Криогенная система Советский патент 1986 года по МПК F25B19/02 F25B9/00 

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к криогенной.

Цель изобретения - снижение эксплуатационных затрат и повышение эксплуатационной надежности системы.

На чертеже представлена схема предлагаемой криогенной системы.

Система содержит циркуляционный контур 1 с линиями 2 и 3 прямого и обратного потоков. В контур 1 включены криогенный блок 4 и компрессор 5. Параллельно криогенному блоку 4 подключены две ветви 6 и 7, в первой из которых установлен ресивер 8 среднего давления, а во второй - вентиль 9 с исполнительным механизмом и регулятором 10. Кроме того, в контуре перед компрессором 5 установлен ресивер 11 низкого давления и имеются две вспомогательные ветви 12 и 13, первая из которых подключена к контуру 1 нараллельно ресиверу 11 низкого давления и снабжена вентилем 14 с исполнительным механизмом и регулятором 15, вакуумным ресивером 16 и вакуумным насосом 17 с регулятором 18, а вторая подю1ючена к входу в комнрессор 5 и к ресиверу 8 среднего давления и снабжена вспомогательным компрессором 19 с регулятором 20. Ветвь 6 имеет два вентиля 2 и 22 с исполнительными механизмами и регуляторами 23 и 24. Регуляторы снабжены соответственно датчиками 25-30 давления.

Система работает следуюп1,им образом.

Гелий из ресивера 11 низкого давления по линии 2 поступает в компрессор 5, где сжимается до давления 1,8-2,5 МПа, затем по той же линии направляется в криогенный блок 4 для криостатирования объектов. Из криогенного блока гелий по линии 3 обратного потока поступает об)атно в ресивер 11. При небольших возмущаюш.их воздействиях (изменение нагрузки в объектах криостатирования в пределах 5-10% от общей нагрузки криостатирования) давление в линии 3 обратного потока поддерживается контуром регулирования, состоящим из датчика 30 давления, регулятора 24 и исполнительного механизма вентиля 22. При уменьшении давления в линии 3 обратного потока происходит ее подпитка гелием из ресивера 8 среднего давления. В результате в линии 3 обратного потока поддерживается давление в нределах 0,102-0,105 МПа. При увеличении давления в линии 3 выще указанного предела включается второй контур регулирования - датчик 29 давления, регулятор 23 и исполнительный механизм вентиля 21, через который в линии 3 восстанавливается и поддерживается давление в заданных пределах путем перепуска части гелия из линии 2 прямого потока в ресивер 8. При увеличении давления в линии 3 выше 0,115 МПа включается в работу третий контур регулирования - датчик 28 давления, регулятор 20 и вспомогательный компрессор 19. Стабилизации давления осуществляется перекачкой гелия из линии 3 обратного потока в ресивер 8. В аварийных ситуациях, когда первые три ступени регулирования не обеспечивают поддержания давления обратного потока на заданном уровне при давлении выше 0,12 МПа, включается контур защиты - датчик 26 давления, регулятор 15 и исполнительный механизм вентиля 14, обеспечивая интенсивный сброс гелия в вакуумный ресивер 16. Контур регулирования, состоящий из датчика 27 давлении, регулятора 18 и вакуумного насоса 17, включается только после стабилизации давления обратного потока на уровне 0,102-0,105 МПа и при достижении давлением в вакуумном ресивере 16 величины давления обратного потока.

Давление в линии 2 прямого потока на уровне 1,8-2,5 МПа поддерживается байпасировапием части гелии из линии 2 в линию 3 обратного потока с помощью контура регулирования, включающего датчик 25 давления, регулятор 10 и исполнительный механизм вентиля 9.

КРИОГЕННАЯ СИСТЕМА, содержащая циркуляционный контур с линиями прямого и обратного потоков, в который включены криогенный блок и компрессор, и две ветви, подключенные к контуру параллельно криогенному блоку, причем в одной из них установлен ресивер среднего давления, отличающаяся тем, что, с целью снижения эксплуатационных затрат и повышения эксплуатационной надежности, контур снабжен ресивером низкого давления, установленным перед компрессором, и двумя вспомогательными ветвями, одна из которых - вакуумная подключена к нему параллельно ресиверу низкого давления и содержит вентиль с исполнительным механизмом и регулятором, вакуумный ресивер и вакуумный насос, а другая подключена к входу в компрессор и к ресиверу среднего давления и снабжена вспомогательным компрессором, контур имеет три датчика давления, два из которых установлены на линии обратного потока, причем один из них связан с вспомогательным компрессором, другой - с регулятором вентиля, а третий установлен в вакуумном ресивере и связан с вакуумсл ным насосом. ND О5 Ю 00