Дроссельный охладитель Советский патент 1988 года по МПК F25B9/02 

10

(Л

13

иель изобретения - повьшение термодинамической эффективности работы охладителя на высококипящем и низко- к|ипя1цем компонентах. Для этого сер- Дечник 4 дилатометрического регулятора расхода низкокипящего компонен- ija снабжен на наружной поверхности 1|еплоизолирующей обечайкой 3. Змеевик 1 с высококипящим компонентом имеет меньшую длину, чем змеевик 2 с низкокипящим компонентом, а на выходе имеет дроссельное отверстие 22 и образованную в зоне этого отверстия 22 камеру 21 смешения компонентов. Птуцер 11 обратного потока снабжен регулятором давления. Дросселирова308

ние высококипящегЪ компонента в камеру смешения исключает попадание и накопление жидкой фазы высококипящего компонента в холодном кольце корпуса охладителя, уменьшает темп охлаждения сердечника 4 и предотвращает преждевременное снижение расхода низкокипящего компонента. Установка обечайки 3 расширяет возможность воздействия на темп охлаждения сердечника А. После охлаждения объекта до заданной т-ры расход низкокипящего компонента уменьшается до значения, соответствующего необходимой холодопроизводи- тельности в режиме криостатирования объекта. 3 ил.

Изобретение относится к криогенной технике и м.б. использовано в баллонных дроссельных системах охлаждения брызгающего типа, работающих на многокомпонентных криоагентах.

1

Изобретение относится к криогенно технике и может найти примене1 ие в Заллонных дроссельных системах ох- паждения брызгающего типа, работающи да многокомпонентных криоагентах. | Цель изобретения - повьщ1ение термодинамической эффективности работы охладителя.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема дроссельного охладителя на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг.3 - регулятор давления. Дроссельный охладитель включает рв себя трубчатые змеевики 1 , и 2 соответственно для высококипящего и ;низкокипящего компонентов, навитые ;на теплоизолирующую обечайку 3 сердечника А, являющегося одновременно ;чувствительным элементом дилатомет- ;рического регулятора расхода низкоки ;пящего компонента через дроссельное устройство 5, содержащее запорную иглу 6 и коллектор 7 с дроссельным отверстием 8, штуцеры 9 и 10 прямого потока для подвода соответственно вы сококипящего и низкокипящего кбмпо- нентов и штуцер 11 обратного потока для сброса криоагента в атмосферу, в котором размещен двухпозиционньш электромагнитньй клапан 12 (нормально открытый), состоящий из электромагнитной катущки 13, клапана 14 с канавками 15, поджатого пружиной 16, и седла 17 с каналом 18 и выходными

0

окнами 19, корпус 20, образующий с теплоизолирующей обечайкой 3 и межтрубным -пространством на промежуточном уровне на стороне обратного потока теплообменника камеру 21 смешения, сообщенную через дроссельное отверстие 22 трубчатого змеевика с потоком высококипящего компонента, трубку

23для отвода жидкой фазы низкокипящего компонента из холодного конца

24корпуса 20 на охлаждение объекта 25.

При пуске дроссельного охладителя одновременно включается двухпозициок- ный электромагнитный клапан 12 и подаются высркокипящий и низкокипяшдй компоненты соответственно в штуцеры 9 и 10. После прохождения змеевика 2 низкокипящий компонент дросселируется в дроссельном устройстве 5, а высококипящий компонент из змеевика 1 дросселируется в дроссельном отверстии 22 на промежуточном уровне по высоте теплообменника и смешивается в камере 21 смешения с обратным потоком низкокипящего компонента. Пройдя по межтрубному пространству, криоагент через штуцер 11 по канав- кам 15 и выходные окна 19 (канал 18 со стороны клапана 14 закрыт) выбрасывается в атмосферу.

В связи с тем, что часть проход- ного сечения в штуцере 11 при пуске перекрыта клапаном 14 (выходное сече

ние канавки 15), давление над образующейся жидкой фазой низкокипящего компонента в холодном конце корпуса 20 повьииается, в результате чего рас ход жидкой фазы по трубке 23 к объекту 25 охлаждения увеличивается. Дросселирование высококипящего .компонента в камеру смещения, распо- поженную на промежуточном уровне по высоте теплообменника, исключает попадание и накопление жидкой фазы высококипящего компонента в холодном конце 24 корпуса 20, что уменьшает темп охлаждения чувствительного элемента - сердечника 4, выполненного из материала с больщим коэффициентом температурного линейного расщирения, и предотвращает преждевременное снижение расхода низкокипящего компонента .

Установка теплоизолирующей обечайки 3 расщиряет возможности воздействия на темп охлаждения чувствительного элемента.

После охлаждения объекта 25 до заданной температуры чувствительньш элемент - сердечник 4 - дилатометрического регулятора расхода укорачивается (за счет охлаждения Обратным потоком криоагента), перемещая коллектор 7 и уменьшая тем самым проходное сечение дроссельного отверстия 8 иглой 6, в результате чего расход киз- кокипящего компонента уменьшается до значения, соответствующего необходимой холодопроизводительности в А А

д

фиг.2

ВНИ11ПИ Заказ 1179/35

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0

5

с

5

О

0

5

режиме криостатирования объекта. Электромагнитная катушка 13 при этом включается, а .клапан 14 перемещается пружиной I6 в исходное положение и открывает входное сечение канала 18, что приводит к понижению давления над жидкостью в холодном конце 24 корпуса и уменьшению расхода потока по трубке 23 до номинального значения.

Формула изобретения

Дроссельный охладитель, содержащий корпус со штуцерами прямого и обратного потоков, к которым подключен размещенный в корпусе теплообменник, выполненный в виде трубчатых змеевиков, навитых на полый сердечник, служащий чувствительным элементом дилатометрического регулятора расхода через дроссельное отверстие, при этом на холодном конце корпус снабжен разбрызгивающей трубкой, отличающийся тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности при работе охладителя на высококипящем и низкокипяп1ем компонентах, сердечник снабжен на наружной поверхности теплоизолирующей обечайкой, змеевик с высококипящим компонентом имеет меньшую длину, ч&м змеевик с низкокипящим компонентом, и на выходе снабжен своим дроссельным отверстием с образованием в зоне этого отверстия камеры смешения компонентов, при этом штуцер обратного потока снабжен регулятором давления.

фи8.3

Тираж 482 Подписное