Способ работы двухконтурной криогенной установки Советский патент 1990 года по МПК F25B9/00 F25B7/00 

оо

Изобретение может быть использовано длй получения холода на уровне температур жидкого гелия и позволяет снизить удельные энергозатраты. Неон . сжимают в компрессоре 1 первого контура охлаждения. Предварительно охлажда-. ют прямой поток неона при теплообмене с обратным потоком. Часть сжатого н предварительно охлажденного неона пост ле теплообменника 3 расширяют последовательно в турбодетандерах 6 и 7 и направляют в лшшю обратного пото ка4 Газообразный гелий при температуре, близкой к температуре кипения жидг- кого неона, сжимают в компрессоре 10, пропускают прямым потоком через теплообменники 11-15, охлаждают за счет обратного потока и затем дросселиру-j ют с образованием парожидкостной смеси гелия. Часть сжатого гелия расширяют последовательно в турбодетандег pax 16 и 17 и направляют в линию обратного потока. Расширение прямого потока неона ведут до получения его в жидком виде, а предварительное охлаждение гелия ведут в процессе его сжатия. Окончательно охлаждать гелий целесообразно жидким неоном, кипящим при давлении ниже атмосферного. Для получения зкидкого гелия может быть введен автономтм потоком газообраз . Hbrii гелий, который охлаждается последовательно в обоих контурах охлаждения с последующий .сжижением. 2 з,п, ф-лы, I ил«

со

Изобретеияа отпоситсп к криогенной ехнике, п конкретнее - к способам олучепип;. колода па, уровне темпетатур идкого гелия..,

Цель изобретения - С111 жепие уде.пь- шх энергозатрат, а также получение в качестве целевого .продукта жидкого гелил,

На чертеже представлена схема уста-jQ иовки для осуществления :предлагаемо- го способа.

Установка содержит неоноЕ 1й турбо- конлрессор I с концепьщ холодилыш ком 2, тешюобменники 3-5, тур6одетан-|5 еры 6 и-7, дроссельный вентиль 8 н ванну 9 с кипящим жидким неоном, об- разуюшд1е неоновый контур.

Гелиевый контур установки содержит елиевый низкотеъшературнын турбо-- . 20 омпрессор 10, номещенный в ваину 9 с кипяиуц- жидким неоном, теплообмен ШКИ П-15, турбодетандеры 16 и l/ j, россельный вентиль 18 и ванну 19 с идким гелием,- в которой может быть 25 размещен потребитель холода . Установка работает следующим образом, Неои при темнературе окружающей среда ажнмается в турбокомпрессоре 1j охлаждается в концевом холо . JQ дильннке 2, лроходит потоком через теплообменни ;н 3-5„ охлаждаясь за счет, .обратного потока ,, и дросселируется через дроссельньи вентиль 8 и ванну 9 с образованием парожидкрст-, пой cf-iBCH неона. Часть сжатого н предварительно охлажденного пеона после.теплообменника 3 расширяется последовательно в турбодетандерах 6 и 7 и направляется в линию обратного потока между теплообменниками 5 н А.ГазообразньШ гелии при тегшерату- ре близкой к температуре кипения жидкого неона, ста мается в турбоком- прессоре lOj .причем теплота с катня отвод 1тсп за счет, испарения яавдкого неона, проходит пpяыы J потоком через тенлообнен}шки 11-15 ц. охлаждаясь зй спет обратного потока, it дроссели- ,- руется через дроссельиьий вентиль 18,

40

45

Q

0

5

D Bainty 19 с образованием парожид- костиой смесн гелия Часть .сжатого гелия после теплообменника j1 расширяется последовательно в урбодетан- дерах 16 н 17, проходя в промежутке прпмым потоком через геплообменник

13,и направляется в ли1шю обратного потока между теплообменниками 15 и

14,На счет подвода полезной тепловой нагрузки от потребителя холода жидкий гелий в ванне 19 испаряется и направляется обратным потоком в теплообменник 15 и далее через теплообмеи- Ш1КИ 14, 13, 12 и П поступает на всасьшаш1е в турбокоьнфессор 10,

Формула и 3 о б р и т е н И я

1еСпособ работы двухконтурпой криогенной устаноз.ки путем сжатия неона D компрессоре первого контура охлал дения, предаарнтелъного охлаждения прямого потока неона при теплообмене с обратным потоком.) расшире- НМЛ прямого потока до давлегшя обратного потока предварительного охлаждения холодным неоном гелия, сжатого в гелнепом комлрессоре второго контура охлаждения,, окончательного охлаждения ге;п1я, подачи его потребителю, к возврата паров гелия обратным пото- .ком а гелиевый компрессорj о т л и - ч а FO щ и и с я тем, что, с целью сн|шения удельных энергозатрат, растирание прямого потока неона ведут до получеш5я его в жидком виде, а предварительное охлаждения гелия ве-. дут в процессе его сжатия,

3,Способ по п.15 о т л и ч а ю - щ и и с я тем,, что, с целью получения в качестве целевого продукта жидкого , дополнительно автономным потоком вводят газообразный гелий н охлаждают его последовательно в обоих контурах охлаждения с последующим сжижением. .

N .|и. I.. /., X

/I

т

15

о о

(Г

16

(