Холодильная установка Советский патент 1983 года по МПК F25B9/02 

(54) ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к дроссельньом системг1м глубокого охлаждения и предназначено для использования в микрокриогенной технике.

Известны хололиильные установки преимущественно для охлаждения элементов радиоэлектронной аппаратуры, содержащие компрессор, емкость высокого и низкого давления, двухконтурный теплообменник включающий рабочий и пусковой дроссельные клапаны,. блок управления и другие элементы регулирующей аппаратуры L J.

Недостатком этой холодильной установки является ее сложность.

Известна также холодильная установка, содержащая компрессор, емкость высокого и низкого давления и двухконтурный теплообменник, включающий .пусковой и рабочий дроссельные контуры с установленным между ними клапаном Сз.

Недостатком данной холодильной установки является необходимость заправки емкости высокого давления от внешнего источника сжатого газа.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является холодильная установка, содержащая компрессор с всасывающим и нагнетательным трубопроводами, микрохолодильник с рабочим и пусковым контурами, емкости высокого и HHskoro давления - и клапан, установленный в линии свя зи пускового контура с нагнетательным трубопроводом компрессора. Клапан в этой установке имеет электрический привод, управляемый от блока 4Q управления 3J.

Недостатком известной холодильной установки является необходимость в специальных источниках электрической энергии для питания элементов регулирующей аппаратуры, что предпо15лагает применение электрических преобразователей, разъемов и других элементов электрического монтажа, усложняющих конструкцию холодильной установки и увеличивающих ее массу и

20 энергопотребление.

Цель изобретения - снижение массы и энергопотребления установки.

Поставленная цель достигается тем, что в холодильной ycTaHOBke, содержа25щей компрессор со всасывакняим и нагнетательньм трубопроводами, микрохолодильник с рабочим и пусковым конIтурами, емкости высокого и низкого давления и клапан, установленный в

30 линии связи пускового контура с нагнетательным трубопроводом компрессора, .Г клапан выполнен в виде подпружиненного плунжера с осевым калиброванным отверстием, сообщающим емкост высокого давления с нагнетательным трубопроводом. На чертеже изображена схема данной установки. Установка содержит компрессор 1 с нагнетательным 2 и всасывающим 3 трубопроводами, микрохолодильник 4 с рабочим 5 и пусковым 6 контурами, емкости высокого 7 и низкого 8 давления и клапан 9, установленный в линии связи пускового контура б с нагнетательным трубопроводом 2 компрессора 1. Клапан 9 выполнен в виде подпружиненного пружиной 10 плун жера 11 с осевым калиброванным отверстием 12, сообщающим емкость высокого давления 7 с нагнетательным трубопроводом 2. Холодильная установка работает следующим образом. Перед пуском все газовые полости холодильной установки находятся под одинаковым давлением усреднения,которое в несколько раз превышает рассчетное рабочее давление всасывания компрессора. При включении компрес-: сора 1 давление в нагнетательном тру бопроводе 2 и рабочем контуре 5 начи нает расти, воздействуя на плунжер 11, перемещает его в крайнее положение , преодолевая сопротивление пружи ны 10, открывает клапан 9 и подключает пусковой контур 6. Газ из нагнетательного трубопровода 2 компрессора 1 поступает в рабочий и пусковой контуры микрохолодильника 4, где дросселируется, отби рает тепло от объекта охлаждения и через всасывающий трубопровод 3 возвращается к компрессору 1. Одновременно часть газа из нагнетательного трубопровода 2 через калиброванное отверстие 12 поступает в емкость высокого давления 7. В начальный момент работы компрессора 1 вследствие высокого давления во всасывающем тру бопроводе 3 производительность компрессора 1 выше, чем расход газа через дроссельные контуры 5 и 6, и поэтому наблюдается рост давления в нагнетательном трубопроводе 2, По мере дальнейшей работы холодильной установки давление в емкости низкого давления 8 и во всасываю.щем трубопроводе, а следовательно, и производительность компрессора 1 снижаются, а расход через дроссельные контуры микрохолодильника 4 возрастает. Максимальное давление в нагнетательном трубопроводе 2 достигает ся при равенстве между производительностью компрессора 1 и расхо SOM через дроссельные контуры 5 и 6. Этот период работы холодильной установки характеризуется максимальный холодопроизводительностью, что способствует быстрому достижению/заданной температуры охлаждаемого объек,та. По .мере перетекания газа через калиброванное отверстие 12 в емкость высокого давления 7 давление в -нагнетательном трубопроводе 2 плавно снижается до тех пор, пока не уравняется с давлением в емкости 7, после чего плунжер 11 пРУжиной 10 пе.«емещается в исходное положение и клапан 9 отключает пусковой дроссельный контур 6 от рабочего контура 5. Отключение пускового контура влечет снижение расхода газа через микрохолодильник, поскольку в работе участвует только рабочий дроссельный контур,, и снижение холодопроизводительности. Холодильная установка выходит на рабочий режим работы с заданной холодопроизводительностью. Время работы пускового дроссельного контура холодильной установки определяется площадью проходного сечения калиброван ного отверстия 12 и объемом емкости 1 высокого 7 , выполняющими функции реле времени. Применение холодильной установки с пневматическим реле времени в виде калиброванного отверстия 12 и емкости 7 и с самодействующим клапаном 9 позволяет автоматически изменять режим работы установки без использования электромагнитных клапанов,газовых редукторов и других элементов регулирования и контроля, применяемых в известных холодильных установках, что ведет к упрощению конструкции установки. Выполнение холодильной установки предложенной конструкции позволяет использовать ее на объектах с ограниченными энергетическими ресурсами. Формула изобретения Холодильная установка, содержащая компрессор со всасывающим и нагнетательным трубопроводами, микрохолодильник с.рабочим и пусковым контурами, емкости высокого и низкого давления и клапан, установленный в линии связи пускового контура с нагнетательным трубопроводом компрессора, отличающаяся тем, что, с целью снижения массы и энергопотребления, клапан выполнен в виде подпружиненного плунжера с осевым калиброванным отверстием, сообщающим емкость высокого давления с нагнетательным трубопроводом.

Источники информации, приняты е во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 580415, кл. F 25 В 9/02, 1976

2.Авторское свидетельство 382885, кл. F 25 В 9/02, 1973.

3.Греэии А.К. и Зиновьев B.C. Микрокриогённая техника. М., Машиностроение , 1977, с. 96, рис. 47.

гл

4