температуры, апри достижении детандером максимальнойпроизводительности стабилизацию температуры производят аросселированием частипрямого потока гелия,На чертеже представлена принципиальная схема криогенной гелиевой системы, реализующей предлагаемый способ.Криогенная гелиевую система содержит регенеративные теплообменники 1-4 азотную ванну 5, гелиевую ванну 6, детандер 7, дроссельный вентиль 8, регулирующие вентили 9-1 1, датчик 1 2 расхода, дат чик 13 температуры, датчик 1 4 давления датчики 1 5 и 1 6 уровня. регуляторы 17-22, логическое устройство 23, объект 24 охлаждения.Система работает, следующим образом.Сжатый гелий по линии прямого потока проходит через цатчик 1 2 расхода,теплообменники 1-4, азотную ванну 5,детандер 7, гелиевую ванну 6 и направляется в объект 24 охлаждения. Охлаждение прямого потока осуществляетсяв теплообменниках 2-4 обратным потокомчасть прямого потока охлаждается парами азота в теплообменнике 1, далее пря Омой поток охлаждается в ванне 5 с жидким азотом, в детандере 7 за счет расширения гелия, в гелиевой ванне - 6 жидким гелием. В режиме охлаждения система работает с избыточным обратным по током,Автоматическое регулирование режимомработы криогенной гелиевой системы осуществляется с помощью системы датчиков, регуляторов и исполнительных механизмов, В режиме охлаждения объекта24 сигнал от датчика 12 расхода поступает на регулятор 17, который выдаетсигнал на исполнительный механизм изменения производительности детандера 7, дстабилизируя таким образом минимальнодопустимый по условиям охлаждения.обьекта расход прямого потока. Уровеньжидкого азота в ванне 5 стабилизируетсярегулятором 20 посредством изменениярасхода жидкого азота через вентиль 10.Лчалогично построена стабилизация уровня жидкого гелия в ванне 6 посредствомдатчика 1 6, регулятора 21 и регулирующего вентиля 11,35При изменении тепловой нагрузки в объекте 24 происходит изменение температуры и давления охлаждения, величины испарения жидкого гелия в ванне 6, ве 4 О личины обратного потока гелия, параметров (давлений, температур, расходов) в установке. Так, при увеличении нагрузки в объекте 24 происходит активное испарение жидкого гелия в ванне 6 и увеличе 45 ние обратного потока, что приводит к понижению температур во всех точках установки. При выходе температуры перед детандером иэ заданного диапазона на регулятор 1 7через логическое устройство 23 поступает сигнал с датчика 1 3 температуры и контур регулирования, состоящий из датчика 12 расхода, регулятора 1 7 и детандера 7, отключается, включается контур стабилизации температуры перед детандером, состоящий из датчика 1 3 температуры, регулятора 18, детандера 7. При этом будет увеличиваться прямой по ток гелия до тех пор, пока не будет установлена заданная температура перед детандером 7 и снята тепловая нагрузка вобъекте 24,Если же тепловая нагрузка продолжает увеличиваться и превышает регламентное,значение, а дальнейшее увеличение производительности детандера невозможно, то тогда от датчика 13 температры через логическое устройство 23 поступает сигнал на регулятор 19 и дополнительно включается контур стабилизациитемпературы, состоящий из датчика 13температуры, регулятора 1 9 дроссельного вентиля 8,При уменьшении тепловой нагрузкирегулирование режима работы криогеннойсистемы осуществляется в обратном порядке.Экономическая эффективность предлагаемого способа, выраженная в сниженииудельных затрат на производство холода,составляет 30%, что при холодопроизводительности системы 2100 Вт создаетгодовую экономию порядка 20 тыс. руб,формула изобретенияЪСпособ автоматического регулирова"иякриогенной гелиевой системы оборудованной детандером, путем стабилизации давления на входе в установку, стабилизацииуровня жидких криогентов в криогенныхемкостях, стабилизации уровня температуры прямого потока гелия на входе вдетандер изменением производительностидетандера, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения экономичностиработы гелиевой системы, отключают контур стабилизации температуры, измеряютрасход прямого потока гупи на входе вустановку изменением производительностидетандера, при выходе температуры прямого потока гелия на входе в детандериз заданного диапазона отключают контурстабилизации расхода и включают контурстабилизации температуры, а при достижении детандером максимальной произ;водительности стабилизацию температурыпроизводят дросселированием части прямого потока гелия,Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1,5 СоИ А,Р. А 1 РехЬРе щцКрогроье ЬеЕ 1 ыт геЬ 1 фега 1 ог.-"Ргосеедпа о 1 Юе Бесопд Эп 1 егпобопаР Сгцоф. Еп. СопХ." Вг 11 оп.0 ь 1 ес 3, К 1 п 53 ов, 968,р,

Смотреть

Заявка

3242268, 28.01.1981

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-3605

БУТКЕВИЧ ИГОРЬ КОНСТАНТИНОВИЧ, РОМАНИШИН ВИТАЛИЙ ФИЛИППОВИЧ, МОРКОВКИН ИГОРЬ МИХАЙЛОВИЧ, ГОЛЬМАН ИОСИФ АБРАМОВИЧ, АРИНИН АНАТОЛИЙ ФИЛИППОВИЧ, ГРИГОРЕНКО НИКОЛАЙ МАКСИМОВИЧ, КОВАЛЕНКО ВЛАДЛЕН ДМИТРИЕВИЧ, ДУХАНИН ЮРИЙ ИВАНОВИЧ, АГУПОВ АЛЕКСАНДР ГЕННАДИЕВИЧ, ВАСИН ЕВГЕНИЙ ИГНАТЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: F25B 9/00

Метки: гелиевой, криогенной, системы

Опубликовано: 30.08.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-954737-sposob-avtomaticheskogo-regulirovaniya-kriogennojj-gelievojj-sistemy.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ автоматического регулирования криогенной гелиевой системы</a>

Похожие патенты