RU2527264C2

RU2527264C2 - Thermal compression device

Info

Publication number: RU2527264C2
Application number: RU2012144478/06A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Гореликов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority date: 2012-10-18
Filing date: 2012-10-18
Publication date: 2014-08-27
Also published as: RU2012144478A

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: invention relates to refrigerating appliances, and more specifically to the field of design and operation of compression thermal devices. The thermal compression device comprises a source of high pressure gas with a cylinder-compressor connected to it, the cold source and the gas supply pipeline to the consumer having a heat exchanger-cooler, at that the cylinder-compressor is provided with thermal protection and heat exchanger, made in the form of a tubular coil located in the inner cavity of the cylinder-compressor and connected at the input to the cold source, and at the output - to the bleed passage of the cooled screen, and the cooled screen is mounted with a gap relative to the wall of the cylinder-compressor, in which the electric heater is placed made in the form of carbon fabric cover and secured with thermal contact on the outer surface of the wall of the cylinder-compressor, and the heat insulating cavity which is formed by a shell of a vacuum-tight material, mounted on the outer side of the thermal protection, is provided with a valve of evacuation.

EFFECT: simplifying and improving the compactness and efficiency of thermal protection operation.

1 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации компрессионных термических устройств (термокомпрессоров), используемых, например, при заполнении газом баллонов высокого давления с соблюдением высоких требований по чистоте как закачиваемого газа, так и внутренних объемов и поверхностей заправляемой системы.The invention relates to refrigeration, and more specifically to the field of design and operation of compression thermal devices (thermocompressors) used, for example, when filling high-pressure cylinders with gas in compliance with high requirements for the purity of both the injected gas and the internal volumes and surfaces of the refueling system.

Принцип работы термокомпрессионного устройства широко известен. Основу его составляет емкость (баллон-компрессор), которую вначале охлаждают, желательно до температуры конденсации газа, и заполняют ее газом из стендовых баллонов. Затем стендовые баллоны отсекают, емкость нагревают, давление газа в ней растет, и он перекачивается в заправляемую емкость. Таких циклов всасывания-нагнетания совершается столько, сколько необходимо для достижения заданного давления в заправляемой емкости.The principle of operation of a thermocompression device is widely known. It is based on a container (cylinder compressor), which is first cooled, preferably to a gas condensation temperature, and filled with gas from bench cylinders. Then the bench cylinders are cut off, the container is heated, the gas pressure in it increases, and it is pumped into the refueling tank. There are as many such suction-discharge cycles as necessary to achieve a given pressure in the refueling tank.

Известно компрессионное устройство для регенерации хладагентов (см., например, патент США №5379607, МПК: F25B 49/00, от 12.10.1993), содержащее источник газа высокого давления, подключенный к баллонам-компрессорам, устройство для термоциклирования баллонов-компрессоров и магистраль прокачки теплоносителя. В состав устройства также входят компрессор, ресивер, теплообменник-конденсатор и магистрали подачи газа потребителю. Устройство обеспечивает регенерацию хладагентов (теплоносителей) типа CFC (фреон-11, фреон-12, фреон-113) для откачки в транспортный баллон (потребителю), при этом процесс откачки длителен и малоэффективен. Наличие в таких устройствах механического компрессора, использующего смазку для вращающихся и перемещающихся узлов и деталей, не исключает загрязнение газа парами масла (смазки), что недопустимо при прокачке (заправке) газа в баллоны потребителя, применяющего данный газ в качестве рабочего компонента.A compression device for recovering refrigerants is known (see, for example, US Pat. No. 5,379,607, IPC: F25B 49/00, dated 12/10/1993), comprising a high pressure gas source connected to compressor cylinders, a device for thermocycling compressor cylinders and a line coolant pumping. The device also includes a compressor, receiver, heat exchanger-condenser and gas supply lines to the consumer. The device provides the regeneration of CFC-type refrigerants (coolants) (Freon-11, Freon-12, Freon-113) for pumping into a transport cylinder (consumer), while the pumping process is long and inefficient. The presence in these devices of a mechanical compressor that uses lubricant for rotating and moving units and parts does not exclude gas pollution with oil (grease) vapor, which is unacceptable when pumping (filling) gas into consumer cylinders that use this gas as a working component.

Наличие в них механического компрессора, использующего смазку для вращающихся и перемещающихся узлов и деталей, не исключает загрязнения газа парами масла (смазки), что недопустимо при перекачке (заправке) газа в баллоны потребителя, применяющего данный газ в качестве рабочего компонента.The presence in them of a mechanical compressor that uses lubricant for rotating and moving units and parts does not exclude gas pollution with oil (grease) vapors, which is unacceptable when pumping (filling) gas into consumer cylinders that use this gas as a working component.

Известно также термокомпрессионное устройство (см., например, патент России №2432523 от 15.03.2010, МПК: F17C 5/06; F04B 19/24; F25B 49/00), выбранное в качестве прототипа и содержащие источник газа высокого давления с подключенным к нему баллоном-компрессором, источник холода и магистраль подачи газа потребителю, снабженную теплообменником-охладителем. В нем баллон-компрессор выполнен в виде теплоизолированной емкости с двумя стенками - двустенной емкости с оребрением внутреннего сосуда, размещенным в образованной стенками емкости полости - межстенной полости, подсоединенной к устройству для термоциклирования баллона-компрессора, выполненному в виде двух разнотемпературных теплообменников, параллельно включенных в контур магистрали прокачки теплоносителя.A thermocompression device is also known (see, for example, Russian patent No. 2432523 dated 03.15.2010, IPC: F17C 5/06; F04B 19/24; F25B 49/00), selected as a prototype and containing a high-pressure gas source connected to him a compressor cylinder, a cold source and a gas supply line to the consumer, equipped with a heat exchanger-cooler. In it, the compressor cylinder is made in the form of a thermally insulated container with two walls - a double-walled container with ribbing of the inner vessel, placed in the cavity walls formed by the walls of the cavity - interstitial cavity connected to the device for thermal cycling of the compressor cylinder, made in the form of two different-temperature heat exchangers connected in parallel to circuit of the coolant pumping line.

Данное устройство обеспечивает перекачку (заправку) газа в баллоны потребителя, исключающую его загрязнение, но использование разнотемпературных теплообменников и контура магистрали прокачки теплоносителя в качестве устройства для термоциклирования баллона-компрессора усложняет конструкцию термокомпрессионного устройства, делает устройство громоздким, при этом устройство имеет низкую эффективность теплозащиты.This device provides gas pumping (filling) into consumer cylinders, eliminating its pollution, but the use of different temperature heat exchangers and the coolant pumping circuit as a device for thermal cycling of a compressor cylinder complicates the design of a thermocompression device, makes the device bulky, and the device has low thermal protection efficiency.

Задачей настоящего изобретения является создание термокомпрессионного устройства улучшенной конструкции при его упрощении, повышении компактности и эффективности работы теплозащиты.The objective of the present invention is to provide a thermocompression device of improved design while simplifying it, increasing the compactness and efficiency of thermal protection.

Технический результат достигается тем, что в термокомпрессионном устройстве, содержащем источник газа высокого давления с подключенным к нему баллоном-компрессором, источник холода и магистраль подачи газа потребителю, имеющую теплообменник-охладитель, в отличие от известного, в нем баллон-компрессор снабжен теплозащитой и теплообменником, выполненным в виде трубчатого змеевика, размещенного во внутренней полости баллона-компрессора и подключенного на входе к источнику холода, а на выходе - к прокачному каналу охлаждаемого экрана, причем охлаждаемый экран установлен с зазором относительно стенки баллона-компрессора, в котором размещен электроподогреватель, подключенный к внешнему источнику электропитания и выполненный в виде чехла из угольной ткани, закрепленной с тепловым контактом на внешней поверхности стенки баллона-компрессора, при этом теплоизоляционная полость, образованная оболочкой из вакуумно-плотного материала, установленной с внешней стороны теплозащиты, снабжена клапаном вакуумирования.The technical result is achieved in that in a thermocompression device containing a high pressure gas source with a compressor cylinder connected to it, a cold source and a gas supply line to a consumer having a heat exchanger-cooler, in contrast to the known one, the compressor cylinder is equipped with heat protection and a heat exchanger made in the form of a tubular coil located in the inner cavity of the compressor cylinder and connected at the inlet to the source of cold, and at the outlet to the pumping channel of the cooled screen, pr than the cooled screen is installed with a gap relative to the wall of the compressor cylinder, in which there is an electric heater connected to an external power source and made in the form of a cover made of carbon cloth fixed with thermal contact on the outer surface of the wall of the compressor cylinder, while the heat-insulating cavity formed by the shell of a vacuum-tight material mounted on the outside of the heat shield, equipped with a vacuum valve.

Использование предлагаемого термокомпрессионного устройства, например, при заправке баллонов потребителя, устанавливаемых на космических летательных аппаратах, таких как спутники связи, позволит получить значительный экономический эффект за счет обеспечения заправки баллонов потребителя газом, исключающей его загрязнение, при этом упрощается и улучшается конструкция, повышается компактность, эффективность работы теплозащиты за счет обеспечения возможности использования электроподогревателя в качестве адсорбента.The use of the proposed thermocompression device, for example, when refueling consumer cylinders mounted on spacecraft, such as communication satellites, will allow to obtain a significant economic effect by providing refueling of consumer cylinders with gas, eliminating its pollution, while simplifying and improving design, increasing compactness, the effectiveness of thermal protection by providing the possibility of using an electric heater as an adsorbent.

Сущность изобретения поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

Термокомпрессионное устройство состоит из следующих основных узлов и деталей: источника газа высокого давления 1, например стендовых баллонов высокого давления, заправленных чистым газом, например, ксеноном и подключенных к нему баллона-компрессора 2, источника холода 3, например сосуда Дьюара с жидким азотом, и магистрали подачи газа 4 потребителю 5, снабженной теплообменником-охладителем 6. Баллон-компрессор 2 снабжен теплозащитой 7 и теплообменником 8, выполненным в виде трубчатого змеевика 9, размещенного во внутренней полости 10 баллона-компрессора 2 и подключенного на входе 11 к источнику холода 3, а на выходе 12 к прокачному каналу 13 охлаждаемого экрана 14. Охлаждаемый экран 14 установлен с зазором 15 от стенки 16 баллона-компрессора 2, а в зазоре 15 расположен электроподогреватель 17, выполненный в виде чехла из угольной ткани, в качестве которой используют угольную ткань ТУ1916-155-05763346-95, и закрепленный с тепловым контактом на внешней поверхности стенки 16 баллона-компрессора 2. Тепловой контакт обеспечивают, например, посредством стяжек (шнуровок) из стеклонити или клеями марки К-300; ВК-9 по ОСТ92-0949-74. Электроподогреватель 17 подключен к внешнему источнику электропитания через переключатель. Электроподогреватель 17 дополнительно используют для поглощения (откачки) молекул газа (в качестве адсорбционного насоса) в замкнутой теплоизоляционной полости, образованной вакуумно-плотной оболочкой 19, например, из алюминиевого сплава АМг6.М ТУ1-3-013-97, снабженной клапаном вакуумирования 20. Вакуумно-плотная оболочка 19 установлена с внешней стороны теплозащиты 7. Теплозащита 7 баллона-компрессора 2 состоит из теплоизоляции 21, в качестве которой используют экранно-вакуумную теплоизоляцию, состоящую из слоев полиэтилентерефталатной пленки алюминизированной с двух сторон и дублированной со стекловуалью или стеклобумагой. Теплоизоляцию 21 наносят и закрепляют на охлаждаемом экране 14, который также входит в состав теплозащиты 7 и предназначен для съема теплопритоков извне отходящими парами азота из трубчатого змеевика 9 теплообменника 8 при прохождении их через прокачной канал 13 охлаждаемого экрана 14.A thermocompression device consists of the following main components and parts: a high-pressure gas source 1, for example high-pressure bench cylinders filled with clean gas, for example, xenon and a compressor cylinder 2 connected to it, a cold source 3, for example, a Dewar vessel with liquid nitrogen, and the gas supply line 4 to the consumer 5, equipped with a heat exchanger-cooler 6. The cylinder-compressor 2 is equipped with heat protection 7 and the heat exchanger 8, made in the form of a tubular coil 9, located in the inner cavity 10 of the cylinder- compressor 2 and connected at the input 11 to the cold source 3, and at the output 12 to the pumping channel 13 of the cooled screen 14. The cooled screen 14 is installed with a gap 15 from the wall 16 of the compressor cylinder 2, and in the gap 15 there is an electric heater 17 made in the form a cover made of carbon cloth, which is used as a carbon cloth TU1916-155-05763346-95, and fixed with thermal contact on the outer surface of the wall 16 of the compressor balloon 2. Heat contact is provided, for example, by means of ties (laces) made of glass fiber or brand adhesives K-300; VK-9 according to OST92-0949-74. The electric heater 17 is connected to an external power source through a switch. The electric heater 17 is additionally used to absorb (pump) gas molecules (as an adsorption pump) in a closed heat-insulating cavity formed by a vacuum-tight shell 19, for example, from an aluminum alloy AMg6. TU1-3-013-97, equipped with a vacuum valve 20. A vacuum-tight shell 19 is installed on the outside of the heat shield 7. The heat shield 7 of the compressor 2 consists of heat insulation 21, which is used as a screen-vacuum thermal insulation, consisting of layers of polyethylene terephthalate film aluminized on both sides and duplicated with glass veil or glass paper. Thermal insulation 21 is applied and fixed on the cooled screen 14, which is also part of the heat shield 7 and is designed to remove heat from the outside by exhaust nitrogen vapor from the tubular coil 9 of the heat exchanger 8 while passing through the pumping channel 13 of the cooled screen 14.

Заправку, например, ксеноном баллона-компрессора 2 от стендовых баллонов 1 производят по трубопроводу 22 с вентилем 23. Подачу хладагента в теплообменник 8, например, жидкого азота от источника холода 3, например, из сосуда Дьюара производят по теплоизолированному трубопроводу 24 с вентилем 25.Filling, for example, with xenon of the compressor cylinder 2 from the stand cylinders 1, is carried out through a pipe 22 with a valve 23. The refrigerant is supplied to the heat exchanger 8, for example, liquid nitrogen from a cold source 3, for example, from a Dewar vessel through a thermally insulated pipe 24 with a valve 25.

Баллон-компрессор 2 подключен к баллонам потребителя 5 посредством магистрали подачи газа 4, снабженной теплообменником-охладителем 6 и вентилями 26 и 27.The cylinder compressor 2 is connected to the cylinders of the consumer 5 through the gas supply line 4, equipped with a heat exchanger-cooler 6 and valves 26 and 27.

Трубопровод 22 включен в магистраль подачи газа 4 между вентилями 26 и 27, что обеспечивает подачу газа из баллонов 1 отдельно как в баллоны потребителя 5, так и в баллон-компрессор 2.The pipe 22 is included in the gas supply line 4 between the valves 26 and 27, which ensures the supply of gas from the cylinders 1 separately to the cylinders of the consumer 5, and to the compressor cylinder 2.

Поясним эксплуатацию термокомпрессионного устройства.Let us explain the operation of a thermocompression device.

Перед началом функционирования термокомпрессионного устройства производят очистку внутренних полостей магистралей заправки и подачи газа, например ксенона, включая баллон-компрессор и баллоны потребителей, от влаги и воздуха. Очистка производится способом вакуумирования с последующей продувкой чистым азотом и ксеноном. Источником закачиваемого газа, например ксенона, в баллоны потребителя являются стендовые баллоны 1, заполненные чистым ксеноном высокого давления 40 кг/см². В закачиваемом ксеноне должно быть кислорода не более 3·10^-5 объемных долей, а водяных паров не более 4·10^-5 объемных долей.Before the functioning of the thermocompression device, the internal cavities of the gas and gas supply lines, for example xenon, including the compressor cylinder and consumer cylinders, are cleaned of moisture and air. Cleaning is carried out by the vacuum method, followed by purging with pure nitrogen and xenon. The source of injected gas, such as xenon, into the consumer’s cylinders are bench cylinders 1 filled with pure high-pressure xenon 40 kg / cm ² . In the injected xenon there should be no more than 3 · 10 ^-5 volume fractions of oxygen, and water vapor should not exceed 4 · 10 ^-5 volume fractions.

Работа устройства основана на использовании принципа термокомпрессора, в котором необходимое для заправки (закачки) давление ксенона достигается в баллоне-компрессоре 2 по изохорическому процессу. После проведения очистки внутренних полостей магистралей подачи ксенона и баллонов осуществляют процесс термокомпрессии и подачу ксенона в баллоны потребителя 5, который производится следующим образом.The operation of the device is based on the principle of a thermocompressor, in which the xenon pressure necessary for refueling (injection) is achieved in the cylinder-compressor 2 according to an isochoric process. After cleaning the internal cavities of the xenon supply lines and cylinders, the thermocompression process and the supply of xenon to the consumer 5 cylinders are carried out, which is performed as follows.

В исходном положении все вентили закрыты.In the initial position, all valves are closed.

Первоначально производят захолаживание баллона-компрессора 2, для этого открывают вентиль 25 на трубопроводе подачи хладагента, например жидкого азота, от источника холода 3, например из сосуда Дьюара, и подают жидкий азот или парообразный азот в змеевик 9 теплообменника 8, захолаживают теплообменник 8 и внутреннюю полость 10 до температуры порядка минус 80°C, при этом пары азота, образующиеся в змеевике 9, под давлением поступают в прокачной канал 13 охлаждаемого экрана 14, охлаждают экран 14, снимают (поглощают) теплопритоки, поступающие извне к баллону-компрессору 2, и сбрасываются в атмосферу.Initially, the compressor-cylinder 2 is cooled down, for this purpose valve 25 is opened on the refrigerant supply pipe, for example liquid nitrogen, from a cold source 3, for example from a Dewar vessel, and liquid nitrogen or vapor nitrogen is supplied to the coil 9 of the heat exchanger 8, the heat exchanger 8 and the internal cavity 10 to a temperature of the order of minus 80 ° C, while the nitrogen vapors formed in the coil 9, under pressure, enter the pumping channel 13 of the cooled screen 14, cool the screen 14, remove (absorb) the heat influx coming from the outside to allon compressor 2, and are discharged into the atmosphere.

В захоложенную внутреннюю полость 10 баллона-компрессора 2 из стендового баллона 1 подают ксенон, для чего открывают вентили 23, 26 и заполняют внутреннюю полость 10 до заданного давления, при этом в ней происходит конденсация ксенона (цикл всасывания). После заполнения внутренней полости 10 баллона-компрессора 2 ксеноном и охлаждения его до температуры порядка минус 80°C стендовый баллон 1 отсекают (закрывают вентили 23 и 26), закрывают вентиль 25 на трубопроводе 24, прекращая подачу хладагента в змеевик 9 теплообменника 8, одновременно включают электроподогреватель 17 и подогревают баллон-компрессор 2 до температуры порядка плюс 90°C, при этом давление ксенона во внутренней полости 10 растет, а при сообщении его с баллонами потребителя 5 посредством открытия вентилей 26 и 27 на магистрали подачи газа 4 ксенон, проходя через теплообменник-охладитель 6, охлаждается до заданной температуры (температуры охлаждающей среды) и поступает в баллоны потребителя 5 (цикл нагнетания). После выравнивания давления между внутренней полостью 10 баллона-компрессора 2 и баллонами потребителя 5 вентили 26, 27 закрывают, а также выключают электроподогреватель 17. Таких последовательных процессов (температурных циклов) охлаждения-нагрева вновь пополняемых порций ксенона из стендового баллона 1 в баллон-компрессор 2 совершают столько, сколько необходимо для достижения заданного давления ксенона в баллонах потребителя 5, например до 100 кг/см².Xenon is fed into the refrigerated internal cavity 10 of the compressor cylinder 2 from the bench cylinder 1, for which valves 23, 26 are opened and the internal cavity 10 is filled to a predetermined pressure, while xenon condensation occurs in it (suction cycle). After filling the internal cavity 10 of the compressor cylinder 2 with xenon and cooling it to a temperature of minus 80 ° C, the stand cylinder 1 is cut off (valves 23 and 26 are closed), valve 25 is closed on the pipe 24, stopping the flow of refrigerant to the coil 9 of the heat exchanger 8, at the same time turn on electric heater 17 and heat the balloon compressor 2 to a temperature of the order of plus 90 ° C, while the xenon pressure in the inner cavity 10 rises, and when it communicates with consumer cylinders 5 by opening valves 26 and 27 on the gas supply line 4 xenon passing through the cooling heat exchanger 6, cooled to a predetermined temperature (coolant temperature) and the consumer enters the cylinders 5 (injection loop). After equalizing the pressure between the inner cavity 10 of the compressor cylinder 2 and the consumer cylinders 5, the valves 26, 27 are closed and the electric heater 17 is turned off. These successive processes (temperature cycles) of cooling and heating of newly replenished portions of xenon from the bench cylinder 1 to the cylinder compressor 2 perform as much as necessary to achieve a given xenon pressure in consumer 5 cylinders, for example up to 100 kg / cm ² .

Электроподогреватель 17, выполненный в виде чехла из угольной ткани, предлагается использовать как адсорбент (адсорбционный насос). При этом при включении электроподогревателя 17 и подогрева его до температуры порядка плюс 90°C÷110°C происходит регенерация угольной ткани, при этом одновременно производят вакуумирование замкнутой теплоизоляционной полости 18 посредством открытия клапана вакуумирования 20 и подключения к вакуумному насосу. После выключения и охлаждения подогревателя 17 клапан вакуумирования 20 закрывают и отключают вакуумный насос. При захолаживании баллона-компрессора 2 до температуры 80°C и ниже электроподогреватель 17 также одновременно охлаждается и регенерированная угольная ткань при охлаждении начинает функционировать как адсорбент и поглощать молекулы газов из замкнутой теплоизоляционной полости 18, в которой размещена экранно-вакуумная изоляция 21, эффективно работающая при вакууме 1·10^-4 мм рт.ст. и выше, который обеспечивает адсорбент - угольная ткань (адсорбционный насос). Таким образом, предлагаемая конструкция электроподогревателя позволяет использовать его и как подогреватель, и как адсорбционный насос.An electric heater 17, made in the form of a cover made of coal fabric, is proposed to be used as an adsorbent (adsorption pump). In this case, when the electric heater 17 is turned on and heated to a temperature of the order of plus 90 ° C ÷ 110 ° C, coal tissue is regenerated, while at the same time the closed heat-insulating cavity 18 is evacuated by opening the vacuum valve 20 and connecting to the vacuum pump. After turning off and cooling the heater 17, the vacuum valve 20 is closed and the vacuum pump is turned off. When the compressor cylinder 2 is cooled down to a temperature of 80 ° C or lower, the electric heater 17 also cools at the same time, and the regenerated coal fabric, upon cooling, begins to function as an adsorbent and absorb gas molecules from a closed heat-insulating cavity 18, in which a screen-vacuum insulation 21 is placed, which effectively works at vacuum 1 · 10 ^-4 mm RT.article and above, which provides the adsorbent - coal fabric (adsorption pump). Thus, the proposed design of the electric heater allows you to use it as a heater, and as an adsorption pump.

Снабжение баллона-компрессора 2 теплозащитой 7 и теплообменником 8, выполненным в виде трубчатого змеевика 9, размещенного во внутренней полости 10 баллона-компрессора 2 и подключенного на входе к источнику холода 3, а на выходе 12 - к прокачному каналу 13 охлаждаемого экрана 14, а также электроподогревателем 17, выполненным в виде чехла из угольной ткани и используемым дополнительно в качестве адсорбционного насоса, обеспечивает улучшенную конструкцию термокомпрессионного устройства при его упрощении, повышение компактности и эффективности работы теплозащиты, кроме того, обеспечивает перекачку (заправку) в баллоны потребителя газа, исключающую его загрязнение.The supply of the compressor cylinder 2 with heat protection 7 and the heat exchanger 8, made in the form of a tubular coil 9, located in the inner cavity 10 of the compressor cylinder 2 and connected at the input to the cold source 3, and at the output 12 to the pumping channel 13 of the cooled screen 14, and also an electric heater 17, made in the form of a cover made of coal fabric and used additionally as an adsorption pump, provides an improved design of the thermocompression device while simplifying it, increasing compactness and p bots thermal protection, in addition, provides pumping (filling) in the consumer gas cylinders, eliminating its dirt.

Claims

A thermocompression device containing a high-pressure gas source with a compressor cylinder connected to it, a cold source and a gas supply line to the consumer, having a heat exchanger-cooler, characterized in that the compressor cylinder is provided with heat protection and a heat exchanger made in the form of a tubular coil located in the inner the cavity of the compressor cylinder and connected at the inlet to the source of cold, and at the outlet to the bleed channel of the cooled screen, and the cooled screen is installed with a gap the wall of the compressor cylinder, in which the electric heater is placed, connected to an external power source and made in the form of a cover made of carbon cloth fixed with thermal contact on the outer surface of the wall of the compressor cylinder, while the heat-insulating cavity is formed by a shell of vacuum-dense material, installed on the outside of the thermal protection, equipped with a vacuum valve.