RU594808C

RU594808C - Method and plant for cooling gas

Info

Publication number: RU594808C
Authority: RU
Inventors: В.В. Вознесенский; А.М. Масюк
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4903
Priority date: 1975-10-27
Filing date: 1975-10-27
Publication date: 1993-12-15

Description

Изобретение относитс к холодильной технике и может быть использовано при воспроизведении программных режимов охлаждени элементов сверхзвуковых летательных аппаратов, при охлаждении аппаратуры в климатических установках, а также при испытании материалов.The invention relates to refrigeration equipment and can be used in the reproduction of programmed modes of cooling elements of supersonic aircraft, when cooling equipment in climatic installations, as well as in testing materials.

Известен способ охлаждени газа путем смешени его с жидким хладоагентом, Заключающийс в том, что в поток газа через форсунки.в распыленном состо нии подают жидкий хладоагент, например азот. Температуру потока газа регулируют величиной расхода жидкого хладоагента.A known method of cooling a gas by mixing it with a liquid refrigerant is that a liquid refrigerant, for example nitrogen, is introduced into the gas stream through nozzles. The temperature of the gas stream is controlled by the flow rate of the liquid refrigerant.

Дл реализации способа примен ют установки , содержащие сосуды Дьюара (или танки с жидким хладоагентом), смесительную камеру с форсункой дл распылени жидкого хладоагента в потоке охлаждаемого газа, сосуды высокого давлени или насосы дл подачи жидкого хладоагента к форсункам, патрубки дл подачи жидкого хладоагента к форсункам, патрубки дл ввода теплого и вывода охлажденного газа.To implement the method, plants containing Dewar vessels (or tanks with a liquid refrigerant), a mixing chamber with a nozzle for spraying a liquid refrigerant in a stream of cooled gas, pressure vessels or pumps for supplying a liquid refrigerant to nozzles, nozzles for supplying a liquid refrigerant to nozzles are used , nozzles for introducing warm and discharging chilled gas.

Недостатком такого способа вл ютс большие потери о форсунках на испарение жидкого хладоагента.The disadvantage of this method is the large loss of nozzles for the evaporation of a liquid refrigerant.

Установка, в которой реализуетс известный способ, сложна и имеет невысокую надежность из-за большого количества вспомогательных агрегатов.The installation in which the known method is implemented is complex and has low reliability due to the large number of auxiliary units.

Цель изобретени - повышение экономичности и упрощение процесса охлаждени .The purpose of the invention is to increase efficiency and simplify the cooling process.

Это достигают тем, что смешение газа с хладоагентом и охлаждение его до заданной температуры производ т путем полного или частичного барботировани газа через слой жидкого хладоагента,This is achieved by mixing the gas with a refrigerant and cooling it to a predetermined temperature by bubbling gas completely or partially through a layer of liquid refrigerant,

Способ охлаждени газа реализуют в установке, содержащей смесительную камеру с патрубками дл ввода теплого и вывода охлажденного газа. Смесительна камера выполнена в виде частично заполненной жидким хладагентом емкости, а патрубок ввода теплого газа подключен к ее жидкостной полости и снабжен на выходном участке перфорированным коллектором , при этом патрубки ввода теплого и выводы охлажденного газа соединены байпасным трубопроводом с установленным на нем вентилем.The gas cooling method is implemented in an installation comprising a mixing chamber with nozzles for introducing warm and discharging cooled gas. The mixing chamber is made in the form of a tank partially filled with liquid refrigerant, and the warm gas inlet pipe is connected to its liquid cavity and is equipped with a perforated collector at the outlet, while the warm inlet pipes and cooled gas outlets are connected by a bypass pipe with a valve installed on it.

На чертеже изображена принципиальна схема установки.The drawing shows a schematic diagram of the installation.

Установка содержит патрубок 1 ввода теплого-газа, выходной участок 2 которогоThe installation contains a pipe 1 for the input of warm gas, the output section 2 of which

снабжен перфорированным коллектором 3. установленным в донной части жидкой полости 4.смесительной камеры 5. Патрубок 6 вывода охлажденного газа соединен с газовой полостью 7 смесительной камеры, при этом патрубки ввода теплого и вывода охлажденного газа соединены байпасным трубопроводом 8 с установленным на нем вентилем 9, которым регулируют температу0 ру охл ажде н но го газа.equipped with a perforated manifold 3. mounted in the bottom of the liquid cavity 4. of the mixing chamber 5. The chilled gas outlet pipe 6 is connected to the gas chamber 7 of the mixing chamber, while the warm and cold gas outlet pipes are connected bypass pipe 8 with a valve 9 installed thereon, which regulate the temperature of the cooled gas.

Установка работает следующим образом .Installation works as follows.

В патрубок 1 подают газ, который через выходной участок 2 поступает в перфорированный коллектор 3 и через отверсти в коллекторе в виде пузырьков начинает барботировать через слой жидкого хладоагента . При барботировании газа происходит его охлаждение путем контактногоGas is supplied to the pipe 1, which through the outlet 2 enters the perforated manifold 3 and begins to bubble through the holes in the collector in the form of bubbles through a layer of liquid refrigerant. When bubbling the gas, it is cooled by contact

0 соприкосновени с жидким хладоагентом и за счет использовани теплоты испарени жидкого хладоагента. Охлажденный газ поступает в газовую полость 7 смесительной камеры, где дополнительно охлаждаетс заContact with the liquid refrigerant and by utilizing the heat of vaporization of the liquid refrigerant. The cooled gas enters the gas cavity 7 of the mixing chamber, where it is further cooled by

5 счет смешени его с парами жидкого хладоагента , и через патрубок 6 вывода охлажденного газа поступает к потребителю. Температуру охлажденного газа регулируют путем перепуска части теплого газа через5 by mixing it with vapor of a liquid refrigerant, and through the pipe 6 of the outlet of the cooled gas enters the consumer. The temperature of the chilled gas is controlled by passing part of the warm gas through

0 байпасный трубопровод 8 (частичное барботирование )с помощью вентил 9.0 bypass line 8 (partial bubbling) with valve 9.

Преимуществами описываемого способа и установки дл его осуществлени вл ютс ; упрощение процесса охлаждени газаThe advantages of the described method and apparatus for its implementation are; simplification of the gas cooling process

5 (отсутствие распыливающих форсунок, насосов , баллонов, арматуры и пр.); уменьшение затрат на проведение испытаний в результате снижени расхода жидкого хладоагента за счет уменьшени тепловых потерь (экспериментально установлено, что затраты на проведение испытаний сокращаютс на 20% по сравнению с известным способом); снижение стоимости установки за счет исключени системы распиливани 5 (lack of spray nozzles, pumps, cylinders, fittings, etc.); reduction of testing costs as a result of a decrease in liquid refrigerant consumption due to a reduction in heat losses (it has been experimentally established that testing costs are reduced by 20% compared to the known method); reduced installation costs by eliminating the sawing system

5 жидкого хладоагента (насосов, форсунок, арматуры и пр.); уменьшение габаритов установки и упрощение системы автоматики, что приводит к повышению зкономичиости и надежности установки.5 liquid refrigerant (pumps, nozzles, fittings, etc.); reduction of the installation dimensions and simplification of the automation system, which leads to increased cost-effectiveness and reliability of the installation.

Claims

(56) Starchevsky I.P. Creation and research of a nitrogen program cooling installation for testing elements of aircraft structures. Thesis for the degree of Ph.D. Odessa OTIHP, 1974, p. 13-21. SUMMARY OF THE INVENTION 1. A method of cooling a gas by mixing it with boiling refrigerant, for example liquid nitrogen, characterized in that, in order to increase the economy and simplify the process, the gas is mixed with the refrigerant and it is cooled to a predetermined temperature by complete or partial bubbling gas through a layer of liquid refrigerant.

2. Installation for cooling gas containing a mixing chamber with a pipe 5948 p. JQ 1 086 kami for introducing warm and cooled chilled gas, characterized in that the mixing chamber is made in the form of a tank that is almost completely filled with liquid and the warm gas inlet pipe is connected to its liquid cavity and provided with a perforated collector at the outlet.

3. Installation according to claim 2, characterized in that the inlet pipes for the warm and the cooled gas outlet are connected by a bypass pipe to a valve mounted on it. owP) (sHHUii i za3