Устройство для выдачи хладагента Советский патент 1981 года по МПК F17C9/00 

(54) УСТЮЙСТВО ДЛЯ ВЬЩАЧИ ХЛАДАГЕНТА

I

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к системам подачи хладагента различным криогенным установкам, например к криостатам либо программным замораживателям.

Известно устройство для выдачи хладагента, в котором нагреватель вьшолнен свободно плавающим и размещен на подающем хладагент трубопроводе, состоящем из изолированных частей, на поверхности которых установлены токосъемные ролию 1.

Недостатком данного устройства является необходимосп изготовления специальных токосъемных устройств, установка которых усложняет конструкцию и снижает шдежность.

Известно также устройство, обеспечивающее хранение и выдачу хладагента при создании избыточного давления в сосуде хранения, который содержит теплоизолированную емкость, теплоизолированную трубку, верхняя часть которой выполнена с отверстиями, опущенную частично в емкость и герметично связанную с

I, нагреватель, смонтированный на конце

опущенной в емкость трубки и предохранительного клапана 2.

Недостаток известного устройства - длительность процесса повышения давления в сосуде в связи с тем, что значительная часть мощности нагревателя, необходимая для парообразования хладагента, расходуется на нагрев всей массы жидкости. Уменьшить время подготовки системы к работе можно только за счет повышения мощиости нагревателя, что приводит к неоправданным энергозатратам, а. в некоторых случаях к дополнительному сбросу паров крногенной жидкости в окружающую среду при остаточном повышении давления в емкости после отключения потребителя.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для вьщачи хладагента, содержащее емкость и размещенные в ней переливной трубопровод с запорным вентилем и испаритель, вьшолненный в виде вертикальной трубки, в нижней части которой установлен нагревательный элемент. При включенном нагревательном элементе хладагент, заключенный внутри трубки нагревается и непрерывно выбрасьшается в виде парожидкостной смеси через верхний конец трубки в паровую зону, т.е. устройство работает по принципу теплового Насоса. Наличие тепловой изоляции на нагревателе препятствует рассеиванию тепловой энергии по всей массе хладагента и вся его мощность расходуется только на нагрев трубки и ту небольшую часть хладагента, которая находится в ней {3}. Недостаток |.;1 известного устройства заключается в том, что оно не обеспечивает быстрого парообразования хладагента, так как выброс его из испарителя происходит в виде парожидкостной смеси, причем процент пара относительно мал. При этом энергия нагревателя расходуется не только на парообразование, ио и на подъем жидкости с выбросом ее через верх ний конец трубки. Увеличение мощности нагревателя приводит к увеличению скорости парообразования хладагента и выброса жидкости, а процент пара увеличивается незначительно из-за плохого теплообмена, обусловленного наличием паровой прослойки между жидкостью и стенками нагреваемой трубки, а также огран ченной длиной трубки. Цель изобретения - повышение эффективнос ти работы за счет интенсификации процесса парообразования. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным испарителем .установленным над основным. Кроме того дополнительный испаритель закреплен в верхней торцовой части трубки и выполнен в виде отражателя с нагревательным элементом. Также для обеспечения надежной работы нагревательные элементы основного и дополнительного испарителей включены параллельно На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - основной и дополнительный испаритель, разрез. Устройство содержит емкость 1 с хладагентом, переливной трубопровод 2, испаритель 3 с нагревательным элементом 4, дополнительный испаритель 5 с Нагревательным элементом 6. Переливной трубопровод 2 снабжен запорным вентилем 7. , Устройство работает следующим образом; При закрытом вентиле 7 включаются нагревательные элементы 4 и 6. С помощью нагревательного элемента 4 происходит парообразование хладагента и подъем парожидкостной месз по испарителю в паровую зону. Когда оток парожидкостной смеси попадает на доолнительный испаритель S, происходит испареие содержащихся в ней капель хладагента. ри открьгаании вентиля 7 хладагент под ействием избыточного давлешя через переливной трубопровод 2 подается к потребителю. Предлагаемое устройство позволяет при рочих равных условиях (мощиости нагреватея, объеме сосуда и высоте уровня жидкости) овысить парообразование, что, в свою очередь, вызывает ускоренный рост давления в паровом пространстве сосуда. Это снижает время подготовки системы к работе в 2 раза по сравнению с известным устройством, что позволяет спользовать предлагаемое устройство в качестве простого исполнительного органа в системах автоматики. Формула изобретения 1.Устройство для выдачи хладагента, содержащее емкость и размещенные в ней переливной трубопровод с запорным вентилем и испаритель, выполненный в виде вертикальной трубки, в нижней части которой установлен нагревательный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет интенсификации процесса парообразования, устройство снабжено дополнительным испарителем, установленным над основным. 2.Устройство по п. 1,отличающее с я тем, что, дополнительный испаритель вьшолнен в виде отражателя с нагревательным элементом и закреплен в верхней торцовой части трубки. 3.Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью обеспечения надежной работы, нагревательные элементы основного и дополнительного испарителей включены параллельно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 429419, кл. G 05 D 23/30, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР N 250164, кл. F 17 С 3/08, 1967. 3.Патент Франции N 2032036, кл. F 17 С 7/00, 1970.

Фиг.1

-2

-J

ФигЛ