RU2159913C1 - Комбинированная система азотного охлаждения для термостатирования и хранения продуктов - Google Patents
Комбинированная система азотного охлаждения для термостатирования и хранения продуктов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2159913C1 RU2159913C1 RU99111806A RU99111806A RU2159913C1 RU 2159913 C1 RU2159913 C1 RU 2159913C1 RU 99111806 A RU99111806 A RU 99111806A RU 99111806 A RU99111806 A RU 99111806A RU 2159913 C1 RU2159913 C1 RU 2159913C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nitrogen
- liquid nitrogen
- cryogenic
- stirling
- food
- Prior art date
Links
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к криогенной технике и криогенным холодильным машинам, работающим по обратному циклу Стирлинга, может быть использовано для термостатирования различных объектов и долговременного хранения продуктов питания и других материалов. Газообразный азот охлаждают до криогенной температуры в погруженном в жидкий азот змеевике и с помощью компрессора подают в систему раздачи и сбора азота, расположенную в теплоизолированном охлаждаемом объеме, где охлаждают внутреннюю среду объема до нужной низкой температуры. Образовавшиеся в газосодержащей части емкости с жидким азотом пары азота дросселируют через вентиль в расширительную емкость, откуда подают в конденсатор криогенной холодильной машины Стирлинга, где они конденсируются, переходя в жидкую фазу, затем их сливают самотеком в сосуд Дьюара. После этого насосом высокого давления подают в емкость. Для привода криогенной машины Стирлинга может использоваться двигатель транспортного средства, электродвигатель или отдельный тепловой двигатель. Использование изобретения позволит исключить потери азота, термостатировать системы с высоким уровнем взрывопожаробезопасности, а также производить быстрое замораживание и долговременное хранение продуктов питания в азотной среде. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области криогенной техники и криогенных холодильных машин, работающих по обратному циклу Стирлинга, может быть использовано для термостатирования различных объектов и долговременного хранения продуктов питания и других материалов.
Известны технические решения для газификации сжиженных газов перед их раздачей потребителям с применением насосов высокого давления (Вопросы глубокого охлаждения. /Сб. статей под ред. проф. М.П.Малкова/ Изд. "Иностр. литература", М., 1961, стр. 287-288).
Известно устройство сосуда Дьюара для жидкого азота с вакуумно-порошковой изоляцией (Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения: Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд. - М.: Энергоиздат, 1981, стр. 202).
Известно, что в области криогенных температур (60-160 K) наиболее высокоэффективным циклом является обратный цикл Стирлинга. Эффективность криогенных машин Стирлинга практически в 2 раза выше по сравнению с другими установками, применяемыми для сжижения газов (Усюкин И.П. Установки, машины и аппараты криогенной техники. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982, стр. 185-186).
Известно устройство газовой холодильной машины "Филипса", работающей по обратному циклу Стирлинга, предназначенной для ожижения воздуха и включающей в себя блок теплообменников: конденсатор, регенератор и холодильник. В качестве рабочего тела в холодильной машине используется гелий (Вопросы глубокого охлаждения. /Сб. статей под ред. проф. М.П.Малкова/ Изд. "Иностр. литература", М. , 1961, стр. 35). Однако жидкий воздух обладает повышенной пожароопасностью.
Известно, что азот является химически малоактивным веществом, не ядовит и может применяться для создания инертной среды ввиду своей взрыво- и пожаробезопасности (Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов. - 22-е изд., испр. Л.: "Химия", 1982, стр. 398-399). Однако получение азота является дорогостоящим технологическим процессом.
Известна система азотного охлаждения в теплоизолированном кузове автомашины, предназначенная для перевозки продуктов и позволяющая быстро охлаждать внутренний объем кузова. Система включает в себя емкость с жидким азотом, погружной центробежный насос для подачи жидкого азота, при этом азотная среда оказывает благоприятное воздействие на сохраняемые продукты (Акулов Л.А., Борзенко Е. И. , Соловьев В.А. Система азотного охлаждения в теплоизолированном кузове автомашины. //Тез. докладов международной науч.-техн. конф. "Холодильная техника России. Состояние и перспективы накануне XXI века"// СПб. , 1998, стр. 32). Однако данная система предполагает выброс использованного азота в атмосферу, что приводит к безвозвратной потере дорогостоящего газа - азота.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в исключении безвозвратной потери азота, возможности использования системы для термостатирования различных объектов с высоким уровнем взрыво- и пожаробезопасности, быстрого замораживания и долговременного хранения продуктов питания и других материалов в азотной среде.
Для достижения этого технического результата комбинированная система азотного охлаждения для термостатирования и хранения продуктов, включающая в себя емкость с жидким азотом, охлаждаемый теплоизолированный объем, снабжена замкнутым контуром переконденсации паров жидкого азота, содержащим заборное устройство в газосодержащей части емкости с жидким азотом, дроссельный вентиль, расширительную емкость, криогенную холодильную машину Стирлинга, сосуд Дьюара, насос высокого давления, подающий жидкий азот из сосуда Дьюара в емкость с жидким азотом, и обратный клапан, а также замкнутым рабочим контуром газообразного азота, включающим в себя змеевик, расположенный в емкости с жидким азотом, компрессор, и систему раздачи и сбора азота, расположенную в теплоизолированном объеме, при этом привод криогенной машины Стирлинга может осуществляться от электродвигателя, отдельного теплового двигателя или от двигателя транспортного средства.
Введение в состав комбинированной системы азотного охлаждения для термостатирования и хранения продуктов замкнутого контура переконденсации паров жидкого азота с криогенной машиной Стирлинга и замкнутого рабочего контура газообразного азота с системой раздачи и сброса азота позволяет получить новое свойство, заключающееся в исключении выброса азота в окружающую среду и компенсации теплопритоков от охлаждаемых продуктов за счет переконденсации паров жидкого азота в криогенной машине Стирлинга.
На чертеже изображена комбинированная системы азотного охлаждения для термостатирования и хранения продуктов.
Комбинированная система состоит из замкнутого контура переконденсации паров жидкого азота, в который входят емкость с жидким азотом 1, заборное устройство 2, расположенное в газообразной части 3 емкости 1, дроссельный вентиль 4, расширительная емкость 5, криогенная холодильная машина Стирлинга 6, включающая в себя конденсатор 7, сосуд Дьюара 8, насос высокого давления 9, обратный клапан 10, и замкнутого рабочего контура газообразного азота, состоящего из змеевика 11, расположенного в емкости с жидким азотом 1, компрессора 12, и системы раздачи и сбора азота 13, расположенной в теплоизолированном охлаждаемом объеме 14. Для привода криогенной машины Стирлинга 6 может использоваться двигатель транспортного средства, электродвигатель или отдельный тепловой двигатель (на чертеже не показаны).
Комбинированная система азотного охлаждения для термостатирования и хранения продуктов работает следующим образом.
За счет внешних теплопритоков и теплопритоков от охлаждаемых продуктов газообразный азот нагревается в охлаждаемом объеме 14, охлаждая его внутреннюю среду. Из объема 14 азот поступает в змеевик 11, где за счет теплообмена с жидким азотом охлаждается до низкой температуры, и компрессором 12 подается в систему раздачи и сбора азота 13, расположенную в объеме 14. Кроме быстрого замораживания продуктов и термостатирования объема 14, азотная среда оказывает благоприятное воздействие при долговременном хранении на продукты питания. За счет теплообмена с газообразным азотом из замкнутого рабочего контура в змеевике 11 жидкий азот в емкости 1 нагревается, что приводит к образованию паров с высоким давлением в газосодержащей части 3 емкости 1. С целью предварительного охлаждения и снижения давления азот из газосодержащей части 3 емкости 1 дросселируется через вентиль 4 в расширительную емкость 5, откуда газообразный азот засасывается в конденсатор 7 криогенной холодильной машины Стирлинга 6, где конденсируется, переходя в жидкую фазу, и сливается самотеком в сосуд Дьюара 8, откуда с помощью насоса высокого давления 9 через обратный клапан 10 подается вновь в емкость с жидким азотом 1.
Источники информации
1. Вопросы глубокого охлаждения. /Сб. статей под ред. проф. М.П.Малкова/ Изд. "Иностр. литература", М., 1961, стр. 287-288.
1. Вопросы глубокого охлаждения. /Сб. статей под ред. проф. М.П.Малкова/ Изд. "Иностр. литература", М., 1961, стр. 287-288.
2. Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения: Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд. - М.: Энергоиздат, 1981, стр. 202.
3. Усюкин И. П. Установки, машины и аппараты криогенной техники. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982, стр. 185-186.
4. Вопросы глубокого охлаждения. /Сб. статей под ред. проф. М.П.Малкова/ Изд. "Иностр. литература", М., 1961, стр. 35.
5. Глинка Н. Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов. - 22-е изд., испр. Л.: "Химия", 1982, стр. 398-399.
6. Акулов Л.А., Борзенко Е.И., Соловьев В.А. Система азотного охлаждения в теплоизолированном кузове автомашины. //Тез. Докладов международной науч.- техн. конф. "Холодильная техника России. Состояние и перспективы накануне XXI века"// СПб., 1998, стр. 32 - прототип.
Claims (1)
- Комбинированная система азотного охлаждения для термостатирования и хранения продуктов, включающая в себя емкость с жидким азотом, охлаждаемый теплоизолированный объем, отличающаяся тем, что снабжена замкнутым контуром переконденсации паров жидкого азота, содержащим заборное устройство в газосодержащей части емкости с жидким азотом, дроссельный вентиль, расширительную емкость, криогенную холодильную машину Стирлинга, сосуд Дьюара, насос высокого давления, подающий жидкий азот из сосуда Дьюара в емкость с жидким азотом, и обратный клапан, а также замкнутым рабочим контуром газообразного азота, включающим в себя змеевик, расположенный в емкости с жидким азотом, компрессор, и систему раздачи и сбора азота, расположенную в теплоизолированном объеме, при этом привод криогенной машины Стирлинга может осуществляться от электродвигателя, отдельного теплового двигателя или от двигателя транспортного средства.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99111806A RU2159913C1 (ru) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | Комбинированная система азотного охлаждения для термостатирования и хранения продуктов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99111806A RU2159913C1 (ru) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | Комбинированная система азотного охлаждения для термостатирования и хранения продуктов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2159913C1 true RU2159913C1 (ru) | 2000-11-27 |
Family
ID=20220778
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99111806A RU2159913C1 (ru) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | Комбинированная система азотного охлаждения для термостатирования и хранения продуктов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2159913C1 (ru) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090223246A1 (en) * | 2008-03-06 | 2009-09-10 | Heath Rodney T | Liquid Hydrocarbon Slug Containing Vapor Recovery System |
US8864887B2 (en) | 2010-09-30 | 2014-10-21 | Rodney T. Heath | High efficiency slug containing vapor recovery |
US9291409B1 (en) | 2013-03-15 | 2016-03-22 | Rodney T. Heath | Compressor inter-stage temperature control |
US9353315B2 (en) | 2004-09-22 | 2016-05-31 | Rodney T. Heath | Vapor process system |
US9527786B1 (en) | 2013-03-15 | 2016-12-27 | Rodney T. Heath | Compressor equipped emissions free dehydrator |
US9932989B1 (en) | 2013-10-24 | 2018-04-03 | Rodney T. Heath | Produced liquids compressor cooler |
US10052565B2 (en) | 2012-05-10 | 2018-08-21 | Rodney T. Heath | Treater combination unit |
-
1999
- 1999-06-04 RU RU99111806A patent/RU2159913C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АКУЛОВ Л.А и др. Система азотного охлаждения в теплоизолированном кузове автомашины. Тезисы докладов международной научно-технической конф. Холодильная техника России. Состояние и перспективы накануне XXI века. - Санкт-Петербург, 1998, с.32. * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9353315B2 (en) | 2004-09-22 | 2016-05-31 | Rodney T. Heath | Vapor process system |
US20090223246A1 (en) * | 2008-03-06 | 2009-09-10 | Heath Rodney T | Liquid Hydrocarbon Slug Containing Vapor Recovery System |
US8529215B2 (en) * | 2008-03-06 | 2013-09-10 | Rodney T. Heath | Liquid hydrocarbon slug containing vapor recovery system |
US8840703B1 (en) | 2008-03-06 | 2014-09-23 | Rodney T. Heath | Liquid hydrocarbon slug containing vapor recovery system |
US8900343B1 (en) | 2008-03-06 | 2014-12-02 | Rodney T. Heath | Liquid hydrocarbon slug containing vapor recovery system |
US8864887B2 (en) | 2010-09-30 | 2014-10-21 | Rodney T. Heath | High efficiency slug containing vapor recovery |
US10052565B2 (en) | 2012-05-10 | 2018-08-21 | Rodney T. Heath | Treater combination unit |
US9291409B1 (en) | 2013-03-15 | 2016-03-22 | Rodney T. Heath | Compressor inter-stage temperature control |
US9527786B1 (en) | 2013-03-15 | 2016-12-27 | Rodney T. Heath | Compressor equipped emissions free dehydrator |
US9932989B1 (en) | 2013-10-24 | 2018-04-03 | Rodney T. Heath | Produced liquids compressor cooler |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1336530A (zh) | 低温液体贮罐的操作系统 | |
CA2192153A1 (en) | Refrigeration method and apparatus | |
JP2000337597A (ja) | 液化気体の貯蔵輸送槽の低温維持方法及び装置 | |
RU2159913C1 (ru) | Комбинированная система азотного охлаждения для термостатирования и хранения продуктов | |
KR102008920B1 (ko) | Lng냉열을 이용한 냉동탑차의 냉동시스템 | |
US20220128272A1 (en) | Heating and refrigeration system | |
RU2151972C1 (ru) | Комбинированная система с азотным охлаждением | |
RU2159911C1 (ru) | Автономная система азотного охлаждения для термостатирования специальных транспортных средств | |
JPS5758302A (en) | Helium refrigerating apparatus | |
RU2159912C1 (ru) | Автономная система азотного охлаждения для термостатирования и долговременного хранения продуктов | |
RU2156418C1 (ru) | Автономная система охлаждения с криогенным рабочим телом | |
US20220018587A1 (en) | Dry ice-based cooling method and apparatus | |
RU2150057C1 (ru) | Установка для долговременного хранения сжиженных газов с азотным экраном | |
RU2156419C1 (ru) | Автономная система азотного охлаждения для термостатирования стационарных объектов | |
RU2154784C1 (ru) | Установка для конденсации паров сжиженных газов на основе гелиевой холодильной машины | |
RU2159910C1 (ru) | Автономная система азотного охлаждения с одновременной выработкой электроэнергии | |
RU2154783C1 (ru) | Установка для переконденсации выпара сжиженных газов с гелиевой холодильной машиной | |
RU2166708C1 (ru) | Высокоэффективная система длительного хранения сжиженных газов по схеме кириллова | |
RU2166709C1 (ru) | Высокоэффективная комбинированная система по схеме кириллова для ожижения магистрального природного газа | |
CA2443184A1 (en) | Dual section refrigeration system | |
RU2151979C1 (ru) | Универсальная установка сжижения газов и их хранения на основе емкости с азотным экраном | |
RU2159909C1 (ru) | Технологический комплекс по сжижению газов и их хранению | |
RU2151976C1 (ru) | Комбинированная система для хранения сжиженных газов на основе азотного экрана | |
Dhankhar | A study on refrigeration | |
US20230392859A1 (en) | Cryogenic Gas Cooling System and Method |