Криогенная установка

1529022 51 О ков (КПО) 12, 14 пара и жидкости разделяется на пар и жидкость, Жидкостьрасширяется в дросселе 9 и после испарения в теплообменнике (ТО) 5 поступает в компрессор, а пар после охлаждения в ТО 5 поступает в сепаратор 4, где с помощью КПО 13 и 15 снова разделяется на пар и жидкость,Жидкость после дросселирования и подогрева направляется в линию обратного потока, а пар после охлаждения Изобретение относится к криогенной технике, а именно к криогенным установкам, работающим на газовых смесях, для охлаждения электронных 20 устройств.Цель изобретения - обеспечение работоспособности при произвольном ориентировании в пространстве.На фиг. 1 представлена принципиаль ная схема установки; на фиг.2 - размещение отборников жидкости и пара внутри сепаратора; на фиг.3 - конструктивная схема отборника.Криогенная установка состоит из компрессора 1, холодильника 2, сепараторов 3 и 4, теплообменников 5-7 промежуточного охлаждения, теплообменника нагрузки 8, дроссельных вентилей 9-11.Внутри каждого сепаратора установлено по два капиллярно-пористых отборника пара 12 и 13 и жидкости 14 и 15, диаметр которых равен 0,95-0,58 внутреннего диаметра сепаРатоРа, ис ходя из условий обеспечения сборки сепаратора и выбора наибольшего значения диаметра отборников.Из сепараторов 3 и 4 жидкость отводится по линиям 16 и 17, а пар - 45 по линиям 18 и 19.Цилиндрический объем сепараторов закрыт с торцов крьппками 20 и днищами 21, Отборники пара установлены непосредственно на крьппках и днищах, а отборники жидкости - на расстоянии 0,05-0,1 высоты сепаратора от днища и крышки, которое выбирается из условия наименьшего количества остающейся в сепараторе жидкости.Отборники жидкости и пара имеют одинаковую конструкцию и состоят из металлических крьппек 22, между которыми установлено кольцо 23 и изготовв ТО 6 и 7 и дросселирования поступает в ТО 8 нагрузки и далее в линию обратного потока. Попарное соединение КПО пара и жидкости в сепараторах позволяет при любой ориентацииустановки в пространстве отводить изсепаратора пар и жидкость благодарятому, что КПО пара не смачиваютсяжидкостью и не пропускают ее, а КПОжидкости смачиваются жидкостью и непропускают пар. 3 ил. ленное иэ пористого материала кольцо24. Между кольцами 23 и 24 образуетсяполость 25, из которой отводится парили жидкость. Пористая структура соприкасается с паровой или жидкой фазой хладагента по внешней торцовойповерхности кольца 24, Отборники 12и 13 пара выполнены из пористого фторопласта, который не смачиваетсяжидким хладагентом, а отборники 14и 15 жидкости - из пористой нержавеющей стали, которая хорошо смачивается хладагентом.Установка работает следующимобразом.Смесь, из которой состоит хладагент, сжижается в компрессоре 1 ипоступает в холодильник 2, где теплота сжатия отводится в окружающуюсреду. В холодильнике конденсируется часть потока смеси, главным образом компонент с высокой температурой конденсации.Двухфазный поток иэ холодильникапоступает в сепаратор 3, где с помощью капиллярно-пористых отборников12 и 14 разделяется на пар и жидкость.Пар по линии 18 направляется в теплообменник 5, где охлаждается и частичтно конденсируется как обратным потоком, поступающим из низкотемпературных теплообменников, так и жидкостью,отведенной из сепаратора по линии 16и сдросселированной в дросселе 9,Прямой двухфазный поток иэ теплообменника 5 направляется в сепаратор4, разделяется на пар и жидкость, изатем пар прямого потока охлаждаетсяв теплообменнике 6, аналогично тому, как это происходило в теплообменнике 5,После теплообменника 6 прямой поток 19 проходит теплообменник 7 идроссель 11, попадает в теплообменник нагрузки 8, где охлаждает объект,и направляется обратным потоком через теплообменники 1, 6 и 5 на всасывание в компрессор.Предложенная конструкция сепараторов позволяет работать при любойориентации установки в пространстве.Для того, чтобы, например, спаренные отборники жидкости находилиськакой-либо своей частью в жидкостипри любой ориентации и незначительном количестве жидкости, необходимо,чтобы кольца отборников располагались вблизи крышки и днища сепаратора. Оптимальное удаление отборников жидкости от крышки и днища находится в пределах 0,05-0,1 высотысепаратора. В этом пространстве удается расположить также и отборникипара. При меньшем удалении от крышки или днища возникают затруднения,связанные с монтажем отборников,а при большем возникает опасностьполного осушения отборника жидкостипри малых количествах жидкости всепараторе,Исходя иэ аналогичных соображений, выбираются и диаметры кольцевых отборников - больший диаметрзатрудняет сборку сепаратора, меньший - связан с воэможностью непогружения отборников либо в пар,либо в жидкость при малом их количестве в сепарат оре и при произвольной ориентации сепаратора. Поры колец 24 отборников 12 и 13пара не смачиваются жидким хладагентом и не пропускают жидкость, а пары колец отборников 14 и 15 жидкости смачиваются жидкостью, заполняются капельной жидкостью и не пропускают пар. При любой ориентации установки в гравитационном поле часть поверхности хотя бы одного из отборников жидкости оказывается в слое жидкости, а отборников пара - в паровом пространстве, что обеспечивает отвод пара н жидкости из сепараторов.15формула изобретения1 риогенная установка, работающаяна смесях хладагентов, содержащая компрессор, холодильник, теплообмен ник промежуточного охлаждения и нагрузки, дроссельные устройства и цилиндрические сепараторы с крышками и днищами, соединенные с линиямиотвода жидкости и пара, о т л и ч а 25 ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения работоспособности при произвольном ориентировании в пространстве,внутри каждого сепаратора дополнительно установлено по два кольцевых 30 капиллярно-пористых отборника жидкости и пара, причем отборники параустановлены непосредственно на крьппке и днище, соединены между собой ис линией отвода пара, а отборникижидкости установлены между отборниками пара, соепинены между собой ис линией отвода жидкости.1529022 Составитель И.ТайдаковТехред Л.СердюковаКорректор Т.Малец Редактор Н. Горват Заказ 7837/34 Тирвк 462 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101