RU2466335C1 - Method of gas cooling - Google Patents
Method of gas cooling Download PDFInfo
- Publication number
- RU2466335C1 RU2466335C1 RU2011116985/06A RU2011116985A RU2466335C1 RU 2466335 C1 RU2466335 C1 RU 2466335C1 RU 2011116985/06 A RU2011116985/06 A RU 2011116985/06A RU 2011116985 A RU2011116985 A RU 2011116985A RU 2466335 C1 RU2466335 C1 RU 2466335C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- gas
- pressure
- low pressure
- adiabatic expansion
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к холодильной технике.The invention relates to refrigeration.
Из достигнутого уровня техники известен способ охлаждения газа, включающий периодическое возбуждение волны сжатия в заполненной остаточным газом камере трубчатой формы и постоянного объема путем ввода в камеру со стороны первого ее торца порции газа под высоким давлением. По окончании фазы сжатия, находившегося в камере под исходным давлением остаточного газа, подачу газа под высоким давлением прекращают и осуществляют со стороны второго торца камеры выпуск из нее в ресивер нагретого в результате сжатия остаточного газа с одновременным отводом от него тепла. По завершении выпуска из камеры всего нагретого газа камеру изолируют от ресивера и осуществляют адиабатическое расширение оставшегося в камере газа путем соединения камеры со стороны ее первого торца с линией отвода низкого давления с последующим выталкиванием охлажденной (в результате адиабатического расширения) порции газа из камеры в линию отвода низкого давления путем соединения камеры со стороны ее второго торца с ресивером (см. авторское свидетельство SU-№553414, 1977).A method for cooling a gas is known from the prior art, which includes periodic excitation of a compression wave in a tubular-shaped chamber filled with residual gas and a constant volume by introducing a portion of gas under high pressure into the chamber from the side of its first end. At the end of the compression phase, which was in the chamber under the initial pressure of the residual gas, the gas supply under high pressure is stopped and the second heated end of the chamber is discharged from it into the receiver of the residual gas heated by compression while the heat is removed from it. Upon completion of the release of all heated gas from the chamber, the chamber is isolated from the receiver and the gas remaining in the chamber is adiabatically expanded by connecting the chamber from the side of its first end to the low pressure exhaust line, followed by expelling the cooled (as a result of adiabatic expansion) portion of gas from the chamber to the exhaust line low pressure by connecting the camera from the side of its second end to the receiver (see copyright certificate SU-No. 553414, 1977).
Недостаток описанного выше способа охлаждения газа заключается в том, что его использование сопряжено с большими энергозатратами, обусловленными необходимостью обеспечения интенсивного отвода тепла от проталкиваемого в ресивер сжатого и нагретого остаточного газа. Кроме того, этот способ имеет ограниченную область использования, поскольку охлаждение устройств пульсирующим потоком охлажденного газа приводит, в частности, к возникновению виброшумов в радиоэлектронных компонентах этих устройств.The disadvantage of the gas cooling method described above is that its use is associated with high energy consumption due to the need to provide intensive heat removal from the compressed and heated residual gas pushed into the receiver. In addition, this method has a limited area of use, since the cooling of devices by a pulsating stream of chilled gas leads, in particular, to the appearance of vibration noises in the electronic components of these devices.
Известен также способ охлаждения газа, взятый в качестве прототипа и включающий периодическое возбуждение волны сжатия в заполненной остаточным газом трубчатой камере постоянного объема путем ввода в камеру со стороны ее первого торца порции газа под высоким давлением. По окончании фазы сжатия находившегося в камере газа под начальным давлением подачу газа под высоким давлением прекращают и осуществляют со стороны второго торца камеры выпуск из камеры в окружающую среду (атмосферу) нагретого в результате сжатия газа. По завершении выпуска из камеры всего нагретого газа камеру изолируют от окружающей среды со стороны ее второго торца, осуществляют адиабатическое расширение оставшегося в камере газа путем соединения камеры со стороны ее первого торца с линией отвода низкого давления, а по окончании фазы адиабатического расширения оставшегося в камере газа осуществляют выталкивание охлажденной в результате адиабатического расширения порции газа в линию отвода низкого давления путем соединения камеры со стороны ее второго торца с ресивером, который с той же периодичностью заполняют газом до давления, которое в 1,5-2,0 раза превышает упомянутое выше начальное давление. Что касается объема камеры, то он составляет от 0,5 до 1,0 объема ресивера (см. патент RU-C1-№2263854, 2004).There is also a known method of cooling a gas, taken as a prototype and comprising periodically exciting a compression wave in a constant-volume tube chamber filled with residual gas by introducing a portion of gas under high pressure into the chamber from the side of its first end. At the end of the compression phase of the gas in the chamber under the initial pressure, the gas supply under high pressure is stopped and the gas heated up as a result of compression is discharged from the chamber into the environment (atmosphere) from the side of the second end of the chamber. Upon completion of the release of all heated gas from the chamber, the chamber is isolated from the environment from the side of its second end, adiabatic expansion of the gas remaining in the chamber is carried out by connecting the chamber from the side of its first end to the low pressure discharge line, and at the end of the adiabatic expansion phase of the gas left in the chamber carry out the expulsion of a portion of the gas cooled as a result of adiabatic expansion into the low pressure removal line by connecting the chamber from the side of its second end to the receiver, which with the same periodicity, they are filled with gas to a pressure that is 1.5-2.0 times higher than the initial pressure mentioned above. As for the volume of the camera, it ranges from 0.5 to 1.0 volume of the receiver (see patent RU-C1-No. 2263854, 2004).
В способе охлаждения газа, взятом в качестве прототипа, обеспечивается существенное снижение энергозатрат за счет выпуска нагретого в результате сжатия остаточного газа в окружающую среду. Однако в прототипе не устранен другой отмеченный выше недостаток, обусловленный значительными пульсациями давления охлажденного газа, направляемого по линии отвода низкого давления потребителю с помощью клапана релейного действия.The gas cooling method, taken as a prototype, provides a significant reduction in energy consumption due to the release of residual gas heated as a result of compression into the environment. However, the prototype has not eliminated the other drawback noted above, due to significant pulsations of the pressure of the chilled gas directed along the low-pressure exhaust line to the consumer using a relay valve.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по обеспечению уменьшения, по крайней мере, в три раза амплитуды пульсаций потока газа в линии отвода низкого давления путем выполнения ее постоянно сообщающейся с полостью камеры во время осуществления способа охлаждения газа.The present invention is aimed at solving the technical problem of ensuring at least a three-fold reduction in the amplitude of the pulsations of the gas flow in the low-pressure exhaust line by performing it constantly in communication with the chamber cavity during the implementation of the gas cooling method.
Поставленная задача решена тем, что в способе охлаждения газа, включающем периодическое возбуждение волны сжатия в имеющей постоянный объем и заполненной газом под начальным давлением трубчатой камере с диаметром D и длиной L путем ввода в камеру со стороны ее первого торца порции газа под высоким давлением, по окончании фазы сжатия находившегося в камере газа под начальным давлением подачу газа под высоким давлением прекращают и осуществляют со стороны второго торца камеры выпуск из камеры нагретого в результате сжатия газа, при этом по завершении выпуска из камеры всего нагретого газа объем камеры со стороны ее второго торца изолируют, а по окончании начавшейся после изоляции камеры фазы адиабатического расширения оставшегося в камере газа находящуюся в камере охлажденную в результате адиабатического расширения порцию газа направляют в линию отвода низкого давления, согласно изобретению порцию газа, охлажденную в результате адиабатического расширения, направляют путем вытеснения ее из камеры в постоянно сообщающуюся с ней линию отвода низкого давления, которая соединена с боковой стенкой камеры на расстоянии В=(0,35-0,6)L от ее первого торца и расположена относительно продольной оси камеры под углом α с вершиной, обращенной к ее второму торцу, при этом для вытеснения упомянутой выше порции газа в имеющую диаметр d=(0,6-0,95)D·sinα, где 23°≤α≤38°, линию отвода низкого давления после окончания фазы адиабатического расширения оставшегося в камере газа осуществляют путем дросселирования ввод охлажденного газа в камеру до достижения в ней начального давления.The problem is solved in that in a method of gas cooling, which includes periodic excitation of a compression wave in a tube chamber with a diameter D and length L filled with gas at a constant pressure and length L by introducing a portion of gas under high pressure into the chamber from the side of its first end, at the end of the compression phase of the gas located in the chamber under the initial pressure, the gas supply under high pressure is stopped and the gas heated from the compression is discharged from the chamber’s second end, while upon completion of the release of all heated gas from the chamber, the chamber volume from the side of its second end is isolated, and upon completion of the adiabatic expansion phase of the gas remaining in the chamber after isolation of the chamber, the portion of gas that is cooled in the chamber as a result of adiabatic expansion is sent to the low pressure outlet line, according to the invention gas, cooled as a result of adiabatic expansion, is directed by displacing it from the chamber into a low-pressure exhaust line that constantly communicates with it, which is unified with the side wall of the chamber at a distance B = (0.35-0.6) L from its first end and is located relative to the longitudinal axis of the chamber at an angle α with the vertex facing its second end, while forcing out the aforementioned portion of gas in having a diameter d = (0.6-0.95) D · sinα, where 23 ° ≤α≤38 °, the low pressure discharge line after the end of the adiabatic expansion phase of the gas remaining in the chamber is carried out by throttling, the introduction of the cooled gas into the chamber until her initial pressure.
Кроме того, поставленная задача решена тем, что ввод в камеру путем дросселирования охлажденного газа осуществляют с помощью, по крайней мере, двух сопел, которые размещают на торцах камеры или на участках ее боковой стенки, прилегающих к ее торцам.In addition, the task is solved in that the introduction into the chamber by throttling of the cooled gas is carried out using at least two nozzles, which are placed at the ends of the chamber or at portions of its side wall adjacent to its ends.
Преимущество патентуемого способа охлаждения газа, по сравнению с прототипом, заключается в существенном уменьшении амплитуды пульсаций в потоке газа, направляемого потребителю по линии отвода низкого давления. Действительно за счет постоянного сообщения камеры с линией отвода низкого давления обеспечивается, с одной стороны, непрерывность потока по линии отвода низкого давления в течение каждого цикла, а с другой стороны - плавное увеличение потока, связанное как с протеканием фазы адиабатического расширения оставшегося в камере газа, так и с вытеснением охлажденной (в результате адиабатического расширения) порции газа из камеры. Проведенные эксперименты показали, что при осуществлении патентуемого способа амплитуда пульсаций составляет от 0,2 до 0,26 от амплитуды пульсаций, имеющих место при осуществлении известного из прототипа способа с помощью камеры тех же размеров и того же источника газа под высоким давлением.The advantage of the patented method of gas cooling, compared with the prototype, is a significant reduction in the amplitude of the pulsations in the gas stream directed to the consumer along the low pressure discharge line. Indeed, due to the constant communication of the chamber with the low-pressure exhaust line, on the one hand, the flow is continuous along the low-pressure exhaust line during each cycle, and on the other hand, a smooth increase in flow is associated with the passage of the adiabatic expansion phase of the gas remaining in the chamber, and with the displacement of a chilled (as a result of adiabatic expansion) portion of the gas from the chamber. The experiments showed that when implementing the patented method, the amplitude of the pulsations is from 0.2 to 0.26 of the amplitude of the pulsations that occur when carrying out the known from the prototype method using a camera of the same size and the same gas source under high pressure.
Остальные технические результаты, достигаемые при осуществлении патентуемого способа, станут ясными из дальнейшего изложения.The remaining technical results achieved by the implementation of the patented method will become clear from the further discussion.
В дальнейшем изобретение поясняется конкретными примерами, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют достижение не только ожидаемого технического результата патентуемой совокупностью существенных признаков.The invention is further illustrated by specific examples, which, however, are not the only possible, but clearly demonstrate the achievement of not only the expected technical result by the patented combination of essential features.
На фиг.1 схематично изображено устройство для осуществления патентуемого способа; на фиг.2 - то же, но с использованием сопловых линеек.Figure 1 schematically shows a device for implementing the patented method; figure 2 is the same, but using nozzle rulers.
Устройство для осуществления патентуемого способа содержит камеру 1 постоянного объема, имеющую трубчатую форму, а также внутренний диаметр D и длину L; линию 2 подвода газа под высоким давлением; линию 3 отвода низкого давления; выпускной управляемый клапан 4, а также средства для ввода в камеру 1 путем дросселирования охлажденного газа (фиг.1 и 2). Камера 1 со стороны своего первого («холодного») торца соединена с линией 2 подвода газа под высоким давлением через первый впускной управляемый клапан 5, при этом выпускной управляемый клапан 4 установлен со стороны второго («горячего») торца камеры 1. Линия 3 отвода низкого давления соединена с камерой 1 со стороны ее боковой стенки через выходной управляемый клапан 6, при этом линия 3 соединена с боковой стенкой камеры 1 на расстоянии В=(0,35-0,6)L от ее первого торца, расположена относительно ее продольной оси 1' под углом α, лежащим в диапазоне от 23° до 38°, и имеет внутренний диаметр d=(0,6-0,95)D·sinα. Что касается угла α, то его вершина обращена ко второму торцу камеры 1. Устройство содержит также средства для ввода в камеру 1 путем дросселирования охлажденного газа, выполненные, предпочтительно, в виде сопел 7. На фиг.1 изображены два сопла 7, расположенных соответственно со стороны первого и второго торцов камеры 1. Сопла 7 через второй впускной управляемый клапан 8, установленный на линии 9, соединены с линией 2 подвода газа под высоким давлением. На фиг.2 изображены две сопловые линейки 10, установленные на участках боковой стенки камер 1, прилегающих к ее торцам. Сопловые линейки 10 через второй впускной управляемый клапан 8, установленный на линии 9, соединены с линией 2. Все используемые в описанном выше устройстве клапаны - релейного действия, а по крайней мере, у выходного управляемого клапана 6 геометрические размеры рабочего окна соответствуют внутреннему диаметру d линии 3 отвода низкого давления.A device for implementing the patented method comprises a constant volume chamber 1 having a tubular shape, as well as an inner diameter D and a length L; high pressure
Способ охлаждения газа (например, воздуха, азота, углекислого газа) осуществляется следующим образом. Перед осуществлением способа (иными словами, перед возбуждением в камере 1 первой волны сжатия, распространяющейся в ее продольном направлении) устройство, представленное на фиг.1, находится в исходном состоянии, а именно первый 5 и второй 8 впускные управляемые клапаны, выпускной управляемый клапан 4 и выходной управляемый клапан 6 находятся в закрытом положении, а камера 1 заполнена остаточным газом под начальным давлением Ро.A method of cooling a gas (e.g., air, nitrogen, carbon dioxide) is as follows. Before the implementation of the method (in other words, before the excitation in the chamber 1 of the first compression wave propagating in its longitudinal direction), the device shown in Fig. 1 is in the initial state, namely, the first 5 and second 8 inlet controlled valves, the exhaust controlled
Первую волну сжатия в камере 1, заполненной остаточным газом под давлением - Ро, возбуждают путем ввода в камеру 1 со стороны ее первого («холодного») торца порции газа под высоким давлением. Для этого установленный на линии 2 подачи газа под высоким давлением первый впускной управляемый клапан 5 переводят в открытое положение и газ под высоким давлением (не менее чем в четыре раза превышающим давление Ро) начинает поступать в камеру 1 со стороны ее первого торца. Процесс поступления газа под высоким давлением в камеру 1 сопровождается одновременным сжатием и нагревом находившегося в ее полости газа под давлением - Ро, при этом во время поступления газа под высоким давлением в камеру 1 осуществляют соединение камеры 1 со стороны ее боковой стенки с линией 3 отвода низкого давления путем перевода выходного управляемого клапана 6 из закрытого в открытое положение, которое остается неизменным до момента окончания осуществления патентуемого способа. По окончании фазы сжатия с одновременным нагревом находившегося под начальным давлением Ро в камере 1 остаточного газа первый впускной управляемый клапан 5 переводят в закрытое положение (в результате прекращается подача газа под высоким давлением в камеру 1), а выпускной управляемый клапан 4 переводят в открытое положение. В результате происходит выпуск из камеры 1 (со стороны ее второго - «горячего» - торца), например, в окружающую среду нагретого в результате сжатия остаточного газа. По завершении выпуска из камеры 1 всего нагретого в результате сжатия газа камеру 1 изолируют от окружающей среды со стороны ее второго торца. Для этого выпускной управляемый клапан 4 переводят в закрытое положение. После чего (поскольку камера 1 соединена с линией 3 отвода низкого давления) наступает фаза адиабатического расширения оставшегося в камере 1 газа, а следовательно, его охлаждение. В конце фазы адиабатического расширения температура газа, находящегося в камере 1, достигает минимального значения за цикл.The first compression wave in the chamber 1 filled with residual gas under pressure — P about , is excited by introducing into the chamber 1 from the side of its first (“cold”) end face a portion of gas under high pressure. To do this, the first inlet controlled
По окончании фазы адиабатического расширения оставшегося в камере 1 газа осуществляют вытеснение находящейся в камере 1 охлажденной порции газа из камеры 1 в линию 3 отвода низкого давления. Для этого установленный на линии 9 второй впускной управляемый клапан 8 переводят в открытое положение и газ под высоким давлением через средства, образующие местные гидродинамические сопротивления, предпочтительно сопла 7, поступает в полость камеры 1, где при расширении охлаждается (эффект Джоуля-Томсона). По достижении давлением в камере 1 значения Ро второй впускной управляемый клапан 8 переводят в закрытое положение. В результате подача охлажденного газа в полость камеры 1 прекращается. Иными словами, по окончании адиабатического расширения оставшегося в камере 1 газа осуществляют путем дросселирования ввод охлажденного газа в камеру 1 до момента достижения в ней давления Ро, что соответствует окончанию первого цикла.At the end of the adiabatic expansion phase of the gas remaining in the chamber 1, the cooled portion of the gas in the chamber 1 is displaced from the chamber 1 to the low
Таким образом, в отличие от прототипа, в патентуемом способе охлаждения газа осуществляется не быстрое выталкивание охлажденной порции газа, а более плавное ее вытеснение из камеры 1 в линию 3 отвода низкого давления газом, имеющим (в отличие от прототипа) более низкую температуру. В результате в начале второго цикла температура газа в камере 1 будет иметь более низкую температуру по сравнению с температурой остаточного газа в камере 1 на момент начала первого цикла.Thus, in contrast to the prototype, in the patented gas cooling method, it is not the quick ejection of the chilled portion of gas that is carried out, but its smoother displacement from the chamber 1 to the low
Аналогично тому, как описано выше, второй цикл начинается с возбуждения в камере 1 второй (иными словами, соответствующей порядковому номеру осуществляемого цикла) волны сжатия путем перевода первого впускного управляемого клапана 5 в открытое положение. Патентуемые признаки, касающиеся диаметра линии 3 отвода низкого давления, а также расположения ее относительно камеры 1, обеспечивают минимальное влияние постоянно сообщающейся (во время осуществления патентуемого способа) с камерой 1 линии 3 отвода низкого давления на параметры волн сжатия, распространяющихся периодически в продольном направлении камеры 1, а также оптимальную пропускную способность линии 3 отвода низкого давления.In the same way as described above, the second cycle begins with the excitation in the chamber 1 of the second (in other words, corresponding to the sequence number of the cycle being carried out) compression waves by moving the first inlet controlled
Так, при d=K·D sin (38°) и K=0,95, В=0,45L снижение давления со стороны второго торца камеры 1 в момент времени, соответствующий окончанию фазы сжатия, составляет не более 4%, а при K=0,95, α=23° составляет всего 2,6%. Однако при K>1.0 и α>40° зависимость снижения величины упомянутого выше давления от величины угла α становится существенно большей. Что касается нижних границ диапазонов угла α и коэффициента K, а именно α=23°, K=0,6, то они выбраны исходя из обеспечения оптимальной пропускной способности линии 3 отвода низкого давления. Что касается расстояния В между первым торцом камеры 1 и герметично соединенной с ее боковой стенкой линией 3 отвода низкого давления, то, как было установлено, при В<0,35L и В>0,6L постоянное сообщение камеры 1 с линией 3 отвода низкого давления приводит к снижению величины давления со стороны второго торца камеры 1 в момент времени, соответствующий окончанию фазы сжатия, более чем на 5% во всем указанном выше диапазоне углов α (от 23° до 38°).So, at d = K · D sin (38 °) and K = 0.95, B = 0.45L, the pressure decrease from the side of the second end of the chamber 1 at the time corresponding to the end of the compression phase is no more than 4%, and at K = 0.95, α = 23 ° is only 2.6%. However, for K> 1.0 and α> 40 °, the dependence of the decrease in the pressure mentioned above on the value of the angle α becomes significantly larger. As for the lower boundaries of the ranges of angle α and coefficient K, namely α = 23 °, K = 0.6, they are selected based on ensuring the optimal throughput of the low
По окончании фазы сжатия (аналогично тому, как при осуществлении первого цикла) прекращают подачу газа под высоким давлением в камеру 1 (переводят первый впускной управляемый клапан 5 в закрытое положение) и осуществляют выпуск из камеры 1 в окружающую среду (атмосферу) нагретого в результате сжатия газа, находившегося в начале второго цикла в камере 1 (переводят выпускной управляемый клапан 4 в открытое положение). По завершении выпуска из камеры 1 всего нагретого в результате сжатия газа камеру 1 изолируют от окружающей среды (переводят выпускной управляемый клапан 4 в закрытое положение), причем начавшаяся затем фаза адиабатического расширения оставшегося в камере 1 газа не сопровождается (в отличие от прототипа) скачкообразным изменением потока газа в постоянно соединенной с камерой 1 линии 3 отвода низкого давления.At the end of the compression phase (in the same way as during the first cycle), the gas supply under high pressure to the chamber 1 is stopped (the first inlet controlled
По окончании фазы адиабатического расширения оставшегося в камере 1 газа осуществляют путем дросселирования ввод (с помощью сопел 7) охлажденного газа в камеру 1 до момента достижения в ней начального давления Ро, что соответствует окончанию второго цикла патентуемого способа. Далее описанный выше цикл повторяется периодически до момента, соответствующего окончанию использования патентуемого способа в каждом конкретном случае.At the end of the adiabatic expansion phase of the gas remaining in the chamber 1, throttle gas is introduced into the chamber 1 by throttling until the initial pressure P о is reached in it, which corresponds to the end of the second cycle of the patented method. Further, the cycle described above is repeated periodically until the moment corresponding to the end of the use of the patented method in each case.
Благодаря вводу путем дросселирования в камеру 1 охлажденного газа обеспечивается плавное вытеснение находящейся в камере 1 охлажденной в результате адиабатического расширения порции газа в линию 3 отвода низкого давления. В результате уменьшается амплитуда пульсаций потока газа в ней. В отличие от вышесказанного в прототипе осуществляется сопровождающееся скачкообразным изменением потока газа в линии 3 отвода низкого давления выталкивание упомянутой выше порции газа.Thanks to the introduction of chilled gas by throttling into the chamber 1, the chilled gas in the chamber 1 is smoothly displaced as a result of adiabatic expansion of a portion of the gas into the low
Таким образом, уменьшение пульсаций потока газа в линии отвода низкого давления обеспечивается за счет следующих факторов:Thus, the reduction of gas flow pulsations in the low pressure exhaust line is ensured by the following factors:
- благодаря постоянному соединению линии 3 отвода низкого давления с камерой 1 обеспечивается, с одной стороны, непрерывный поток газа по этой линии, а с другой стороны, безвыхлопное начало фазы адиабатического расширения оставшегося в камере 1 газа;- due to the constant connection of the low
- благодаря вводу путем дросселирования в камеру 1 охлажденного газа обеспечивается плавное вытеснение находящейся в камере 1 охлажденной (в результате адиабатического расширения) порции газа.- thanks to the introduction by throttling of chilled gas into the chamber 1, a smooth displacement of the chilled (as a result of adiabatic expansion) portion of the gas present in the chamber 1 is ensured.
Кроме того, поскольку вытеснение из камеры 1 охлажденной в результате адиабатического расширения порции газа осуществляется также охлажденным газом, то температура газа в камере 1 в конце второго цикла будет ниже по сравнению с температурой газа в камере 1 в начале второго цикла. Однако, как было установлено, величина этого снижения температуры от цикла к циклу уменьшается и после 25-40 циклов не наблюдается вовсе. Это свидетельствует о выходе устройства, осуществляющего патентуемый способ, на рабочий режим. Следствием вышесказанного является достижение неожиданного технического результата, заключающегося не только в компенсации снижения эффективности охлаждения направляемого потребителю газа (за счет прогнозируемого снижения эффективности фазы адиабатического расширения газа), но и в снижении на 6-8% температуры газа, направляемого по линии 3 отвода низкого давления, по сравнению с прототипом.In addition, since the gas portion chilled as a result of adiabatic expansion is also displaced from the chamber 1 by the chilled gas, the temperature of the gas in chamber 1 at the end of the second cycle will be lower compared to the temperature of the gas in chamber 1 at the beginning of the second cycle. However, it was found that the magnitude of this decrease in temperature from cycle to cycle decreases and after 25-40 cycles is not observed at all. This indicates the output of the device implementing the patented method to the operating mode. The consequence of the above is the achievement of an unexpected technical result, consisting not only in compensating for the decrease in the cooling efficiency of the gas directed to the consumer (due to the predicted decrease in the efficiency of the adiabatic expansion phase of the gas), but also in reducing the temperature of the gas sent through
Здесь необходимо отметить также, что выходной клапан 6 переводят в закрытое положение только по окончании работы устройства, реализующего патентуемый способ.It should also be noted here that the
Относительно числа и предположительного расположения сопел 7 необходимо отметить следующее. Очевидно, что чем больше используется сопел 7, тем меньше времени нужно для вытеснения газом (охлажденным до требуемой температуры) из камеры 1 находящейся в ней охлажденной порции газа, а также для заполнения камеры 1 газом до давления Ро. Для исключения застойных зон следует располагать сопла 7 на торцах камеры 1 (фиг.1) и/или на боковой стенке камеры 1 на расстоянии от ее торцов, предпочтительно, не превышающем 0,25L. На фиг.2 представлен пример выполнения устройства для осуществления патентуемого способа, в котором используются две сопловые линейки 10, установленные вдоль образующей боковой стенки камеры 1. В принципе подача газа под высоким давлением через второй впускной управляемый клапан 8 может осуществляться от автономного источника газа под высоким давлением (на чертежах не показан).With regard to the number and presumptive arrangement of nozzles 7, the following should be noted. Obviously, the more nozzles 7 are used, the less time is needed for gas (cooled to the required temperature) to displace from the chamber 1 the chilled portion of gas located in it, and also to fill the chamber 1 with gas to a pressure of P o . To avoid stagnant zones, nozzles 7 should be located at the ends of the chamber 1 (Fig. 1) and / or on the side wall of the chamber 1 at a distance from its ends, preferably not exceeding 0.25L. Figure 2 presents an example implementation of a device for implementing the patented method, which uses two
В целом ряде случаев выпуск в окружающую среду нагретого в результате сжатия остаточного газа является нежелательным. В этом случае для сбора (с целью дальнейшего использования) выпускаемого из камеры 1 нагретого газа можно использовать средства, описанные в патенте RU-C1-№2278334, 2006, а именно: дополнительную камеру, управляемый клапан, откачное устройство и буферную емкость. В этом случае камера 1 связана с дополнительной камерой через выпускной управляемый клапан 4, а дополнительная камера связана с буферной емкостью через последовательно соединенные управляемый клапан и откачное устройство, обеспечивающее периодическое создание в дополнительной камере давления, не менее чем в два раза меньшее давления Ро.In a number of cases, the release of residual gas heated by compression into the environment is undesirable. In this case, to collect (with a view to further use) the heated gas discharged from the chamber 1, it is possible to use the means described in patent RU-C1-No. 2278334, 2006, namely, an additional chamber, a controlled valve, a pumping device and a buffer tank. In this case, the chamber 1 is connected to the additional chamber through the outlet controlled
Промышленная применимость описанного выше способа подтверждается возможностью его осуществления с использованием известных из уровня техники средств.The industrial applicability of the above method is confirmed by the possibility of its implementation using means known from the prior art.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011116985/06A RU2466335C1 (en) | 2011-04-29 | 2011-04-29 | Method of gas cooling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011116985/06A RU2466335C1 (en) | 2011-04-29 | 2011-04-29 | Method of gas cooling |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2466335C1 true RU2466335C1 (en) | 2012-11-10 |
Family
ID=47322344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011116985/06A RU2466335C1 (en) | 2011-04-29 | 2011-04-29 | Method of gas cooling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2466335C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5295355A (en) * | 1992-01-04 | 1994-03-22 | Cryogenic Laboratory Of Chinese Academy Of Sciences | Multi-bypass pulse tube refrigerator |
| RU2177123C1 (en) * | 2000-12-09 | 2001-12-20 | Кузнецов Андрей Борисович | Method for cooling gas and pulsation type cooler for performing the same |
| RU2263854C1 (en) * | 2004-04-13 | 2005-11-10 | Гурьянов Александр Владимирович | Gas cooling method |
-
2011
- 2011-04-29 RU RU2011116985/06A patent/RU2466335C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5295355A (en) * | 1992-01-04 | 1994-03-22 | Cryogenic Laboratory Of Chinese Academy Of Sciences | Multi-bypass pulse tube refrigerator |
| RU2177123C1 (en) * | 2000-12-09 | 2001-12-20 | Кузнецов Андрей Борисович | Method for cooling gas and pulsation type cooler for performing the same |
| RU2263854C1 (en) * | 2004-04-13 | 2005-11-10 | Гурьянов Александр Владимирович | Gas cooling method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2014102084A3 (en) | Apparatus and method for producing low-temperature compressed gas or liquefied gas | |
| RU2415813C1 (en) | Device to clean water of impurities | |
| WO2012176072A3 (en) | Refrigeration system | |
| MY144069A (en) | Process for sub-cooling an lng stream obtained by cooling by means of a first refrigeration cycle, and associated installation | |
| CN108168131A (en) | The refrigeration system of one stage of compression two-step throttle noise reduction | |
| MX2022010740A (en) | Mixed refrigerant system and method. | |
| RU2466335C1 (en) | Method of gas cooling | |
| CN110043447B (en) | Exhaust device for compressor and noise elimination method thereof | |
| US10830175B2 (en) | Thermoacoustic energy conversion system | |
| CN102639922B (en) | Gas supply device | |
| CN104089180B (en) | A kind of new liquid gasification installation and method of work | |
| CN204592692U (en) | A kind of pipeline thawing apparatus | |
| Yasui et al. | Revisiting the difference between traveling-wave and standing-wave thermoacoustic engines-A simple analytical model for the standing-wave one | |
| CN203979872U (en) | A kind of new liquid gasification installation | |
| JP2016003774A (en) | Heat exchanger and heat pump heating device | |
| RU2278334C1 (en) | Mode of cooling gas | |
| Blagin et al. | Study of different factors influence on thermocompressor performance | |
| RU2225567C1 (en) | Gas distribution station | |
| RU2263854C1 (en) | Gas cooling method | |
| WO2015171681A1 (en) | Systems and methods for a dual-tuned expansion chamber muffler in a refrigeration cycle of a food or beverage device | |
| GB2593615A (en) | Gas storage apparatus and method | |
| RU2378072C1 (en) | Bending method of shaped square pipes | |
| RU2365831C1 (en) | Mobile thermal station | |
| CN107461964A (en) | The blast pipe and air conditioner of compressor | |
| RU2527227C2 (en) | Thermal compression device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160430 |