Газовая холодильная машина

 

Изобретение м.б. использовано для криостатирования небольших объектов , а также для сжижения газов.Цель изобретения - повышение срока службы , предотвращение вибраций и получение более низких т-р машины. Для этого узел сжатия и регулирующее устройство узла расширения выполнены в виде ристемы злектроимпульсных нагревательных элементов 1 и 2. Элементы 1 и 7 соединены с генератором 9 импульсного электрического тока для их периодического включения и выключения со сдвигом фаз по времени . При достижении т-рой газа максимального значения генератор 9 прекращает подачу тока на нагревательный элемент. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLlHAËÈÑTИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 F 25 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И! н

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 4065592/23-06 (22} 05.05.86 (46) 30.01.88, Бюл. И- 4 (72) Г.А. Гороховский, А.Е. Якименко, А.В. Громов и Ю,О. Прусман (53) 621.57(088.8) (56) Суслов А.Д. и др. Криогенные газовые машины. М.: Машиностроение, 1982, с. 145, (54) ГАЗОВАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА (57) Изобретение м.б ° использовано для криостатирования небольших объектов, а также для сжижения газов ° Цель изобретения — повышение срока служ„„SU„„1370389 А1 бы, предотвращение вибраций и получение более низких т-р машины, Для этого узел сжатия и регулирующее устройство узла расширения выполнены в виде системы электроимпульсных нагревательных элементов 1 и 2. Элементы 1 и 7 соединены с генератором

9 импульсного электрического тока для их периодического включения и выключения со сдвигом фаэ по времени, При достижении т-рой газа максимального эначения генератор 9 прекращает подачу тока на нагревательный элемент. 1 ил.

137

Изобретение относится к холодильной технике, н частности к криогенной, и может быть использовано для криостатирования небольших объектов, а также для сжижения газов.

Цель иэобретения — повышение срока службы, предотвращение вибраций и получение более низких температур.

На чертеже представлена принципиальная схема газовой холодильной машины.

Газовая холодильная машина содержит узел сжатия, выполненний в виде электроимпульсных нагревательных элементов 1, размещенных в полостях

2 узла сжатия, водяной холодильник для отвода тепла сжатого газа, регенератор 4, теплообменник 5 нагрузки для отвода тепла охлаждаемого объекта, полость 6 газового вытеснит«ля, регулирующее устройство вытеснителя и ниде электроимпульсного нагревательного элемента 7, размещенного в полости 8, генератор 9 любого известного типа, формирующий электрические импульсы, подаваемые на напр«нательные элементы 1 и 7, токонноды 10.

Для цонышения уроння стандартизации в устройстве нсе электроимпульсные нагревательные элементы выполнены идентичными. Соотношение рабочих объемов полостей 2 и 6 реализуется требуемым увеличением количества элементов 1. Порции газа, сжатые н отдельных полостях 2, смешиваются в кольцевом газоном коллекторе 11. Все электроимпульсные компрессорные элементы снабжены нодяными холодильниками 12, отнимающими тепло от полостей

2. В полости 6 газового вытеснителя дополнительно установлены детурбулиэаторы 13 в ниде пакетов мелкоячеистых сеток с целью уменьшения перемешивания с:гоев газа с различной температурой.

Машина работает следующим образом.

При давлении, близком к минимальному давлению цикла, все нагревательные элементы 1 и 7 выключены. В полости 8 температура газа близка к температуре ее стенок (температура окружающ«й среды), в полостях 2 учла сжатия 1 аз занимает промежуточную температуру между ее минимальным значением и температурой стенок полос-,«é 2, т. . н этот момент идет про0389 2 цеcã охлаждения газа в полостях 2

55 ь

25 узла сжатия.

В следующий момент времени генератор 9 подает на нагревательный элемент 7 ток определенной силы и продолжительности. Газ в полости 8 нагревается, его объем увеличивается, происходит изобарное перемещение порции холодного газа из полости 6 через теплообменник 5, регенератор 4 и холодильник 3 в узел сжатия. В теплообменнике 5 к холодному газу в этот период подводится тепло от охлаждаемого объекта.

Через некоторый промежуток времени газ в полостях 2 е лаждается до температуры стенок, процесс иэобарного перемещения холодного газа заканчивается. В этот момент генератор 9 подает на нагревательные элементы 1 ток определенной продолжительностью.

Начинается нагревание газа и увеличение его удельного объема н полостях 2. В полости 8 газ в это время имеет промежуточную температуру. Поскольку нагревательный элемент 7 остается включенным, то температура газа в полости 8 продолжает повышаться, давление газа во всех рабочихобъемах повышается.

Постепенно температура газа в полости 8 достигает своего максимального значения. В этот момент генератор

9 отключает нагревательный элемент 7, газ в полости 8 охлаждается. Нагревательные элементы 1 продолжают оставаться включенными, вызывая дальнейшее повышение температуры газа в их полостях 2. Эта часть цикла отвечает изобарному перемещению порции сжатого газа из полостей 2 узла сжатия через холодильник 3, регенератор 4 и теплообменник 5 в полость 6 газового вытеснителя, Тепло сжатия этой порции газа отводится в холодильнике 3.

Постепенно температура газа в полостях 2 достигает максимального значения, и генератор 9 прекращает подачу тока на нагревательные элементы 1. Поскольку на этой части цикла нагревательный элемент 7 также отключен, то продолжается охлаждение газа н полости 8. Давление газа во всех рабочих объемах понижается, происходит расширение и охлаждение рабочей порции газа н полости 6.

К концу этой части цикла температура газа в полости 8 достигает своего

Составитель И. Кирьянова

Техред И.Попович Корректор В. Бутяга

Редактор M. Петрова

Заказ 405/36 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1З7ОЗ минимального значения, в полостях 2 газ имеет некоторую промежуточную температуру и продолжает охлаждаться, давление во всех рабочих объемах близко к минимальному.

Затем генератор 9 новь подает ток на нагревательный элемент 7.

Далее все процессы повторяются.

10 формула изобретения

Газовая холодильная машина, содержащая узел сжатия, соединенный через последовательно установленные холодильник, регенератор и теплообменник нагрузки с узлом расширения, имеющим газовый вытеснитель с регулирующим устройством, отличающаяся тем, что, с целью повышения срока службы, предотвращения вибрации и получения более низких температур, машина дополнительно содержит генератор импульсного электрического тока, а узел сжатия и регулирующее уст. ройство узла расширения выполнены в виде системы электроимпульсных нагревательных элементов, соединенных с генератором для их периодического включения и выключения со сдвигом фаз по времени.