RU2415299C1

RU2415299C1 - Thermo-compressor

Info

Publication number: RU2415299C1
Application number: RU2009144294/06A
Authority: RU
Inventors: Игорь Вениаминович Холодков (RU); Игорь Вениаминович Холодков; Евгений Николаевич Головенкин (RU); Евгений Николаевич Головенкин; Анатолий Михайлович Ефремов (RU); Анатолий Михайлович Ефремов; Владимир Иванович Халиманович (RU); Владимир Иванович Халиманович; Геннадий Давыдович Кесельман (RU); Геннадий Давыдович Кесельман
Original assignee: Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева"
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2011-03-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: thermo-compressor is designed for transfer of gases of high purity from tanks-sources into tanks of propulsion devices of spacecrafts. Xenon is used as transferred gas. Thermo-compressor has three tanks for storage of xenon. They are made of pipes with internal diametre not over 20 mm. The pipes are installed in cases of a tubular type and are blown with throttled in two stages air at initial pressure, for example, 200 kgf/cm²using an additional coil. Xenon is transferred by its alternate liquefaction at temperature below critical, successive heating with compressed air of low pressure preliminary heated in an electric heater and further transforming xenon into gaseous state. Also, pressure of xenon is raised to a value exceeding pressure in a filling reservoir and xenon overflows into it.

EFFECT: simplified design, raised reliability and reduced duration of xenon cooling-heating cycle.

1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к области средств перекачки газов высокой чистоты с одновременным повышением их давления. В качестве такого газа применен ксенон, который заправляется с помощью предлагаемого термокомпрессора в емкости двигательных установок космических аппаратов.The present invention relates to the field of mechanical engineering, mainly to the field of means for pumping high-purity gases while increasing their pressure. As such gas, xenon is used, which is charged with the help of the proposed thermocompressor in the capacity of propulsion systems of spacecraft.

Известны компрессоры поршневого типа, служащие для закачивания ксенона в подлежащие заполнению емкости, по выходе из которых сжимаемый газ охлаждается с помощью охлаждающих устройств.Piston-type compressors are known for pumping xenon into containers to be filled, upon leaving which the compressible gas is cooled by means of cooling devices.

[См. А.К.Михайлов, В.П.Ворошилов. Компрессорные машины. Москва. 1989, стр.20, 21, 44-76].[Cm. A.K. Mikhailov, V.P. Voroshilov. Compressor machines. Moscow. 1989, p. 20, 21, 44-76].

Это делается с целью снижения давления закачиваемого газа в подлежащую заполнению емкость с тем условием, чтобы при нагреве емкости от тепла окружающей среды давление в ней не превысило допустимого для этой емкости.This is done in order to reduce the pressure of the injected gas into the tank to be filled so that when the tank is heated from the heat of the environment, the pressure in it does not exceed the allowable for this tank.

Недостатками поршневых компрессоров являются существенные утечки дорогого ксенона в процессе закачивания, загрязнение его посторонними веществами, выделяющимися при работе компрессора или попадающими в него из окружающей среды (смазка, пылевидные частицы, атмосферный воздух и т.д.).The disadvantages of reciprocating compressors are significant leaks of expensive xenon during the pumping process, its contamination with extraneous substances released during compressor operation or falling into the environment (lubrication, dust particles, atmospheric air, etc.).

И хотя в дальнейшем производится очистка ксенона после поршневого компрессора, но это требует применения громоздкого и дорогостоящего оборудования и дополнительного времени, да и стопроцентной очистки практически добиться невозможно и какая-то часть попадающих в ксенон в процессе закачки примесей все равно остается.Although xenon is subsequently cleaned after the reciprocating compressor, this requires the use of cumbersome and expensive equipment and additional time, and it is almost impossible to achieve complete cleaning and some of the impurities entering the xenon still remain.

Вторым недостатком поршневых компрессоров является повышение температуры закачиваемого в емкость газа, являющееся следствием известного физического закона. Зачастую это требует охлаждения емкости с целью недопущения повышения давления газа выше допустимого предела, а это опять-таки требует дополнительного оборудования, расходования дополнительного времени, иногда довольно значительного, и средств.The second disadvantage of reciprocating compressors is the increase in temperature of gas injected into the tank, which is a consequence of the well-known physical law. Often this requires cooling the tank in order to prevent the gas pressure from rising above the permissible limit, and this again requires additional equipment, spending additional time, sometimes quite significant, and money.

Кроме того, в некоторых случаях доступ охлаждающих устройств к заполняемой емкости затруднен, а то и просто невозможен (например, при нахождении заправляемой емкости в составе космического аппарата).In addition, in some cases, the access of cooling devices to a filled tank is difficult or even impossible (for example, when the refueling tank is in the spacecraft).

Известны мембранные компрессоры или аккумуляторы давления с плоскими или гофрированными мембранами, которые практически полностью исключают попадание нежелательных примесей в перекачиваемый газ, пока находятся в исправном состоянии. Однако мембраны являются слабым звеном в таких компрессорах и аккумуляторах давления в части прочности, поскольку толщина их обычно не превышает нескольких десятых долей миллиметра и велика вероятность появления трещин в них или от усталости материала, из которого они изготовлены, или в результате вскрытия в нем дефектных мест, не обнаруживаемых в процессе изготовления.Known membrane compressors or pressure accumulators with flat or corrugated membranes, which almost completely eliminate the ingress of unwanted impurities into the pumped gas while they are in good condition. However, membranes are a weak link in such compressors and pressure accumulators in terms of strength, since their thickness usually does not exceed several tenths of a millimeter and there is a high probability of cracks in them either from the fatigue of the material from which they are made, or as a result of opening of defective places in it not detectable during the manufacturing process.

Кроме того, остается необходимость охлаждать емкость, в которую происходит закачивание газа.In addition, there remains a need to cool the container into which gas is injected.

Аналогом предлагаемого термокомпрессора является устройство по патенту RU 2274582. Данным изобретением предусмотрено применение холодильной машины и аккумулятора давления с мембраной. В теплообменнике холодильной машины ксенон охлаждается и сжижается и в таком состоянии поступает в заправляемую емкость. После чего заправленная емкость нагревается с помощью нагревательного устройства или от тепла окружающей среды до перехода ксенона из жидкого состояния в газообразное и устанавливается на космический аппарат. В случае, если давление ксенона, закачиваемого таким способом, оказывается недостаточным, в работу включается аккумулятор давления с мембраной, работающий на сжатом воздухе, который и доводит давление до необходимой величины.An analogue of the proposed thermocompressor is the device according to the patent RU 2274582. This invention provides for the use of a refrigeration machine and a pressure accumulator with a membrane. In the heat exchanger of the chiller, xenon is cooled and liquefied and in this state enters the refueling tank. After that, the refilled tank is heated using a heating device or from the heat of the environment until xenon transitions from a liquid state to a gaseous state and is mounted on a spacecraft. If the pressure of xenon injected in this way is insufficient, a pressure accumulator with a membrane operating on compressed air is turned on, which brings the pressure to the required value.

Недостатками изобретения по патенту RU 2274587 являются большая сложность устройства и наличие в составе устройства аккумулятора давления с мембраной, что снижает надежность работы устройства и повышает вероятность ухудшения качества ксенона из-за возможной разгерметизации мембраны и попадания рабочего газа в ксенон. Причем разгерметизация мембраны может происходить в любой, заранее неопределяемый момент.The disadvantages of the invention according to patent RU 2274587 are the great complexity of the device and the presence of a pressure accumulator with a membrane in the device, which reduces the reliability of the device and increases the likelihood of deterioration of xenon quality due to possible leakage of the membrane and ingress of working gas into xenon. Moreover, the depressurization of the membrane can occur at any previously undetectable moment.

Последствия этой разгерметизации могут быть обнаружены только по результатам анализа ксенона после заправки заполняемой емкости, а это влечет за собой необходимость сброса ксенона из заправляемой емкости в транспортировочную и его направление на переработку в специализированное предприятие, что приведет к большой потере времени и обойдется очень дорого.The consequences of this depressurization can be detected only by the results of xenon analysis after refueling the tank to be filled, and this entails the need to dump xenon from the tank to be transported and sent to a specialized enterprise for processing, which will lead to a large loss of time and will be very expensive.

К недостаткам изобретения по патенту RU 2274587 С2 относится также невозможность применить его при заправке емкости, установленной в космическом аппарате, поскольку доступ к заправляемой емкости нагревательного устройства практически невозможен, а нагрев ксенона в емкости от тепла окружающей среды займет недопустимо длительное время (ориентировочно несколько суток) ввиду низкой теплопроводности стенок емкости и конструкций самого космического аппарата.The disadvantages of the invention according to patent RU 2274587 C2 also include the inability to use it when refueling a tank installed in a spacecraft, since access to a refueling tank of a heating device is practically impossible, and heating xenon in a tank from ambient heat will take an unacceptably long time (approximately several days) due to the low thermal conductivity of the walls of the tank and the structures of the spacecraft itself.

Известны термокомпрессоры, использующие сжижение ксенона при отрицательных температурах и последующее его нагревание до перевода в газообразное состояние с закачиванием в этом состоянии в заправляемую емкость.Thermocompressors are known that use liquefaction of xenon at low temperatures and its subsequent heating until it is transferred to a gaseous state with pumping in this state into a refueling tank.

Таковым является устройство по патенту US 6029473 (А), которое принято за прототип.Such is the device according to patent US 6029473 (A), which is taken as a prototype.

Основным элементом устройства по этому патенту является перегонный резервуар, представляющий собой емкость внутренним объемом 4-6 л, в которой размещены змеевик, служащий для циркуляции по нему жидкого азота, и электронагреватель.The main element of the device according to this patent is a distillation tank, which is a container with an internal volume of 4-6 liters, in which a coil is used to circulate liquid nitrogen through it, and an electric heater.

В перегонный резервуар периодически поступает определенная порция ксенона из баллона-источника и охлаждается при протекании по змеевику жидкого азота. При этом давление в перегонном резервуаре значительно понижается, так что из баллона-источника в него поступает дополнительная порция ксенона. Когда температура ксенона в перегонном резервуаре понизится до (-60) - (-100)°С, ксенон переходит в жидкое состояние.A certain portion of xenon from the source balloon periodically enters the distillation tank and cools when liquid nitrogen flows through the coil. In this case, the pressure in the distillation tank is significantly reduced, so that an additional portion of xenon enters from the source balloon. When the xenon temperature in the distillation tank drops to (-60) - (-100) ° C, xenon goes into a liquid state.

Затем подводящие и отводящие магистрали перегонного резервуара (т.е. ксеноновые и жидкого азота) перекрываются и включается нагреватель.Then the inlet and outlet lines of the distillation tank (i.e., xenon and liquid nitrogen) are closed and the heater is turned on.

Ксенон при этом вновь переходит в газообразное состояние, давление его повышается, становится выше давления в заправляемой емкости и он перетекает из перегонного резервуара в заправляемую емкость до выравнивания давления в них. Затем циклы охлаждения и нагревания порций ксенона в перегонном резервуаре повторяются до заполнения заправляемой емкости требуемым количеством ксенона.In this case, xenon again goes into a gaseous state, its pressure rises, becomes higher than the pressure in the refueling tank and it flows from the distillation tank into the refueling tank until the pressure in them is equalized. Then, the cycles of cooling and heating portions of xenon in the distillation tank are repeated until the refueling tank is filled with the required amount of xenon.

Изобретение предполагает достижение давления в заправляемой емкости до 180 бар.The invention involves achieving a pressure in the refueling tank of up to 180 bar.

К недостаткам устройства по патенту US 6029473 (А) относится сложность устройства, включающего в себя системы циркуляции ксенона, жидкого и газообразного азота, электроподогрева сжиженного ксенона для его газификации, измерения и регулирования параметров этих систем.The disadvantages of the device according to the patent US 6029473 (A) include the complexity of the device, which includes circulation systems of xenon, liquid and gaseous nitrogen, electric heating of liquefied xenon for its gasification, measurement and regulation of the parameters of these systems.

Перегонный резервуар по своим характеристикам (объему и давлению) относится к объектам Гостехнадзора и является источником повышенной опасности. Поочередное охлаждение и нагревание его конструкций создает циклическое нагружение на их элементы, чему материалы сопротивляются хуже всего. Более того, это не просто охлаждение и нагревание, а таковые, сопровождаемые тепловыми ударами. Особенно это касается момента попадания жидкого азота в змеевик, когда в течение нескольких секунд температура падает более чем на 200°С. Отсюда высокая вероятность разгерметизации змеевика, да и корпуса самого перегонного резервуара.The distillation tank in its characteristics (volume and pressure) refers to the objects of Gostekhnadzor and is a source of increased danger. Alternate cooling and heating of its structures creates a cyclic loading on their elements, which the materials resist the worst. Moreover, this is not just cooling and heating, but those accompanied by thermal shock. This is especially true when liquid nitrogen enters the coil, when within a few seconds the temperature drops by more than 200 ° C. Hence the high probability of depressurization of the coil, and the case of the distillation tank itself.

Недостатком является также наличие электрического нагревателя в непосредственной близости от змеевика с жидким азотом.The disadvantage is the presence of an electric heater in the immediate vicinity of the coil with liquid nitrogen.

Нагреватель имеет мощность более двух киловатт и при его включении происходит второй термический удар, воздействующий на змеевик и корпус перегонного резервуара.The heater has a power of more than two kilowatts and when it is turned on, a second thermal shock occurs, affecting the coil and the case of the distillation tank.

К тому же, в случае короткого замыкания электронагревателя температура и давление в перегонном резервуаре резко возрастут и могут привести к разрушению последнего. Последствия этого ясны без объяснений.In addition, in the event of a short circuit in the electric heater, the temperature and pressure in the distillation tank will increase sharply and may lead to destruction of the latter. The implications of this are clear without explanation.

К недостаткам относится также большая термическая инерционность (масса перегонного резервуара составляет 30 кг), что заставляет применять повышенную мощность электронагревателя и увеличенный расход жидкого азота. Это снижает экономичность устройства в целом.The disadvantages also include a large thermal inertia (the weight of the distillation tank is 30 kg), which makes it necessary to use the increased power of the electric heater and the increased consumption of liquid nitrogen. This reduces the overall efficiency of the device.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности, сокращение длительности цикла охлаждения-нагревания ксенона.The aim of the invention is to simplify the design, increase reliability, reduce the duration of the cooling-heating cycle of xenon.

Эта цель достигается тем, что предлагаемый компрессор состоит всего из четырех змеевиков, по трем из которых протекает охлаждаемый ксенон, размещенных в трех корпусах трубчатого типа и одного электрического подогревателя сжатого воздуха малого давления (до 10 бар), в котором происходит умеренный нагрев этого воздуха до температуры примерно 70°С. К тому же электроподогреватель размещается отдельно от змеевиков и любая его неисправность и даже авария не окажут никакого влияния на линию ксенона.This goal is achieved by the fact that the proposed compressor consists of only four coils, three of which are cooled xenon, housed in three tube-type housings and one electric low-pressure compressed air heater (up to 10 bar), in which this air is moderately heated to temperatures of about 70 ° C. In addition, the electric heater is located separately from the coils and any malfunction and even an accident will not have any effect on the xenon line.

Циклическое нагревание и охлаждение ксенона происходят более плавно и с меньшими перепадами температур и сопровождаются многократно меньшими тепловыми и силовыми воздействиями на элементы конструкции.Cyclic heating and cooling of xenon occurs more smoothly and with lower temperature drops and is accompanied by many times less thermal and power effects on structural elements.

Высокое давление ксенона создается только в одном змеевике, выполненном из стальной трубы внутренним диаметром не более 20 мм.High xenon pressure is created in only one coil made of steel pipe with an inner diameter of not more than 20 mm.

Этот змеевик не является объектом Гостехнадзора и опасность от него не более чем от трубопроводов высокого давления (до 250 кгс/см²) рядового воздушного пульта. Да и объем его, как правило, не более одного литра и располагается он внутри трубчатого корпуса, который является надежной дополнительной защитой от маловероятной разгерметизации змеевика.This coil is not an object of Gostekhnadzor and the danger from it is not more than from high pressure pipelines (up to 250 kgf / cm ² ) of an ordinary air console. And its volume, as a rule, is not more than one liter and it is located inside the tubular body, which is a reliable additional protection against the unlikely depressurization of the coil.

Масса змеевика, в котором производится нагревание ксенона, вместе с трубчатым корпусом не более 3 кг, а с учетом того, что температурный диапазон охлаждения-нагревания составляет не более 100°С (вместо примерно 200 у прототипа), тепловая инерция змеевика вместе с трубчатым корпусом примерно в 60 раз меньше, т.е потребуется во столько же раз меньше времени для осуществления одного цикла или, при сохранении времени цикла, во столько же раз меньшая мощность.The mass of the coil in which xenon is heated, together with the tubular body, is not more than 3 kg, and taking into account the fact that the temperature range of cooling-heating is not more than 100 ° C (instead of about 200 for the prototype), the thermal inertia of the coil together with the tubular body approximately 60 times less, that is, it will take as much times less time to carry out one cycle or, while maintaining the cycle time, the same amount of power less.

Предлагаемый термокомпрессор обеспечивает полную сохранность и исходное качество перекачиваемого ксенона, он надежнее и дешевле известных термокомпрессоров и для работы ему достаточно лишь наличие источника стандартного сжатого воздуха давлением около 200 атмосфер и стандартного источника напряжения 220 В, частотой 50 Гц.The proposed thermocompressor ensures the complete safety and initial quality of the pumped xenon, it is more reliable and cheaper than the known thermocompressors and it only needs a standard compressed air source with a pressure of about 200 atmospheres and a standard voltage source of 220 V, frequency 50 Hz.

Схематически устройство предлагаемого термокомпрессора представлено на чертеже. В качестве перекачиваемого газа использован ксенон.Schematically, the device of the proposed thermocompressor is shown in the drawing. Xenon is used as the pumped gas.

Термокомпрессор состоит из теплообменника 1 со змеевиком 2, по которому протекает предварительно охлаждаемый ксенон, змеевиком 3, по которому протекает предварительно охлаждаемый сжатый воздух, и распылителем сжатого воздуха 4; теплообменника 5 с расположенным внутри змеевиком 6, по которому протекает окончательно охлаждаемый ксенон и где он начинает конденсироваться, и с распылителем сжатого воздуха 7; теплообменника 8 с расположенным внутри змеевиком 9, в который из змеевика 6 стекает частично сконденсировавшийся ксенон и где происходит конденсация оставшегося газообразным ксенона, и с распылителем сжатого воздуха 10; электронагревателя 11, в котором с помощью электронагревательного элемента нагревается протекающий через него сжатый воздух; вентилей 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24; термометров сопротивления 25, 26.The thermocompressor consists of a heat exchanger 1 with a coil 2, through which pre-cooled xenon flows, a coil 3, through which pre-cooled compressed air flows, and a compressed air atomizer 4; a heat exchanger 5 with a coil 6 located inside, through which the finally cooled xenon flows and where it begins to condense, and with a compressed air atomizer 7; a heat exchanger 8 with a coil 9 located inside, into which partially condensed xenon flows from the coil 6 and where the remaining xenon gas is condensed, and with a compressed air atomizer 10; an electric heater 11, in which compressed air flowing through it is heated by means of an electric heating element; valves 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24; resistance thermometers 25, 26.

Работает предлагаемый термокомпрессор следующим образом (исходное состояние - все вентили закрыты).The proposed thermocompressor works as follows (initial state - all valves are closed).

Открывают вентиль 14, подают от сети сжатый воздух давлением примерно 200 атмосфер, продолжают подачу сжатого воздуха в течение 5-10 минут, сбрасывая отработавший воздух в дренаж, при этом температура воздуха понижается примерно с +20°С до -20°С, вследствие проявления известного физического закона - при истечении большинства газов (в том числе воздуха) в объем, давление в котором меньше давления истекающего газа, температура газов понижается. В частности, для воздуха это понижение составляет 1°С на каждые 4 атмосферы снижения его давления.Open valve 14, supply compressed air from the network with a pressure of about 200 atmospheres, continue supplying compressed air for 5-10 minutes, discharging the exhaust air into the drain, while the air temperature drops from about + 20 ° C to -20 ° C, due to manifestation a well-known physical law - when most gases (including air) flow into a volume whose pressure is less than the pressure of the outgoing gas, the temperature of the gases decreases. In particular, for air this decrease is 1 ° C for every 4 atmospheres of pressure reduction.

Открывают вентили 12 и 13, в змеевики 2 и 3 подают соответственно ксенон давлением 10-100 атмосфер от источника и сжатый воздух давлением примерно 200 атмосфер от сети, при этом температура ксенона в змеевике 2 и сжатого воздуха в змеевике 3 понижается примерно до -10°С.Valves 12 and 13 are opened, xenon with a pressure of 10-100 atmospheres from the source and compressed air with a pressure of about 200 atmospheres from the network are supplied to coils 2 and 3, respectively, while the temperature of xenon in coil 2 and compressed air in coil 3 drops to about -10 ° FROM.

Открывают вентили 16, 17, 19, 22. Сжатый воздух с температурой примерно -10°С через вентили 16, 19 поступает в теплообменники 5 и 8 через распылители 7 и 10, при этом температура его понижается примерно до -60°С.Через вентили 22, 17 отработавший сжатый воздух, температура которого примерно -40°С, возвращается в теплообменник 1, где его низкая температура используется для более глубокого охлаждения ксенона и сжатого воздуха, протекающих по змеевикам 2 и 3, что сокращает время протекания процесса в целом и экономит расход сжатого воздуха, поступающего через вентиль 14. Такую продувку теплообменников 5 и 8 проводят в течение 5-10 мин.Valves 16, 17, 19, 22 are opened. Compressed air with a temperature of about -10 ° C through valves 16, 19 enters the heat exchangers 5 and 8 through nozzles 7 and 10, while its temperature drops to about -60 ° C. Through the valves 22, 17, the exhaust compressed air, whose temperature is approximately -40 ° C, is returned to the heat exchanger 1, where its low temperature is used to more deeply cool xenon and compressed air flowing through the coils 2 and 3, which reduces the overall process time and saves compressed air flow through Til 14. Such purging exchangers 5 and 8 is carried out for 5-10 min.

Открывают вентили 15, 18. Ксенон из змеевика 2 с температурой примерно -10°С поступает в змеевик 6, где охлаждается примерно до -50°С, часть его конденсируется и поступает в змеевик 9, где оставшийся газообразным ксенон конденсируется и накапливается до заполнения змеевика. Контроль заполнения ведется по показаниям термометра 25. После того как температура, показываемая термометром 25 опустится примерно до -50°С, продолжают данную операцию охлаждения ксенона в змеевике 9 еще примерно в течение 10 мин. При этом давление ксенона упадет примерно до 10 атмосфер.Valves 15, 18 are opened. Xenon from a coil 2 with a temperature of about -10 ° C enters the coil 6, where it is cooled to about -50 ° C, part of it condenses and enters the coil 9, where the xenon remaining gaseous condenses and accumulates until the coil is filled . The filling control is carried out according to the readings of the thermometer 25. After the temperature indicated by the thermometer 25 drops to about -50 ° C, this operation of cooling xenon in the coil 9 is continued for about 10 more minutes. In this case, the xenon pressure will drop to about 10 atmospheres.

Закрывают вентили 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 22, открывают вентиль 24, подают сжатый воздух давлением примерно 10 атмосфер через вентиль 24 в электронагреватель 11, включают его электронагревательный элемент, нагревают электронагреватель примерно до 70°С, выдерживают при этой температуре примерно 10 мин. Контроль ведут по термометру 26.The valves 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 22 are closed, the valve 24 is opened, compressed air is supplied with a pressure of about 10 atmospheres through valve 24 to the electric heater 11, its electric heating element is turned on, the electric heater is heated to about 70 ° C maintained at this temperature for about 10 minutes Monitoring is carried out by thermometer 26.

Открывают вентиль 23 и запорный орган на заполняемой емкости, открывают вентили 20, 21, пропускают нагретый воздух через полость теплообменника 8 до повышения температуры, показываемой термометром 25, примерно до -10°С. При этом давление ксенона повышается вплоть до 225 атмосфер в зависимости от давления в заполняемой емкости. Если это количество ксенона не достигло требуемой величины, вышеперечисленные операции повторяют необходимое количество раз.Open the valve 23 and the shut-off element on the tank to be filled, open the valves 20, 21, pass the heated air through the cavity of the heat exchanger 8 until the temperature indicated by the thermometer 25 rises to about -10 ° C. In this case, the xenon pressure rises up to 225 atmospheres, depending on the pressure in the tank being filled. If this amount of xenon has not reached the required value, the above operations are repeated as many times as necessary.

В промышленности предлагаемый термокомпрессор может применяться для сжатия ксенона на давления от нескольких атмосфер до нескольких сотен атмосфер с гарантией сохранения качества поступающего в термокомпрессор газа.In industry, the proposed thermal compressor can be used to compress xenon at pressures from several atmospheres to several hundred atmospheres with a guarantee of maintaining the quality of the gas entering the thermocompressor.

Claims

A thermocompressor containing a xenon tank, a coil with a cooling medium, an electric heater and a valve system, characterized in that the tank is divided into three parts, each of which is made of a metal pipe with an inner diameter of not more than 20 mm, which is shaped like a coil and which is placed in tube-type housing, with two parts designed for pre-cooling of xenon, and one for its final cooling and liquefaction and for subsequent heating to a temperature of transition from liquid to gas shaped, and as a cooling medium used high-pressure compressed air, for example 200 atmospheres, undergoing a two-stage throttling process using an additional coil, while the electric heater, designed to heat low-pressure air, is made as a separate device connected by a pipeline to that part of the xenon tank , which serves for the liquefaction and subsequent gasification of xenon.