Устройство подачи хладагента потребителю

 

и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

{21) 5002020/06

{22) 06.0991

{46) 30.11.93 Бюп. Йа 43-44

PB) Таланов Борис Петрович

{S4) УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ ХЛАДАГЕНТА ПОТРЕ6ИТЕЙЮ

f57) Использование: в средних и мелких произво(19) R (и) 2003933 Cl (51) 5 F25B19 00 F25 $ 19/02 дствах, машиностроении, пищевой промышленности, медицинской техники. Сущность изобретения: сжиженный газ, который размещен в сосуде Дьюара, подвергается изменяющемуся по потребности тепловому потоку за счет изменения эквивалентного термического сопротивления его стены 1 ил.

2003933

Изобретение относится к области криогенной техники и служит для отвода тепловой ""-,íåðãèè от потребителя.

Изобретение может быть использовано для охлаждения обьекта с заданной скоростью отвода тепловой энергии и найдет применение в различных технологических процессах пищевой промышленности, технологии машиностроения, медицинской техники и в области ядерной физики при использовании ускорителей с высокой степенью разрежения в ускорительной камере.

В машиностроении, в частности, изобретение может быть использовано для охлаждения охватываемой детали перед ее установкой в охватывающую деталь, Т.к, детали имеют различную массу и требуют различную мощность теплоотвода, то подача хладагента влияет на производигельность процесса.

Известно устройство подачи хладагента в бытовом холодильнике (например, холодильник "ЗИЛ"), которое содержит теплообенник в полос и холодильника, источник хладагента в виде газа с низкой температурой, который периодически подключается к холодильной камере. Холодильная камера оснащена датчиком температуры выше допустимой, подключает источник к теплообменнику включением компрессора.

Недостатками описанной системы следует считать следующее: невозможность получить мощный тепловой поток, например, для охлаждения массы в 20 кг в течение нескольких секунд; источник хладагента имеет постоянную производительность, т.к, двигатель, соединенный с компрессором, имеет постоянную мощность и число оборотов.

Известно устройство для хранения сжиженных газов, которое выполнено в виде сосуда Дьюара и содержит емкость для размещения сжиженного газа, которая окружена второй оболочкой, между емкостью и оболочной образована вакуумная полость, а сам сосуд снабжен магистралью для подачи хладагента потребителю (например, вакуумной ловушке, которая установлена после диффузионного насоса и служит для сверхвысокого вакуума) или соединяет полость сосуда с атмосферой при перевозке для поддержания атмосферного давления паров сжиженного газа, чтобы избежать взрыва.

Недостатком такой системы следует считать нерегулируемый тепловой поток, т.к. испарение сжиженного газа определяется только двумя параметрами — эквивалентным термическим сопротивлением теплоизоляции сосуда, включащая вакуумную полость, и температурой внешней среды (атмосферное давление будет сказываться мало).

Целью изобретения является изменение газового потока хладагента в широком диапазоне от интенсивного испарения с поверхности сжиженного газа.

Поставленная цель достигается тем, что сосуд дополнительно оснащен двумя магистралями с запорной и регулирующей аппа1О ратурой, которые соединяют вакуумную полость с вакуумной системой и источником газовой средь!.

На чертеже представлена схема предлагаемогоо устройства.

15 Устройство содержит сосуд 1, в котором размещен сжиженный газ 2. Вокруг сосуда

1 размещена вакуумная полость 3, образованная сосудом 1 и оболочкой 4.

Снаружи оболочки 4 обычно имеется

2О теплоизоляция (не показана) для снижения тепловых потерь через поверхность, На выходе сосуда 1 имеется магистраль 5 с обратным клапаном 6, Магистраль 5 соединяет внутреннюю полость сосуда 1 собъемом или

25 телом, от которого отводится тепло (далее обьект 7). Объект 7 имеет предохранительный клапан 8. Рассмотрим случай, когда объект 7 — полая камера, в которую помещается охлажденная деталь для осуществле3О ния сопряжения с охватывающей с гарантированным натягом, а сама деталь является охватываемой. Т.к. в объекте может быть и жидкая среда, то обратный клапан 6 предотвращает попадание жидкости непос35 редственно в сосуд 1, т.е. рассматривается универсальный обьект 7 (камера).

Полость 3 соединена магистралями 9,10 ,с источником газа 11 через натекатель 12, электрически управляемый клапан 13 и редуктор 14 и с вакуумной системой 15 через электрически управляемый клапан 16.

Действует устройство следующим образом.

Деталь помещается в обьект 7 и он гер45 метизируется, В полости 3 в начальный момент создан глубокий вакуум, т.к. клапан 16 открыт. В этот момент испарение жидкости

2 минимально. Для быстрого охлаждения детали (обьекта 7) открывается клапан 13, 5О натекатель 12 заранее установлен на определенный эквивалентный диаметр, газ начинает поступать из источника газа 11 через редуктор 14 в полость 3, Ml.HoB8HHo изменяется эквивалентное

55 термическое сопротивление сосуда 1, жидкость 2 вскипает, газ поступает через обратный клапан 6 и магистраль 5 к объекту 7.

Повышение давления в объекте ограничено . предохранительным клапаном. После отвода тепловой энергии от обьекта 7 клапан 13

2О03933

Формула изобретения 20 равляющую аппаратуру отличающееся тем, что сосуд дополнительно содержит

УСТР(ЯСТВО ПОДАЧИ ХЛАДАГЕНТА две магистрали с запорной и регулируюПОТР1=8 1Т --д О, включающее источник щей аппаратурой, которые соединяют вахладатента в виде сосуда с вакуумной по-: куумную полость с вакуумной системой и лостыо, соединительные магистрали, уп-25 источником газовойсреды.

Составитель Б. Тала

Редактор Н. Цалихина Техред М.Моргентал

Корректор Н. Милюкова

Заказ 3321

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 перекрывается, а клапан 16 открывается и разрежение и он является откачивающей полость 3 соединяется с вакуумной систе- системой). мой 15, 8 полости 3 опять создается глубо- Управление всей системой должно осукий вакуум, термическое сопротивление ществляться в автоматическом режиме от сосуда 1 резко возрастает и кипение пре- 5 заданных интервалов времени, когдатехникращается. Деталь удаляется из объекта 7, ческий процесс отработан. Система управВ качестве источника сжиженного rasa ления не показана, т.к, может быть под давлением может быть использован выполнена различным образом и не являетбалланс ксеноном, Ксенон предпочтителен, ся предметом изобретения. т.к. его атомный вес большой и это позволя- 10 ет избежать очень резкйй тепловой удар, а Таким образом, устройство позволяет сам газ является нейтральнйм, Однако вы-. регулировать тепловой поток от обьекта в бор газа зависит от конкретных условий и широком диапазоне, который ограничен связан со скоростью осуществления про-. только максимальнодопустимым тепловым цесса. - 15 потоком.

Вакуумная система может включать рессивер, чтобы не быть постоянно включен- (56} БСЭ. M.: Советская энциклопедия, 1957; ной (р рессивере создается необходимое . т; 13, с; 429.