Устройство для хранения и выдачиХлАдАгЕНТА Советский патент 1981 года по МПК F17C9/02 

1

Изобретение относится к области криогенной техники и может быть использовано для периодической дозированной выдачи как жидкого, так и газообразного хладагента, необходимой, например, при криостатировании болометров.

Известно устройство для хранения и выдачи хладагента, содержащее сосуд Дьюара, нагреватель, выполненный в виде теплоемкого подпружиненного стержня, погружаемого в жидкость для испарения ее и создания тем самым избыточного давления в объеме над жидкостью, и пробку, снабженную направляющей для перемещения нагревателя и замком 1.

Недостаткам.и этого устройства являются большие (Потери хладагента, испаряемого для создания избыточного давления в объеме над жидкостью, и невысокая точность дозирования. Наиболее отчетливо цроявляются эти недостатки при выдаче малых по сравнению с объемом сосуда Дьюара количеств хладагента. Потери хладагента возрастают по мере понижения уровня в сосуде Дьюара, так как для создания избыточного давления в больщем объеме необходимо испарить большое количество жидкости. Одновременно с понижением уровня жидкости в сосуде Дьюара увеличивается инерционность устройства, т. е.

увеличивается промежуток времени между началом работы нагревателя и началом поступления жидкости к месту ее использования.

Известно также устройство для хранения и ;выдачи хладагента, содержащее сосуд Дьюара, размещенную внутри него камеру с нагревателем и входным и выходным отверстиями, в которых установлены клапаны, и закрепленную в верхней части устройства пароотводную трубку

2.

Недостатком этого устройства является то, что в нем не предусмотрена возможность выдачи жидкого хладагента, а также недостаточная точность дозирования выдачи хладагента.

Цель изобретения - устранение этих недостатков.

Это достигается тем, что камера дополнительно снабжена трубопроводом выдачи жидкого хладагента, закрепленным в нижней части камеры, и клапаны выполнены приндутильными и сблокированными между собой.

KipOMe того, камера, пароотводная трубка и трубопровод выдачи жидкого хладагента снабжены слоем теплоизоляции.

Цель достигается за счет того, что избыточное давление создают не в сосуде Дьюара в объеме над жидкостью, а в дозировочной (Камере. И поскольку камеры иостоянен, то ири выдаче определенного количества хладагента, для создания требуемого избыточного давления необходимо испарить одно и то же количество жидкости в любом цикле выдачи хладагента и любом уровне жидкости в сосуде Дьюара, обеспечивающем заполнение дозировочной камеры жидко,стью после выдачи хладагента. Вакуумная тепловая изоляция камеры, трубки и трубопровода способствуют уменьшению потерь хладагента. Точность дозирования в пр едлагаемом устройстве определяется точностью поддержания выбранной мощности электронагревателя и точностью отсчета времени его работы. Мощность нагревателя и время его работы могут быть измерены с высокой точностью. При необходимости цредлагаемое устройство можно применять для дозированной выдачи и газообразного хладагента по пароотводной трубке, соединив ее предварительно трубопроводом с объектом, в котором используется хладагент. Количество газообразного хладагента также определяется временем работы нагревателя и его мощностью.

На чертеже изображен продольный разрез П|редлагаемого устройства.

Устройство состоит из сосуда Дьюара 1, каики 2 и дозировочной камеры 3, установленной в нижней части сосуда Дьюара. Капка 2 имеет патрубок 4, служащий для заполнения .сосуда Дьюара 1 хладагентом, а Кроме того, для выхода паров хладагента из сосуда Дьюара. Дозировочная камера 3 представляет сОбой теплоизолированный сосуд, снабженный теплоизолированными трубками; в верхней части - паропроводной трубкой 5, выходное отверстие которой расположено выше верхнего предельного уровня жидкости в сосуде Дьюара, и трубопроводом 6 для выдачи л идкого хладагента, входное отверстие которого расположено вблизи дна камеры. В отверстии для вывода ларов через паропроводную трубку бив отверстии 7 для заполнения камеры хладагентом установлены сблокированные клапаны 8, приводимые в действие, например, соленоидом 9. В донной части камеры установлен электронагреватель 10. Устройство снабжено датчиком 11 нижнего предельного уровня жидкости в сосуде Дьюара.

Устройство работает следующим образом.

При необходимости выдать определенное количество хладагента па определенное время включают электронагреватель 10, мощность которого для простоты эксплуатации постоянна. Одновременно с включением электронагревателя клапаны 8 закрывают дозировочную камеру 3. Пары, образующиеся при работе нагревателя,

вытесняют из камеры по трубопроводу 6 заданное количество жидкости, определяемое временем работы нагревателя. Попадание паров жидкости в трубопровод 6 приводит к интенсивному испарению хладагента в месте его использования и для того, что,бы 1исключить это, максимальное дозированное количество хладагента, выдаваемое из жамеры, ограничено нижним уровнем, показанным на чертеже, что обеспечивается в свою очередь ограничением времени работы нагревателя. После выдачи хладагента выключают электронагреватель и одновременно с этим открывают клапаны, обеспечивая тем самым выход паров из 1 амеры по тру;бке 5 и заполнение ее хладагентом. Так как в пароотводной трубке имеется неболъщое количество жидкости, которое вытесняется из нее при выпуске ларов из камеры, то для исключения потерь ее выходной конец пароотводной трубки изогнут и направляет вниз, и вытесняемая из паропроводной трубки жидкость возвращается в сосуд Дьюара. Пары, выходя из трубки, расщиряются и выпускаются через патрубок 4. Предлагаемое устройство можно применять для выдачи недозированных количеств жидкости из сосуда Дьюара. Для этого закрывают патрубок 4, «лапаны 8 оставляют открытыми и включают нагреватель 10. При необходимости можно обеспечить дозированиую выдаиу и газообразного хладагента. Для этого соединяют пароотводную трубку посредством трубопровода с объектом, в котором используется газообразный хладагент, клапаны 8 оставляют открытыми и включают нагреватель. Количество выдаваемого газообразного хладагента также определяется мощностью нагревателя м временем его работы.

TaiKHM образом, предлагаемое устройстве по сравнению с известнымя имеет меньшие потери хладагента и более высокую точность дозирования. Кроме того, устройство не сложно в эксплуатации, имеет небольщое время срабатывания и позволяет легко автоматизировать дозированную выдачу хладагента.

Формула изобретения

1. Устройство для хранения и выдачи хладагента, содержащее сосуд Дьюара, размещенную внутри него камеру с нагревателем и входным и выходным отверстиями, в которых установлены клапаны, и закрепленную в верхней части камеры пароотводную трубку, отличающееся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей устройства и повыщения точности дозирования выдачи хладагента, камера дополнительно сна-бжена трубопроводом выдачИ жидкого хладагента, закрепленным в нижней части камеры, и клапаны выполнены с принудительным управлением и сблокироваиы между собой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что камера, пароотводная трубка и трубопровод .выдачи жидкого хладагента снабжены слоем теплоизоляции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 481753, .кл. F 17С 7/00, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 549642, 1КЛ. F 17С 9/00, 1974.

Ю