Устройство накопления, хранения и подачи хладагента потребителям

 

Сущность изобретения: в устройстве используется резервная емкость, имеющая раздельные вход и выход. Выход ожижителя соединяют с входом резервной емкости, посредством второго вентиля соединяют с входом раздаточного коллектора. Таким образом , обеспечивается резервированная структура системы ожижения, накопления и хранения хладагента с постоянно нагруженным резервом. При этом хладагент в емкости постоянно возобновляется, что позволяет поддерживать его параметры в заданных диапазонах. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4899591/26 (22) 03.01.91 (46) 30.05.93. Бюл. t4 20 (71) Ленинградское высшее инженерное морское училище им. адм. С.О.Макарова (72) Q.À.Ìàðöèíêîâñêèé, P.Î.Ðîñëÿêîa и

И,Л.Шегалов (56) Архаров А.А. и др. Криогенные системы.

M.: Машиностроение, 1987, 307-309. (54) УСТРОЙСТВО НАКОПЛЕНИЯ, ХРАНЕНИЯ И ПОДАЧИ ХЛАДАГЕНТА ПОТРЕБИТЕЛЯМ

Изобретение относится к устройствам ожижения, накопления и хранения хладоагента в резервуарах (например в сосудах

Дьюара) для обеспечения сверхпроводящих энергетических потребителей, электрических машин в системах электродвижения, накопителей энергии, линий электропередачи и т.д. Предлагаемая система криогенного обеспечения (СКО) позволяет снабжать потребители, использующие сверхпроводимость (как низко-, так и высокотемпературную), хладагентом с. высокой степенью готовности.

Цель изобретения — повышение надежности устройства ожижения, накопления и хранения хладагента за счет увеличения коэффициента его технического использования.

Для достижения поставленной цели резервная емкость выполняется с разделенными входом и выходом. Выход ожижителя соединяют с входом резервной емкости через первый вентиль. Выход емкости посредством второго вентиля соединяется с

„„5U,, 1818496 А1 (sl)s F 17 С 3/00, F 25 J 1/00 (57) Сущность изобретения: в устройстве используется резервная емкость, имеющая раздельные вход и выход, Выход ожижителя соединяют с входом резервной емкости, посредством второго вентиля. соединяют с входом раздаточного коллектора, Таким образом, обеспечивается резервированная структура системы ожижения, накопления и хранения хладагента с постоянно нагруженным резервом. При этом хладагент в емкости постоянно возобновляется, что позволяет поддерживать его параметры в заданных диапазонах. 1 ил. входом раздаточного коллектора. Введение связи выхода ожижителя с входом резерв. ной емкости позволяет получить так называемую дополнительно резервированную структуру СК0 с постоянно нагруженным резервом, что существенно снижает "неготовность" системы.

Существующие в настоящее время параметры надежности систем криогенного обеспечения достаточно низкие. В описываемом техническом решении резервуар находится в нагруженном состоянии. Заключенный B нем объем хладагента cflocoбен в течении заданного времени обеспечить работу сверхпроводящих потребителей; Тем самым исключаются перерывы в их питании хладагентом, связанные в прототипе с операциями по включению ненагруженного резерва;

При реализации данного технического решения, СКО оказывается также защищенной от возможных отказов.включающих клапанов, имеющих определенмыймоторесурс, 1818496

Изобретения здесь имеет место дополнительный (сверхсуммарный) эффект. В системе криогенного обеспечения-прототипе— не может быть достигнуто максимально возможное значение коэффициента технического использования, Коэффициент неготовности устройства, в сумме с коэффициентом ее технического использования равный единице, в предлагаемом техническом решении снижается почти в два раза.

Эффект от совокупного применения-новых средств не является простой суммой эффектов прототипа и новых признаков.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Оно состоит из ожижителя хладагента 1, соединенного своим выходом с входом резервной емкости 2 через первый вентиль 3.

Выход резервуара 2 соединяется посредством второго вентиля 4 с входом раздаточного коллектора 5. Данное устройство предусматривает одновременную работу ожижителя 1 и резервуара 2 в режиме нагруженного резерва. Все потребители обеспечиваются хладагентом через раздаточный коллектор 5.

Процессы ожижения рабочего тела, хранения и распределения его для криостатирования потребителей осуществляется следующим образом.

Хладагент с выхода ожижителя 1 поступает на раздаточный коллектор 5, а также вход резервной емкости 2 через открытый первый вентиль 3. После заполнения резервной емкости 2, хлада гент через второй вентиль 4 поступает на раздаточный коллектор

5, оттуда идет на потребители. Ожижитель 1 и раздаточный коллектор 5 в описываемом техническом решении конструктивно не отличаются от аналогичных устройств, использованных в прототипе.

Конструкция резервной емкости 2 должна быть изменена. В изобретении она должна иметь разделенные вход и выход, Наличие первого вентиля 3 позволяет выводить резервную емкость 2 для ремонта.

В этом случае в качестве первого вентиля следует использовать регулирующий клапан с приводом.

Второй вентиль 4 s описываемой ситуации предназначен для защиты емкости 2 от поступления в нее хладагента из ожижителя

1, Если ожижитель 1 выходит из строя или выводится для технического обслуживания, резервуар 2 способен обеспечить потребители запасным хладагентом в течении промежутка времени, достаточного для выявления неисправности в ожижителе 1 или техобслуживания. Перерывов в работе

СКО таким образом не будет.

Следует также отметить, что хладагент в емкости 2 постоянно возобновляется, Благодаря атому значения его параметров (температуры, давления, массы, паросодержания в газовой подушке и т.п.) поддерживаются а заданных пределах.

Коэффициент технического использования устройства-прототипа составляет

0,9978, а коэффициент неготовности соответственно 0,0022.

Коэффициент технического использования изобретения может быть определен по формуле

Кт.н, = 1 - Кн - 1 — (Рз + P4), где Рз — вероятность такого состояния неготовности устройства, когда ожижитель 1(резервуар 2) вышел из строя и происходит отказ оставшегося в резерве резервуара 2 (ожижителя 1);

Р4 — вероятность такого состояния неготовности устройства, когда ожижитель 1 (резервуар 2) выведен для технического обслуживания и происходит отказ оставшегося в работе резервуара 2 (ожижителя 1).

Поскольку в предлагаемом техническом решении конструкции ожижителя, клапанов и раздаточного коллектора оставлены без изменения по сравнению с прототипом, показатели надежности этих устройств остаются также неизменными. Если принять интенсивности потоков отказов, вывода на ремонт и восстановленный резервной емкости, использованной в настоящем техническом решении, равными таким .же показателям для емкости, использованной в прототипе (в обоих случаях принимались равным соответствующим показателям ожижителя), то Рз и Р4 для предполагаемого изобретения останутся неизменными. Это значит, что коэффициент технического использования соответственно — 0,9988.

Расчеты свидетельствуют, что значение коэффициента технического использования предполагаемого изобретения выше чем у прототипа.

Формула изобретения. Устройство накопления, хранения и подачи хладагента потребителям, состоящее из резервной емкости, ожижителя хладагента, выход которого соединен с входом раздаточного коллектора, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения его надежности за счет увеличения коэффициента технического использования устройства, выход ожижителя через первый вентиль соединен с входом резервной емкости. выход которой посредством второго вентиля соединен с входом раздаточного коллектора.

1818496 //юдшп зОШОЦ

Составитель О.Марцинковский

Техред М.Моргентал Корректор i T.Вашкович

Редактор Т.Горячева

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1932 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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