Способ охлаждения потока криогенной жидкости и устройство для его осуществления
Использование: криогенная техника для систем термостатирования криогенной жидкости Сущность изобретения охлаждаемый поток разделяют на две части, причем первую часть пропускают через зону отвода пара с обеспечением рекуперативного теплообмена в теплообменнике, а вторую часть потока подают непосредственно на расширение в сопло. 2 с п.ф-лы, 1 ил.
СО10З COBF ТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧГСКИХ
РГСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KOMVITFT
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4712292/06 (22) 29.06,89 (46) 30.07,92. Бюл. ¹ 28 (71) Балашихинское научно-производственное объединение криогенного машиностроения им, 40-летия Октября (72) Н,В. Филин, И.Е. Дудкин, В.Н, Уткин, С.Л. Симхович, В.Н. Криштал и P.M. Сарваров (56) Борисенко А.И. Вопросы газотермодинамики энергоустановок, Харьков, ХАИ, 1975, с.88.
Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в системах термостатирования криогенной жидкости, Известны способы и устройства охлаждения потока криогенной жидкости в змеевике теплообменника-охладителя, .заполненного той же жидкостью, и способ откачки паров из парового пространства теплообменника-охладителя.
Однако реализация этих технических решений требует дорогостоящего сложного оборудования и значительных капитальных вложений.
Наиболее близким к предлагаемому является способ охлаждения криогенной жидкости, состоящий в расширении потока жидкости при ее сепарации.
Известно также устройство для охлаждения потока жидкости, содержащее после= довательно установленные разгонное конфузорно-диффуэорное сопло, криволинейную сепарирующую поверхность, патрубок сепарационной камеры и диффуэор, Недостатком данных способов является низкая эффективность, связанная с уносом Ы 1751627 А1 (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОТОКА КРИОГЕННОЙ ЖИДКОСТИ И УСТРОЙСТВО
ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСЧ ВЛЕНИЯ (57) Использование: криогенная техника для систем термостатирования криогенной жидкости. Сущность изобретения: охлаждаемый поток разделяют на две части, причем первую часть пройускают через зону отвода парэ с обеспечением рекуперативного теплообмена в теплообменнике, а вторую часть потока подают непосредственно на расширение в сопло. 2 с,п,ф-лы, 1 ил, вместе с паровой фазой капель жидкости и ) увеличение "вследсгвИе этого холодопотерь.
Цель изобретения — повышение эффективности способа и устройства охлаждения потока криогенной жидкости путем снижения холодопотерь.
Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом способе при охлаждении потока жидкости, преимущественно криоген- V ной, путем расширения в сопле и сепарации Ql жидкой фазы с образованием зоны отвода пара, поток перед расширением разделяют . Ос, на две части, первую из которых направля- . ) ют через зону отвода пара с обеспечением рекуперативного теплообменэ в жидкую фазу после сепарации.
Достижение поставленной цели может быть реализовано в устройстве для охлаждения потока жидкости, содержащем конфуэорно-диффуэорное сопло. патрубок сепарационной камеры и диффузор жидкости, пэтрубок сепарационной камеры снабжен теплообменником, вход которого соединен с входом в сопло, э выход через
1751627
Составитель Р,Сарваров
Техред М.Моргентал Корректор A.Îñàóëåíêî
Редактор А.Долинич
Заказ 2686 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 блок управления расходом потока — с диффузо ром.
На чертеже изображена принципиаль.ная схема устройства, реализующего предлагаемый способ. 5
Устройство содержит патрубок 1 конфузорно-диффузорного сопла 2, камеру 3 сепарации, диффузора 4, теплообменник 5 с входной и выходной трубками 6 и 7, регулирующий вентиль 8, блок управления расхо- 10 дом, в который входят датчик 9 температуры, аналитический блок 10 и ис= полнительный механизм 11, Устройство работает следующим абра- 15 зом.
Поток криогенной жидкости перед расширением разделяют на две части. Большую часть потока расширяют путем разгона в конфузорно-диффузорном сопле 2 до пол- 20 учения двухфазного потока и снижения статического давления в потоке до значения, равновесного требуемой температуре охлаждения, и подают в камеру 3 сепарации, иэ которой ййровую фазу с включениями 25 мелких капель жидкости, возвратившихся в паровой потОк г1осле сепарации, подают в межтрубное пространство теплообменника . 5, а затем удаляют из устройства. Капли, попадая на трубки теплообменника 5, испа- 30 ряются и охлаждают протекающую в них жидкость, Давление отсепарированной и охлажденной жидкости восстанавливают в диффузоре 4. Другую часть криогенной жидкости отбирают из патрубка 1 и сопла 2 и 35 подают на вход в теплообменник 5, в котоЖидкость ром ее охлаждают за счет испарения капель и возвращают в диффуэор 4, Расход отбираемой жидкости регулируют с помощью вентиля 8 по показателям датчика 9 температуры. Полученная от датчика 9 информация сравнивается со значением температуры, равновесной давлению в камере 3 аналитическим блоком 10. При превышении температуры по показаниям датчика 9 равновесной температуры блок 10 выдает команду на исполнительный механизм 11 регулирования вентилем 8 в сторону снижения расхода жидкости, Формула изобретения
1.Способ охлаждения потока жидкости, преимущественно криогенной, путем расширения в сопле и сепарации жидкой фазы с образованием зоны отвода пара, о т л и ч аю щ и и С я тем, что, с целью повышения эффективности путем снижения холодопотерь, поток перед расширением разделяют на две части, первую из которых направляют через зону отвода пара с обеспечением рекуперативного теплообмена в жидкую фазу после сепарации.
2,Устройство для охлаждения потока жидкости, преимущественно криогенной, содержащее конфузорно-диффузорное сопла, патрубок сепарационной камеры и диффузор жидкости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности путем снижения холодопотерь, патрубок сепарационной камеры снабжен теплообменником, вход которого соединен с входом в сопло, а выход через блок управления расходом потока — с диффузором.
