Устройство для выдачи хладагента

Устройство для выдачи хладагента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Физико-технический институт низких температур

АН Украинской CCP (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДАЧИ ХЛАДАГЕНТА

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к системам подачи хладагента различным криогенным установкам, например к криостатам либо программным замораживателям..

Известно устройство для выдачи хладагента, в котором нагреватель выполнен свободно плавающим и размещен на подающем хладагент трубопроводе, состоящем из изолированных частей, на поверхности которых установлены токосъемные ролики (1) .

Недостатком данного устройства является необходимость изготовления специальных токосъемных устроиств, установка которых усложняет конструкцию и снижает надежность.

Известно также устройство, обеспечивающее хранение и выдачу хладагента при создании избыточного давления в сосуде хранения, который содержит теплоизолированную емкость, теплоизолированную трубку, верхняя часть которой выполнена с отверстиями, опущеннуючастично в емкость и герметично связанную с ней, нагреватель, смонтированный на конце опущенной в емкость трубки и предохранительного клапана (2).

Недостаток известного устройства — длительность процесса повышения давления в сосуде в связи с тем, что значительная часть мощносS ти нагревателя, необходимая для парообразования хладагента, расходуется на нагрев всей массы жидкости. Уменьшить время подготовки системы к работе можно только за счет повыt0 шелия мощности нагревателя, что приводит к неоправданным энергозатратам, а в некоторых случаях,к дополнительному сбросу паров криогенной жидкости в окружающую среду при остаточном повышении давления в емкости после отключения потребителя.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для выдачи хладагента, содержащее емкость и размещенные в ней переливной трубопровод с запорным вентилем и испаритель, выполненный в виде вертикальной трубки, в нижней части которой установлен нагревательный элемент. При включенном нагревательном элементе хладагент, заключенный внутри трубки нагревается и непрерывно вы.

4 смеси по испарителю в паровую зону. Когда поток парожидкостной смеси попадает на дополнительный испаритель 5, происходит испарение содержащихся в ней капель хладагента.

При открывании вентиля 7 хладагент под действием избыточного давления через переливной трубопровод 2 подается к потребителю.

- Предлагаемое устройство позволяет при прочих равных условиях (мощности нагревателя, объеме сосуда и высоте уровня жидкости) повысить парообразование, что, в свою очередь, вызывает ускоренный рост давления в паровом пространстве сосуда. Это снижает время подготовки системы к работе в 2 раза по сравнению с известным устройством, что позволяет использовать предлагаемое устройство в качестве простого исполнительного органа в системах автоматики.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Н 429419, кл. G 05 О 23/30, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР М 250164, кл. Р 17 С 3/08, 1967.

3. Патент Франции И 2032036, кл. F 17 С 7/00, 1970. брасывается в виде парожидкостной смеси через верхний конец трубки в паровую зону, т.е. устройство работает по принципу теплового насоса. Наличие тепловой изоляции на нагревателе препятствует рассеиванию тепловой энергии по всей массе хладагента и вся его мощность расходуется только на нагрев трубки и ту небольшую часть хладагента, которая находится в ней (33.

Недостаток ;1 известного устройства заключа. ется в том, что оно не обеспечивает быстрого парообразования хладагента, так как выброс. его из испарителя происход4т в виде парожидкостной смеси, причем процент пара относительно мал. При этом энергия нагревателя расходуется не только на парообразование, но и на подъем жидкости с выбросом ее через верх ний конец трубки. Увеличение мощности нагревателя приводит к увеличению скорости парообразования хладагента и выброса жидкости, а процент пара увеличивается незначительно из-за плохого теплообмена, обусловленного наличием паровой прослойки между жидкостью и стенками нагреваемой трубки, а также ограниченной длиной трубки.

Цель изобретения — повышение эффективности работы за счет интенсификации процесса пар ообра зов ания.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным испарителем,, установленным над основным.

Кроме того дополнительный испаритель закреплен в верхней торцовой части трубки и выполнен в виде отражателя с нагревательным элементом.

Также для обеспечения надежной работы нагревательные элементы основного и дополнительного испарителей включены параллельно

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — основной и дополнительный испаритель, разрез.

Устройство содержит емкость 1 с хладагентом, нереливной трубопровод 2 испаритель 3 с нагревательным элементом 4, дополнительный испаритель 5 с нагревательным элементом

6. Переливной трубопровод 2 снабжен запорным вентилем 7.

Устройство работает следующим образом;

При закрытом вентиле 7 включаются нагревательные элементы 4 и 6. С помощью нагревательного элемента 4 происходит парообразование хладагента и подъем парожидкостной

Формула изобретения

1. Устройство для выдачи хладагента, содержащее емкость и размещенные в ней переливной трубопровод с запорным вентилем и испаритель, выполненный в виде вертикальной трубки, в нижней части которой установлен нагревательный элемент, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет интенсификации процесса парообразования, устройство снабжено дополнительным испарителем, установленным над основным.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, дополнительный испаритель выполнен в виде отражателя с нагревательным элементом и закреплен в верхней торцовой части трубки.

3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью обеспечения надежной работы, нагревательные элементы основного и дополнительного испарителей включены параллельно.

817370 оиа2

Фиг./

Составитель Г. Ольшанская

Техред Ж.Кастелевич Корректор M. Вигула

Редактор Л. Пчелинская Заказ 1298/48

Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент"; г. Ужгород, ул. Проектная, 4