Способ работы дроссельной криогенной установки Советский патент 1989 года по МПК F25B9/02 

Изобретение относится к криогенной технике, а конкретнее к дросселным криогенным рефрижераторным установкам замкнутого типа.

Цель изобретения - уменьшение времени захолаживания установки.

На чертеже представлена принципиальная схема установки, позволяющей реализовать предложенный способ рабо- |ты.

Установка содержит компрессор 1, подключенный линией 2 нагнетания че- эез трехходовой электромагнитный кла- лан 3 к холодильнику 4, усреднитель-; iyro емкость 5 и линию 6 обратного . 1Отока. Холодильник 4 имеет контакт Z охлаждаемым устройством 7 и содер- кит два дроссельных устройства: ре- г-улируемое 8 и постоянного сечение 9, Холодильник 4 линиями 10 и 11 связ.ан Z трехходовым электромагнитнь1м 1слапйэом 3, в линии 11 между трехходовым шектромагнитным клапаном 3 и холот; .щлышком 4 установлен фильтр 12 тон- сой очистки и обратный клапан 13, Ра- 5отой трехходового электромагнитного :шапана 3 управляет реле 14 времени, Регулируемое дроссельное устройство 8 представляет собой например, ре :: улятор давления до себя, размещен ;:а1й в холодной зоне холодильника. I Перед запуском всю систему заполняют криоагентом до усредненного дав- jjieHHH, необходимого для обеспечения аданных параметров. I Расход криоагента через дроссель йое устройство 9 постоянного сечения выбран из условия работы системы на йтационарном режиме,

Установка работает следующим образом.

При включении компрессора 1 сжа- tbrfi криоагент через трехходовый элек- Громагнитньй клапан 3 по линии 10 поступает в холодильник 4 и затем дросселируется в устройствах 8 и 9 в j№mm 6, Где он нагревается прямьм Потоком криоагента. Причем открытие ; дроссельного устройства 8 происходит только после набора заданного давления нагнетания. Благодаря этому дли- Гельность процесса набора давления ,, (Сокращается, После выхода из холодиль Ш1ка 4 криоагент через усреднитель- иую емкость 5 подают на всасывание в компрессор 1, При дросселировании криоагента в дроссельных устройствах И и 9 происходит понижение его feMnetратуры и захолаживание холодильника 4 и охлаждаемого устройства 7,

Холодопроизводительность установки пропорциональна расходу криоагент через холодильник и величине давления на входе в него Поэтому при увеличении последних по время захолажи- йания Холодопроизводительность установки возрастает, в результате чего время захолаживания уменьшается,

В рабочем режиме криоагент, проходя .дроссельное устройство 9 постоянного сечения, частично ожижается, Жидаая фаза криоагента омывает охлаждаемое устройство 7, обеспечивая термостатирование. Чтобы понизить температуру криостатирования, необходимо понизить давление всасывания KObftipeccopa, что достигается подклю- чейием к линии нагнетания дополнительной емкости (фильтрй 12 тонкой очистки), В начале захолаживания посп ле выхода компрессора на режим, в линии 2 нагнетания компрессрра 1 устанавливается высокое давление (например 15 МПа), Дроссельное устройство 8 обеспечивает постоянное давление (например 15 МПа) и расход череэ дроссель,. Система быстро вы- ходит на промежуточньш температурный режим. Далее по команде реле времени 14 через трехходовый электромагнитный клапан 3 включается линия 11, в - которой установлен фильтр 12, давление всасывания уменьшается, соответ- ственно, уменьшается давление нагнетания и производительность компрессора 1 , Дроссельное устройство 8 пол- : ностью перекрывается, в результате этого.в режиме криостатирования обеспечивается необходимая температура криостатирования охлаждаемого устройства 7, Расход криоагента через сельное устройство 9 и объем фильт- ра 12 выбирают такими, чтобы при небольшом значении давления всасывания: Производительность и давление нагнетания компрессора 1 поддерживались минимально возможньгми. для поддержа- ifflH- необходимой температуры криоста-: тирования, в результате чего компрес - сор 1 работает в облегченном режиме,- В данной установке давление нагнета- гтк в режиме криостатирования уста- найЬнвают на уровень 6, МПа,. После завершения цикла работ компрессор 1 выключают S

В установке за счет поддержания в .период захолаживания постоянно максимального давления (например, 15.Ша) и пропускания всего сжатого криоаген- та через xoлo цl iьник сокращено время захолаживания устройства 7.

Ф о р м у л а

изобретения

Способ работы дроссельной криогенной установки путем сжатия криоаген- та в компрессоре, наб.ора давления в линии нагнетания до максимального пускового, дросселирования прямого потока в дроссельном устройстве, теплообмена обратного потока с прямым, подачи обратного потока на всасывание компрессора, захолаживания

I486 J

установки, перепуска части криоаген- та из линии нагнетания в ресивер и криостатирования охлаждающего уст- g ройства при пониженном давлении нагнетания, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени захолаживания установки, набор давления в ЛИ1ШИ нагнетания ведут при

IО минимальном qeчeнии дроссельного устройства, равном сечешпо при криоста- тировании, захолаживание установки - при максимальном пусковом давлении, поддерживая его подключением дополни15 . тельного дроссельного устройства переменного сечения, а перепуск крио- ; агента из линии нагнетания в ресивер производят по окончании захолаживания

Изобретение относится к крио- . генной технике и позволяет уменьшить время захолаживания установки при запуске цутем набора давления в линии нагнетания до максимального пускового при минимальном сечении дроссельного устройства, равном сечению при крио- статировании, и захолаживания установки при максимальном пусковом давлении за счет изменения сечения дросг сельиого устройства. При включении компрессора газ по линиям 2 и 10 поступает в холодильник 4, где дросселируется в дроссельном устройстве 9 постоянного сечения, и обратным потоком после теплообмена с прямым потоком газа поступает в компрессор. При наборе давления в линий нагнетания от начального до максимального пуско - вого газ дросселируется только в дроссельном устройстве 9 а по достижении максимального давления - еще и через дроссельное устройство 8 переменного сечения, при.этом до окончания захолаживания установки давление в линии нагнетания поддерживает- ся максимальным путем регулирования сечения дроссешьного устройства 8, что обеспечивает сокращение времени захолажива шя. По окончании захола- живания установки дроссельное устройг ство 8 закрывается, -а для снижения температуры криостатирования давление нагнетания уменьшается за счет напуска газа в ресивер 12 при переключении клапана 3 с линии 10 на линию 11. 1 ил. /« tQ (Л с: а;.. СП // 00 оэ