Способ охлаждения газа и установка для его осуществления

 

(ю) <и) (E((F1% I (Д0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОПИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЩОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 21 84281/06 (22) 27.10.75 (46) 15.1293 Бюл. Na 45-46 (72) 8ознесенский 8.8„Масюк АМ. (54) СПОСОБ ОХЛА ;., ЕНИЯ ГАЗА И УСТАН0ВКА ДЛЯ ЕГО 0: йЦЕСТВЛЕНИЯ (57) 594808

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано при воспроизведении программных режимов охлаждения элементов сверхзвуковых летательных аппаратов, при охлаждении аппаратуры в климатических установках, а также при испытании материалов.

Известен способ охлаждения газа путем смешения его с жидким хладоагентом, Заключающийся в том, что в поток газа через форсунки..в распыленном состоянии подают жидкий хладоагент, например азот.

Температуру потока газа регулируют величиной расхода жидкого хладоагента.

Для реализации способа применяют установки, содержащие сосуды Дьюара (или танки с жидким хладоагентом), смесительную камеру с форсункой для распыления жидкого хладоагента в потоке охлаждаемого газа, сосуды высокого давления или насосы для подачи жидкого хладоагента к форсункам, патрубки для подачи жидкого хладоагента к форсункам, патрубки для ввода теплого и вывода охлажденного газа.

Недостатком такого способа являются большие потери в форсунках на испарение жидкого хладоагента.

Установка, в которой реализуется известный способ, сложна и имеет невысокую надежность из-за большого количества вспомогательных агрегатов.

Цель изобретения — повышение экономичности и упрощение процесса охлаждения.

Это достигают тем, что смешение газа с хладоагентом и охлаждение его до заданной температуры производят путем полного или частичного барботировэния газа через слой жидкого хладоагента, Способ охлаждения газа реализуют в установке, содержащей смесительную камеру с патрубками для ввода теплого и вывода охлажденного газа, Смесительная камера выполнена в виде частично заполненной жидким хладагентом емкости, а патрубок ввода теплого газа подключен к ее жидкостной полости и снабжен на выходном участке перфорированным коллектором, при этом патрубки ввода теплого и выводы охлажденного газа соединены байпасным трубопроводом с установленным на нем вентилем, На чертеже изображена принципиальная схема установки.

Установка содержит пэтрубок 1 ввода теплого газа. выходнои участок 2 которого

50 снабжен перфорированным коллектором 3. установленным в донной части жидкой полости 4 смесительной камеры 5. Патрубок 6 вывода охлажденного газа соединен с газовой полостью 7 смесительной камеры, при этом патрубки ввода теплого и вывода охлажденного газа соединены байпэсным трубопроводам 8 с установленным на нем вентилем 9, которым регулируют температуру охлажденного газа.

Установка работает следующим образом, Б патрубок 1 подают газ, который через выходной участок 2 поступает в перфорированный коллектор 3 и через отверстия в коллекторе в виде пузырьков начинает барботировать через слой жидкого хладоагента. При барботировании газа происходит его охлаждение путем контактного соприкосновения с жидким хладоагентом и за счет использования теплоты испарения жидкого хладоагента. Охлажденный газ по.ступает в газовую полость 7 смесительной камеры, где дополнительно охлаждается за счет смешения его с парами жидкого хладоагента, и через патрубок 6 вывода охлажденного газа поступает к потребителю.

Температуру охлажденного газа регулируют путем перепуска части теплого газа через байпасный трубопровод 8 (частичное барботирование) с помощью вентиля 9.

Преимуществами описываемого способа и установки для его осуществления являются; упрощение процесса охлаждения газа (отсутствие распыливающих форсунок, насосов, баллонов, арматуры и пр,); уменьшение затрат на проведение испытаний в результате снижения расхода жидкого хла-, доагента за счет уменьшения тепловых потерь (экспериментально установлено, что затраты на проведение испытаний сокращаются на 207 по сравнению с известным способом); снижение стоимости установки эа счет исключения системы распыливания жидкого хладоагента (насосов, форсунок, арматуры и пр.), уменьшение габаритов установки и упрощение системы автоматики, что приводит к повышению экономичности и надежности установки, (56) Старчевский И.П, Создание и исследование установки азотного программного охлаждения для испытаний элементов авиационных конструкций. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Одесса:

ОТИХП, 1974, с. 13-21.

594808

Р.пожженный газ

Подача зара

Составитель, Редактор О.Кузнецова Техред M.Ìîðãå ген тал КоРРектоР М.Куль

Заказ 3347

Ти аж ираж Подписное

НПО иПоиск" Роспатента

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

П роиаеодстеенно-иадателлскии комбинат "Патент" агент, г. Ужгород, ул.гагарина, 101

Формула изобретения

1. Способ охлаждения газа путем его смешения с кипящим хладагентом, например жидким азотом, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и упрощения проведения процесса, смешение газа с хладагентом и охлаждение его до заданной температуры производят путем полного или частичного барботирования газа через слой жидкого хладагента.

2, Установка для охлаждения газа, содержащая смесительную камеру с патрубкеми для ввода теплого и вывода охлажденного газа, отличающаяся тем. что смесительная камера выполнена в виде частично заполненной жидким хяадагентом

5 емкости и патрубок ввода теплого газа подключен к ее жидкостной полости и снабжен на выходном участке перфорированным коллектором, 3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что патрубки ввода теплого и вывода ох лажденного газа соединены байпасным трубопроводом с установленным на нем вентилем, å