Способ получения холода Советский патент 1992 года по МПК F25B9/02 

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к дроссельным криогенным установкам.

Известен способ получения холода путем сжатия газовой смеси, содержащей высококипящие и низкокипящие компоненты, конденсации первых из прямого потока за счет охлаждения обратным потоком с предварительным охлаждением окружающей средой сжатой газовой смеси и дополнй1- тельным охлаждением прямого потока полученным конденсатом после его дросселирования и получением холода при дросселировании прямого потока

Основным недостатком известного способа является жесткое ограничение изменения температуры окружающей среды при работе криогенной установки. Это приводит при нарушении ограничения к превышению допустимых концентраций высококипящих

компонентов в низкотемпературном контуре и отогреву зоны криостатирования или выпадению кристаллов из раствора.

Цель изобретения - повышение стабильности поддержания температуры криостатирования,

Для этого в способе получения холода путем сжатия газовой смеси, содержащей высококипящие и низкокипящие компоненты, конденсации первых из прямого потока за счет охлаждения обратным потоком с предварительным охлаждением окружающей средой сжатой газовой смеси и допоп- нительным охлаждением прямого потока полученным конденсатом после его дросселирования и получения холода при дросселировании прямогб потока, дополнительно контролируют температуру окружающей среды и при ее понижении уменьшают концентрацию высококипящих компонентов в

-Ч Јь

о ю о

00

газовой смеси, а при ее повышении увеличивают их концентрацию, причем дополнительно можно контролировать температуру прямого потока после его охлаждения окружающей средой.

На чертеже представлена схема криогенной установки, при работе которой реализуется предлагаемый способ.

Криогенная установка содержит компрессор 1, теплообменник 2, датчик 3 температуры, три секции 4, 5, 6 рекуперативного теплообменника, парожидкостный сепаратор 7, дроссельные устройства 8, 9. теплообменник 10 полезной тепловой нагрузки, сборник 11 высококипящих компонентов, датчик 12 состава, два управляющих вентиля 13 и 14, блок 15 управления и дополнительное гидравлическое сопротивление 16. Блок 15 управления снабжен программой оптимальной зависимости соетава криоаген- та от температуры окружающей среды.

Установка работает следующим образом.

При понижении температуры окружающей среды сигнал от датчика 3 температуры поступает в блок 15 управления, а затем на вентиль 13, который открывается, обеспечивая отвод некоторой части высококипящих компонентов, отсепарированных в виде жидкости в сепараторе 7, в сборник 11. Их концентрация в циркуляционном контуре понижается. При этом сигнал отдатчика 12 состава непрерывно сравнивается с программой в блоке 15 управления и при его соответствии программе сигнал из этого

2

блока поступает на вентиль 13 и он закрывается. При повышении температуры окружающей среды аналогично производится вывод высококипящих компонентов из сборника 11 через вентиль 14.

Дополнительное гидравлическое сопротивление 16 служит для создания некоторого перепада давления между обратным потоком и сборником 11 высококипящих 0 компонентов для обеспечения указанных выше операций.

Формула изобретения

1.Способ получения холода путем сжатия газовой смеси, содержащей высококи5 пящие и низкокипящие компоненты, конденсации первых из прямого потока за счет охлаждения обратным потоком с предварительным охлаждением окружающей средой сжатой газовой смеси и дополни0 тельным охлаждением прямого потока полученным конденсатом после его дросселирования и получением холода при дросселировании прямого потока, отличающийся тем, что, с целью повышения

5 стабильности поддержания температуры криостатирования, дополнительно контролируют температуру окружающей среды и при ее понижении уменьшают концентрацию высококипящих компонентов в газовой

0 смеси, а при ее повышении увеличивают их концентрацию.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что контролируют температуру прямого потока после его охлаждения окружающей средой.

/

,

Использование: охлаждение с помощью криогенных установок. Сущность изобретения: газовая смесь, содержащая высококипящие и низкокипящие компоненты. сжигается в компрессоре 1 и предварительно охлаждается втеплообменнике2 окружающей средой, в теплообменной секции 4 происходит частичная конденсация высококипящих компонентов за счет охлаждения обратным потоком. Эти компоненты отделяются в сепараторе 7 и дросселируются в обратный поток в дроссельном устройстве 8, дополнительно охлаждая прямой поток в теплообменной секции 5, после расширения смеси в дроссельном устройстве 9 подводится полезная тепловая нагрузка в теплообменнике 10, причем дополнительно контролируют температуру окружающей среды и при ее понижении уменьшают концентрацию высококипящих компонентов в газовой смеси, при ее повышении увеличивают их концентрацию. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.