Микрокриогенная установка

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 н 966449(11 М Кл 3 с присоединением заявки Мо Г 25 В 9/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий. (23) Приоритет Опубликовано. 15.1082. Бюллетень М 9 38 Дата опубликования описания 15,10.82(54) МИКРОКР АЯ УСТАНОВ на або зводительнос Изобретение относится к холодильной технике, в частности к микрокриогенным установкам и может быть использовано для охлаждения и криостатирования различных объектов.Известна микрокриогенная установка, содержащая компрессор, микрохолодильник, емкость для хранения газа, емкость низкого давления и запор- но-регулирующую арматуру. Запорнорегулирующая арматура включает "нормально открытый" и "нормально эакры" тый" электромагнитные клапана, связанные электрической связью с двумя реле давления, которые установлены на емкости низкого давления и настроены на различные давления срабатывания. О 5 О ющая арматура я хранения гаи всасывающей ена для поддердавления во всаследовательно, мпературного ре 5 той установки яввремя выхода на им, избыточная хо Запорно-регулирусвязывает емкость длза с нагнетательнойлиниями и преднаэнаживания постоянствасывающей линии, а,и установленного тежима системы 1 1;Недостатками эляются длительноетемпературный реж лодопрои ть р чем режиме.Известна также микрокриогенная установка, содержащая компрессор, соединенный линиями высокого и низкого давления с микрохолодильником, и,емкость, подключенную к этим линиям посредством трубопроводов с эапорньми клапанами, Во времй пуска емкость сообщается с линией низкого давления, Это увеличивает давления всасывания., нагнетания и расход газа через микрохолодильник, что по" вышает холодопроизводительность установки в пусковой переход и сокращает его во времени, После выхода на рабочий режим, емкость герметично от секается от низкого давления линии исоединяется с линией высокого давления, при этом часть газа поступает в нее и давление нагнетания уменывается. Соответственно уменьшается давление всасывания и при дости женки верхнегоотрегулированного зна чения емкость отсекается от линии высокого давления. В рабочем режиме расход через микрохолодильник уменьшается, что ведет к уменьшению холодопроизводительности до величины, необходимой для компенсации теплопритоков и потерь. В дальнейшем для поддержания постоянства давления в линии низкого давления емкость черезэапорные клапаны поочередно соединяется с линиями низкого и высокогодавления2 . 5Недостатками этой установки являются работа в неоптимальном режимев период пуска, что связано с уменьшением давления всасывания, а, следовательно, и производительности 0компрессора по мере захолаживания.микрохолодильника и повышение массыи габариты, вызванные необходимостьюиспользования большой по объему емкости для хранения газа. Объем емкости определяется давлением, подкоторым хранится в ней газ, а давление, в свою очередь, определяетсядопустимой величиной давления всасывания комрессора.20Цель изобретения - сокращение времени выхода системы на рабочий режим и уменьшение массы и габаритов.Поставленная цель достигаетсятем, что установка дополнительно содержит два редуктора настроенных наразличные давления, первый из которых установлен на трубопроводе, соединяющем емкость с линией низкогодавления, причем этот трубопроводимеет байпасную линию, на которойустановлен второй редуктор.На чертеже изображена схема уста"новки.Установка содержит компрессор 1,соединенный линией 2 высокого давления и линией 3 низкого давления смикрохолодильником 4 и емкость 5,подключенную к этим линиям посред"ством трубопроводов б и 7 с запорными клапанами 8 и 9. Установка также содержит редукторы 10 и 11, настроенные на различные давления. Редуктор 10 установлен на трубопроводе б, соединяющем емкость 5 с линией 3 низкого давления. Трубопро 45вод б имеет байцасную линию 12, накоторой установлен второй редуктор 11,Редуктор 11 настроен на давлениерабочего режима, а редуктор 10 - пускового режима. Запорный клапан 9 выполнен нормально открытого типа, а клапан 8 - нормально закрытого, В трубопровод 7 встроен регулятор 13 давления с чувствительным элементом", связанным с линией 3 низкого давле-" ния. Управление запорными клапанами осуществляется с помощью блока 14 управления.Установка работает следующим об разом.При пуске напряжение питания подается через блок 11 управления на клапаны 8 и 9, "НорМально открытый электромагнитный клапан 9 закрывает ся, отсекая емкость 5 от линии 2 высокого давления, а "нормально закрытый" клапан 8 открывается и пропускает гаэ иэ емкости 5 в линию низкого давления 3 через редуктор, настроенный на поддержание в линии всасывания давления пускового режима. При этом редуктор 11, настроенный на более низкое давление, закрыт.Данное давление, а, следовательно, и .производительность компрессора 1 поддерживаются на протяжении всего пускового периода, при этом повышание плотности газаи вхолодной зоне микрохолодильника 4 компенсируется за счет подпитки его из емкости 5,После окончания пускового периода по сигналу, например, от реле времени или датчика температуры, встроенного в микрохолодильник 4, блок 13 управления снимает напряжение пита- . ния с клапаном 8 и 9. При этом клапан 8 закрывается, прекращая поступ"ление гаэа из емкости 5 в линию вса,сывания, а клапан 9 открывается и газ иэ линии 3 высокого давления начинает эаначиваться через регулятор 13 давления в емкость 5. Давление в линиях,3 и 2 начинает понижаться.При снижении давления в линии 3 до верхней допустимой границы рабочего режима регулятор 13 закрывает-ся, прекращая поступление газа в емкость 5 и система начинает работать в рабочем режиме.При уменьшении давления в линии 3 ниже допустимого на рабочем режи-ме, например, при забивке микрохолодильника 4 или при понижении температуры окружающей среды, редуктор 11 открывается и подпитывает систему газом из емкости 5, а при возрастании давления, например, при повышении температуры окружающей среды открывается регулятор 9 и сбрасывает излишки газа в емкость.Применение предлагаемой принципиальной схемы при разработке дроссельного контура системы глубокого охлаждения на температурный уровень 4,2 К улучшает пусковые характеристики и повышает давлЕние усреднения с 1,3 до 3 кгс/см, что приводит к сокращению массы и габаритов емкости для хранения газа примерно на 30 и сокращает время выхода системы на рабочий режим на 15. Формула изобретенияИикрокриогенная установка, содержащая компрессор, соединенный линиями высокого и низкого давления с микрохолодильником, и емкость, подключенную к этим линиям посред966449 Составитель Ю. КилимникТехред А.Бабинец Коррект Г. Ога Редактор И. Каса Тираж 543 Государственного ко елам изобретений и сква, ЖРа ока аказ 782 одписно ВНИИПИ митета СССР по д открытий 13035, Ио уш я наб., д. 4/5илиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ством трубопроводовс запорнымн клаланами, о т л и ч а ю щ а я с ягем, что, с целью сокращения времеви выхода на рабочий режии, установка дополнительно содержит два редуктора, настроенных на различныедавления, первый из которых установлен на трубопроводе, соединяющем емкость с линией низкого давления,причем этот трубопровод имеет байпасную линию, на которой установленвторой редуктор. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии 9 995405,кл. Г 25 В, опублии. 1972,2. Греэин А,К. И Зиновьев В.С. Мнкрокриогенная техника, И., фМашиностроение, 1977, с. 31, рис. 46.