Устройство для температурного воздействия при исследовании образца

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ОБРАЗЦА, содержащее установленное в корпусе с образцом душирующее устройство , струйный компрессор, сопло которого соединено с линией подачи сжато-; го воздуха, приемная камера сообщена с корпусом, а нагнетательная линия с душирующим устройством, сосуд Дьюара с трубопроводом для подачи хладагента, отличающееся тем, что, с целью повышения его надежности и расширения диапазона создаваемых температур, оно снабжено циклоном, установленным на линии подачи сжатого воздуха перед струйн№1 компрессором, при этом трубопровод для подачи хладагента из сосуда Дьюара подсоединен к нагнетательной линии после компрессора и имеет участок , выполненный в виде змеевика, размещенный в циклоне вокруг линии подачи сжатого воздуха, причем на (Л трубопроводе между змеевиком и нагнетательной линией и на линии подачи сжатого воздуха между циклоном и струйным компрессором установлены дроссельные вентили.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(5l) F 25 D 3 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЖЖРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, t%cqrqP (21) 3617979/28- 1 3 (22) 07.07.83 (46) 23.03.85. Бюл. В 11 (72) Л.С. Остапенко, Л.В. Соколова и О.В. Парижский (71) Одесский технологический институт холодильной промышленности (53) 621.56.27(088.8) (56) 1. Новиков Н.В. Механические испытания конструкционных материалов при низких температурах. Киев, "Наукова думка", 1974 с.89.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 630501, кл. F 25 D 3/10, 1976 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ

ОБРАЗЦА, содержащее установленное в корпусе с образцом душирующее устройство, струйный компрессор, сопло которого соединено с линией подачи сжато-

„„SU„„ 466226 A го воздуха, приемная камера сообщена с корпусом, а нагнетательная линия— с душирующим устройством, сосуд

Дьюара с трубопроводом для подачи хладагента, о т л и ч а io щ е е с я тем, что, с целью повышения его надежности и расширения диапазона создаваемых температур, оно снабжено циклоном, установленным на линии подачи сжатого воздуха перед струйным компрессором, при этом трубопровод для подачи кладагента из сосуда

Дьюара подсоединен к нагнетательной линии после компрессора и имеет участок, выполненный в виде змеевика, размещенный в циклоне вокруг линии подачи сжатого воздуха, причем на трубопроводе между змеевиком и нагнетательной линией и на линии подачи сжатого воздуха между циклоном и струйным компрессором установлены дроссельные вентили.

Ф 1146526

Изобретение относится к холодиль-ной технике, а именно к устройствам, предназначенным для охлаждения объектов с использованием сжиженных газов, Известна низкотемпературная установка для проведения испытаний образцов, содержащая душирующее устройство, размещенное в камере с испытуемым образцом, и сосуд Дьюара с жидким азотом (1) .

Недостатком этой установки является невозможность использования теплоты парообразования азота. Кроме того уходящие из установки пары жидкого азота уносят с собой большое количество холода на низком температурном уровне.

Известно устройство для температурного воздействия при исследовании образца, содержащее устанойленные в корпусе с образцом душирующее устройство, струйный компрессор, сопло которого соединено с линией подачи сжатого воздуха, приемная камера сообщена с корпусом, а нагнетательная ли-g5 ния — с душирующим устройством, сосуд Дьюара с трубопроводом для подачи хладагента f2) . Недостатками известной установки являются невозможность регулирования холодопроизводительности с целью проведения программных температурных испытаний и забивание сопла Лаваля в струйном компрессоре имеем при использовании сетевого сжатого воздуха.

Цель изобретения — повышение надеж35 ности и расширение диапазона создаваемых температур.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для температурного 40 воздействия при исследовании образца, содержащее установленное в корпусе с образцом душирующее устройство, t струйный компрессор, сопло которого соединено с линией подачи сжатого 45 воздуха, приемная камера сообщена с корпусом, а нагнетательная линия — с душирующим устройством, сосуд Дьюара с трубопроводом для подачи хладагента, снабжено циклоном, установленным на 50 линии подачи сжатого воздуха перед струйным компрессором, при этом трубопровод для подачи хладагента из сосуда Дьюара подсоединен к нагнетательной линии после компрессора и имеет 55 участок, выполненный в виде змеевика, размещенный в циклоне вокруг линии подачи сжатого воздуха, причем на трубопроводе между змеевиком и нагнетательной линией и на линии подачи сжатого воздуха между циклоном и струйным компрессором установлены дроссельные вентили.

На чертеже изображено устройство для температурного воздействия при исследовании образца.

Устройство, содержит установленное в корпусе 1 с образцом душирующее . устройство 2, соединенное со струйным компрессором 3 нагнетательной линией 4, циклон 5 и сосуд Дьюара 6.

Корпус 1 соединен по линии 7 низкого давления с приемной камерой 8 струйного компрессора 3 и с атмосферой. Циклон 5 установлен на линии 9 подачи сжатого воздуха (линия высокого давления) и связан таким образом с соплом 10 струйного компрессора 3. По парожидкостной линии 11 циклон 5 соединен с сосудом Дьюара 6 и с нагнетательной линией 4.

Для подачи хладагента из сосуда

Дьюара 6 предназначен парожидкостный трубопровод 11, второй конец которбго подсоединен к нагнетательной линии 4. Участок его, размещенный в циклоне 5, выполнен в виде змеевика 12, охватывающего участок, проходящей через циклон 5 линии 9 подачи сжатого воздуха, На линии

9 подачи сжатого воздуха между циклоном 5 и компрессором 3 установлен дроссельный вентиль 13, а на парожидкостном трубопроводе 11 для подачи хладагента из сосуда Дьюара между змеевиком 12 и нагнетательной линией 4 струйного компрессора 3 установлен дроссельный вентиль 14.

Устройство работает следующим образом.

Сжатый воздух по.линии 9 (высокого давления) поступает в циклон

5, где омывает змеевик 12, внутри которого кипит жидкий азот, поступающий из сосуда Дьюара 6. Образующийся на поверхности змеевика 12 иней сепарируется центробежной силой потока воздуха на кожух циклона

5. Затем под действием силы тяжести и поступательного движения воздуха иней перемешается в нижнюю часть циклона, откуда его можно периодически удалять.

Таким образом, поверхность змеевика не покрывается сколько-нибудь значительным слоем инея, ухудшают.д.

Заказ 1346/ЗО

Подписное

3 11465 щим теплопередачу между воздухом и жидким азотом. Воздух, омывая змеевик

12, охлаждается и осушается. Осушенный сжатый воздух через дроссельный вентиль 13, регулирующий его расход и давление, поступает в сопло 10 струйного компрессора 3. Расход иснарившегося жидкого азота в змеевике

12 и тепловая нагрузка циклона 5 регулируются дроссельным вентилем 14.

Поступающие по парожидкостному трубопроводу 11 азотный пар и воздух, после струйного компрессора 3 в нагнетательной линии 4 образуют азотовоздушную смесь, которая через душирующее устройство 2 поступает на охлаждение образца в корпус 1, после чего часть азотовоздушной смеси иэ корпуса 1 по линии 7 низкого давления через приемную камеру 8 струйного компрессора 3 возвращается в нагнетательную линйю 4, а остаток выбрасывается в атмосферу.

При управляемом нагреве происходит плавное либо ступенчатое закрытие дроссельного вентиля 14. В результате уменьшается количество азотного пара, поступающего в нагнетательнуЮ линию 4 струйного компрессора, а также повышается температура сжатого воз духа перед активным соплом 10 струй2 б 4 ного компрессора- 3. Соответственно повышается температура конструкции внутри камеры.

Дроссельный вентиль 13 служит для регулирования расхода сжатого воздуха, что необходимо при смене охлаждаемых, нагреваемых конструкций, имеющих разную массу, теплоемкость и

Предлагаемое устройство позволяет обеспечить устойчивый режим испытаний образцов материалов и элементов конструкций, используя в качестве источника энергии для нагнетателя энер- . гию сжатого воздуха. Осушка сжатого воздуха непосредственно в самом устройстве с помощью циклона 5 позволяет избавиться от применения дорогостоящих и громоздких стандартных блоков осушки. Устройство обеспечивает программные (регулируемые) температурные режимы испытаний объектов как при их нагреве, так и при охлаждении в диапазоне температур от 20 до-150 С.

Устройство конструктивно .просто, лег ко автоматизируется и может быть использовано в автоматизированных сне стемах научных исследований для хладопрочностных испытаний элементов конструкций. филиал ППП "Патент, г. Ужгород. ул. Проектная, 4