Криогенный блок

Криогенный блок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU ÄÄ 1681161 Al (я)з F 28. D 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! 3,-т- ., - "., f *-;,„11"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ т1 (21) 4646504/06 (22) 06.02.89 (46) 30.09.91. Бюл. М 36 (72) И.И.Самородов и С.В,Семенов (53) 621.565.94(088.8) (56) Беляков В.П. Криогенная техника и технология. M. Энергоиздат, 1982, с,149-151, рис.4.4. (54) КРИОГЕННЫЙ БЛОК(57) Изобретение относится к криогенной технике, в частности к теплообменной аппаратуре, и может применяться в установках, использующих циркуляционные потоки криоагентов.Цель изобретения- повышение интенсивности теплообмена и улучшение массогабаритных характеристик. Криоген2 ный блок содержит наружный кожух 1, предварительный теплообменник 2, ванну 3 с кипящим криоагентом и погружной теплообменник, при этом блок дополнительно содержит двухпоточный теплообменник 4 и концевой теплообменник 6, причем двухпоточный 4 и погружной 5 теплообменники образуют теплообменный модуль 7: Применение такого криогенного блока позволяет интенсифицировать теплообмен, обеспечивая пузырьковое кипение, уменьшить длину трубки, из которой выполнены теплообменный модуль и концевой теплообменник, и использовать блок практически при любых параметрах потока, входящего в ванну с жидким криоагентом, 1 з.п.ф-лы, 3 ил, 1681161

Изобретение относит=я к криогенной технике, в частности к теплообменной аппаратуре, и может быть применено в установках, использующих циркуляционные потоки криоагентов- 5

Цель изобретения — повышение интенсивности теплообмена и улучшение массогабаритных характеристик.

На фиг.1 показана схема криогенного блока; на фиг.2 — схема криогенного блока, 10 в котором используется по крайней мере один дополнительный теплообменный модуль; на фиг,3 — паяный двухпоточный теплообменник, Криогенный блок содержит наружный 15 вакуумный кожух 1, предварительный теплообменник 2, ванну." c кипящим криэагентом, погруженный в нее теплообменник, выполненный в виде одной непрерывной трубки, состоящий иэ двухпоточного тепло- 20 обменника4, погружнаго теплообменника 5 и концевого теплообменника 6, при этом двухпоточный паяный теплообменник 4 и погружной теплообменник 5 образуют теплообменный модуль 7, Двухпоточный пая- 25 ный теплообменник 4 содержи1 первую и вторую полости 8 и 9 соответственно, Криогенный блэк работает следующим образом.

Газ, имеющий тем- ературу кипения ни- 30 же температуры кипения жидкости в ванне

3, поступает в предварительный теплообменник 2, в котором охлаждается парами, образовавшимися в ванне 3. Затем гаэ поступает в первую полость 8 двухпоточного 35 теплообменника 4 и охлаждается потоком, прошедшим погружнсй теплообменник 5, Далее газ проходит в погружной теплообменник 5, при этом его параметры акие, что на поверхности последнего не возникает 40 пленочного кипения, гаэдо:тигает температуры, близкой к гемпературе кипения жидкости в ванне 3. После это:-о газ поступает во вторую полость 9 двухпоточного теплообменника 4, охлаждая лоток газа, поступаю- 45 щего из предварительного теплообменника

2, нагревается и поступает в концевой теплообменник 6, в котором охлаждается, приобретая температуру,, близкую к температуре кипения жидкости в ванне 3, 50

Если параметры потока на входе в двухпоточныи трплообмен ник 4 1 акие чg о не позволяют полностью исключить пленоч нов кипение в концевом теплообмен нике 6, Уо в криогенный блок вводят по крайней 55 мере один дополнительный теплообменный модуль 7.

При охлаждении гелия до 80 К в ванну заливают жидкий азот. Гелий, поступающий от компрессора, после предварительного теплообменника имеет Т1, равную 190 К, а затем Тр, равную 130 К, и при этой температуре и заданных скоростях потока на стенках погружного теплообменника 5 происходит развитое пузырьковое кипение, Тз составляет около 80 К. Пройдя вторую полость двухпоточного теплообменника 4, гелий нагревается до T4 = 130 К и с такими параметрами поступает в концевой теплообменник 6, т.е. на всем протяжении погружного и концевого теплообменников обеспечивается интенсивное пузырьковое кипение на стенках; в зоне двухпоточного теплообменника, где наблюдается пленочное кипение, основной теплообмен происходит между потоками в трубках, что в целом определяет высокий уровень теплоотдачи на всем протяжении криогенного блока. Зто позволяет уменьшить длину трубки теплообменного модуля и концевого теплообменника по сравнению с известными решениями в 2 — 2,5 раза и испольэовать блок практически при любых параметрах потока, входящего в ванну с жидким криоагентом.

Формула изобретения

1. Криогенный блок, состоящий из наружного корпуса, предварительного теплообменника, ванны с кипящим криоагентом и погружного теплообменника, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения интенсивности теплообмена и улучшения массогабаритных характеристик, блок дополнительно содержит двухпоточный паяный и концевой теплообмен ники, размещенные в кипящем криоагенте, при этом первая полость двухпрточного паяного теплообменника включена между предварительным и погружнь1м теплообменниками, а выход погружного теплообменника соединен с второй полостью двухпоточного паяного теплообменника с образованием теплообменного модуля, йоичем концевой теплообменник подключен к выходу из модуля, 2. Блок по п.1„отличающийся тем, что между, выходом лз модуля и концевым теплообменником установлен по крайней мере один дополнительный теплооб ленный модуль, 1681161

Составитель Т.Прошина

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор A,Oràð

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

Заказ 3305 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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