ES2210064T3 - Sistema refrigerador magnetico con enfriamiento anterior de fluido refrigerante multicomponente. - Google Patents
Sistema refrigerador magnetico con enfriamiento anterior de fluido refrigerante multicomponente.Info
- Publication number
- ES2210064T3 ES2210064T3 ES01111848T ES01111848T ES2210064T3 ES 2210064 T3 ES2210064 T3 ES 2210064T3 ES 01111848 T ES01111848 T ES 01111848T ES 01111848 T ES01111848 T ES 01111848T ES 2210064 T3 ES2210064 T3 ES 2210064T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- fluid
- cooling
- heat exchanger
- component
- bed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 113
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 27
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 12
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 12
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 9
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- CVLNPENSSAFKOZ-UHFFFAOYSA-N gadolinium nickel Chemical compound [Ni].[Gd] CVLNPENSSAFKOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- -1 fluorocarbons Chemical compound 0.000 description 1
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
- F25B25/005—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
- F25B9/006—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant containing more than one component
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
- F25J1/0005—Light or noble gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
- F25J1/0005—Light or noble gases
- F25J1/0007—Helium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
- F25J1/0005—Light or noble gases
- F25J1/001—Hydrogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
- F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
- F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
- F25J1/0097—Others, e.g. F-, Cl-, HF-, HClF-, HCl-hydrocarbons etc. or mixtures thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0225—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using other external refrigeration means not provided before, e.g. heat driven absorption chillers
- F25J1/0227—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using other external refrigeration means not provided before, e.g. heat driven absorption chillers within a refrigeration cascade
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
- F25B2321/002—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects by using magneto-caloric effects
- F25B2321/0022—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects by using magneto-caloric effects with a rotating or otherwise moving magnet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
- F25J2215/32—Neon
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2270/00—Refrigeration techniques used
- F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration
- F25J2270/908—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration by regenerative chillers, i.e. oscillating or dynamic systems, e.g. Stirling refrigerator, thermoelectric ("Peltier") or magnetic refrigeration
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
Un método para proporcionar refrigeración a una temperatura muy fría, que comprende: (A) comprimir un fluido refrigerante multicomponente (312), enfriar el fluido refrigerante multicomponente comprimido para producir fluido refrigerante multicomponente enfriado (315), y expandir el fluido refrigerante multicomponente enfriado; caracterizado por: (B) magnetizar un lecho regenerador (1) de un sistema refrigerador magnético (302), para calentar el lecho regenerador, calentar el fluido de trabajo haciéndolo pasar a través del sistema refrigerador magnético (302), y pasar a continuación el fluido de trabajo desde el sistema refrigerador magnético en intercambio de calor indirecto con el fluido refrigerante multicomponente expandido enfriado para producir fluido de trabajo enfriado; (C) desmagnetizar el lecho regenerador (1) para enfriar el lecho del regenerador, y hacer pasar fluido de trabajo enfriado a través del sistema refrigerador magnético para enfriar adicionalmente el fluido de trabajo de forma que quede a una temperatura muy fría; y (D) hacer pasar refrigeración desde el fluido de trabajo a temperatura muy fría a una carga de calor (326).
Description
Sistema refligerador magnético con enfriamiento
anterior de fluido refrigerante multicomponente.
Esta invención se refiere en forma general a la
refrigeración, y en forma más particular, a la generación y
suministro de refrigeración a temperatura muy baja, tal como para
licuar gases tales como el hidrógeno.
La licuación de ciertos gases como el neón,
hidrógeno y helio requiere la generación de refrigeración a muy baja
temperatura. Por ejemplo, a la presión atmosférica, el neón se licúa
a 27,1 K, el hidrógeno a 20,39 K, y el helio a 4,21 K. La
generación de dicha refrigeración a temperatura muy baja es muy
cara. En la medida en la que el uso de fluidos tales como el neón,
hidrógeno y helio se hace cada vez más importante en campos tales
como la generación de energía, la transmisión de energía, y la
electrónica, cualquier mejora de los sistemas para la licuación de
tales fluidos sería muy deseable. Se conocen sistemas que generan
refrigeración a muy bajas temperaturas (véase el documento
US-A-4 702 090 y
US-A-6041621), pero generalmente son
efectivos sólo a escala relativamente pequeña.
En consecuencia, es un objeto de esta invención
proporcionar un sistema que pueda generar y suministrar
refrigeración en forma eficaz a muy baja temperatura.
Es otro objeto de esta invención proporcionar un
sistema mejorado para generar refrigeración suficiente para licuar
fluidos difíciles de licuar, tales como neón, hidrógeno o
helio.
Es otro objeto adicional de esta invención
proporcionar un sistema para licuar fluidos difíciles de licuar,
tales como neón, hidrógeno o helio que pueda funcionar a un nivel
de producción relativamente elevado.
Los anteriores y otros objetos, que se harán
evidentes a los expertos en esta técnica al leer esta descripción,
se alcanzan mediante la presente invención, un aspecto de la cual
es:
Un método para proporcionar refrigeración a una
temperatura muy fría, que comprende:
(A) comprimir un fluido refrigerante
multicomponente, enfriando el fluido refrigerante multicomponente
comprimido para producir fluido refrigerante multicomponente
enfriado, y expandir el fluido refrigerante multicomponente
enfriado;
(B) magnetizar un lecho regenerador de un sistema
refrigerador magnético para calentar el lecho regenerador,
calentando el fluido de trabajo haciéndolo pasar a través del
sistema refrigerador magnético, y pasar a continuación el fluido de
trabajo desde el sistema de refrigeración magnético en intercambio
de calor indirecto con el fluido refrigerante multicomponente
expandido enfriado para producir fluido de trabajo enfriado;
(C) desmagnetizar el lecho regenerador para
enfriar el lecho del regenerador y hacer pasar fluido de trabajo
enfriado a través del sistema de refrigerador magnético para
enfriar adicionalmente el fluido de trabajo de forma que quede a una
temperatura muy fría; y
(D) hacer pasar refrigeración desde el fluido de
trabajo a temperatura muy fría a una carga de calor.
Otro aspecto de la invención es:
Un aparato para proporcionar refrigeración a una
temperatura muy fría, que comprende:
(A) un compresor, un intercambiador de calor de
fluido refrigerante multicomponente, medios para hacer pasar fluido
desde el compresor al intercambiador de calor de fluido
refrigerante multicomponente, un dispositivo de expansión, y medios
para hacer pasar fluido desde el intercambiador de calor de fluido
refrigerante multicomponente al dispositivo de expansión;
(B) un intercambiador de calor de temperatura
intermedia y medios para hacer pasar fluido desde el intercambiador
de calor de fluido refrigerante multicomponente al intercambiador
de calor de temperatura intermedia;
(C) un sistema de refrigerador magnético que
comprende un lecho de material de lecho magnetizable, medios para
magnetizar el material de lecho magnetizable, medios para hacer
pasar fluido desde el sistema refrigerador magnético al
intercambiador de calor de temperatura intermedia y medios para
hacer pasar fluido desde el intercambiador de calor de temperatura
intermedia al sistema refrigerador magnético; y
(D) una carga de calor y medios para hacer pasar
fluido desde el sistema refrigerador magnético al intercambiador de
calor con la carga de calor.
Tal como se usa aquí, el término "fluido
refrigerante multicomponente" significa un fluido que comprende
dos o más especies y es capaz de generar refrigeración.
Tal como se usa aquí, el término "refrigerante
de carga variable" significa una mezcla de dos o más componentes
en proporciones tales que la fase líquida de éstos componentes
experimenta un cambio de temperatura continuo y creciente entre el
punto de burbujeo y el punto de rocío de la mezcla. El punto de
burbujeo de la mezcla es la temperatura, a una presión determinada,
en la que la mezcla se encuentra en su totalidad en fase líquida,
pero la adición de calor iniciará la formación de una fase de vapor
en equilibrio con la fase líquida. El punto de rocío de la mezcla es
la temperatura, a una presión determinada, en la que la mezcla está
toda ella en fase de vapor, pero la extracción de calor iniciará la
formación de una fase líquida en equilibrio con la fase de vapor.
Por tanto, la región de temperatura entre el punto de burbujeo y el
punto de rocío de la mezcla es la región en la que coexisten ambas
fases de líquido y de vapor en equilibrio. En la práctica de esta
invención, las diferencias de temperatura entre el punto de
burbujeo y el punto de rocío para la carga de refrigeración variable
es generalmente al menos 10ºC, preferiblemente por lo menos de
20ºC, y más preferiblemente al menos 50ºC.
Tal como se usa aquí, el término "temperatura
muy fría" significa temperaturas de 90 K o menos.
Tal como se usa aquí, el término "intercambio
de calor indirecto" significa llevar fluidos a una relación de
intercambio de calor en una relación sin contacto físico alguno ni
entremezcla de los fluidos entre sí.
Tal como se usa aquí, el término "intercambio
de calor directo" significa la transferencia de refrigeración
mediante el contacto entre los entes de enfriamiento y
calentamiento.
Tal como se usa aquí, el término "expansión"
significa efectuar una reducción de presión.
Tal como se usa aquí, el término "gas
atmosférico" significa uno de los siguientes: nitrógeno
(N_{2}), argón (Ar), criptón (Kr), xenón (Xe), neón (Ne), monóxido
de carbono (CO), dióxido de carbono (CO_{2}), oxígeno (O_{2}),
deuterio (D_{2}), hidrógeno (H_{2}) y helio (He).
Tal como se usa aquí, el término
"magnetizar" significa inducir propiedades magnéticas en una
sustancia mediante el uso de un campo eléctrico aplicado
externamente.
Tal como se usa aquí, el término "carga
térmica" significa la aplicación de una cantidad determinada de
calor a un cuerpo o sustancia particular.
La Figura 1 es una representación esquemática
simplificada de una realización preferida de la invención.
La Figura 2 es una representación en corte
transversal de una realización de un sistema de refrigeración de
regenerador magnético activo que se puede usar en la práctica de
esta invención.
La Figura 3 es una representación esquemática
simplificada de otra realización preferida de la invención que es
particularmente útil para la licuación de un gas de proceso.
En general, la invención comprende la generación
de refrigeración a temperaturas muy frías usando un sistema de
refrigeración con un fluido refrigerante multicomponente y un
sistema de refrigeración de regenerador magnético activo. El sistema
de fluido refrigerante multicomponente está integrado con el
sistema de regenerador magnético en una manera definida mediante la
cual se rechaza el calor del sistema de regenerador magnético al
sistema de fluido refrigerante multicomponente, permitiendo la
generación de refrigeración a una temperatura muy fría para una
carga de calor tal como para poner una cantidad de fluido producto
relativamente grande en condiciones muy frías.
La invención se describirá con mayor detalle
haciendo referencia a los dibujos. Haciendo referencia a
continuación a la Figura 1, el fluido refrigerante multicomponente
en la corriente 310 se comprime en el compresor 313 desde 3,45 a
6,89 bar (50 a 100 libras por pulgada cuadrada absolutas, psia). El
fluido refrigerante multicomponente útil en la práctica de esta
invención comprende generalmente al menos un gas atmosférico,
preferiblemente nitrógeno, argón y/o neón, y preferiblemente al
menos un compuesto que contenga flúor y tenga hasta seis átomos de
carbono, tal como los fluorcarbonos, los hidrofluorcarbonos y los
hidrofluoréteres, y/o al menos un hidrocarburo que tenga hasta
cinco átomos de carbono.
Una realización preferible del fluido
refrigerante multicomponente útil en la práctica de esta invención
comprende al menos dos componentes del grupo que consiste en los
fluorcarbonos, los hidrofluorcarbonos, los fluoréteres y los
hidrofluoréteres.
Otra realización preferible del fluido
refrigerante multicomponente útil en la práctica de esta invención
comprende al menos un componente del grupo que consiste en los
fluocarbonos, los hidrofluorcarbonos, los fluoréteres y los
hidrofluoréteres y al menos un gas atmosférico.
Otra realización preferible del fluido
refrigerante multicomponente útil en la práctica de esta invención
comprende al menos dos componentes del grupo que consiste en los
fluorcarbonos, los hidrofluorcarbonos, los fluoréteres y los
hidrofluoréteres y al menos dos gases atmosféricos.
Otra realización preferible del fluido
refrigerante multicomponente útil en la práctica de esta invención
comprende al menos un fluoréter y al menos un componente del grupo
que consiste en los fluorcarbonos, los hidrofluorcarbonos, los
fluoréteres y los gases atmosféricos.
En una realización preferida el fluido
refrigerante multicomponente consiste sólo en fluorcarbonos. En
otra realización preferida el fluido refrigerante multicomponente
consiste sólo en fluorcarbonos e hidrofluorcarbonos. En otra
realización preferida el fluido refrigerante multicomponente
consiste sólo en fluocarbonos y gases atmosféricos. En otra
realización preferida el fluido refrigerante multicomponente
consiste sólo en fluorcarbonos, hidrofluorcarbonos, fluoréteres e
hidrofluoréteres. En otra realización preferida el fluido
refrigerante multicomponente consiste sólo en fluorcarbonos,
fluoréteres, hidrofluoréteres y gases atmosféricos.
El fluido refrigerante multicomponente útil en la
práctica de esta invención puede contener otros componentes tales
como hidroclorofluorcarbonos y/o hidrocarburos. Preferiblemente, el
fluido refrigerante multicomponente no contiene
hidroclorofluorcarbonos. En otra realización preferida de la
invención, el fluido refrigerante multicomponente no contiene
hidrocarburos. Más preferiblemente el fluido refrigerante
multicomponente no contiene ni hidroclorofluorcarbonos ni
hidrocarburos. Más preferiblemente el fluido refrigerante
multicomponente es no tóxico, no inflamable, y no consumidor de
ozono, y más preferiblemente cada componente del fluido
refrigerante multicomponente es un fluorcarbono, un
hidrofluorcarbono, un fluoréter, o un gas atmosférico.
El fluido refrigerante multicomponente 312
comprimido se enfría a continuación quitando el calor de compresión
en el enfriador 313 por intercambio de calor indirecto con un
fluido de enfriamiento adecuado, tal como agua de refrigeración, y
el fluido refrigerante multicomponente 314 resultante se hace pasar
a través de un intercambiador de calor 301 en el que se enfría por
intercambio de calor indirecto con fluido refrigerante
multicomponente que se está calentando, tal como se describirá a
continuación. El fluido refrigerante multicomponente enfriado 315
se hace pasar desde el intercambiador de calor 301 al dispositivo
de expansión 316, el cual es preferiblemente una válvula de
expansión, en la que es estrangulado a una presión inferior con lo
cual desciende su temperatura. La reducción de temperatura del
fluido refrigerante multicomponente como consecuencia de su
expansión en el dispositivo de expansión 316 sirve para enfriar,
generalmente hasta condensar al menos parcialmente, y sirve
preferiblemente para condensar totalmente el fluido refrigerante
multicomponente. Este fluido refrigerante multicomponente
resultante se hace pasar a continuación por la línea 317 al
intercambiador de calor 303 de temperatura intermedia. Generalmente
la temperatura del fluido enfriado expandido en la corriente 317
está dentro del intervalo de 50 a 250K.
El sistema de refrigerador magnético 302
comprende una envolvente que contiene material de lecho
magnetizable. Se pueden usar para el sistema de refrigerador
magnético de esta invención uno o más lechos de material de lecho
magnetizable. Entre los materiales de lecho magnetizable adecuados
que se pueden usar en la práctica de esta invención, se pueden
enumerar GdNi_{2}, GdZn_{2}, GdTiO_{2}, Gd_{2} Ni_{17},
GdAl_{2}, GdMg, GdCd, Gd_{4}Co_{3}, GdGa, Gd_{5}Si_{4} y
GdZn.
El lecho de material magnetizable se magnetiza
por tanto sirviendo para elevar la temperatura del lecho. El fluido
de trabajo, tal como, por ejemplo, helio, neón, nitrógeno, argón,
metano, tetrafluoruro de carbono, fluorcarbonos, bidrofluorcarbonos,
fluoréteres e hidrofluoréteres, se usa para la transferencia de
calor con el lecho.
El fluido de trabajo 327 se pasa a través del
sistema 302 y emerge de allí como fluido de trabajo caliente 320. El
fluido de trabajo caliente 320 se hace pasar a través de la bomba
321 y luego como corriente 322 se pasa al intercambiador de calor
303 de temperatura intermedia, en el que se enfría por intercambio
de calor indirecto con fluido refrigerante multicomponente que se
calienta, el cual fue suministrado al intercambiador de calor 303
de temperatura intermedia en la corriente 317. El fluido
refrigerante multicomponente calentado que resulta sale del
intercambiador de calor 303 de temperatura intermedia en la
corriente 318 y se hace pasar al intercambiador de calor 301 de
fluido refrigerante multicomponente. Dentro del intercambiador de
calor 301 de fluido refrigerante multicomponente, el fluido
refrigerante multicomponente se calienta todavía más por
intercambio de calor indirecto con el fluido refrigerante
multicomponente aportado al intercambiador de calor 301 en la
corriente 314, tal como se trató anteriormente, y el fluido
refrigerante multicomponente todavía más caliente resultante se
hace pasar desde el intercambiador de calor 301 por la línea 310 al
compresor 313 y comienza de nuevo el ciclo de refrigeración de
enfriamiento anterior del fluido refrigerante multicomponente.
Conforme el fluido de trabajo pasa a través del
intercambiador de calor 303 de temperatura intermedia, es enfriado a
una temperatura intermedia, emergiendo de allí como fluido de
trabajo 324 a temperatura intermedia, que tiene generalmente una
temperatura en el intervalo de 50 a 250 K.
El lecho del sistema refrigerador magnético 302
se desmagnetiza enfriando por tanto el material del lecho. El fluido
de trabajo 324 a temperatura intermedia pasa al sistema 302 y lo
atraviesa y es enfriado adicionalmente en el proceso. El fluido de
trabajo todavía más frío resultante emerge del sistema 302 como un
fluido de trabajo 325 a temperatura muy fría, que puede estar en
forma gaseosa, líquida o de mezcla de fases.
El fluido de trabajo 325 a temperatura muy fría
se lleva a intercambio de calor con una carga térmica pasando
refrigeración de esta forma del fluido de trabajo a temperatura muy
fría a la carga térmica. El intercambio de calor puede ser indirecto
o directo. En la Figura 1, la carga térmica está representada
mediante una flecha designada como Q y el intercambio de calor está
representado por el intercambiador de calor 326. Los ejemplos de
cargas térmicas en la práctica de esta invención incluyen
acondicionadores de aire para el enfriamiento de viviendas,
oficinas, edificios y automóviles; frigoríficos domésticos o
comerciales para el enfriamiento de alimentos, congeladores de
alimentos para congelar alimentos; licuadores para gases
industriales tales como gas natural, oxígeno, nitrógeno, argón y
neón; bombas de calor; condensadores de agua; y enfriadores tales
como los que se pueden emplear en los sistemas de separación y
tratamiento de residuos. El intercambio de calor en el
intercambiador de calor 326 podría realizarse también con un fluido
refrigerante multicomponente en un circuito de refrigeración usado
para generar refrigeración para temperaturas todavía más bajas. El
intercambio de calor con la carga térmica calienta el fluido de
trabajo, y el fluido de trabajo 327 resultante se pasa a un sistema
refrigerador magnético 302 para que se caliente en la forma que se
describió anteriormente, y empieza de nuevo el ciclo de
refrigeración a una temperatura muy fría.
La refrigeración magnética funciona según el
efecto magnetocalórico. La temperatura de un lecho de partículas
magnéticas se somete a la aplicación de un campo magnético. El
resultado en cuanto a temperatura de aplicar un campo magnético a
una partícula magnética es extremadamente rápido. Típicamente se usa
gas helio como un fluido de transferencia de calor para desplazar
el calor de refrigeración generado por las partículas magnéticas al
fluido de trabajo.
En la Figura 2 se muestra un sistema de
refrigeración de regenerador magnético activo, útil en la práctica
de esta invención. Haciendo referencia ahora a la Figura 2, el
sistema incluye un lecho magnético 1, granular, poroso, un
electroimán fuerte desplazable o imán de superconductividad 2, dos
pistones 3 y 4, un intercambiador de calor frío 5, y un
intercambiador de calor caliente 6. El espacio vacío que rodea a
las partículas del lecho magnético en el lecho 1 y el volumen de los
cilindros 7 y 8 de pistón se llenan con gas helio a presión. El
lecho magnético 1 puede estar compuesto de cierto número de
materiales magnéticos diferentes; el gadolinio níquel (GdNi_{2})
es un ejemplo. En otras realizaciones de sistemas de refrigeración
magnética, se puede emplear más de un imán desplazable, o pueden
ser desplazables los propios lechos de material magnetizable.
Al comienzo del ciclo, el intercambiador de calor
frío 5 está inicialmente a una temperatura baja, por ejemplo 40 K, y
el intercambiador de calor caliente 6 está a una temperatura más
caliente, por ejemplo 70 K. Se desplaza el imán 2 hacia la derecha
y de este modo se aumenta el campo magnético que rodea al lecho 1 de
regenerador magnético. El efecto magnetocalórico hace que cada
partícula magnética del lecho 1 se caliente ligeramente. Los
pistones 3 y 4 se desplazan a su posición derecha extrema haciendo
que el gas helio encerrado fluya desde el cilindro de la izquierda
7, a través del intercambiador de calor frío 5, del lecho 1 de
refrigerador magnético y del intercambiador de calor caliente 6
para llenar el volumen del cilindro 8. Las partículas del lecho 1
se enfrían por el gas que fluye, y el gas a su vez se calienta. Se
transfiere calor del gas al fluido de trabajo conforme el gas fluye
a través del intercambiador de calor caliente 6. Cuando los
pistones han alcanzado su posición extrema derecha, el flujo de gas
se detiene y se retira el campo magnético volviendo a colocar el
imán 2 en el extremo de la izquierda, enfriando el lecho 1 por el
efecto magnetocalórico. Los pistones 3 y 4 se desplazan hacia atrás
a sus posiciones extremas de la izquierda, haciendo que el gas
helio fluya desde el cilindro 8, a través del intercambiador de
calor caliente 6, del lecho 1 del refrigerador magnético y del
intercambiador de calor frío 5, al volumen del cilindro 7. El gas
helio se enfría conforme pasa a través del lecho 1 y se calienta
conforme pasa por el intercambiador de calor frío 5, al enfriar por
intercambio de calor indirecto el fluido de trabajo que pasa a
través del mismo.
Aunque se ha descrito la invención en detalle con
referencia a una realización preferida determinada, los expertos en
la técnica reconocerán que existen otras realizaciones de la
invención dentro del objeto de las reivindicaciones.
Otra realización semejante se ilustra en la
Figura 3. Los números de la Figura 3 son los mismos que los de la
Figura 1 para los elementos comunes, y dichos elementos comunes no
se describirán nuevamente en detalle. La realización ilustrada en la
Figura 3 es particularmente aplicable a la licuación de un gas de
proceso tal como el oxígeno, nitrógeno, argón o gas natural.
Haciendo referencia ahora a la Figura 3, la corriente de gas de
proceso 400 se preenfría en un intercambiador de calor 301 por
intercambio de calor indirecto con el fluido refrigerante
multicomponente, y a continuación, como corriente 401, se enfría
adicionalmente en el intercambiador de calor 303 por intercambio de
calor indirecto tanto con el fluido refrigerante multicomponente
como con el fluido de trabajo procedente del sistema del
refrigerador magnético. El gas de proceso 402 resultante es
condensado, al menos parcialmente, en el sistema 302, y se pasa a
continuación, como corriente 403, al intercambiador de calor 326
como carga térmica donde la licuación del gas de proceso se
concluye con el posible subenfriamiento del fluido de proceso
condensado. La corriente 404 resultante gas de proceso licuado se
pasa a continuación a almacenamiento o se recupera de otra
manera.
Claims (10)
1. Un método para proporcionar refrigeración a
una temperatura muy fría, que comprende:
(A) comprimir un fluido refrigerante
multicomponente (312), enfriar el fluido refrigerante
multicomponente comprimido para producir fluido refrigerante
multicomponente enfriado (315), y expandir el fluido refrigerante
multicomponente enfriado; caracterizado por:
(B) magnetizar un lecho regenerador (1) de un
sistema refrigerador magnético (302), para calentar el lecho
regenerador, calentar el fluido de trabajo haciéndolo pasar a
través del sistema refrigerador magnético (302), y pasar a
continuación el fluido de trabajo desde el sistema refrigerador
magnético en intercambio de calor indirecto con el fluido
refrigerante multicomponente expandido enfriado para producir fluido
de trabajo enfriado;
(C) desmagnetizar el lecho regenerador (1) para
enfriar el lecho del regenerador, y hacer pasar fluido de trabajo
enfriado a través del sistema refrigerador magnético para enfriar
adicionalmente el fluido de trabajo de forma que quede a una
temperatura muy fría; y
(D) hacer pasar refrigeración desde el fluido de
trabajo a temperatura muy fría a una carga de calor (326).
2. El método de la reivindicación 1 en el que el
fluido refrigerante multicomponente expandido está al menos
parcialmente condensado.
3. El método de la reivindicación 1 en el que el
fluido refrigerante multicomponente expandido está completamente
condensado.
4. El método de la reivindicación 1 en el que el
fluido refrigerante multicomponente comprende al menos un gas
atmosférico.
5. El método de la reivindicación 1 en el que el
fluido refrigerante multicomponente es un refrigerante de carga
variable.
6. El método de la reivindicación 1 que comprende
además enfriar gas de proceso por intercambio de calor indirecto
con el fluido refrigerante multicomponente y a continuación
condensar el gas de proceso por intercambio de calor indirecto con
el fluido de trabajo.
7. Un aparato para proporcionar refrigeración a
una temperatura muy fría, que comprende:
(A) un compresor (313), un intercambiador de
calor (301) de fluido refrigerante multicomponente, medios para
hacer pasar fluido desde el compresor (313) al intercambiador de
calor (301) de fluido refrigerante multicomponente, un dispositivo
de expansión (316) y medios para hacer pasar fluido desde el
intercambiador de calor (301) de fluido refrigerante
multicomponente al dispositivo de expansión (316);
(B) un intercambiador de calor (303) de
temperatura intermedia y medios para hacer pasar fluido desde el
dispositivo de expansión (316) al intercambiador de calor (303) de
temperatura intermedia; caracterizado por:
(C) un sistema refrigerador magnético (302) que
comprende un lecho de material magnetizable (1), medios (2) para
magnetizar el material de lecho magnetizable, medios para hacer
pasar fluido desde el sistema refrigerador magnético (302) al
intercambiador de calor (303) de temperatura intermedia, y medios
para hacer pasar fluido desde el intercambiador de calor de
temperatura intermedia al sistema refrigerador magnético (302);
y
(D) una carga de calor (326) y medios para hacer
pasar fluido desde el sistema refrigerador magnético en intercambio
de calor con la carga de calor (326).
8. El aparato de la reivindicación 7 que
comprende además medios para hacer pasar gas de proceso al
intercambiador de calor de fluido refrigerante multicomponente,
desde el intercambiador de calor de fluido refrigerante
multicomponente al intercambiador de calor de temperatura
intermedia y desde el intercambiador de calor de temperatura
intermedia al sistema refrigerador magnético.
9. El aparato de la reivindicación 7 en el que el
sistema refrigerador magnético comprende dos cilindros de pistón en
lados opuestos del lecho de material magnetizable para hacer pasar
gas desde un cilindro de pistón a través del lecho al otro cilindro
de pistón.
10. El aparato de la reivindicación 7 en el que
los medios para magnetizar el material del lecho magnetizable
comprenden al menos un imán desplazable.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US572844 | 1995-12-14 | ||
US09/572,844 US6293106B1 (en) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | Magnetic refrigeration system with multicomponent refrigerant fluid forecooling |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2210064T3 true ES2210064T3 (es) | 2004-07-01 |
Family
ID=24289592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES01111848T Expired - Lifetime ES2210064T3 (es) | 2000-05-18 | 2001-05-16 | Sistema refrigerador magnetico con enfriamiento anterior de fluido refrigerante multicomponente. |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6293106B1 (es) |
EP (1) | EP1156287B1 (es) |
KR (1) | KR20010105225A (es) |
CN (1) | CN1325010A (es) |
BR (1) | BR0102005A (es) |
CA (1) | CA2347771A1 (es) |
DE (1) | DE60101820T2 (es) |
ES (1) | ES2210064T3 (es) |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6502410B2 (en) | 2000-06-28 | 2003-01-07 | Igc-Polycold Systems, Inc. | Nonflammable mixed refrigerants (MR) for use with very low temperature throttle-cycle refrigeration systems |
US6415611B1 (en) * | 2001-02-22 | 2002-07-09 | Praxair Technology, Inc. | Cryogenic refrigeration system using magnetic refrigerator forecooling |
JP4622179B2 (ja) * | 2001-07-16 | 2011-02-02 | 日立金属株式会社 | 磁気冷凍作業物質および蓄冷式熱交換器ならびに磁気冷凍装置 |
US7478540B2 (en) * | 2001-10-26 | 2009-01-20 | Brooks Automation, Inc. | Methods of freezeout prevention and temperature control for very low temperature mixed refrigerant systems |
US6453677B1 (en) | 2002-04-05 | 2002-09-24 | Praxair Technology, Inc. | Magnetic refrigeration cryogenic vessel system |
US6708503B1 (en) | 2002-12-27 | 2004-03-23 | General Electric Company | Vacuum retention method and superconducting machine with vacuum retention |
EP1771525B1 (en) * | 2004-01-28 | 2014-08-13 | Brooks Automation, Inc. | Refrigeration cycle utilizing a mixed inert component refrigerant |
CA2594380C (en) | 2005-01-12 | 2013-12-17 | The Technical University Of Denmark | A magnetic regenerator, a method of making a magnetic regenerator, a method of making an active magnetic refrigerator and an active magnetic refrigerator |
GB2433581B (en) * | 2005-12-22 | 2008-02-27 | Siemens Magnet Technology Ltd | Closed-loop precooling of cryogenically cooled equipment |
JP4660412B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2011-03-30 | 株式会社東芝 | 冷凍機 |
DE202007007101U1 (de) * | 2006-10-30 | 2008-03-13 | Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH | Kühl- und/oder Gefriergerät |
CN101896780A (zh) * | 2007-11-15 | 2010-11-24 | 国际壳牌研究有限公司 | 用于冷却工艺物流的方法和装置 |
ES2567854T3 (es) * | 2007-12-14 | 2016-04-26 | Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH | Aparato de refrigeración y/o de congelación |
CH699225A1 (de) * | 2008-07-21 | 2010-01-29 | Ul Tech Ag | Kühlvorrichtung. |
US8464551B2 (en) * | 2008-11-18 | 2013-06-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Liquefaction method and system |
FR2942305B1 (fr) * | 2009-02-17 | 2011-02-18 | Cooltech Applications | Generateur thermique magnetocalorique |
FR2942304B1 (fr) * | 2009-02-17 | 2011-08-12 | Cooltech Applications | Generateur thermique magnetocalorique |
FR2943406B1 (fr) | 2009-03-20 | 2013-04-12 | Cooltech Applications | Procede de generation de flux thermique a partir d'un element magnetocalorique et generateur thermique magnetocalorique |
EP2465119B2 (de) * | 2009-08-10 | 2019-07-24 | Basf Se | Wärmetauscherbett aus einer kaskade magnetokalorischer materialien |
KR101722917B1 (ko) * | 2010-01-27 | 2017-04-04 | 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 | 향상된 천연 가스 제조를 위한 초전도 시스템 |
CN101852106A (zh) * | 2010-04-21 | 2010-10-06 | 冯益安 | 大幅度提高火力发电效率的方法 |
US9010128B2 (en) | 2010-06-11 | 2015-04-21 | Chun Shig SOHN | Cooling device |
CN102305446A (zh) * | 2011-09-15 | 2012-01-04 | 芜湖博耐尔汽车电气系统有限公司 | 一种用于电动汽车空调的磁制冷装置及其控制方法 |
US20130081409A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | General Electric Company | Methods and systems for co2 condensation |
US8966912B2 (en) * | 2012-05-15 | 2015-03-03 | Delta Electronics, Inc. | Heat exchanging system |
FR3010511B1 (fr) * | 2013-09-10 | 2017-08-11 | Air Liquide | Procede et appareil de separation d'un melange gazeux a temperature subambiante |
US9117563B2 (en) * | 2014-01-13 | 2015-08-25 | Cold Quanta, Inc. | Ultra-cold-matter system with thermally-isolated nested source cell |
ITUA20162491A1 (it) * | 2016-04-11 | 2017-10-11 | Climaveneta S P A | Impianto di refrigerazione del tipo “free cooling” con sotto raffreddatore del fluido frigorigeno |
WO2018132785A1 (en) * | 2017-01-16 | 2018-07-19 | Praxair Technology, Inc. | Refrigeration cycle for liquid oxygen densification |
CN108679874B (zh) * | 2018-04-10 | 2020-08-07 | 中科磁凌(北京)科技有限公司 | 一种复叠式室温磁制冷系统 |
US11397032B2 (en) * | 2018-06-05 | 2022-07-26 | Hill Phoenix, Inc. | CO2 refrigeration system with magnetic refrigeration system cooling |
CN110986408A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-10 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种集成式氖气制冷机及制冷方法 |
CN112629059B (zh) * | 2020-12-31 | 2024-03-29 | 包头稀土研究院 | 评价室温磁制冷材料制冷能力的方法及热交换装置 |
CN114739114B (zh) * | 2022-04-02 | 2024-03-26 | 北京中电丰业技术开发有限公司 | 氢气液化装置 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL6602744A (es) * | 1966-03-03 | 1967-09-04 | ||
US3733845A (en) * | 1972-01-19 | 1973-05-22 | D Lieberman | Cascaded multicircuit,multirefrigerant refrigeration system |
US4408463A (en) * | 1982-01-20 | 1983-10-11 | Barclay John A | Wheel-type magnetic refrigerator |
JPS60204852A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-16 | Tokyo Inst Of Technol | 磁気冷凍用磁性材料 |
US4707170A (en) * | 1986-07-23 | 1987-11-17 | Air Products And Chemicals, Inc. | Staged multicomponent refrigerant cycle for a process for recovery of C+ hydrocarbons |
US4702090A (en) * | 1986-10-24 | 1987-10-27 | Astronautics Corporation Of America | Magnetic refrigeration apparatus with conductive heat transfer |
US4778497A (en) | 1987-06-02 | 1988-10-18 | Union Carbide Corporation | Process to produce liquid cryogen |
DE3843065A1 (de) * | 1988-12-21 | 1990-06-28 | Linde Ag | Verfahren und vorrichtung zur kaelteerzeugung durch einen magnetokalorischen kreisprozess |
US5182914A (en) * | 1990-03-14 | 1993-02-02 | Astronautics Corporation Of America | Rotary dipole active magnetic regenerative refrigerator |
US5156003A (en) * | 1990-11-08 | 1992-10-20 | Koatsu Gas Kogyo Co., Ltd. | Magnetic refrigerator |
US5441658A (en) | 1993-11-09 | 1995-08-15 | Apd Cryogenics, Inc. | Cryogenic mixed gas refrigerant for operation within temperature ranges of 80°K- 100°K |
US5641424A (en) * | 1995-07-10 | 1997-06-24 | Xerox Corporation | Magnetic refrigerant compositions and processes for making and using |
US5743095A (en) | 1996-11-19 | 1998-04-28 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Active magnetic refrigerants based on Gd-Si-Ge material and refrigeration apparatus and process |
US5836173A (en) | 1997-05-01 | 1998-11-17 | Praxair Technology, Inc. | System for producing cryogenic liquid |
US5799505A (en) | 1997-07-28 | 1998-09-01 | Praxair Technology, Inc. | System for producing cryogenic liquefied industrial gas |
US5934078A (en) | 1998-02-03 | 1999-08-10 | Astronautics Corporation Of America | Reciprocating active magnetic regenerator refrigeration apparatus |
US6041621A (en) | 1998-12-30 | 2000-03-28 | Praxair Technology, Inc. | Single circuit cryogenic liquefaction of industrial gas |
US6041620A (en) | 1998-12-30 | 2000-03-28 | Praxair Technology, Inc. | Cryogenic industrial gas liquefaction with hybrid refrigeration generation |
US6205812B1 (en) * | 1999-12-03 | 2001-03-27 | Praxair Technology, Inc. | Cryogenic ultra cold hybrid liquefier |
-
2000
- 2000-05-18 US US09/572,844 patent/US6293106B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-05-16 CN CN01119713A patent/CN1325010A/zh active Pending
- 2001-05-16 DE DE60101820T patent/DE60101820T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-05-16 EP EP01111848A patent/EP1156287B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-16 CA CA002347771A patent/CA2347771A1/en not_active Abandoned
- 2001-05-16 ES ES01111848T patent/ES2210064T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-16 BR BR0102005-6A patent/BR0102005A/pt not_active Application Discontinuation
- 2001-05-16 KR KR1020010026745A patent/KR20010105225A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1156287B1 (en) | 2004-01-21 |
DE60101820D1 (de) | 2004-02-26 |
KR20010105225A (ko) | 2001-11-28 |
BR0102005A (pt) | 2001-12-26 |
DE60101820T2 (de) | 2004-11-04 |
EP1156287A1 (en) | 2001-11-21 |
US6293106B1 (en) | 2001-09-25 |
CN1325010A (zh) | 2001-12-05 |
CA2347771A1 (en) | 2001-11-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2210064T3 (es) | Sistema refrigerador magnetico con enfriamiento anterior de fluido refrigerante multicomponente. | |
CA2327227C (en) | Cryogenic ultra cold hybrid liquefier | |
US6336331B1 (en) | System for operating cryogenic liquid tankage | |
JP3730827B2 (ja) | 冷凍を提供する方法 | |
US6415611B1 (en) | Cryogenic refrigeration system using magnetic refrigerator forecooling | |
Chakravarthy et al. | A review of refrigeration methods in the temperature range 4–300 K | |
CN1289887C (zh) | 提供冷量的热虹吸方法 | |
Aprea et al. | Magnetic refrigeration: an eco-friendly technology for the refrigeration at room temperature | |
US7121116B2 (en) | Method and device for producing oxygen | |
US6357257B1 (en) | Cryogenic industrial gas liquefaction with azeotropic fluid forecooling | |
US6425250B1 (en) | System for providing cryogenic refrigeration using an upstream pulse tube refrigerator | |
Mukhopadhyay | Fundamentals of cryogenic engineering | |
MXPA01006677A (es) | Sistema de compresion para refrigeracion criogenica con refrigerante de componentes multiples. | |
KR20030015857A (ko) | 저온 냉각 시스템 | |
Waele | Basics of Joule-Thomson Liquefaction and JT Cooling. | |
de Waele | Millikelvin Cooling by Expansion of ³He in 4He | |
Numazawa et al. | Magnetic refrigerator for hydrogen liquefaction | |
MXPA00011915A (es) | Licuefactor criogenico hibrido, ultra-frio | |
Gifford et al. | Arthur D. Little, Inc. Cambridge, Massachusetts | |
Lu et al. | Theoretical Analysis and Experimental Researches on Internal Heat Exchanger in CO2 Trans-Critical Cycle |