Способ захолаживания криогенной гелиевой системы

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (g))g Р ?5 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР и с 111(Н АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛ СТОУ вЂ” "3

t (2l) 4470408/06 (22) 08.08.88 (46) 23.03.91. Бюл. ¹ 11 (72) И.К.Буткевич, С.И.Веремчук, В.Д.Коваленко, И.М.Морковкин и H.Ô.Ðîìàíèøèí (53) 621.56(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № l?07?56, кл. G 05 D 27/00, 1984. (54) СПОСОБ ЗАХОЛАЖИВАНИЯ КРИОГЕ!!НОЙ ГЕЛИЕВОЙ СИСТЕМЫ (57) Изобретение относится к криогенной технике и м,б. использовано в криогенных гелиевых системах, Цель изобретения — снижение энергозатрат и сокращение времени захолаживания °

Дпя этого при температуре на выходе из объекта 13 захолаживания вьппе 28

К поток перед подачей в детандернув

2 ступень предварительного охлаждения направляют в обратный поток криогенной установки до детандерной ступени предварительного охлаждения, дополнительно регулируют при этом расход гелия на входе в криогенную установку путем изменения производительности детандера 4 ступени окончательного охлаждения и регулируют расход гелия на детандерную ступень предварительного охлаждения по разности температур гелия перед этой ступенью и после объекта 13, измеряемых датчиками 24 и 25, Подачу гелия в объект

13 производят через ступень окончательного охлаждения или непосредственно через детандер 4 этой ступени в объект 13 в зависимости от температуры потока на выходе из него. ил.,1636657

Изобретение относится к криоген- ной технике и может быть испольэонано в криогенных гелиевых системах.

Цель изобретения — снижение энерго5 затрат и сокращение времени эахолажинания.

Ца чертеже представлена схема криогенной гелиевой системы, при работе которой реализуется описываемый способ, Система содержит компрессор 1, детандеры ? и 3 ступени предварительного охлаждения, детандер 4 ступени окончательного охлаждения, теплообмен-15 ники 5-11, сборник 12 жидкого гелия, объект 13 захолаживания, регулирующую арматуру 14 и 15 и запорную арматуру

16-23, датчики 24 и 25 температуры, датчик ?6 давления и датчик 27 пото- 2р ка, а также регуляторы 28-31 °

Система работает следующим образом.

Гелий сжимается в компрессоре 1, l давление на выходе иэ которого стабилизируется регулятором 31, соединенным с датчиком 26 давления и.регулирующей арматурой 14, Расход гелия на криогенную установку поддерживается постоянным посредством регуля- 30 тора 29, который управляет исполнительным механизмом детандера 4 по датчику 27 расхода потока. Пропускная способность детандера 4 определяется как разность между производительностью компрессора 1 и необходимым расходом гелия на детандеры ? и 3. Полученное количество гелия можно расширить в детандере 4, регулируя em производительность, например, числом 4р оборотов вала двигателя либо отсеч кой! Впуска. Давление за детандером 4 определяется гидравлическим сопротивлением потока в объекте 13 захолажинания.

Сжатый гелий через теплообменники

5 и 6 поступает в детандерную ступень предварительного охлаждения, где разделяется на два потока: один направляется на расширение в детанде- 50 ры 2 и 3, а другой через теплообменники 7-9 поступает в ступень окончательного охлаждения на расширение в детандср 4 через запорную арматуру

16, а через запорную арматуру 19 поступает в объект 13 захолажинания, минуя теплообменннки Ip и 11 и сборник 12 жидкого гелия. Из объекта !

3 захОГ>вживания Гелий Г!оступает В обратный поток криогенной установки до детандерной ступени предварительного охлаждения через запорную арматуру ?1, При снижении температуры гелия, выходящего из объекта 13 захолаживания, до ?8-?.6 К по сигналу от датчика 25 температуры регулятор 30 вырабатывает сигнал на переключение обратного ГГотока гелия, возвращаемого в установку, при этом запорная арматура ?1 и 22 соотнетственно закрывается и открывается. При дальнейшем захолаживании объекта 13 и понижении температуры ниже 8 К по датчику

?5 температуры регулятор 30 выдает сигнал на переключение потока гелия, возвращаемого в установку, при этом запорная арматура 22 и 23 соответственно закрывается и открывается, а также подается сигнал на переключение прямого потока перед объектом 13 за,холажинания в ступени окончательного охлаждения, для чего запорная арматура 17, 18 и 16, 19 соответственно открывается и закрывается.

В режиме эахолаживания по мере понижения температуры гелия за объектом 13 происходит понижение температуры гелия перед детандерной ступенью и повьппение расхода гелия на детандеры ? и 3. Сигналы от датчиков 24 и 25 температуры поступают в регулятор ?8, где сравниваются, в результате чего вырабатывается сигнал, управляющий регулирующей а.рматурой 15 так, чтобы направить на расширение н детандеры 2 и 3 оптимальный расход гелия, соответствующий разности температур, регистрируемой датчиками ?4 и 25 температуры, Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я

Способ захолаживания криогенной гелиеной системы, pêëII>÷àþùåé криогенную установку с детандерной ступенью предварительного охлаждения и сту>Геныч окончательного охлаждения с детандером, сборник жидкого гелия, систему «втоматизированного управления и об ьект захолажинания, путем регулирования давления гелия на входе В станонку, подачи гелия из объекта захолаживания в детандерную ступенГ, >!редварительного охлаждения и !!ереключения его в сборник по достиженин заданного значения темпера1636657

Составитель В.Добротворцев

Редактор С,Пекарь Техред Л.Сердюкова Корректор И,Муска

Заказ 807 Тираж 332 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 туры потока на выходе из объекта, отличающийся тем,что, с целью снижения энергозатрат и сокращения времени эахолаживания, при температуре потока на выходе из объекта эахолаживания вьппе ?8 К перед подачей в детандерную ступень предварительного охлаждения его направляют в обратный поток криогенной установки до детандерной ступени предварительного охлаждения, дополнительно регулируют при этом расход гелия на входе в криогенную установку путем изменения производительности детандера ступени окончательного охлаждения и регулируют расход гелия

5 на детандерную ступень предварительного охлаждения по разности температур гелия перед этой ступенью и после объекта, а подачу гелия в объект эахолаживания производят через ступень окончательного охлаждения или непосредственно через детандер этой ступени в объект захолаживания в зависимости от температуры потока на выходе из него,