Способ получения холода и криогенная установка для его осуществления

 

Изобретение м.б. использовано для получения низких т-р на уровне т-ры жидкого гелия. Цель изобретения - повышение холодопроизводптельности криогенной установки. Установка дополнительно содержит теплообменники 6 и 7, один из них установлен на линии прямого потока перед расширительной холодильной машиной, другой - на линии обратного потока между потребителем холода и нагнетателем. Линия обратного потока перед потребителем холода и теплообменником 7 снабжена змеевиком 14, размещенным в газовой полости сборника жидкого хладагента . Перед адиабатическим расширением в устройстве 8 прямой поток разделяют на две части и после их раз.- дельного охлаждения в теплообменниках 6 .и 7 смешивают. Обратный поток перед .адиабатическим сжатием дополнительно подогревают в теплообменнике 6 теплом части прямого потока. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. $ (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 151> 1 Р 25 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 4089227/23 — 06 (22) 11. 07. 86 (46) 15. 05. 88. Бюл. М 18 (71) МВТУ им. Н.Э.Баумана и Всесоюзный научно-исследовательский инсти tyT гелиевой техники (72) А.М.Архаров, А.b.Давыдов, b.Ä.ÊðàêîâñKèé, M.Þ.ÑàâèHîâ и Н.В.Филин (53) 621.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 623073, кл. Г 25 В 9/00, 1978. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДА И КРИОГЕННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение м.б. использовано для получения низких т-р на уровне т-ры жидкого гелия. Цель изобретения — повышение холодопроизводительности криогенной установки. Установка дополнительно содержит теплообменники 6 и 7, один из них установлен на линии прямого потока перед расширительной холодильной машиной, другой — на линии обратного потока между потребителем холода и нагнетателем.

Линия обратного потока перед потребителем холода.и теплообменником 7 снабжена змеевиком 14, размещенным в газовой полости сборника жидкого хладагента. Перед адиабатическим расширением в устройстве 8 прямой поток разделяют на две части и после их раздельного охлаждения в теплообменниках 6 и 7 смешивают. Обратный поток перед,адиабатическим сжатием дополнительно подогревают в теплообменнике 6 теплом части прямого потока. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1395911

Изобретение относится к криогенной технике, а конкретнее к технике полу,чения низких температур на уровне температуры жидкого гелия. 5

Цель изобретения — повышение холо допроизводительности криогенной уста.новки.

На чертеже приведена схема крио-.

, генной установки, реализующей способ получения холода.

Установка содержит компрессор 1, детандер 2, теплообменники 3 — 7, устройство 8 адиабатического расширения, сборники 9 и 10 жидкости, дроссельной вентиль 11, переахладитель 12 жидкости, потребитель холода 13, змеевик 14, нагнетатель 15, запорные вентили l6 — 18. Теплообменники 3, 4 и детандер 2 объединены в одну ступень 19 предварительного

,охлаждения.

Установка работает следующим об,разом.

Газообразный гелий сжимают в ком прессоре 1 до давления 2,2-2,5 МПа. и прямым потоком направляют в ступень

19 предварительного охлаждения, где в теплообменнике 3 охлаждают холодом обратного потока до температуры 65 K 30 разделяют на два потока, один из ко-,, торых расширяют в детандере 2 до давления.0, 12 МПа и направляют в обрат ный поток, а другой охлаждают в теп лообменнике 4 до температуры, близ- З5 кой к температуре потока после детандера 2. Получаемый в детандере 2 холод используют для компенсации необратимых потерь от недорекуперации в теплообменниках 3 и 4, теплопритоков д из окружающей среды, для накопления дроссель-эффекта перед теплообменником 5, а также для охлаждения потока, идущего от потребителя холода, от температуры нагнетания до температуры45 перед теплообменником 5. Далее указанную часть прямого потока охлаждают обратным потоком в теплообменнике 5, до температуры около 7 К и разделяют на две части,,которые охлаждают соот- 50 ветственно в теплообменниках 6 и 7, соединяют их и полученный таким образом поток расширяют в устройстве 8 адиабатического расширения до давления О, 128 NIIa с получением парожидкостной смеси. Получающийся после адиабатического расширения пар направляют обратным потоком из сборника 9 жидкости в теплообменник 6, где нагревают теплом части прямого потока до температуры около 7 К и далее направляют в теплообменники 5, 4, 3, где последовательно нагревают приблизительно до температуры прямого потока. Образующуюся жидкость иэ сборника 9 жидкости переохлаждают в переохладителе 12, дросселируют в дроссельном вентиле 11 до давления около

0,0025 MI1a и образующуюся жидкость собирают в сборнике жидкости 10, откуда ее подают потребителю холода 13. Полученные после дросселировапия пары и пары от потребителя холода 13 через вентиль 16 соединяют и направляют в переохладитель 12, где нагревают до температуры 3,6 К и через змеевик 14 подают в теплообменник 7 °

3а счет холода обратного потока в сборнике жидкости 9 происходит дополнительная конденсация паров и подогрев обратного потока, идущего от потребителя, до температуры 4,2 К. Далее поток подают в теплообменник 7, где он охлаждаеТ часть прямого потока до температуры, близкой к критической перед расширением в устройстве 8 адиабатического расширения, и подают на всасывание в нагнетатель 15, где об- ратный поток сжимают до давления обратного потока и подают в соответствующую по температуре точку теп-.. лообменника 4 или 3 через вентиль 17, или на всасывание компрессора 1 через вентиль 18.

Формула изобретения

l. Способ получения холода путем сжатия газообразного хладагента, охлаждения его обратным потоком, адиабатического расширения части прямого с получением жидкого хладагента и подачи его потребителю, адиабатического сжатия потока, выходящего от потребителя, отличающийся тем, что, с целью увеличения холодопроизводительности, перед адиабатическим расширением прямой поток разделяют на две части и после их раздельного охлаждения смешивают, а обратный поток перед адиабатическим сжатием дополнительно подогревают путем рекуперативного теплообмена с одной из частей прямого потока после его разделения.

2. Криогенная установка для получения холода, содержащая установлен13959

Составитель И.Тайдаков

Редактор К.Крупкина Техред Л.Олийнык Корректор Г.Решетник

Заказ 2483/39 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ные на линии прямого потока компрессор, блок предварительного охлаждения расширительную холодильную машину, сборник жидкого хладагента и потреби5 тель холода, а на линии обратного потока — нагнетатель, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью увеличе-, ния холодопроизводительности, установка дополнительно содержит теплообмен11 а ник, установленный на линии прямого потока перед расширительной холодильной машиной; а на линии обратного потока — между потребителем холода и нагнетателем, причем линия обратного потока между потребителем холода и теплообменником снабжена змеевиком, размещенным в газовой полости сборника жидкого хладагента.