Опора криогенного аппарата

(51)5 Р 17 С 1 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 28Викул льство СССР3/00, 1986,АППАРАТА ится к ляет п рук ции лаждае о учитьсний апы и повысить е. Оиорти ости мон в корпу ибо путе ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,(54) ОПОРА КРИОГЕННОГО (57) Изобретение относ генной технике и позво опору упрощенной консч зить теплопритоки к ох паратуре во время рабо надежность при трансио Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в периодически транспортируемыхкриогенных системах, в частностидля крепления теплообменной аппаратуры внутри криостата.Цель изобретения - упрощение кон-струкции.1 а фиг. изображена опора, план;на фиг.2 - аппарат с положением опоры в нормальных условиях, продольный разрез; на фиг.3 - деформациястержней путем отклонения их свободных концов; на фиг,4 - деформациярадиальным усилиям,Опора содержит радиально ориентированные стержни 1 из материала спамятью формы, которые закрепленыодним концом на силовом кольце 2 изматериала с высоким коэффициентомтеплопроводности, Кольцо 2 установлено на криогенном аппарате,ра выполнена в виде радиально расположенных стержней из материала сэффектом памяти Формы, одни из кон";цов которых закреплены на кольце иэматериала с высоким коэффициентомтеплопроводности. Кольцо закрепленос тепловым контактом на криогенномаппарате. Стержни предварительнодеформируют ири криогенной температуре с тем, чтобы в режиме храненияисключить тепловой контакт свободногоконца стержня с элементами аппарата,Резко облегчаются процессы сборкии разборки криостата, 4 ил. По внутренней поверхности кольца2 выполнен тепловой контакт 3 с концом консольно укрепленной на фланце4 охлаждаемой аппаратуры 5, По Фланцам 4 осуществляют герметизациюкорпуса 6 аппарата, Для минимизациитеплопритоков к охлаждаемой аппаратуре в корпусе 6. аппарата,.как пра-.вило, выполнено сужение горловины 7,а охлаждаемая аппаратура покрытамногослойной экранно-вакуумной изоляцией 8,Стержни 1 опоры в нормальных условиях занимают положение, показанноена фиг,2, когда свободные концыстержней 1 взаимодействуют с внутренней поверхностью 9 корпуса 6, приэтом в стержнях 1 возникает напряжение сжатия, Для обеспечения возможн тажа охлаждаемой аппаратуры5 с 6 стержни 1 деформируютл м отклонения свободных кон 1581 960цов стержней 1 к оси 1 О (см. Фиг.З)либо радиальным усилием в направлении 11 (см. Фиг4) до диаметра, меньшего чем внутренний диаметр горло5вины 7 корпуса 6,Опора работает следующим образом.В нормальных условиях перед включением криосистемы стержни 1., установленные на кольце 2, радиально, ориентированы и взаимодействуют свободными концами с внутренней поверхностью 9 корпуса 6. Это взаимодействие вызывает в стержнях 1 напряжение сжатия. При наличии как минимумтрех стержней 1 обеспечивается жесткая Фиксация н поперечной плоскостик оси 10 охлаждаемой аппаратуры и1опора способна воспринимать значительные силовые нагрузки н этой плоскости, в частности., при транспортировке,Б стационарных условиях аппарат,как правило, монтируется вертикально.При вкдочении криогенной системы 25происходит захолаживание аппаратуры5 и соответственно и кольца 2, вкоторых из-за эффекта памяти Формывосстанавливается структура, ранееимевшаяся н криогенных условиях, ЗОт, е. стержни деформируются (см, Фиг, 3и 4) и термический контакт с внут, ренней поверхностью 9 корпуса б устраняется, чем обеспечивается минимум35.теплопритокон к охлаждаемой аппара туре,Таким образом, опора имеет сущестненно более простую конструкциюи при этом не нарушается цельностькорпуса, что поньппает эксплуатационную надежность, в частности за счетисключения дополнительных сварочныхннов и т,д что снижает вероятностьнарушения вакуума за время эксплуатации. Опора обеспечивает минимумтеплопритоков к охлаждаемой аппаратуре, особенно в варианте конструкции, изображенной на Фиг,4, так кактеплоприток излучением передаетсятолько торцом стержней 1, относитель 50ная площадь которых предельно незначительна, Опора не требует высокойточнОсти изготовления аппарата вчастности постоянства внутреннегодиаметра по длине, и позволяет обеспечить крепление снободного конца55охлаждаемой аппаратуры, консольнозакрепленной на фланце 4, даже приналичии горловины меньшего диаметра,чем внутренний диаметр корпуса вплоскости расположения опоры, Высокая жесткость и прочность крепленияобеспечивают нысокую вибро- и ударопрочность даже при наличии значительной массы охлаждаемой аппаратурыи как следствие высокую частоту собственного. резонанса как правиловыше низкочастотного спектра частотколебаний, возникающих при транспортировке.В качестве материала для стержней, обладающих эффектом памяти Формы с температурой фазового превращения, находящейся в интервале -196до 75 С,можно применять следующиематериалы; 50 Тд - 47 Ы - 3 Ге;(40,25-49,00)Т 1 - 50 Ь - (0,751,00)А 1; 48,5 Тд - 51,5 И; 50 Т 148 Х - 2 Мп.Кольцо 2 можно изготовить из меди,молибдена или, например, из сталиплакиронанной медью. Применение опоры для криогенной аппаратуры, которая выполнена в виде радиально расположенных стержней из материала спамятью Формы, которые закрепленыодним концом на кольце из материалас высоким коэффициентом теплопроводности, а внутренняя поверхность коль"ца имеет тепловой контакт с охлаждающим объектом, по сравнению с прототипом позволяет упростить конструкцию, снизить теплопритоки во времяработы, повысить надежность при транспортировке, Повышается технологичность монтажа и демонтажа охлаждающей аппаратуры и опоры, так как длявыполнения этих операций достаточноохладить опору Применение кольца извысокотеплопроводного материала позволяет точно центрировать охлаждаемую опору относительно внутреннейстенки корпуса за счет выравниванияполя температур по периметру кольцаи, как следствие, к синхронному де-.формированию стержней,формула изоб ре тенинОпора криогенного аппаратасодержащая установленные радиально в вакуумной изоляции аппарата дистанционные элементы иэ низкотеплопроводного материала, одним концом закрепленные на силовом кольце,.о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции, увели- .158чеиия надежности пои транспортировке и снижения теплопритоков в раоочем режиме хранения, дистанционные элементы выполнены в виде стержней иэ материала с памятью формы, дефор 19 бО бмированных при криогенной температу-, ре, при этом силовое кольцо выполнено из материала с высокой теплопроводностью и установлено с теплон ым контак том на к рио генном аппарате,581960 Составитель Г.Ольшанскаяедактор Н.Килтулинед Техред Л,Сердюкова Крртор Л,Патай 5 и роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж л. Гагарина, 1 аказ 2078 НИИПИ ГосУд ственного комитета 113035, Москва, Подписное изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР Раушская наб., д, 4/5