Эжекторная ступень криогенной установки Советский патент 1981 года по МПК F25B9/02 

(54) ЭЖЕКТОРНАЯ СТУПЕНЬ КРИОГЕННОЙ УСТАНОВКИ

Изобретение относится к криогенной технике, а более конкретно- - к криогенным установкам, предназначенным для охлаждения объектов с помощью циркуляции криоагента под давлением. Известна эжекторная ступень криогенной ус новки, содержащая эжектор,, подключенный ак тивным соплом к линии высокого давления охлажденного криоагента, выходным соплом - к испарителю и пассивным соплом - к охлаждающей линии переохладителя, охлажд мая линия которого подключена.к объекту охлаждетия и через змеевик, установленный в испарителе в слое жидкости, к линии высокого давления охлажденного криоагента 1. Однако охлаждающая линия в известном устройстве выполнена в виде второго испарителя. Наличие второго испарителя приводит к увеличению габаритов установки, усложнению контрольно-измерительной аппаратуры и обслуживания, так как в процессе зксплуатации требуется контролировать и поддерживать уровень жидкости во втором испарителе Цель изобретения - повышение компактности. Поставленная цель достигается тем, что охлаждающая линия переохладителя вьшолнена в виде змеевика, установленного в испарителе над уровнем жидкости в тепловом контакте с охлаждаемой линий. На чертеже изображена схема криогенной установки с предлагаемой эжекторной ступенью. Установка содержит эжектор 1, подключенный активным соплом к линии 2 высокого давления охлажденного криоагента, выходным соплом - к испарителю 3, и пассивным соплом - к. охлаждающей линии 4 переохладителя, охлаждаемая; линия 5 которого подключена к объекту 6 охлаждения и через змеевик 7, установленный в испарителе 3 в слое жидкости, к штки 2 высокого давления охлажденного криоагента. Охлаждающая линия 4 переохладителя вьшолнена в ввде змеевика, установленного в испарителе 3 над уровнем жидкости в тепловом контакте с охлаждаемой линией 5. Криогйгаая установка также содержит компрессор 8, теплообменники 9, установленные на линиях прямого 10 и обратного И потоков, системы 12 предварительного охлаждения, дроссели 13 и 14, которые могут быть выполнены регулируемые и нерегулируемые.

Установка работает следующим образом.

Прямой поток хладагента, сжатый в компрессоре 8, проходит через теплообменники 9 и системы J2 внеишего охлаждения, охлаждается до определенной температуры и затем делится на две части. Одна часть проходит последовательно змеевик 7 и охлаждаемую линию 5 переохладителя, отдает свое тепло кипящей жидкости и поступает в объект 6 охлаждения, воспри1шмает тепловую нагрузку через дроссель 13 сбрасьшается в испаритель 3 ь виде двухфазной смеси. Другая часть прямого потока проггускается через активное сопло эжектора 1, где происходит преобразование потенциальной энергии потока в кинетическую, в результате чего в приемной камере эжектора создается разрежение по отношению к давлению в испарителе 3. Под действием этого перепада давлений жидкость из испарителя 3 через дроссель 14 поступает в змеевик, кипит, отбирая тепло от прямого поток и в состоянии парожидкостного потока подт}пает в пассивное сопло эжектора смеишвается с потоком из активного сопла и через выходное сопло сбрасывается в испаритель 3. Двухфазные потоки, поступающие в испаритель из эжектора 1 и объекта 6 охлаждения сепарируются, жидкость остается в испарителе 3 и участвует в описанных проиессах, а пар по тракту обратного потока 11 проходит теплообменники 9 и подается на вход компрессора 8.

Уменыпепие габарит(№ узла перео и аждения позволяет изготовить прсл-чагаемую установку из серийно выпускаемых холодильных установок путем установки змеевика с дросселем и эжектора, тогда как использование двух испарителей требует изготовления специальной эжекторной приставки, размещенной в отдельном холодном блоке. С исключением из установки испарителя отгга/дает необходимость в уровнемере жидкого гелия.

Формула изобретения

Эжекторная ступень криогенной установки, содержащая эжектор, и подключенный активным соплом к линии высокого давления охлажденного криоагента, выходным соплом к испарителю и пассивным соплом - к охлаждающей линии переохладителя, охлаждаемая линия которого подключерш к объекту охлаждения и через змеевик, установлеинглй в испарителе в слое жи,жости, к линии высокого давле1Шя охлаж/денпого криоагента,

отличающаяся тем, что, с целью повышения компактности, охлаждающая линия переохладителя выполнена в виде змеевика, установленного в испарителе над уровнем жидкости в те 1ловом контакте с

охлаждаемой линией.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

8

raJd

г

11