Холодильная установка

(19) (111 1 Г 2 5 0 3 / 1 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТОРСКОМУ ЕЛЬСТВУ ом ор лапаном. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИ(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 807004, кл.Р 25 Р 3/10, 1980.2. Авторское свидетельство СССР 9 628389, кл. Р 25 Р 3/10, 1975 (прототип).(54)(57) ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая теплоизолированную камеру, размещенный в нижней ее части испаритель в виде конической емкости, об ращенной основанием вверх, приспособ ление для регулирования уровня жидко го хладагента в испарителе, включающее промежуточную емкость с трубопро водами для подвода жидкого хладагента из системы и отвода его к испарителю, подсоединенную к электроприводу для ее вертикального перемещения, установленный в камере температурный датчик, электрически связанный с при-. водом, и размещенный в испарителе )поплавок,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения удобства при эксплуатации и снижения расхода жидкого хладагента, промежуточная емкость установлена в камере над испарителем и содержит расположенный на трубопроводе подвода хладагента запорный клапан, а поплавок при нахождении промежуточной емкости в крайнем нижнем положении размещен у вершины испарителя и сообщен с промежуточной емкостью посредством рычага, один конец которого связан с поплавк , а другой взаимодействует с за"Изобретение относится к холодильной технике, а именно, к холодильным установкам для испытания иэделий и материалов при низких температурах с использованием криогенных жидкостей.Известна холодильная установка, включающая теплоизолированный корпус и установленные в его объеме испаритель холодильной системы и вентилятор для принудительной циркуляции воздуха 13. 10Однако данная установка не обеспечивает получение низких температур, близких к температуре кипения хлад- агента, поскольку в ней не используется принцип непосредственного охлаждения объекта испытаний парами хлад- агента.Наиболее близкой к изобретению по технической суцности и достигаемому результату является холодильная установка, содержащая теплоизолированную камеру, размещенный в нижней ее части испаритель в виде конической емкости, обраценной основанием вверх, приспособление для регулиро вания уровня жидкого хладагента в исПарителе, включающее промежуточную емкость с трубопроводами для подвода жидкого хладагента из системы и отвода его к испарителю, подсоединенную к электроприводу для ее вертикального перемещения, установленный в камере температурный датчик, электрически связанный с приводом, и размещенный в испарителе поплавок. Промежуточная емкость расположена вне камеры. При работе ее заполняют жидким хладагентом, а затем перемец 1 ают в вертикальной плоскости 2 1.Недостатками указанной установки являются сложность ее эксплуатации из-за необходимости перемещать промежуточную емкость с жидким хладагентом, а также увеличенные тепловые потери, связанные с захолаживанием объемных элементов установки, 45Цель изобретения - повышение удобства при эксплуатации и снижение расхода жидкого хладагента.Цель достигается тем, что в холодильной установке, содержащей тепло- изолированную камеру, размешенный в нижней ее части испаритель в виде конической емкости, обращенной основанием вверх, приспособление для регулирования уровня жидкого хладагента в испарителе, включающее промежуточную емкость с трубопроводами для подвода жидкого кладагента из системы и отвода.его к испарителю,подсоединенную к электроприводу для ее вертикаль ного перемещения, установленный в камере температурный датчик, электриче- ски связанный с приводом, и размещенный в испарителе поплавок, промежуточная емкость установлена в камере над 65 испарителем н содержит расположенный на трубопроводе подвода хладагента запорный клапан, а поплавок при нахождении промежуточной емкости в край нем нижнем положении размещен у вершины испарителя и сообщен с промежуточной емкостью посредством рычага, один конец которого связан с поплавком, а другой взаимодействует с запорным клапаном.На фиг. 1 изображена холодильная установка, общий вид; на фиг.2 узел Т на фиг. 1Холодильная установка содержит теплоиэолированную камеру 1 с дверью 2, испаритель 3 в виде конической емкости, обраценной основанием вверх, установленный в нижней части камеры 1, перфорированную перегородку 4 для установки объекта 5 испытаний. В полезном пространстве камеры 1 установлено приспособление для регулирования уровня жидкого хладагента в испарителе 3, включающее промежуточную емкость 6 с трубопроводами 7 для подвода жидкого хладагента из системы и с трубопроводом 8 для отвода его к испарителю 3. Промежуточная емкость 6 установлена над испарителем 3 и имеет возможность вертикального перемещения по направляющей 9 с помощью ходового винта 10 и привода 11, например шагового электродвигателя. Внутри камеры установлен температурный датчик 12, электрически вязанный с приводом 11. В испаритее 3 установлен поплавок 13, выполненный, например, в виде полой сферы из нержавеющей стали Х 18 Н 10 Т, который связан рычагом 14 с запорным клапаном 15, установленным на трубопроводе 7 подвода хладагента внутри промежуточной емкости 6. Рычаг 14 шарнирно закреплен на промежуточной емкости 6 на оси 16, один конец рычага 14 связан с поплавком 13, а другой взаимодействует с запорным клапаном 15. При нахождении промежуточной емкости в крайнем нижнем положении поплавок 13 размещен у вершины кони" ческой емкости испарителя 3. В верхней части теплоиэолированной камеры 1 смонтирован дренажный трубопровод 17 с обратным клапаном 18 и вентилятор 19 с электроприводом 20. Между клапаном 15 и концом рычага 14 распо.-.ложена мембрана 21, укрепленная в стенках перегородки 22, ограничивающей внутри промежуточной емкости 6 полость 23, сообщенную с трубопроводом 8 для отвода хладагента к испарителю 3. Холодильная установка работает следующим образом.После установки объекта испытаний 5 на перфорированном днище 4 закрывают дверь 2 и включают подачу жидкого хладагента от источника питания,например азотного танка типа ТРЖК(не показан). С помощью привода 11 иходового винта 10 промежуточную емкость б поднимают по направляющей 9до заданной величины. При этом рычаг14 поворачивается вокруг оси 16. Усилие, приходящееся на мембрану 21,со стороны рычага 14 снимается и запорный клапан 15 под действием давления жидкого хладагента поднимается, 1 Опреодолевая усилие со стороны мембраны 21, и жидкий хладагент вытекает вполость 23 и далее через сливной трубопровод 8 в конический иснаритель 3,который наполняется жидким хладагентом до уровня с заданной площадьюиспарения. Поплавок 13 всплывает иповорачивает рычаг 14. Усилие рычага14 передается через мембрану 21 наклапан 15, который опускается и прекращает подачу жидкого хладагента виспаритель 3Вентилятор 19 обеспечивает циркуляцию паров хладагента повсему полезному пространству холодильной установки, благодаря чемупроисходит интенсивное испарениехладагента с поверхности. По мереуменьшения уровня хладагента испарителя 3 поплавок 13 опускается и запорный клапан 15 пропускает новую порциюхладагента. При достижении заданнойтемпературы в полезном пространствесигнал от температурного датчика 12поступает в систему управления непоказано ), которая дает команду напривод 11, и происходит опускание З 5промежуточной емкости б. При испарении хладагента уменьшается его уровень и площадь испарения, а новаяпорция хладагента не поступает, таккак эапорный клапан 15 закрыт. Установка поплавка 13 при нахождении про"межуточной емкости б в крайнем нижнем положении у вершины испарителя 3 обеспечивает регулирование уровня жидкого хладагента в испарителе 3 от нуля до максимально возможного уровня. Таким образом регулируется холодопроизводительность холодильной установки. При повышении температуры выше заданной сигнал от температурного датчика 12 поступает в систему управления, которая дает команду на привод 11, при этом промежуточная емкость б поднимается, в испаритель 3 поступает хладагент, и процесс повторяется.Использование данной установки позволяет снизить потери хладагента, испаряющегося в промежуточной емкости б, которая размещена внутри теплоизолированной камеры 1. Значительно упрощается конструкция холодильной установки, уменьшаются ее габариты и занимаемая производственная площадь, повышается удобство при эксплуатации в связи с тем, что отпадает необходимость перемещать недозаполненную хладагентом промежуточную емкость б, наличие запорного клапана 15 на трубопроводе для подвода жидкого хладагента, взаимосвязь его посредством рычага с поплавком 13 в испарителе 3 позволяет пропускать через емкость б хладагент определенными нужными порциями без заполнения всей промежуточной емкости б хладагентом.Экономический эффект от внедрения изобретения за счет экономии хлад- агента, снижения расхода электроэнергии (в предлагаемом устройстве электроэнергия расходуется только на вращение ходового винта, а не на подъем промежуточной емкости с жидким хлад- агентом, что .требует более мощного привода) составит 5000 р,1108306 ираж 514 Подписное Дрюо ИИПИ Заказ 5847/2 ал ППП "Па г. Уа