Холодильная установка

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1236273 А 2 (я) 4 F 25 D 3 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

/ Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

gpeea А (61) 1108306 (21) 3810929/28-13 (22) 12. 11.84 (46) 07.06.86. Бюл. № 21 (72) В. А. Уфаев, Н. М. Пашкин, Э. Г. Алехин и А. И. Духов (53) 621.57.048 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1108306, кл. F 25 D 3/10, 1983. (54) (57) ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА по авт. св. № 1108306, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств путем сокращения продолжительности выхода на заданный температурный режим, она снабжена воздушным коллектором с трубопроводом подачи воздуха и дросселирующими соплами, направленными вниз, и вентилем расхода воздуха, а испаритель имеет цилиндрическую обечайку, прикрепленную к основанию конической емкости, при этом воздушный коллектор установлен в испарителе на уровне нижнего основания цилиндрической обечайки, а трубопровод подачи воздуха имеет контакт с наружной поверхностью конической части испарителя и сообщен с вентилем расхода воздуха, причем последний размещен вне камеры и соединен с электроприводом для вертикального перемещения промежуточной емкости.

1236273

Изобретение относится к холодильной технике, предназначено для проведения испытаний материалов, узлов и агрегатов при криогенных температурах окружающей среды и является усовершенствованием холодильной установки по авт. св. № 1108306, По основному авт. св. известна холодильная установка, содержащая теплоизолированную камеру, размещенный 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 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 размегценный в испарителе поплавок, при этом промежуточная емкость установлена в камере под 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 поплавком, а другой взаимодействует с з" ïîðíûì клапаном.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных свойств путем сокращения продолжительности выхода установки на заданный температурный режим.

Эта цель достигается путем интенсификации жидкого хладагента в испарителе в связи с барботажем через него воздуха, температура которого близка к температуре жидкого хладагента. В связи с интенсивным парообразованием хладагента температура в камере быстрее пони>кается до температуры, близкой к температуре кипения жидкого хладагента.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая холодильная установка общий вид; на фиг. 2 — сечение А — -А на фиг. 1; на фиг. 3- — вентиль расхода воздуха; на фиг. 4 сечение Б — Б на фиг. 3.

Холодильная установка содержит теплоизолированную камеру 1 с дверью 2, установленный в нижней части камеры 1 испаритель в виде конической емкости 3 с цилиндрической обечайкой 4, на уровне нижнего основания которой смонтирован во:1душный коллектор 5 с дросселирующими соплами 6, направленными вниз. Г10 внешней поверхности конической емкости 3 испарителя проложен с обеспечением теплового контакта трубопровод 7 подачи 1зоздуха к коллектору 5. По центру конической емкости 3 испарителя установлен поплавок 8, связанный рычагом 9 с запорным клапаном (не показан), размещенным в промежуточной емкости 10, которая установлена с возможно

i. 5

ЗО

4О

g tt) стью вертикального перемещения по направляющей 11 с помощью ходового винта 12, редуктора 13 и электропривода 14. Трубопровод 7 подачи воздуха сообщен с воздушным вентилем 15 расхода воздуха, причем последний размещен вне камеры 1 и связан посредством вала 16 с редуктором 13 электропривода 14, обеспечивающего вертикальное переме1цение промежуточной емкости 10.

Воздушный вентиль 15 включает корпус

17, в котором установлены игольчатый клапан 18, выполненный заодно с поршнем

19, пружина 20, концевой выключатель 21 и сильфон 22, исключающий утечку воздуха из внутренней полости воздушного вентиля

15. Воздушный вентиль 15 управляется посредством винтового штока 23, который пазами своей головки 24 входит в направля10щие 25 стакана 26, выполненного на конце вала 16.

Установка снабжена трубопроводами 27 и

28 для подвода жидкого хладагента из системы через цромежу гочную емкость 10 к испаритслю.

Холодильная установка работает следую1цим образом.

Система управления (не показана), настро. иная -IB заданную температуру, выдает сигнал на привод 14, который через редуктор

13 приводит во вращение ходовой винт 12, IIo которому происходит поднятие промежуточной емкости 10 вдоль по направляющей

11, и таким образом происходит открытие расположенного в ней запорного клапана для подачи жидкого хладагента, например жидкого азота, в коническую емкость 3 испарителя. Одновременно посредством редуктора 13 приводится во вращение вал 16 со стакансм 26, от которого вращение передается на винтовой шток 23, вследствие чего винтовой шток 23 вывинчивается из корпуса 17 воздушного вентиля 15 и освобождает поршень 19 игольчатого клапана 18, который под действием пружины 20 перемещается вслед за винтовым и:током 23.

Линейные перемещения промежуточной емкссти 10 и игольчатого клапана 18 с поршнем !9 подобраны таким образом, что поршень 19 включает концевой выключатель 21 в тот момент, когда промежуточная емкость 10 поднята I а высоту, обеспечивающую:10лное заполнение конической емкости 3 испарителя жидким хладагентом.

Концевой выключатель 21 подает электрический сигнал IIa электропневмоклаган (не показан), 2ткрывающий подачу воздуха к воздугц IIOMy воlIT>I IIO 15, IIOT01>btH 0IIOHM игO. I éTbIM KJlE IIBII0M .,8 pLI 2, . 1и22уeT расх0д 803JQX2 через дросселирующие сопла 6 коллектора

5 в зависимости от уровня заполнения цилиндрической обечайки 4 испарителя, определяемого высотой подъема запорного клапана

10. При этом минимал ный расход воздуха через дросселирующие сопла 6 обеспечивается при полном заполнении жидким хлад1236273 агентом конической емкости 3 испарителя жидким хладагентом, а максималыьный— при полном заполнении цилиндрической обечайки 4 испарителя.

Воздух, подаваемый с заданным расходом воздушным вентилем 15, проходя по трубопроводу 7, проложенному по внешней поверхности конической емкости 3 испарителя, охлаждается, отдавая свое тепло жидкому хладагенту, который начинает ин- 10 тенсивно кипеть, образуя большое количество холодильных паров. Холодный воздух из трубопровода 7 поступает в коллектор

5 и через дросселирующие сопла 6 подается непосредственно в жидкий хладагент.

При прохождении через дросселирующие сопла 6 воздух еще более охлаждается, приобретая температуру, близкую к температуре жидкого хладагента. Благодаря барботажу холодного воздуха через жидкий хладагент интенсивность парообразования увеличивается и в полезном пространстве теплоизолированной камеры 1 температура быстро падает до температуры паров хл ада гента, близкой к температуре кипения жидкого хладагента. После выхода на заданный температурный режим система управления выдает команду на опускание запорного клапана в емкости 1О и одновременно уменьшается, а затем прекращается подача воздуха в коллектор 5. Дальнейшее регулирование температуры в полезном пространстве теплоизолированной камеры 1 осуществляется за счет изменения площади поверхности испарения жидкого хладагента в конической емкости 3 испарителя, регулируемой высотой подъема промежуточной емкости 10.

Технико-экономический эффект при внедрении предлагаемого изобретения достигается вследствие уменьшения продолжительности выхода холодильной установки на заданный режим криогенной температуры особенно в случае испытания объектов с большим собственным тепловыделением. Кроме того, предлагаемая холодильная установка позволяет достичь температур, близких к температуре хладагента за счет интенсивного барботажа хладагента холодным воздухом.

1236273

Составитель И. Шабалина

Редактор В. Иванова Техред И. Верес Корректор М. 111ароши

За к а з 3012/4 1 Тираж 482 Г!одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4