Способ производства холода

Способ производства холода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 030376(21) 2323651/06 с присоединением заявки Pk— (23) Приоритет (43) Опубдиковано 05.05.78. Бюллетень Эй 17

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) С ф6-0.42

7 25 В 9/02

T 25 Х 1/00

Гаатдаратвааиый аааатвт

Оаввта Миииатрав ВИР аа валам иааарвтвиий и втирытай (53) УЛК 621. 592. 3 (088.8) (45) Лата опубликования описания 150478 (72) вторы С.М.Корсаков-Богатков, Б.Д.Краковский, В.Д.Никиткин, ИЗОбрЕтЕНИя К.В.Оносовский, В.Г.Пронько, .Л.М.Столпер и Б.А.Чернышев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДА

15

Изобретение относится к криогенной технике, в частности к способам произ водства холода на гелиевом температурном уровне и может быть использовано для обеспечения нормальной работы сверхпроводящих кабелей, электронных устройств, а также применено в экспериментальной физике.

Известен способ получения холода, в котором поток сжатого хладагента сжимают до давления большего критического, делят на несколько частей, по крайней мере, одну из этих частей расширяют с отдачей внешней работы, а другую ожижают в процессе теплооб-. мена с упомянутой частью потока (11 .

Недостатком способа является высокое значение удельной затраты энергии и недостаточная экономичность.

Известен также способ получения холода в криогенных установках путем сжа"гия газообразного хладагента, охлаждения его обратным потоком, разделения прямого. потока на две части, одну из которых, дополнительную, используют после расширения в детандере для компенсации необратимых потерь, а другую, основную, адиабатически расширяют, например, адиабатически в детандере с получением жидкого хладагента, который направляют потребителю холода (2) .

Недостаток этого способа при получении холода на температурном уровне кипения, например гелия, заключается в том, что разность температур между прямым и обратным потоками в нижней ступени охлаждения довольно велика, что приводит к увеличению потерь от необратимости и снижению его экономичности.

Целью изобретения является повышение экономичности способа путем снижения разности температур между прямым и обратным потоками.

Поставленная цель достигается тем, что давление обеих частей потока перед их подачей в нижнюю ступень охлаждения уменьшают путем их расширения, например в детандере, ожижают, полученный жидкий хладагент отводят потребителю,, а пары используют для охлаждения основной и дополнительной частей прямого потока.

На фиг. 1 представлена диаграмма, реализация способа; на фиг. 2 — схема установки, в которой осуществляется способ получения холода.

В диаграмме Т - % линии С1 — Q u соответствуют процессам ох606042

Формула изобретения лаждения двух частей прямого потока, одна иэ которых имеет давление, например, ниже критического. Основную часть прямого потока ожижают в детандере (линия tl- С ), а дополнитель- 5 ную — в процессе, соответствующем линии t --g в результате теплообмена с обратным потоком (d-  ). Ожиженный хладагент испаряют за счет подвода тепловой нагрузки (С - d ) и далее нагрева- }0 ют в процессе теплообмена с прямым потоком (линия д-В-f ), цикл замыхается.

Способ может быть реализован, например, в установке, состоящей иэ компрессора 1, теплообменников 2-9, детандеров 10-13, сборника 14 жидкости и объекта 15 потребления холода, дроссельного вентиля 16.

Компрессор сжимает газообразный хладагент и нагнетает его в теплообменник 2 прямым потоком. За теплообменником 2 прямой поток делят на две

Масти — основную и дополнительную. Основную часть до нижней ступени охлаждения, содержащей теплообменники 7-9 и детандер 13, расширяют в детандерах

10 и 11 и охлаждают обратным потоком.

В нижней ступени охлаждения хладагент основной части прямого потока ожижают в детандере 13 и сливают в сборник 14 жидкости. Дополнительный поток охлаждают в теплообменниках 3-6, затем расширяют в детандере 12, охлаждают в теплообменнике 8 и ожижают в теплообменнике 9. Жидкий хладагент дрос- 85 селируется в сборнике 14. Из сборника 14 жидкости хладагент отводят к объекту 15 потребления холода. ПарЫ цИИИПИ Заказ 2396/29

Тираж 666 Подписное

Филиал ППП Патент, Ужгород, ул. Проектная, 4 газообразного хладагента обратным потоком отводят к компрессору 1.

При работе по данному способу можно повысить холодопроизводительность установок средней мощности на 40-50%, производительность установок большей мощности примерно на 20% при одновременном снижении удельных энергетических затрат на 25-15%.

Способ производства холода в криогенных установках путем сжатия газообразного хладагента, ступенчатого ох-лаждения его обратным потоком, разделения прямого потока на основную и до. полнительную части, иэ которых дополнительную часть потока используют для компенсации необратимых потерь, а основную расширяют, например, адиабатически в детандере с получением жидкого хладагента, о т.л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения разности температур между прямым и обратным потоками, давление обеих частей потока перед их подачей в нижнюю ступень охлаждения уменьшают путем расширения, например в детандере, ожижают, полученный жидкий хладагент отводят потребителю. а пары используют для охлаждения основной и дополнительной частей прямого потока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Великобритании 91083389, кл. F 4 P 1967.

2. Авторское свидетельство 9469865> кл. T.25. 7 1/00, 1975 °