Микрокриогенная установка

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<н966449 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.04.81 (21) 3283442/23-06

f51) М Кл з с присоединением заявки ¹

25 В 9/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий. (23) Приоритет

Опубликовано. 15.1082. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 15.10.82 (з) УДК 621. 57. .041 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л.Г. Абакумов, В.А. и В.Т...1

1 (71) Заявитель (54) МИКРОКРИОГЕННАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к холодильНоА технике, в частности к микрокриогенным установкам и может быть использовано для охлаждения и криостатирования различных объектов.

Известна микрокриогенная установка, содержащая компрессор, микрохолодильник, емкость для хранения газа, емкость низкого давления и запор.но-регулирующую арматуру. Запорнорегулирующая арматура включает "нормально открытый" и "нормально закрытый" электромагнитные клапана, связанные электрической связью с двумя реле давления, которые установлены на емкости низкого давления и настроены на различные давления срабатывания.

Запорно-регулирующая арматура связывает емкость для хранения газа с нагнетательной и всасывающей линиями и предназначена для поддерживания постоянства давления во всасывающей линии, а, следовательно, и установленного температурного режима системы t 1);

Недостатками этой установки являются длительное время выхода на температурный режим, избыточная холодопроизводительность на рабочем режиме.

Известна также микрокриогенная установка, содержащая компрессор, соединенный линиями высокого и низкого давления с микрохолодильником, и,емкость, подключенную к этим ли ниям посредством трубопроводов с saпорньми клапанами. Во времй пуска емкость сообщается с линней низкого давления. Это увеличивает давления всасывания., нагнетания и расход газа через микрохолодильник, что по" вышает холодопроизводительность установки в пусковой переход и сокращает его во времени. После выхода на рабочий режим, емкость герметично отсекается от низкого давления линии и соединяется с линией высокого дав20 ления, при этом часть rasa поступает в нее и давление нагнетания уменывается. Соответственно уменьшается давление всасывания и при достижении верхнего отрегулированного зна25 чения емкость отсекается от линии высокого давления. В рабочем режиме расход через микрохолодильник уменьшается, что ведет к уменьшению холодопроизводительности до величины, ЗО необходимой для компенсации теплопри-966449 токов и потерь. В дальнейшем для поддержания постоянства давления в линии низкого давления емкость через эапорные клапаны поочередно соединяется с линиями низкого и высокого давления 2 ). 5

Недостатками этой установки являются работа в неоптимальном режиме в период пуска, что связано с уменьшением давления всасывания, а, следовательно, и производительности 10 компрессора по мере захолаживания

-микрохолодильника и повышение массы и габариты, вызванные необходимостью использования большой по объему емкости для хранения газа. Объем емкости определяется давлением, под которым хранится в ней гаэ, а давление, в свою очередь, определяется допустимой величиной давления всасывания комрессора.

«20

Цель изобретения — сокращение времени выхода системы на рабочий режим и уменьшение массы и габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что установка дополнительно содержит два редуктора„ настроенных на различные давления, первый из которых установлен на трубопроводе, соединяющем емкость с линией низкого давления, причем этот трубопровод имеет байпасную линию, на которой установлен второй редуктор. .На чертеже изображена схема установки.

Установка содержит компрессор 1, соединенный линией 2 высокого давле- 35 ния и линией 3 низкого давления с микрохолодильником 4 и емкость 5, подключенную к этим линиям посред" ством трубопроводов б и 7 с запорными клапанами 8 и 9. Установка так- 4Q же содержит редукторы 10 и 11, настроенные на различные давления.. Редуктор 10 установлен на трубопроводе б, соединяющем емкость 5 с линией 3 низкого давления. Трубопро-, 45 вод б имеет байцасную линию 12, на которой установлен второй редуктор 11.

Редуктор 11 настРоен на давление рабочего режима, а редуктор 10— пускового режима. Запорный клапан 9 выполнен нормально открытого типа, а клапан 8 - нормально закрытого. В трубопровод 7 встроен регулятор 13 давления с чувствительным элементом, связанным с линией 3 низкого давле-" ния. Управление запорными клапанами осуществляется с помощью блока 14 управления.

Установка работает следующим образом.

При пуске напряжение питания подается через блок 11 управления на клапаны 8 и 9. Нормально открытый" электромагнитный клапан 9 закрывает- 65 ся, отсекая емкость 5 от линии 2 высокого давления, а "нормально закрытый" клапан 8 открывается и пропускает гаэ иэ емкости 5 в линию низкого давления 3 через редуктор, настроенный на поддержание в линии всасывания давления пускового режима.

При этом редуктор 11, настроенный на более низкое давление, закрыт.

Данное давление, а, следовательно, и .производительность компрессора 1 поддерживаются на протяжении всего пускового периода, при этом повышание плотности газа и вхолодной зоне микрохолодильника 4 компенсируется за счет подпитки его из емкости 5.

После окончания пускового периода по сигналу, например, от реле времени или датчика температуры, встроенного в микрохолодильник 4, блок 13 управления снимает напряжение пита- . ния с клапаном 8 и 9. При этом клапан 8 закрывается, прекращая поступ"ление гаэа из емкости 5 в линию вса.сывания, а клапан 9 открывается и газ иэ линии 3 высокого давления начинает эаначиваться через регулятор 13 давления в емкость 5. Давление в линиях .3 и 2 начинает понижаться.

При снижении давления в линии 3 до верхней допустимой границы рабочего режима регулятор 13 закрывает- ся, прекращая поступление газа в ем" кость 5 и система начинает работать в рабочем режиме.

При уменьшении давления в линии 3 ниже допустимого на рабочем режиме, например, при забивке микрохолодильника 4 или при понижении температуры окружающей среды, редуктор 11 открывается и подпитывает систему газом из емкости 5, а при возрастании давления, например, при повышении температуры окружающей среды открывается регулятор 9 и сбрасывает излишки газа в емкость.

Применение предлагаемой принципиальной схемы при разработке дроссельного контура системы глубокого охлаждения на температурный уровень

4,2 K улучшает пусковые характеристики и повышает давление усреднения с 1,3 до 3 кгс/см, что приводит к сокращению массы и габаритов емкости для хранения газа примерно на

30% и сокращает время выхода системы на рабочий режим на 15%.

Формула изобретения

Иикрокриогенная установка, содержащая компрессор, соединенный линиями высокого и низкого давления с микрохолодильником, и емкость, подключенную к этим линиям посред966449

Составитель Ю. Килимник

Техред A.Áàáèíåí Корректор Г- ОгаР

Редактор И. Касарда

Заказ 7821/54 Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 ством трубопроводов с запорнымн клаланами, отличающаяся гем, что, с целью сокращения времени выхода на рабочий режиМ, установка дополнительно содержит два редуктора, настроенных на различные давления, первый из которых установлен на трубопроводе, соединяющем емкость с линией низкого давления, причем этот трубопровод имеет байпасную линию, на которой установлен второй редуктор.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии 9 995405, кл. Г 25 В, опубли». 1972.

2. Греэин А.К. И Зиновьев В.С.

Мнкрокриогенная техника. М., "Машиностроение", 1977, с. 31, рис. 46.