Дроссельный охладитель

 

Изобретение м.б. использовано в баллонных дроссельных системах охлаждения брызгающего типа, работающих на многокомпонентных криоагентах. Цель изобретения - упрощение к-ции, повышение надежности и термодинамической эффективности охладителя. Теплообменник выполнен в виде трубчатых змеевиков 6,5 с высококипящим и низкокипящим компонентами (К) соотв., навитых на полый сердечник 7, служащий чувствительным элементом дилатометрического регулятора расхода низкокипящего К через дроссельное устр-во низкокипящего К. Камера 11 смешения обратных потоков К расположена в зоне дроссельного устр-ва 12 высококипящего К, выполненного в виде перфорированного последнего витка змеевика 6. Регулятор давления паров низкокипящего К выполнен в виде бурта 14, прикрепленного к подвижному концу 7 и образующего кольцевой зазор 15 с конической стенкой 16 холодного дна 17 корпуса 1 охладителя. Такое выполнение обеспечивает устойчивый сбалансированный обмен тепловыми эквивалентами прямого и обратного потоков и исключает попадание высококипящего К в дно корпуса при различной ориентации охладителя. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„14904

А1

I 5I)4 F 25 В 9/02

ВСЕСОЮЗНАЯ.,: мскiя

3.- 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4331851/23-06 (22) 06,10,87 (46) 30,06,89. Бюл. У 24 (72) А,П,Черепанов (53) 621,57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1381308, кл. F 25 В 9/02, 1986, 2 (54) ДРОССЕЛЬНЫЙ ОХЛАДИТЕЛЬ (57) Изобретение м,б, использовано в баплонных дроссельных системах охлаждения брызгающего типа, работающих на многокомпонентных криоагентах.

Цель изобретения — упрощение к-ции, повьппение надежности и термодинами1490401

10 ческой эффективности охладителя, Теплообменник выполнен в виде трубчатых змеевиков 6,5 с высококипяшим и ниэкокипящим компонентами (К) соотв., навитых на полый сердечник 7, служащий чувствительным элементом дилатометрического регулятора расхода низкокипящего,К через дроссельное устр-во ниэкокипящего К. Камера 11 смешения обратных потоков К расположена в зоне дроссельного устр-ва 12 высококипящего К, выполненного в виде перфорированного последнего витка !

Изобретение относится к криогенной технике и может найти применение 20 в баллонных дроссельных системах охлаждения брызгающего типа, работающих на многокомпонентных криоагентах, Цель изобретения — упрощение кон- 25 струкции и повышение надежности и термодинамической эффективности.

На фиг.l представлена схема дроссельного охладителя; на фиг.2 - разрез А-А на фиг, l. 30

Дроссельный охладитель содержит корпус 1, во фпанце которого имеются штуцеры прямого 2,3 и обратного 4 потоков, к штуцерам 2,3 подключены соответственно змеевики 5,6 теплообменика для низкокипящего и высококипящего компонентов соответственно, навитые на сердечник 7, служащий чувствительным элементом дилатометрического регулятора расхода ниэкокипяще- 40 го компонента через дроссельное отверстие 8, выполненное в коллекторе 9 соосно запорной игле 10 жестко закрепленной одним концом на фланце корпуса 1, камеру II смешения ком-45 понентов, размещенную на обратном потоке в зоне дроссельного устройст-,-. ва 12 высококипящего компонента, выполненного в виде перфорированного последнего витка змеевика 6.

На подвижном конце 13 сердечни ка 7 жестко закреплен эапорный орган в виде бурта 14, выполненного на коллекторе 9 и образующего кольцевой заsop 15 с конической стенкой 16 холод-5

5 ного дна 17 корпуса 1. Для отвода жидкой фазы к объекту 18 охлаждения иэ холодного дна 17 корпуса 1 выведена раэбрызгивающая трубка 19, змеевика 6. Регулятор давления паров низкокипящего К выполнен н виде бурта 14, прикрепленного к подвижному концу 13 сердечника 7 и образующего кольцевой зазор 15 с конической стенкой 16 холодного дна 17 корпуса 1 охладителя, Такое выполнение охлади" теля обеспечивает устойчивый сбалансированный обмен тепловыми эквивалентами прямого и обратного потоков и исключает попадание высококипящего К в дно корпуса при различной ориентации охладителя, 2 ил.

Пуск охладителя осуществляется одновременной подачей высококипящего и ниэкокипящего компонентов в штуцеры 3 и 2, при этом ниэкокипящий компонент после прохождения змеевика 5 дросселируется в дроссельном отверстии 8, а высококипящий компонент иэ змеевика 6 — в дроссельном устройстве 12, После дросселирования обратные потоки компонентов смешиваются в камере 11, при этом температура йх в результате смешения понижается, Вследствие того, что дроссельное устройство 12 выполнено в виде,перфорированного конца трубки змеевика 6 на длине, равной одному полному витку ее, то смешение происходит равномерно по всему периметру камеры 11, В резуль- . тате после смешения концентрация обратного потока в каждом сечении теплообменника по периметру межтрубного пространства одинакова, что обеспечивает устойчивый сбалансированный обмен тепловыми эквивалентами прямого и обратного потоков теплообменника и повышает термодинамическую эффективность охладителя, После межтрубного пространства обратный поток поступает в штуцер 4 и выбрасывается в атмосферу (в окружающую среду), В начальный момент пуска длина сердечника 7 максимальна, игла 10 над коллектором 9 предельно приподнята, в результате чего расход низкокипящего компонента через дроссельное отверстие 8 также максимален, В то же время зазор между регулирующим органом (буртом) 14 и стенкой 16 минимален, что создает повышенное давление в холодном дне 17 и максималь5 ный расход транзитного потока через трубку 19.

По мере охлаждения элемента конструкции охладителя длина сердечника 7 уменьшается, в результате свободный конец 13 перемещает коллектор 9 с буртом 14 вверх. При этом иглой !О частично перекрывается отверстие 8 и увеличивается зазор 15, вследствие чего расход ниэкокипящего компонента через дроссельное отверстие 8, давление в зоне холодного дна 17 корпуса 1 и расход транэчтного потока через трубку 19 уменьшаются до номинального значения. Поскольку образованное зазором 15 свободное сечение всегда меньше проходного сечения межтрубного пространства эмееви— ка 5, то в предлагаемом охладитепе попадание высококипящего компонента в холодное дно 17 корпуса 1 при различной ориентации охладителя в пространстве практически исключается, что повьппает стабильность и надежность охпадителя как в пусковом, так и стационарном режимах его работы, 490401 6 церами прямого и обратного потоков, к которым подключен размещенный в корпусе теплообменник, выполненно в

5 виде трубчатых змеевиков с высококипящим и низкокипящим компонентаьы, имеющих на выходах дроссельные устройства и навитых на полый сердечник, служащий чувствительным элементом дилатометрического регулятора через дроссельное устройство ниэкокипящего компонента, и размещенные в корпусе регулятор давления паров низкокипящего компонента и камеру смешения обратных потоков компонентов, расположенную в зоне дроссельного устройства высококипящего ком" понента, при этом холодное дно корпуса выполнено коническим и снабжено

20 разбрыэгивающей трубкой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повьппения надежности и термодинамической эффективности, регулятор давления вы2В полнен в виде бурта, прикрепленного к подвижному концу сердечника и образующего кольцевой зазор с дном корпуса, а дроссельное устройство высококипящего компонента выполнено

30 в виде перфорированного витка змеевика с высококипящим компонентом.

Фор мул а из обр ет е ния

Дроссельный охпадитель, содержащий корпус с холодным дном и со шту1б

Составитель Н.Кирьянова

Редактор А,Маковская Техред А. Кравчук Корректор С,Черни

Заказ 3732/41 Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101