Микрохолодильник Советский патент 1988 года по МПК F25B9/02 

(Л

со IND

О)

СО

137

10 размещен в полости сердечника 3 и ограничен двумя глухими поперечными перегородками 11 и 12. Вход 6 первой секции и вход 7 второй расположены тангенциально в направлении вращения хладаг ента на расстоянии друг от друга по длине сердечника 3. Дроссельное отверстие 4 первой секции расположено тангенциально в стенке сердечника 3 в направлении вращения хладагента и отдельно от входа

163

во вторую секцию посредством расположенной в сердечнике 3 диафрагмы 8 с центральным отверстием 9. На начальном участке навивка второй секции выполнена в сторону первой секции с последующим поворотом в сторону крио- статирования. За счет высокой скорости истечения хладагента через отверстие 4 происходит дополнительная подкрутка потока, что повышает эффективность сепарации. 4 ил.

Изобретение м.б. использовано в дроссельных микрокриогенных системах, работающих на многокомпонентном хладагенте. Цель изобретения - повышение термодинамической эффективности микрохолодильника. Для этого сепаратор

1

Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к дроссельным микрокриогенным системам работающим на многокомпонентном хладагенте,

Целью изобретения является повышение термодинамической эффективности микрохолодильника.

На фиг. 1 изображена конструкция предлагаемого, микрохолодильника; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1 , на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1.

Микрохолодильник имеет первую высокотемпературную теплообменную секцию 1 и вторую низкотемпературную теплообменную секцию 2, полый сердечник 3, дроссельные отверстия 4 и 5.

Выход 6 первой теплообменной секции 1 подсоединен тангенциально к внутренней поверхности сердечника 3, а навстречу ему, по направлению вращения хладагента, тангенциально к внутренней поверхности сердечника 3 подсоединен вход 7 второй теплообменной секции 2, а между ними в стенке сердечника 3 тангенциально к ei o внутренней поверхности, по направлению вращения хладагента, выполнено дроссельное отверстие 4, которо отделено от входа в последующую секцию поперечной диафрагмой 8, имеющей центральное отверстие 9. На границе сепаратора 10 установлены глухие пе- регородки 11 и 12. После подсоединения к сердечнику 3 в сечение Б-Б начальная часть навивки второй секции 2 выполнена в направлении сечения

5

5 5

0

0

А-А до подсоединения первой секции, а затем выполнен поворот в обратную сторону (в зону криостатирования).

Микрохолодильник работает следую- щим образом.

После охлаждения в теплообменной секции 1, где компенсируются высоко- кипящие компоненты, парожидкостный поток поступает в полость сепаратора 10 тангенциально к его внутренней поверхности и создает вращательное движение хладагента. По мере продвижения вращающегося потока вдоль полости сепаратора 10 за счет центробежных сил происходит сепарация жидкости, состоящей из высококипящих компонентов, в пристенный слой хладагента. У диафрагмы 8 происходит торможение поступательного движения пристенного слоя и отвод его через тангенциальное дроссельное отверстие 4 из полости сепаратора 10 в обратный поток теплообменника. При этом за счет высокой скорости истечения хладагента через тангенциальное дроссельное отверстие 4 происходит дополнительная подкрутка потока, что повышает эффективность сепарации.

Очищенный от жидкости хладагент поступает вращаясь через центральное отверстие 9 в диафрагме 8 в тангенциальный вход 7 второй секции 2, охлаждается в начальной части секции 2 отсепарированной жидкостью, а затем обратным потоком второй низкотемпературной секции 2, дросселируясь через отверстие 5, обеспечивает заданную температуру криостатирования.

Формула изобретения

Микрохолодильник, работающий на многокомпонентном хладагенте, содержащий последовательно соединенные по ходу прямого потока теплообменные секции в виде змеевиков, навитых на полый сердечник, и зону криостатиро- вания, при этом выход из первой секции подключен к сепаратору, перифе- рийная часть которого, заполненная жидкой фазой высококипящего компонента, подключена к дроссельному отверстию той же секции, а центральная, заполненная газовой фазой, - к входу второй секции, отличающийся тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности, сепаратор размещен в полости сер/;-

Фиг. г

3 дачника и ограничен двумя глухими

поперечными перегородками, выход первой секции и вход второй расположены тангенциально в направлении вращения хладагента на расстоянии друг от друга по длине сердечника, равном не менее двух витков второй секции, при этом дроссельное отверстие первой секции расположено тангенциально в стенке сердечника в направлении вращения хладагента и отдельно от входа во вторую секцию посредством расположенной в сердечнике диафрагмы с центральным отверстием, при этом на начальном участке навивка второй секции выполнена в сторону к первой секции с последующим поворотом в сторону зоны криостатирования.

S-3

Фиг.