Дроссельный охладитель

 

Изобретение относится к криогенной технике и м.б. использовано в баллонных дроссельных системах охлаждения брызгающего типа, работающих на многокомпонентных криоагентах.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ((9) SU (ill (д1) 4 F 25 В 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

17 ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4147573/23-06 (22) 17.11.86 (46) 15.03.88. Бюл. 119 10 (72) А.П. Черепанов и Н.Д. Захаров (53) 621.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

119 720266, кл. F 25 8 9/02, 1978. 54) ДРОССЕЛЬНЫЙ ОХЛАДИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к криогенной технике и м.б. использовано в баллонных дроссельньк системах охлаждения брызгающего типа, работаюших на многокомпонентных криоагентах.

81308

13 ель изобретения — повышение термоинамической эффективности работы ,хладителя на высококипящем и низкокипящем компонентах. Для этого сердечник 4 дилатометрического регулятора расхода низкокипящего компонент а снабжен на наружной поверхности т еплоизолирующей обечайкой 3. Змееик 1 с высококипящим компонентом меет меньшую длину, чем змеевик 2 с зкокипящим компонентом, а на выхое имеет дроссельное отверстие 22 и бразованную в зоне этого отверстия

2 камеру 21 смешения компонентов. туцер 11 обратного потока снабжен егулятором давления. Дросселирование высококипящего компонента в камеру смешения исключает попадание и накопление жидкой фазы высококипящего компонента в холодном кольце корпуса охладителя, уменьшает темп охлаждения сердечника 4 и предотвращает преждевременное снижение расхода низкокипящего компонента. Установка обечайки

3 расширяет возможность воздействия на темп охлаждения сердечника 4. После охлаждения объекта до заданной т-pbl расход низкокипящего компонента уменьшается до значения, соответствующего необходимой холодопроизводительности в режиме криостатирования объекта. 3 ил.

Изобретение относится к криогенной ехнике и может найти применение в аллонных дроссельных системах охаждения брызгающего типа, работающих а многокомпонентных криоагентах.

Цель изобретения — повьппение тер одинамической эффективности работы хладителя.

На фиг. 1 представлена конструк".

1ивная схема дроссельного охладителя; йа фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; ! йа фиг.3 — регулятор давления.

Дроссельный охладитель включает

Б себя трубчатые змеевики l,и 2 соответственно для высококипящего и низкокипящего компонентов, навитые на теплоизолирующую обечайку 3 сердечника 4, являющегося одновременно чувствительным элементом дилатометрического регулятора расхода низкоки.пящего компонента через дроссельное устройство 5, содержащее запорную иглу 6 и коллектор 7 с дроссельным отверстием 8, штуцеры 9 и 10 прямого потока для подвода соответственно высококипящего и низкокипящего компонентов и штуцер 11 обратного потока для сброса криоагента в атмосферу, в котором размещен двухпозиционньп электромагнитный клапан 12 (нормально открытый), состоящий из электро магнитной катушки 13, клапана 14 с канавками 15, поджатого пружиной 16, и седла 17 с каналом 18 и выходными

2 окнами 19, корпус 20, образующий с теплоизолирующей обечайкой 3 и межтрубным пространством на промежуточном уровне на стороне обратного пото5 ка теплообменника камеру 21 смешения, сообщенную через дроссельное отверстие 22 трубчатого змеевика 1- с потоком высококипящего компонента, трубку

23 для отвода жидкой фазы низкокипя0 щего компонента из холодного конца

24 корпуса 20 на охлаждение объекта 25.

При пуске дроссельного охладителя одновременно включается двухпозиционный электромагнитный клапан 12 и подаются высококипящий и низкокипящий компоненты соответственно в штуцеры

9 и 10. После прохождения змеевика

2 низкокипящий компонент дросселируется в дроссельном устройстве 5, а высококипящий компонент из змеевика

I дросселируется в дроссельном отверстии 22 на промежуточном уровне

IIo Bb)coTe теплообменника H смешивается в камере 21 смешения с обратным потоком низкокипящего компонента.

Пройдя по межтрубному пространству, криоагент через штуцер 11 по канавкам 15 и выходные окна 19 (канал 18 со стороны клапана 14 закрыт) выбрасывается в атмосферу.

В связи с тем, что часть проход ного сечения в штуцере ll при пуске перекрыта клапаном 14 (выходное сече3.

1381308

ВНИИПИ Заказ 1179/35

Тираж 482 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ние канавки 15), давление над образующейся жидкой фазой низкокипящего компонента в холодном конце корпуса

20 повышается, в результате чего рас5 ход жидкой фазы по трубке 23 к объекту 25 охлаждения увеличивается.

° Дросселирование высококипящего компонента в камеру смешения, расположенную на промежуточном уровне по высоте теплообменника, исключает попадание и накопление жидкой фазы высококипящего компонента в холодном конце 24 корпуса 20, что уменьшает темп охлаждения чувствительного эле- !5 мента — сердечника 4, выполненного из материала с большим коэффициентом температурного линейного расширения, и предотвращает преждевременное снижение расхода низкокипящего компо- 20 нента.

Установка теплоизолирующей обечайки 3 расширяет возможности воздействия на темп охлаждения чувствительного элемента. 25

После охлаждения объекта 25 до заданной температуры чувствительный элемент — сердечник 4 — дилатометрического регулятора расхода укорачивается (за счет охлаждения обратным по- 30 током криоагента), перемещая коллектор 7 и уменьшая тем самым проходное сечение дроссельного отверстия 8 иглой 6, в результате чего расход низкокипящего компонента уменьшается до значения, соответствующего необходимой холодопроизводительности в режиме криостатирования объекта.

Электромагнитная катушка 13 при этом включается, а,клапан 14 перемещается пружиной !6 в исходное положение и открывает входное сечение канала 18, что приводит к понижению давления над жидкостью в холодном конце 24 корпуса и уменьшению расхода потока по трубке 23 до номинального значения.

Формула изобретения

Дроссельный охладитель, содержащий корпус со штуцерами прямого и обратного потоков, к которым подключен размещенный в корпусе теплообменник, . выполненный в виде трубчатых змеевиков, навитых на полый сердечник, служащий чувствительным элементом дилатометрического регулятора расхода через дроссельное отверстие, при этом на холодном конце корпус снабжен раэбрызгивающей трубкой, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности при работе охладителя на высококипящем и низкокипящем компонентах, сердечник снабжен на наружной поверхности теплоизолирующей обечайкой, змеевик с высококипящим компонентом имеет меньшую длину, чем змеевик с низкокипящим компонентом, и на выходе снабжен своим дроссельным отверстием с образованием в зоне этого отверстия камеры смешения компонентов, при этом штуцер обратного потока снабжен регулятором давления.