Установка для криостатирования облучаемых образцов в ядерном реакторе

 

Изобретение относится к оборудованию ядерного реактора и лредназначено для использования при различных исследованиях в области радиационной фргзики, радиационного материаловедения и т.д. Цель изобретен11я - уменьшение расхода хладагента. При ра:боте установки теплоноситель от компрессора 4 проходит через регулируемый делитель 99 первый 11 и второй 12 теплообменники и через сумматор 13, третий теплообменник 14, помещенный в жидкий хладагент в баке 15, достигает рабочей камеры 2 с образцом 24, облучаемым в активной зоне 3 ядерного реактора. Далее поток в делителе 16 разветвляется на два, один из которых поглощает.тепло в четвертом теплообменнике 17, а другой охлаждает во втором теплообменнике 12 входащий поток до равной ему температуры. Установка позволяет улучшить теплообмен и тем самым снизить расход жидкого хладагента. 1 ил. С ®

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

m4 с 2) к 5/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНО и,Ф СВИДЕ 7ЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР

1 . (21) 4020652/31-25 (22) 12.02.86 (46) 30.10.89. Бюл. Н 40 (71) Институт физики AH ГССР (72) Л.A,Âàäà÷êîðèÿ (53) 621.039(088.8) (56) Вадачкория Л.A. и др. Низкотемпературная петля для ядерных исследований. Атомная энергия, 1969, т.26, )Ф 2, с, 288-290.

Авторское свидетельство СССР

М 326906, кл. G 21 С 3/04, 1972. (54) УСТАНОВ1(А ДЛЛ 1(РИОСТАТИРОВАНИЛ

ОБЛУЧАЕИ)Х ОБРАЗЦОВ В ЯДЕРНОИ PEAL(ТОРЕ (57) Изобретение относится к оборудованию ядерного реактора и предназначено для использования при различных исследованиях в области радиационной

Изобретение относится к оборудованию ядерного реактора и предназначено для использования при различных исследованиях н области радиационной физики, радиационного материаловедения и т,д, Цель изобретения — уменьшение расхода хладагента.

На чертеже представлена схема установки для криостатирования облучаемых образцов в ядерном реакторе.

Устройство содержит криостат 1, рабочую камеру 2, активную зону 3 ядерного реактора, компрессор 4, систему 5 теплообменников, кожух 6 криостата, кожух 7 системы теплообменников, бейпасный вентиль 8, регулируе„„SUÄ 1387734 А 1

2 физики, радиационного материаловедения и т.д. Цель изобретения — уменьшение расхода хладагента. При работе установки теплоноситель от компрессора 4 проходит через регулируемый делитель 9, первый ll и второй )2 теплоооменники и через сумматор )3, третий теплообменник 14, помещенный в жидкий хладагент в баке 15, достигает рабочей камеры 2 с образцом 24, облучаемым в активной зоне 3 ядерного реакropa. Далее поток в делителе

16 разветвляется на два, один иэ которых поглощает тепло в четвертом теплообменнике 17, а другой охлаждает во ВТороМ теплообменнике 12 входящий поток до равной ему температуры.

Установка позволяет улучшить тепло- обмен и тем самым снизить расход жид кого хладагента. 1 ил. мый делитель 9 потока теплоносителя, регулируемый сумматор 10, первый теп-" @4 лообменник 11, второй теплообменник 1„ф

12, сумматор 13, третий теплообменник

14, бак 15 для жидкого хладагента, вм ) делитель )6, четвертый теплообменник ©ф

17, экран 18, входную трубку )9 для „р, заливки жидкого хладагента и выходную трубку 20 для отвода паров хладагента, вентили 21 и 22 для подсоединения компрессора 4 к системе 5 теплообменников, вентиль 23 для откачки циркуляционного объема.

Установка работает следующим обр азом.

При закрытых вентилях 21-23 устанавливают в рабочую камеру 2 образец

1387734

24. Открывают вентиль 23 и откачива" ют циркуляционный объем до (5 — 1)л

«10 мм рт.ст. Перекрывают вентиль 23 и открывают вентили 21 и 22. При этом теплоноситель через компрессор

4 из газгольдера (не показан) заполняет циркуляционный объем. После этого включают компрессор. Посредством бейпасного вентиля 8 устанавливают расход теплоносителя, соответствующий тепловым нагрузкам на криостат и заданной температуре образца 24.

Регулируемый делитель 9 и регулируемый сумматор 10 настраивают таким образом, чтобы количества теплоносителя, проходящие через теплообменники 11 и 17, были одинаковы. В бак 15 через входную трубку 19 заливают жидкий хладагент с такой скоростью, чтобы его пары выходили из выходной трубки 20 при температуре окружающей среды, т.е. чтобы в теплообменнике

11 происходил полный теплообмен между теплоносителем и парами хладаген- 25 та, . По мере понижения температуры теплоносителя, выходящего из теплообменника 17, регулируемый делитель 9 перестраивают таким образом, чтобы пос-30 ле достижения стационарного режима работы выходящий из теплообменника

11 теплоноситель имел температуру кипения жидкого хладагента, а выходящие из него пары имели температуру окружающей среды. Одновременно pery35 лируемый сумматор 10 перестраивают таким образом, чтобы через теплообменник 12 обратный поток теплоносителя проходил с таким же расходом, с

40 каким проходит через него прямой поток теплоносителя. В этом случае прямой поток теплоносителя иэ теплообменника 12 в сумматор 13 поступает с температурой возвращающегося из крио- 45 стата 1 обратного потока теплоносителя, а обратный поток из теплообменника 12 выходит с температурой окружающей среды. Очевидно, что остальная часть обратного потока теплоносителя проходит через теплообменник 17, охлаждает тепловой экран 18 и в конечном итоге уменьшает теплопритов из окружающей среды к криосистеме.

Изобретение предусматривает использование как теплоты испарения жидкого хладагента, так и теплоемкости его паров. За счет того, что суммарная теплоемкость паров хладагента и обратного потока теплоносителя больше теплоемкости прямого потока теплоносителя, всегда можно исключить утечку "холода" из установки и эа счет этого уменьшить расход хладагента.

Формула изобретения

Установка для криостатирования облучаемых образцов в ядерном реакторе, содержащая криостат, рабочую ка- . меру, кожух, компрессор, систему теплообменников, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью уменьшения расхода хладагента, установка дополнительно содержит регулируемый дели-" тель, регулируемый сумматор, сумматор, делитель, при этом система теплообменников состоит из первого, второго, третьего, помещенного в бак с входной и выходной трубками для жидкого хладагента, и четвертого теплообменников, последних из которых рас" положен между криостатом и кожухом, причем вход регулируемого делителя подключен к выходу компрессора, первый его выход подключен к первому входу первого теплообменника,,а второй выход — к первому входу второго теплообменника; первый выход первого теплообменника подключен к первому входу сумматора, а первый выход второго теплообменника — к его второму входу; выход сумматора через третий теплообменник и рабочую камеру связан с входом делителя, первый выход которого соединен с вторым входом второго теплообменника, а второй — через четвертый теплообменник с первым входом регулируемого сумматора; второй выход второго теплообменника соединен с вторым входом регулируемого сумматора, выход которого подключен к входу компрессора; выходная трубка бака соединена е вторым входом первого теплообменника, второй выход которого связан с атмосферой, 1387734

Составитель И.Павленко

Редактор M.Ëåíèíà Техред М.Дидык Корректор Т.Малец

Заказ 8030 Тираж 369 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101