Микрохолодильник

 

Изобретение м.б. использовано в дроссельных микрокриогенных системах, работающих на многокомпонентном хладагенте . Цель изобретения - повышение термодинамической эффективности микрохолодильника . Для этого сепаратор

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1372) 63 А 1 (51)4 Г 25 В 9 02

ВО» "-"" 1 .Ч

1Э 11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4058725/23-06 (22) 21.04.86 (46) 07.02.88. Бюл. N 5 (72) В.Г.Семенов (53) 621.57 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 277806, кл. F 25 В 9/02, 1969. (54 ) . 1ИЕРОХОЛОДИ1ЬНИК (57) 11зобретение м.б. использовано в дроссельных микрокриогенных системах, работающих на многокомпонентном хладагенте. Цель иэобретения — повьппение термодинамической эффективности микрохолодильника. Для этого сепаратор

13721

10 размещен в полости сердечника 3 и ограничен двумя глухими поперечными перегородками 11 и 12. Вход 6 первой секции и вход 7 второй расположены тангенциально в направлении вращения хладагента на расстоянии друг от друга по длине сердечника 3.

Дроссельное отверстие 4 первой секции расположено тангенциально в стенке сердечника 3 в направлении вращения хладагента и отдельно от входа

63 во вторую секцию посредством расположенной в сердечнике 3 диафрагмы 8 с центральным отверстием 9 ° На начальном участке навивка второй секции выполнена в сторону первой секции с последующим поворотом в сторону криостатирования. 3а счет высокой скорости истечения хладагента через отверстие 4 происходит дополнительная подкрутка потока, что повышает эффективность сепарации. 4 ил.

Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к дроссельным микрокриогенным системам, работающим на многокомпонентном хладагенте, Целью изобретения является повышение термодинамической эффективности микрохолодильника.

На фиг. 1 изображена конструкция предлагаемого,микрохолодильника; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг ° 1; на фиг. 4— сечение В-В на фиг ° 1.

Микрохолодильник имеет первую высокотемпературную теплообменную секцию 1 и вторую низкотемпературную теплообменную секцию 2, полый сердечник 3, дроссельные отверстия 4 и 5.

Выход 6 первой теплообменной секции 1 подсоединен тангенциально к внутренней поверхности сердечника 3, а навстречу ему, по направлению вращения хладагента, тангенциально к внутренней поверхности сердечника 3 подсоединен вход 7 второй теплообменной секции 2, а между ними в стенке сердечника 3 тангенциально к его внутренней поверхности, по направлению вращения хладагента, выполнено дроссельное отверстие 4, которое отделено от входа в последующую секцию поперечной диафрагмой 8, имеющей центральное отверстие 9, На границе сепаратора 10 установлены глухие перегородки 11 и 12. После подсоединения к сердечнику 3 в сечение Б-Б начальная часть навивки второй секции

2 выполнена в направлении сечения

5 щим образом.

1О

2

А-А до подсоединения первой секции, а затем выполнен поворот в обратную сторону (в зону криостатирования).

Микрохолодильник работает следуюПосле охлаждения в теплообменной секции 1, где компенсируются высококйпящие компоненты, парожидкостный поток поступает в полость сепаратора

10 тангенциально к его внутренней поверхности и создает вращательное движение хладагента. По мере продвижения вращающегося потока вдоль полости сепаратора 10 за счет центробежных сил происходит сепарация жидкости, состоящей из высококипящих компонентов, в пристенный слой хладагента. У диафрагмы 8 происходит торможение поступательного движения пристенного слоя и отвод его через тангенциальное дроссельное отверстие 4 из полости сепаратора 10 в обратный поток теплообменника ° При этом за счет высокой скорости истечения хладагента через тангенциальное дроссельное отверстие 4 происходит дополнительная подкрутка потока, что повышает эффективность сепарации.

Очищенный от жидкости хладагент поступает вращаясь через центральное отверстие 9 в диафрагме 8 в тангенциальный вход 7 второй секции 2, охлаждается в начальной части секции 2 отсепарированной жидкостью, а затем обратным потоком второй низкотемпег ратурной секции 2, дросселируясь через отверстие 5, обеспечивает заданную температуру криостатирования..з 13721 формула и з о б р е т е н и я

Микрохолодильник, работающий на многокомпонентном хладагенте, содержащий последовательно соединенные по ходу прямого потока теплообменные секции в виде змеевиков, навитых на полый сердечник, и зону криостатирования, при этом выход из первой секции подключен к сепаратору, периферийная часть которого, заполненная жидкой фазой высококипящего компонента, подключена к дроссельному отверстию той же секции, а центральная, заполненная газовой фазой, — к входу второй секции, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыщения термодинамической эффективности, сепаратор размещен в полости сер63 дечника и ограничен двумя глухими поперечными перегородками, выход первой секции и вход второй расположены тангенциально в направлении вращения хладагента на расстоянии друг от друга по длине сердечника, равном не менее двух витков второй секции, при этом дроссельное отверстие первой секции расположено тангенциально в стенке сердечника в направлении вращения хладагента и отдельно от входа во вторую секцию посредством расположенной в сердечнике диафрагмы с центральным отверстием, при этом на начальном участке навивка второй секции выполнена в сторону к первой секции с последующим поворотом в сторону зоны криостатирования.