Устройство для охлаждения

Устройство для охлаждения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И

ИЗОБ

1i I 7I8673

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКО (61) Дополнительно (22) Заявлено 02.04 с присоединен

51) М.К .

F 25В 45/00 (43) Опубликовано (45) Дата опублик

53) УДК 621.574 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

И. В. Куликов, Н. H. Марков и Г. К. Платонов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ

Й Уд Ртвенный комитет (23) Пр орите

Изобретение относится к области криогенной техники и может быть использовано для подачи жидкого хладагснта к охлаждаемым объектам, в частности криогенным экранам или ловушкам в вакуумных устройствах.

Известно устройство для охлаждения, преимущественно, криоэкранов, содержащее источник жидкого хладагента под давлением, соединенный с охлаждаемым объектом, и накопитель жидкого хладагента с датчиками уровня, связанными с блоком управления (1).

Недостатком такого устройства является то, что оно мохкет работать только при стабильной тепловой нагрузке на охлаждаемый объект.

В противном случае количество поступающей в охлаждаемый объект жидкости не соответствует возросшей тепловой нагрузке и охлаждение становится неэффективным.

Кроме того, если используются охлаждаемые объекты, имеющие большие гидравлические сопротивления, например многовитковые змеевики с горизонтальной осью спирали, то работа указанного охлаждающего устройства становится неустойчивой из-за образования газовых пробок.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения объектов, имеющпх высокое гидравлическое сопротивление, например змеевиков, и переменную тспловую нагрузку при оптимальном расходе хладагента.

Эта цель достигается тем, что накопитель выполнен в виде двух одинаковых вертикально установленных секций, нижние части которых соединены через золотник между собой с охлаждаемым объектом и источником жидкого хладагента, и верхние части — через золотник с предохранительным клапаном и атмосферой, а блок управления связан с золотниками и предохранительным клапаном.

На чертеже изооражена схема устройства для охлаждения.

Устройство состоит из накопителя, представляющего собой две одинаковые верти20 кально установленные секции 1 и 2, в каждой из которых размещено по три датчика

3 уровня и нагреватели 4. Ни>книмп частямн секции 1 и 2 соединены со входом и выходом змеевикового теплообменника 5, яв2."> ляющегося охлаждаемым объектом, и через входной золотник 6 — с резервуаром 7 жидкого хладагента, а верхней частью каждая секция 1 и 2 соединена с выходным золотником 8, который соединен с предохрани30 тельным клапаном 9 и имеет выход в ат718673

Зо

45 мосферу. Приводы золотйиков 6 и 8 соединены с блоком 10 управления.

Устройство для охлаждения работает следующим образом.

В исходном состоянии обе секции 1 и 2 накопителя имеют комнатную температуру, а выходной золотник 8 находится в одном из крайних положений, соединяя одну из секций 1 или 2, например секцию 1, с атмосферой, а секцию 2 — с предохранительным клапаном 9. При включении системыв блок 10 управления от датчика 3 нижнего уровня секции 2 поступает сигнал отсутствия жидкости. Золотник 6 поворачивается, и жидкий хладагент поступает в секцию 2.

При этом первые порции жидкости испаряются, и в секции 2 создается противодавление, препятствующее ее заполнению, а жидкий хладагент направляется в охлаждаемый объект и после его захолаживания начинает заполнять секцию 1. По окончании заполнения секции 1 ее датчик 3 верхнего уровня хладагента выдает сигнал в блок 10 управления. Выходной золотник 8 поворачивается в другое крайнее положение, соединяя секцию 1 с предохранительным клапаном, а секцию 2 — с атмосферой.

При прохождении золотником 8 среднего положения верхние части секций 1 и 2 и предохранительный клапан 9 соединяются между собой, и газообразный хладагент из секции 2 перетекает в секцию 1, повышая давление в последней. Схема управления входного золотника 6 переключается на управление от датчика 3 секции 1, а так как эта секция заполнена, то золотник 6 устанавливается в нейтральное положение.

Под действием повышенного давления в секции 1 жидкий хладагент из нее начинает поступать в охлаждаемый объект и через него в секцию 2 до получения сигнала о полном заполнении секции 2 от ее датчика 3 верхнего уровня или пока не последует сигнал от датчика 3 нижнего уровня секции 1 о ее опорожнении.

В первом случае происходит очередной реверс системы, а во втором — обеспечивается подпитка секции 1. Во время подпитки жидкий хладагент из резервуара 7 по4 ступает как в охлаждйемый объект, так и в опустошаемую секцию 1. Чтобы не произошло переполнения последней, ее датчик среднего уровня в блок 10 управления выдает сигнал о частичном заполнении для временного прекращения подпитки, Если затем из заполняемой секции последует сигнал на реверс, то начинается новый цикл или же подпитка будет повторена. Если давление в опустошаемой секции будет меньше заданного, то реле давления, конструктивно объединенное с предохранительным клапаном 9, включит нагреватель 4, установленный в этой секции, Таким образом осуществляется автоматическая циркуляция жидкого хладагента из одной секции 1 или 2 накопителя в другую через охлаждаемый объект 5 с подпиткой по мере необходимости от резервуара 7 жидкого хладагента.

Данное устройство обеспечивает эффективное охлаждение объектов, имеющих высокое гидравлическое сопротивление, например змеевиков, и переменную тепловую нагрузку при оптимальном расходе хладагента.

Формула изобретения

Устройство для охлаждения, преимущественно, криоэкранов, содержащее источник жидкого хладагента под давлением, соединенный с охлаждаемым объектом, и накопитель жидкого хладагента с датчиками уровня, связанными с блоком управления, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения объекта, накопитель выполнен в виде двух одинаковых вертикально установленных секций, нижние части которых соединены через золотник между собой, с охлаждаемым объектом и источником жидкого хладагента, и верхние части — через золотник с предохранительным клапаном и атмосферой, а блок управления связан с золотниками и предохранительным клапаном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пауэр Б. Д. Высоковакуумные откачные устройства. М., «Энергия», 1969.

718673

Составитель В. Куликов

Техред В. Серякова

Редактор Т. Пилипенко

Корректор 3. Тарасова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2916/16 Изд. № 160 Тираж 583 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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