Изобретение относится к автоматическому регулированию технологическими процессами криогенных систем и может быть использовано в криогенных гелиевых системах.

Известен способ регулирования гели вой холодильной установки стабилизации давления на входе в установку, стабилизации уровня жидких криогентов в криогенных емкостях, стабилизации уровня температуры р прямого потока на входе в детандер изменением производительности детандера $1J .

Недостатком известного способа регупирования является потеря части холодопроизводительности и, тасям образом, сни-1s жение экономичности криогенной гелиевой системы.

Цель изобретения - повышение экономичности работы гелиевой системы. що

Указанная цель достигается тем, что отключают контур стабилизации температуры, измеряют расход прямого потока гелия на входе в установку стабилизируют расход прямого потока гелия на входе в установку изменением производительности цетандера при выходе температуры прямого потока гелия на входе в детандер из заданного диапазона .отключают контур стабилизации расхода и включают контур стабилизации температуры, а при достижении детандером максимальной производительности стабилизацию температуры производят дросселированием части прямого потока гелия.

На чертеже представлена принципиал ная схема криогенной гелиевой системы, реализуюшей предлагаемый способ.

Криогенная гелиевую система содержит регенеративные теплообменники 1-4 азотную ванну 5, гелиевую ванну 6, детандер

7, дроссельный вентиль 8, регулируюшие вентили 9-11, датчик 12 расхода, дат чик 13 температуры, датчик 14 давления датчики 15 и 16 уровня. регуляторы 17-22, логическое устройство 23, объект 24 охлаждения.

Система работает, следующим образом.

Сжатый гелий по линии прямого потока проходит через цатчик 12 расхода, теплообменники 1-4, азотную ванну 5, детандер 7, гелиевую ванну 6 и направляется в объект 24 охлаждения. Охлаждение прямого потока осуществляется в теплообменниках 2-4 обратным потоком

f часть прямого потока охлаждается парами азота в теплообменнике 1, далее пря- 10 мой поток охлаждается в ванне 5 с жидким азотом, в детандере 7 за счет расширения гелия, в гелиевой ванне вЂ” 6 жидким гелием. В режиме охлаждения система работает с избыточным обратным по-l5 током, Автоматическое регулирование режимом работы криогенной гелиевой системы осуществляется с помощью системы датчиков, регуляторов и исполнительных механизмов. В режиме охлаждения объекта

24 сигнал от датчика 12 расхода поступает на регулятор 17, который выдает сигнал на исполнительный механизм изменения производительности детандера 7, стабилизируя таким образом минимально допустимый по условиям охлажденияобьекта расход прямого потока. Уровень жидкого азота в ванне 5 стабилизируется регулятором 20 посредством изменения расхода жидкого азота через вентиль 10.

Ачалогично построена стабилизация уровня жидкого гелия в ванне 6 посредством датчика l 6, регулятора 21 и регулирующего вентиля 11.

При изменении тепловой нагрузки в объекте 24 происходит изменение температуры и давления охлаждения, величины испарения жидкого гелия в ванне 6, ве4О личины обратного потока гелия, параметров (давлений, температур, расходов) в установке. Так, при увеличении нагрузки в объекте 24 происходит активное испарение жидкого гелия в ванне 6 и увеличе45 ние обратного потока, что приводит к понижению температур во всех точках установки. При выходе температуры перед детандером иэ заданного диапазона на регулятор 1 7 через логическое устройство

23 поступает сигнал с датчика 1 3 температуры и контур регулирования, состоящий из датчика 12 расхода, регулятора

1 7 и детандера 7, отключается, включается контур стабилизации температуры перед детандером, состоящий из датчика 1 3 температуры, регулятора 18, детандера 7.

При э1ом будет увеличиваться прямой по ток гелия до тех пор, пока не будет установлена заданная температура перед детандером 7 и снята тепловая нагрузка в объекте 24.

Если же тепловая нагрузка продолжает увеличиваться и превышает регламентное .значение, а дальнейшее увеличение производительности детандера невозможно, то тогда от датчика 13 температ ры через логическое устройство 23 поступает сигнал на регулятор 19 и дополнительно включается контур стабилизации температуры, состоящий из датчика 13 температуры, регулятора 1 9 дроссель ного вентиля 8.

При уменьшении тепловой нагрузки регулирование режима работы криогенной системы осуществляется в обратном порядке.

Экономическая эффективность предлагаемого способа, выраженная в снижении удельных затрат на производство холода, составляет 30%, что при холодопроизводительности системы 2100 Вт создает годовую экономию порядка 20 тыс. руб.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирова"ия криогенной гелиевой системы оборудованной детандером, путем стабнлиэации давления на входе в установку, стабилизации уровня жидких криогентов в криогенных емкостях, стабилизации уровня температуры прямого потока гелия на входе в детандер изменением производительности детандера, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности работы гелиевой системы, отключают контур стабилизации температуры, измеряют расход прямого потока гупи на входе в установку изменением производительности детандера, при выходе температуры прямого потока гелия на входе в детандер из заданного диапазона отключают контур стабилизации расхода и включают контур стабилизации температуры, а при достижении детандером максимальной произ.водительности стабилизацию температуры производят дросселированием части прямого потока гелия, Источники информации принятые во внимание при экспертизе

3.5СоИ А,Р. А 1Рех Ь е rnu_#_qpuvpose

held u m ге Ь1фе а1о . -" Pr ocee 3 nP q of

Юе second Эп1ernot onof Cryo/. En/.

Conk." Brighton.United, Kin(3orn, <968,р-36,

Способ автоматического регулирования криогенной гелиевой системы

Похожие патенты:

Вихревая труба // 951026

Способ изготовления улитки вихревой трубы // 947586

Газовая криогенная машина // 947585

Устройство для охлаждения воздуха // 937918

Холодильная установка // 935682

Микрохолодильник // 928144

Микрохолодильник // 926456

Дроссельный микрохолодильник // 926455

Холодильная установка // 924471

Способ производства холода в криогенной установке // 924470

Тепловая машина муранова // 2101624

Изобретение относится к машиностроению, позволяет применить смешанное рабочее тело и повысить удельную мощность двигателя с внешним подводом теплоты и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства

Установка сжижения // 2103620

Способ температурной стратификации газа и устройство для его осуществления (труба леонтьева) // 2106581

Изобретение относится к промышленной теплотехнике, в частности к созданию холодильно-нагревательных аппаратов для разделения газового потока на холодную и горячую части

Устройство для получения тепла и холода // 2106582

Изобретение относится к отопительной и холодильной технике, представляет собой бесфреоновый тепловой насос с силовым приводом и может найти применение при создании кондиционеров и агрегатов для воздушного обогрева и охлаждения жилых и производственных помещений

Вихревая установка для выделения горючей составляющей из воздуха // 2107196

Изобретение относится к установкам разделения сред с неоднородным полем плотностей и с разной молекулярной массой компонентов в вихревых установках, работа которых осуществляется с соответствии с законом свободно вращающегося вихревого потока с неоднородным полем плотностей и с разной молекулярной массой компонентов, открытым автором в 1994 году, и может быть использовано по своему прямому назначению для выделения горючей составляющей из воздуха, в также возможно использование установки для реализации при различных вариантах конструктивного выполнения установки для разделения сред в вихревых потоках в различных отраслях производств, в частности, химической промышленности, тепловой и атомной энергетике, нефтегазодобывающей и перерабатывающей промышленности и многих других производствах

Вихревая установка для выделения горючей составляющей из воздуха // 2107197

Изобретение относится к вихревым установкам для разделения сред с неоднородным полем плотностей и с разной молекулярной массой компонентов, работы которых осуществляется в соответствии с законом свободно вращающегося вихревого потока с неоднородным полем плотностей и с разной молекулярной массой компонентов, открытым автором в 1994 году, и может быть использовано по своему прямому назначению для выделения горючей составляющей из воздуха, а также возможно использование установки для его реализации при различных вариантах конструктивного выполнения установки для разделения сред в вихревых потоках в различных отраслях производства, в частности химической промышленности, тепловой и атомной энергетике, нефтегазодобывающей и перерабатывающей промышленности и многих производствах

Термоэлектрический холодильник для транспортного средства // 2111424

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к термоэлектрическим холодильникам транспортных средств

Холодильник (варианты) // 2113662

Изобретение относится к холодильным машинам, в частности к установкам для охлаждения воздухом холодильных камер

Вихревая труба в.и.метенина // 2114358

Изобретение относится к холодильной технике и предназначено для эффективного использования вихревого эффекта в вихревых трубах

Устройство повышения теплопроводности газовой среды ионизацией // 2115070