Дроссельный микротеплообменник

Дроссельный микротеплообменник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 542896

Савв Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свиЛ-ву (22) Заявлено 16.07.75 (21) 2144320(06 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 31.01.77 (51) М Кл а F 25B 9 02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по аелам изобретений и открытий (53) УДК 621.576(088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Боронко, Б. С. Зарецкий, В. А. Коньков, В. В. Тимофеев и Ю. И. Черных (71) Заявитель (54) ДРОССЕЛЬНЫЙ МИКРОТЕПЛООБМЕННИК

Изобретение относится к холодильным устройствам, в частности к микротеплообменникам, работающим на эффекте Джоуля — Томсона, и может быть использовано для охлаждения различных объектов, например приемников излучения.

Известны дроссельные микротеплообменники, содержащие размещенные в цилиндрическом корпусе и сообщенные с линией подвода хладагента змеевиковые трубы, навитые на сердечник, и дросселирующее отверстие, регулируемое при помощи клапана, снабженного устройством для его перемещения (1). В этих микротеплообменниках перемещение клапана в дросселирующем отверстии происходит за счет использования изменения объема газа при его охлаждении или нагревании.

Это достигается тем, что регулировочный клапан жестко связан с сильфоном. Внутренняя полость сильфона сообщается с нижней полостью корпуса, куда выходит хладагент из дросселирующего отверстия. Наружная полость сильфона соединена с трубкой, второй конец которой запаян и опущен на дно корпуса, где скапливается сдросселированный жидкий хладагент. Наружная полость сильфона заполнена каким-либо газом, например азотом. При запуске микротеплообменника в начальный период работы температура газа на дне корпуса равна температуре окружающей среды и регулировочный клапан не закрывает дросселирующего отвеРстия. Как только на дне корпуса начинает скапливаться сдросселированный хладагент, запаянная

5 трубка начинает охлаждаться и газ, находящийся в ней, начинает уменьшаться в объеме.

Во внутренней же полости давление начинает возрастать за счет гидросопротивления по обратному потоку, благодаря чему сильфон на10 чинает разжиматься (растягиваться), увлекая за собой шток, на котором жестко закреплен клапан. Так как клапан расположен соосно дросселирующему отверстию, он начинает прикрывать его, уменьшая тем самым расход

15 хладагента. Недостатками известных микротеплообменников являются конструктивная сложность узла регулирования расхода хладагента, значительные габариты и масса микротеплообменника, большая инерционность

20 регулировки расхода хладагента. Кроме того, нормальная работоспособность обеспечивается только в одном определенном положении.

В дрт гих положениях сдросселированный хладагент не попадает на конец запаянной

25 трубки.

Для уменьшения габаритных и весовых характеристик в предлагаемом микротеплообменнике устройство для перемещения клапана выполнено в виде размещенного в сердечнике

30 подпружиненного поршня со штоком, над542896

10 поршневая полость которого подключена к линии подвода хладагента при помощи трубопровода, снабженного пусковым клапаном.

Микротеплообменник имеет дросселирующее отверстие, выполненное в днище сердечника.

В днище сердечника может быть дополнительно выполнено калиброванное отверстие диаметром, меньшим, например, в два раза диаметра дросселирующего отверстия.

На торце штока может быть выполнено калиброванное отверстие. В этом случае на шток устанавливается втулка, снабженная кольцевым пазом на внутренней поверхности, образующим с поверхностью штока гарантированный зазор.

На фиг. 1 изображен описываемый микротеплообменник; на фиг. 2 — нижняя часть микротеплообменника с калиброванным отверстием на торце штока; на фиг. 3 — то же с калиброванным отверстием,в днище сердечника.

Дроссельный микротеплообменник состоит из подводящей линии 1, пускового клапана 2, гладкой 3 и оребренной 4 змеевиковых труб, поршня 5 с надпоршневой полостью 6, регулировочной втулки 7, штока 8 с калиброванным отверстием а на торце, дополнительного калиброванного отверстия б, дросселирующего отверстия в, сердечника 9, корпуса 10 и приемника излучения 11.

Микротеплообменник работает следующим образом.

Хладагент по подводящей линии 1 поступает в гладкие 3 и оребренные 4 змеевиковые трубы, при этом пусковой клапан 2 закрыт.

По трубам 3 и 4 хладагент поступает в нижнюю часть сердечника 9, а затем через дросселирующее отверстие в в нижнюю полость корпуса 10. Как только в нижней полости корпуса 10 скопится жидкий хладагент, пусковой клапан 2 закрывается.

Под воздействием хладагента, поступающего через пусковой клапан 2 в надпоршневую полость б, поршень 5 перемещается и штоком

8 перекрывает дросселирующее отверстие в.

Пусковой период работы дроссельного микротеплообменника заканчивается.

Для поддержания рабочего периода доста15

45 точно того, чтобы хладагент выходил в нижнюю полость корпуса 10 через калиброванное отверстие а на торце штока 8 или через дополнительное калиброванное отверстие б в днище сердечника. И в том, и в другом случаях холодопроизводительность дроссельного микротеплообменника находится в экономичном рабочем режиме, чем увеличивается время его работы.

Формула изобретения

1. Дроссельный микротеплообменник, преимущественно для охлаждения приемников излучения, содержащий размещенные в цилиндрическом корпусе и сообщенные с линией подвода хладагента змеевиковые трубы, навитые на сердечник, и дросселирующее отверстие, регулируемое при помощи клапана, снабженного устройством для его перемещения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритных и весовых характеристик, устройство для перемещения клапана выполнено в виде размещенного в сердечнике подпружиненного поршня со штоком, надпоршневая полость которого подключена к линии подвода хладагента при помощи трубопровода, снабженного пусковым клапаном.

2. Микротеплообменник по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что дросселирующее отверстие выполнено в днище сердечника.

3. Микротеплообменник по пп. 1 и 2, отл и ч а ю шийся тем, что в днище сердечника дополнительно выполнено калиброванное отверстие диаметром, меньшим, например, в два раза диаметра дросселирующего отверстия.

4. Микротеплообменник по пп. 1 и 2, отличающийсяя тем, что на торце штока выполнено калиброванное отверстие.

5. Микротеплообменник по пп. 1, 2 и 4, отличающийся тем, что на конце штока с калиброванным отверстием установлена втулка, снабженная кольцевым пазом на внутренней поверхности, образующим с поверхностью штока гарантированный зазор.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3704598, кл. 62-514, 1972.

542896 фиг. 2

Составитель Ю. Черных

Техред E. Петрова Корректор Л. Брахнина

Редактор А. Пейсоченко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 35/12 Изд. № 128 Тираж 709 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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