Газовая криогенная машина

Газовая криогенная машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ГАЗОВАЯ ; КРИОГЕННАЯ МАШИНА, содержащая цилиндр со стык вочкым узлом под охлаждаемый объект разделенный на теплую и холопную поI iCTC-РГ Е Tff-i И лости посредством вытеснителя со встроенным регенератором, нмекяцегр на торце, о.фащенном к холодной полости, осевой канал с обратным клапаном, причем холодная полость циливдра соединена с регенератором посредством кольцевой щели между вытеснителем и цилиндром, о т Д и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения уровня охлаждения, стыковочный узел размещен на боковой поверхности цилиндра на расстоянии его наи .более уделенной точки от торца цилиндра, равном длине кольцевой щели, а обратньтй клапан ориентирован в направлении прохода газа из регенератора в холодную полость цилиндра..

„„SU„„1043434

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ШИММИ

РЕСПУБЛИН р р F 25 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABT0PCH05Nf СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3295468/23-06

i (22) 04.06,81 (46) 23.09 83 Бюл. _#_e 35 (72) В. М. Худзинский и А. H. Дмитраш (53) 623..57.012.4(088.,8) (56) 1. Патент CIHA %,3696626, кл. 62-6, опублш. 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

Ж 274780, кл. F 25 В 9/00, 1968, 3. Авторское свидетельство СССР

34 488047, кл, F. 25 B 9/00, 1974. (54)(57) ГАЗОВАЯ КРИОГЕННАЯ

МАШИНА, содержащая цилиндр со стыко.вочным узлом под охлаждаемый объект

° разделенный на теплую и холодную rio- „ лости посредством вытеснителя со встроенным регенератором имеюшего на торце, обращенном к холодной полости, осевой канал с обратным клапаном, причем холодная полость цилиндра соединена с регенератором посредством кольцевой щели между вытеснителем и цилиндром, о т— л и ч а ю ш в я с я тем, что, с целью снижения уровня охлаждения, стыковочный узел размещен на боковой поверхности цилиндра на расстоянии его наи .более уделенной точки от торпа цилиндра, равном длине кольцевой щели, а обратный ,клапан ориентирован в направлении прохода газа из регенератора в холодную

:полость цилиндра. 9

434 теплую и холодную полости вытеснителем1 выполненным в виде полого поршня, который сообщается с холодной полостью цилиндра через meneaoO теплообменник образованный внутренней поверхностью холодной полости цишщдра и вьггеснителеи теплая цолость цилиндра, связана с полостью поршня, с источником газа высокого давления и с приемником газа низ»кого давления, а охлаждаемый объектимеет тепловой контакт с наружной цилиндрической поверхност ью холодной полости цилиндра

Работает эта машика аналогично описанной.

Теплообмен между газом и охлаждаемым объектом осуществляется в линии связи, имекхцей хороший тепловой контакт. с охлаждаемым объектоЬ.- в щелевом теппообменнике, образованном внутренней поверхностью холодной полости ., цилиндра и вытеснителем Г23

1 3.043

Изобретение относится к криогенной технике и может найти применение.при охлаждеиии Объектов до температуры

610 К, Известна. raeosag криогенная машина, содержащая цилиндр, разделенный на тетю, и холо нуЮ полости. вытеснителем, выполненным в випе полого поршня с регейера-, тором,, причем полость поршня сообщаетсж с холодной полостью цилинпра через 10 осевые. каналы в торце вытеснителя, а тепловая полость цилиндра связана с полостью поршня, источником газа высокого давления и приемником газа низкого. давления» . 15

Охлаждаемий объект имеет тепловой контакт с холодным торцом цилиндра..

Нпопожении вытеснителя у холодного торца ципйнпра теплая полость ципицдра и регенератор.заполняются сжатым газом. При 10 движении выл еснителя в сторону теплового торца цилинцра сжатый газ проталкивается через регенератор, где он охлащйается за счет отдачи тепла наседке, в холод ную полость цилицдра, НрН этом в холод» 25 ной. полости цвцпщра к,сжатому газу подводится тепло от охлаждаемого объекта, и сжатый гаэ нагревается. В положении вытеснителя у теплого торца цилиндра сжатый гаэ расширяется, через регенератор 50 в приемник газа низкого давления. При этом температура rasa в холодной полости цилиндра понижается. При движении . вытеснителя в. сторону холодного торца цилиндра расширенный газ переталкивается ..иэ холодной полости цилиндра в теплуючерез регенератор, где он нагревается, за счет подвода тепла, аккумулированного. насащсой от сжатого газа. Далее цикл повторяется. Эта газовая криогенная ма шина характеризуется ускоренным выходом на.рабочий режим, так как холодный поток сжатого газа иэ регенератора омывает непосредственно торцовую крышку тонко-. .стенного цилицдра, на который снаружи размещен охлажцаемый обьект Г1).

Однако в этой мешине поверхность теплообмена с газом ограничена. площадью . холодного торца цилиндра. Это приводит к повышению температуры охлаждаемого объекта относительно температуры. потока

50 сжатого газа, выходящего иэ холодного конца регенератора, на 1,5-2. К, В газо-. вых криогенных машинах такого типа температура охлаждения объекта значительно выше температуры холодного копна регенератора.

Известна газовая криогенная машина, содержащая цилицпр, разделенный на

Однако иэ-эа сравнительно больших по-, терь от гидравлического сопротивлеййя обратному потоку газа, перетекакицего из полости расширения в генератор, и регенеративного теплообмена между газом и стенками цилиндра снижается- термоди.намическая эффективность таких машин.

Известна газовал криогенная машина, содержащая цилиндр со стыковочным узлом под охлаждаемый объект, разделенный на теплую и холодную полости посредством вытеснителя со встроенным регенератором, имеющего на торце, обращенном к холодной полости, осевой канал с обрат ным клапаном, причем холодная полость цилицдра соединена .с регенератором посредством кольцевой щели, между вытеснителями и цилиндром (З ).

Недостаткам известной машины являет ся ограниченность уровня охлаждения изэа того, что этот уровень устанавливается несколько вь1ше температуры холодного конца регенератора, так как теплота от охлаждаемого объекта подводится к прямому потоку газа, имеющему температуру выше, чем обратный.

Целью изобретения является снижение уровня охлаждения.

Поставленная цель достигается тем, что в газовой криогенной машине, содержащей цилиндр со стыковочным узлом под охлаждаемый объект, разделенный на теплую и холодную полости посредством вытеснителя со встроенным регенератором имеющего на торце, обращенном к холодной полости, осевой канал с обратным

Э 1043434 4 клепаном, причем холодная полость ци рыт. Сжатый в компрессоре 13 гаэ . за лийдрасоедииенасрегенератором посредст- полняет теплую полость 3 и регенератор вом кольцевой щели между вытесните-.. 6 . Когда вытеснитель 5 движется к теп- . лем и щяппщром, стыковочный узел.раэ- лому. торцу цилиндра,;сжатый гаэ перетал,мещен на боковой поверхности цилиндра "кивается иэ тепловой полости 3 через ,5". на расстоянии его наиболее удаленной . "- .. регенератор 6 в холодную полость 4 по точки.от торца цилиндра, равной длине - линии связи, не имеющей теплового конкольцевой. щели, а обратный клапан ориен- . такта, с охлажпаемым объектом, через

: тирован в-sanpaaneaam прохода газа из.. осевой канал 8 и обратный клапан 9. регенератора в холодную полость.пи- .. -.. В регенераторе 6 сжатый гаэ. охлаждается, лицдра. : : отдавая тепло насадке.

На чертеже изобрежена предлагаемая . Когда вытеснитель 5 .находится у теп»

vasoaàÿ криогенная машина. . лого цилиндра l, клапан 14 впуска закМащина содержит цилиндр 1 со сты- . рывается, а,клапан 15 выпуска открываковачным .узлом 2 под охлаждаемый . 1;5 ется. Сжатый газ расширяется в линию низобъект, разделенный на теплую 3 и холод-. кого давления компрессора 13 через щель ную 4 полости посредством вытеснителя . 10 и регенератор 6. При этом температура

5 со встроенным.регенератором 6; имею- газа в холодной полости 4 понижается. щего.,на торце 7, обращенном к холодной .:, При движении вытеснителя 5 к холодному полости 4, осевой канал 8 с. обратным .торцу цилиндра 1 расширенный газ переклапаном 9. Холодная. полость 4 цилиндра тапкивается из холодной полости 4 пи1 соедикеиа с. регенератором 6 посредст- линдра 1 в теплую полость 3 через вом кольцевой щели 10 между вытесните- " йель 10, где к газу подводится тепло от

1 . лем 5 н цилиндром l. Стыковочный узел . охлаждаемого объекта, и через регенера.,2 размещен на боковой поверхности 5 .тор 6. Йалее цикл повторяется. цилиндра 1 на расстоянии его наиболее -, Отвод тепла от. охлаждаемого объекта удаленной точки от торце цилиндра 1,, осуществляется только расширенным га. равном кольцевой -щели. 10, à обратщь и .. зом, температура которого на несколько клапан ориентирован а напращщении. npo» . градусов ниже температуры холодного хода газа из регенератрра 6 в холодную-:5 конца Регенератора из-аа нейпеальцости полость 4 цилиндра 1, . теплообмена в нем. При размещении сты» Щель 10 соединена с регенератором ковочного узла 2 на расстоянии его наи6 через каналы l. l, Теплая полость 3 . более удаленной точкой от торца цилиндра соединена.:с регенератором 6 каналами. 12;.; равном длине щели, обеспечивается наи и с компрессором 13 через клапаны .:. более эффективный теплоотвод от охлажда:35 впуска 14 и выпуска 15, . 5 емого объекта.

Газовая крибны маш pa6maeT . Препл аемая газовая одльн .следующим. образом.. машина позволяет снизить температурный . Когда вытеснитель 5 находится у. . Уровень охлаждения на 0,8-1 K по сравхолодного торца ципицдра 1, клапан 14 0 „e„ to с известной машиной при уровне . впуска открыт, а клапан 15 выпуска зак-, охлажпения 8 К.

Составитель Ю. KHnIH

Редактор А, Шишкина Техред С.Мигунова Корректор Ю. Макаренко

Заказ 7316/41 . Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, ЖЛ5, P.aóøñõâÿ наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул,-Проектная, 4