Криогенная установка

Криогенная установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 251077 (21) 2536275/23-06

Союз Советсмик

С щеапистичесмии

Респубпим

r»>652415 (51) AL Ka.

F 25 В 9/GO с присоединением заявки РЙ

Государстмяны» комптет

СССР ио дмав изооретеной н открытой (23) Приоритет (63) УДК 621,574 (088.8) i

Опубликовано 1503.79. БюллЕтень ЭЬ 10

Дата опубликования описания 15.0379 (72) Автори в в

ИЗОбрЕтЕНИя . В. В. Чиковани, И.С. ДзитОев и В.Г. Цихисели

Pl) Заявитавь (54) КРИОГЕННАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к области криогенной техники, а именно к устройству микрокриогенных установок, предназначенных для криостатирования приборов, преимущественно радиоэлектронных.

Известны криогенные установки, содержащие охладитель и термические генераторы давления, работающие По принципу сорбцни газа (lj.

Как правило, рабочим телом таких установок является водород,, охпаждаемый перед дросселированием жидкиМ азотом. В качестве химических сорбентов генераторов. давления применяются N иитерметаллические соединения редкоземельных металлов.

Наиболее близкая к изобретению по технической сущности криогенная установка содержит охладитель с ли ниями высокого и низкого давления, два термических генератора давления,, заполненные адсорбентом и подключенные через четырехходовой клапан к линиям высокого и низкого давления, Ф и устройство для периодического нагрева и охлаждения генераторов давления f2).

В этой криогенной установке устройствo для периодического нагрева ЗО и охлаждения генераторов давления выполнено в виде расположенных в последних линий с теплоносителями. применение для нагрева и охлаждения генераторов давления теплоносителей обусловливает введение в конструкцию установки дополнительных магистралей и запорной арматуры, а также насосов теплоносителей, что приводит к усложнению установки, увеличению ее веса и габаритов.

Возможность засорения магистралей твердыми частицаьат ухудаает эксплуатационные качества установки. При транспортировке тепловой энергии с помощью теплоносителей неизбежны потери энергии тепла, связанные с паразитными тепловыми потоками между коммуникациями теплоносителя с одной стороны и окружающей средой с различ- . ными элементами оборудования с другой, что снижает эффективность установки, Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности установки. цель достигается тем,, что устройство для периодического нагрева и охлаждения выполнено в виде реверсивной полупроводниковой термоэлектри652415

В данной криогенной установке генераторы давления размещены в общем контейнере, а установка содержит дополнительную термоэлектрическую ба- S тарею, холодные спаи которой имеют тепловой контакт с линией высокого давления.

На чертеже представлена схема предлагаемой криогенной установки. Н1

Криогенная установка содержит охладитель с линиями высокого 1 и низкого 2 давления, включающий в себя высокотемпературный противоточный теплообменник 3, жидкостную азот.ную ванйу 4, низкотемпературный противоточный теплообменник 5, дроссельный вентиль 6 и теплообменник нагруз ки 7, в тепловом контакте е которым находится-объект криостатирования 8. .Два термических генератора давления ся в генераторе A начинает охлаждаться, а в генераторе Б — нагреваться.

В полости Б происходит десорбция адсорбированного ранее водорода и он по трубопроводу 10 поступает через клапан 11 через те же элементы уста.новки, что и в предыдущей Фазе работы установки (пунктирные стрелки), оказываясь в конечном итоге в холодном генераторе А, где происходит

: его адсорбция.

30 . Использование данной криогенной установки исключает использование теплоносителей, что приводит к ее упрощению и повышению эксплуатациондителя. Устройство для периодическо- В

При включении реверсивйой полу- проводниковой термоэлектрической батареи 12 таким образом, что горячие спаи ее находятся в генераторе А, а холодные — в генераторе Б, в го- 4й рячем генераторе А происходит де« сорбция раиее адоорбированного водорода. По трубопроводу 9 водород. высокого давления поступает в четырехходовой клапан 11 (сплошные стрел- я0 ки), заслонка которого находится в п )ложении, обозначенном сплошной линией. Пройдя четырехходовой клапан

ll„-водород поступает в линию 1 высокого давления, где его температу-. ра понижается с помощью холодных @ спаев дополнительной термоэлектри-. ческой батареи 15, при этом тепло от горячих спаев батарей отводится в окружающую среду с помощью радиатора 16. Дальнейшее охлаждение водоро- ® да производится в высокотемпературном противоточном теплообменнике 3, .жидкостной азотной ванне 4, низко.температурном противоточкбк тепМообменнике 5, иэ которого газ поступает йя

Ъ».

Формула изобретения

--сческой батареи, спаи одного типа которой размещены в одном из генераторов, а спаи другого типа — во втором.

A.è Б заполнены адсорбентом и подключены трубопроводами 9 и 10 через четырехходовой клапан 11 к линиям высокого 1 и низкого 2 давления охлаго нагрева и охлаждения генераторов выполнено в виде реверсивной полупроводниковой термоэлектрической батареи 12, спаи одного типа которой размещены в.генераторе A а другого типа — в генераторе Б. Генераторы и и Б давления размещены в общем контейнере 13 с теплоизоляционной проставкой 14. Установка содержит также термоэлектрическую батарею 15 с радиатором 16,холодные спаи ко орой имеют тепловой контакт с линией

1 Вйсокого давления охладителя.

На установившемся режиме установка работает следующим образом. в дроссельный вентиль 6. После дросселировання водород низкого давления поступает в теплообменник нагрузки

7, охлаждает объект криостатирования

8 и направляется через противоточные теплообменники 5 и 3, где охлаждает встречный поток газа высокого давления, в четырехходовой клапан 11. Из клапана 11 по трубопроводу 10 водород низкого давления поступает в холодный генератор Б, где производится его адсорбция охлаждаемым химическим сорбентом. По окончании десорбции водорода в генераторе A u адсорбции в генераторе Б меняется полярность включения реверсивной полупроводниковой термоэлектрической ба« тареи 12 и производится перевод заслонки четырехходового клапана ll в положение, обозначенное пунктирной линией. При этом сорбент, находящийной надежности. Улучшаются ее весогабаритные характеристики, уменьшаются потери тепла.

Использование обоих эфФектов работы реверсивной термоэлектрической батареи приводит к более полному и рациональному использованию подводимой энергии.

1. Криогенная установка, содержащая охладитель с линиями высокого и нйэкого :давлений, два термических генератора давления, заполненные адсорбентом и подключенные через четырехходовой клапан к линиям высокого и низкого давления, и устройство для периодического нагрева и охлаждения генераторов. давления, о т л и ч а ющ а.я с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, устройство для периодического нагрева и охлаждения выполнено в виде реверсивной полупроводниковой, термоэлектрической батареи, спаи одного типа которой размещены в одном из генератоpos, а спаи. другого типа — во втором.

2. Установка по п.l, о т л и ч аю щ а я с я тем, что генераторы давления размещены в общем контейнере.

652415

Составитель l0. Килимник

Редактор Л.Баглай техред A . Андрейко Корректор О.Билак

Ю ° в

Заказ 1034/38 Ъиpaa 606 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.Уигород, ул.Проектная,4

3. Установка по п.1, о т л и ч аю м а я с я тем, что она содержит дополнительную термоэлектрическую " батарею, холодные спаи которой име(ют тепловой контакт с линией высокого давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9517761, кл. F 25 В 25/00, 1975.

2. Акцептованная заявка Англии

91331284, кл..F 4 Н, 1973.