Установка для производства холода сверхнизких температур Советский патент 1984 года по МПК F25B9/00 F17C3/10 

ОС

СП СП Изобретение относится к криогенной технике, точнее к установкам для получения -сверхнизких температур. Известны установки для получения сверхнизких температур, работающие на смеси Не и He, содержащие контур циркуляции Не, в котором установлены низкотемпературная вставка с откачной трубой, камерой испарения, соединенной с последней и посредством регенеративного теплообменника с камерой растворения, ло меньшей мере два адсорбционных насоса, подключенных посредством своихоткачных труб, рекуперативных теплообменников и электромагнитных обратных клапанов к откачной трубе вставки, капиллярная трубка, переохладитель и дроссель, размещенный внутри вставки, причем вставка и адсорбционные насосы выполнены охлаждаемыми с помощью кипящего гелия, циркулирующего от nociTjpoHHero источника 1. Недостатками известных установок являются их малая экономичность и ipoчоздкость вслсмствие больших потерь холода и размещения элементов установки в двух or дельны .4 сосудах Дьюара. LU.b изобретения - повыщение эконоMiiMiOvTH м компактности. к;1за 11 ая цель достигается тем, что в .. для фоизводства холода сверхнизких -jx.vuiefjaTyp, работающей на смеси Ни- и Не, содержащей контур циркуляции , в котором установлены низкотемперагурная вставка с откачной трубой и каме)(;il испарения, соединенной с последней u)cXM,erR;) регенеративного теплообменни.;;:: с цамероГ) растворения, по меньшей repe адсорбционных насоса, нодключенщ51х м-ЛлУ iit;.: сноих откачных труб, рекупера i.iv 1,;:|.; ообмеиииков и электромагнитоГ; -:-, 1ых к,лапанов к откачной трубе liiK;:,. .1ярная трубка, иереохладии .(россель, разме1ценный внутри причем вставка и адсорбционные ьы1:олиены охлаждаемыми с ) гелия,, циркулирующего орониесо источника, все элементы :и)1 :/1ючепы в один сосуд Дьюара ,iiv:in4 ui заполненный жидким гелием и 1.;ма5 1сен1 ь Й в верхней части клапапной ..осчг.й, образующей с сосудом герметичную В1;;и-ь 1:1;чо; ию liOjiocTb, а откачные трубы ставки ц адсорбциощьгх насосов своими свободп М KOiiH; ; iH закреилены в клапан|:ой доске, рекуперативный теплообменник ).яждого адсорбционного насоса выполнен в виде металлического стержня с мета,плическимп экранами в виде полудисков, разMenieiiiofo внутри откачной трубы насоса соосно с ней. На чертеже схе.матично иредстав,1ена i )ел.ла аем а я уста новка. Установка содержит низкотемпературс откачной трубой 2, подную вставку ключенной к камере 3 испарения, и per теплообменником 4, под-, генеративным к камере 3 испарения и соединенным камере 5 растворения, два адсорбционных насоса 6 и 7 с откачными трубами 8 и 9, рекуперативные теплообменники в виде металлических стержней 10 и 11 с металлическими экранами 12 и 13, электромагнитные обратные клапаны 14 и 15, капиллярные трубки 16 и 17, переохладитель 18, дроссель 19, сосуд Дьюара 20, частично заполненный жидким гелием 21, клапанную доску 22, всасывающую полость 23, электронагреватели 24 и 25, трубопроводы 26-29, трехходовый клапан 30, корпусы 31 и 32 адсорбционных насосов и дополнительный охладитель 33. Предлагаемая установка работает следующим образом. При открытом электромагнитном клапане 14, сообщенном с атмосферой трубопроводом 28 посредством трехходового клапана 30, жидкий гелий 21 поступает в корпус 31 адсорбционного насоса 6 по трубопроводу 26. При этом жидкий гелий кипит и охлаждает адсорбционный насос 6, который отсасывает пары Не из испарительной камеры 3, в которой смесь Не и Не кипит при сверхнизких температурах. Образующиеся пары Не поступают через откачную 2, электромагнитный клапан 14 и откачную трубу 9 в адсорбционный насос 6, в котором поглощаются адсорбентом. В это время адсорбционный насос 7 подогревается подключенным к источнику тока электронагревателем 25. При этом из последнего выделяются ранее поглощенные пары Не, которые поступают через капиллярную трубку 17, нереохладитель 18, дроссель 19, дополнительный охладитель 33 и регенеративньш теи,, ообменник 4 в камеру 5 растворения, в которой поглощается Не. После насы цения парами Не адсорбента в на- . сосе 6 и освобождения адсорбента от паров Не в насосе 7 в насосе 7 производится Г1огло1цение паров Не-, а в насосе 6 их удаление. При этом электромагнитный клапан 15 открывается, а трубопровод 29 сообщается с атмосферой трехходовым клапаном 30, электронагреватель 24 подключается к источнику тока. Установка стержней 10 и И с экранами 12 и 13 в откачных трубах 8 и 9 позво«1яет )х..тадить адсорбируемый Не до температуры кипения жидког-о гелия 21. Таким образом, уменьщается расход к1 дкого елля вследствие снижения потерь холода в окружающую среду из-за более компактного расположения .ментов установки в одном сосуде Дьюара, а также вс,1едствие уменьщения ее металлоемкости.

23

33

Э

30

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДА СВЕРХНИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР, работающая на смеси Не и Не, содержащая контур циркуляции Не, в котором установлены низкотемпературная вставка с откачной трубой, камерой испарения, соединенной с последней и посредством регенеративного теплообменника с камерой растворения, по меньшей мере два адсорбционных насоса, подключенных посредством своих откачных труб, рекуперативных теплообменников и электромагнитных обратных клапанов к откачной трубе вставки, капиллярная трубка, переохладитель и дроссель, размещенный внутри вставки, причем вставка и адсорбционные насосы выполнены охлаждаемыми с помощью кипящего гелия, циркулирующего от постороннего источника, отличающаяся тем, что, с целью повыщения экономичности и компактности, все элементы установки заключены в один сосуд Дьюара, частично заполненный жидким гелием и снабженный в верхней части клапанной доской, образующей с сосудом герметичную всасывающую полость, а откачные трубы вставки и адсорбционных насосов своими свободными концами закреплены на клапанной доске. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что рекуперативный теплообменник каждо(Л го адсорбционного насоса выполнен в виде металлического стержня с металлическими экранами в виде полудисков, размещенного внутри откачной трубы насоса соосно с ней.