SU1087752A1

SU1087752A1 - Cryogenic plant ejector stage

Info

Publication number: SU1087752A1
Application number: SU823464093A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Агеев; Сергей Иванович Зинченко; Михаил Васильевич Муравьев; Василий Степанович Сердюк; Анатолий Николаевич Шамичев
Original assignee: Предприятие П/Я М-5631
Priority date: 1982-07-05
Filing date: 1982-07-05
Publication date: 1984-04-23

Abstract

1. ЭЖЕКТОРНАЯ СТУПЕНЬ КРИОГЕННОЙ УСТАНОВКИ, содержаща два эжектора с активными соплами, подключенными к линии пр мого потока , камерами смешени и приемными камерами, причем камеры смешени подключены соответственно к входу охлаждаемого объекта и сборнику жидкости, паровое пространство которого соединено с линией обратного потока, а приемна камера первого эжектора подключена к выходу охлаждаемого объекта, отличающа с тем, что, с целью упрошенй конструкции, приемна камера второго эжектора также подключена К выходу охлаждаемого объекта, но через регулирую ,ш,ий вентиль. 2. Ступень по п. 1, отличающа с тем, что она дополнительно содержит рекуперативный двухпоточный теплообменник, по первому потоку включенный между камерой смешени первого эжектора и охлаждаемым объектом, а по второму - подсоединенный на входе к регулирующему вентилю и жидкостному пространству сборника сл жидкости посредством автономного регулирующего вентил , а на выходе - к приемной камере второго эжектора. J / -72 00 | О1 ю // Фиг.1. EJECTOR STAGE OF CRYOGENIC INSTALLATION, containing two ejectors with active nozzles connected to the forward flow line, mixing chambers and receiving chambers, the mixing chambers being connected respectively to the inlet of the cooled object and liquid collector, the vapor space of which is connected to the return flow line, and the receiving chamber of the first ejector is connected to the outlet of the cooled object, characterized in that, in order to simplify the design, the receiving chamber of the second ejector is also connected to the outlet to cool of the object, but through a control, w, s valve. 2. A step according to claim 1, characterized in that it further comprises a regenerative double-flow heat exchanger connected in the first flow between the mixing chamber of the first ejector and the cooled object, and in the second flow connected at the inlet to the control valve and the fluid space of the fluid accumulator through Autonomous control valve, and the output - to the receiving chamber of the second ejector. J / -72 00 | O1 th // FIG.

Description

Изобретение относитс к криогенной технике, а более конкретнее - к эжекторным ступен м криогенных установок, предназначенных дл охлаждени объекта с помощью циркул ции криоагента в парожидкостном состо нии.The invention relates to a cryogenic technique, and more specifically to ejector stages of cryogenic plants designed to cool an object by circulating a cryoagent in a vapor-liquid state.

Известны эжекторные ступени, в которых эжектор используетс в качестве циркул тора 1 и 2.Ejector stages are known in which the ejector is used as a circulator 1 and 2.

Такие ступени примен ютс дл циркул ционного охлаждени объектов, когда дл улучшени теплоотдачи от объекта к потоку криоагента, а также дл выравнивани температурного пол объекта целесообразно пропускать через объект большое количество криоагента. Если расход пр мого потока установки недостаточен, эжектор используетс как умножитель расхода.Such steps are used for circulating cooling of objects, when, to improve heat transfer from the object to the flow of the cryogenic agent, as well as to equalize the temperature field of the object, it is advisable to pass a large amount of cryogenic agent through the object. If the flow rate of the direct flow of the installation is insufficient, the ejector is used as a flow multiplier.

Известны и такие эжекторные ступени, в которых струйный аппарат служит как дл циркул ции криоагента, так и дл снижени температуры охлаждаемого объекта 3.Such ejector stages are also known, in which the jet apparatus serves both for circulating the cryoagent and for lowering the temperature of the cooled object 3.

Недостатком таких устройств вл етс то, что снижение температуры неизбежно вызывает уменьшение кратности циркул ции криоагента (отношение расхода криоагента через объект к расходу пр мого потока установки) Это объ сн етс тем, что сборник жидкости, наход щийс под давлением обратного потока установки, входит в циркул ционный контур. Дл понижени температуры объекта требуетс снизить давление в контуре по отношению к давлению обратного потока, но это равносильно увеличению гидравлического сопротивлени контура и приводит к уменьшению кратносrv ) циркул ции.The disadvantage of such devices is that a decrease in temperature inevitably causes a decrease in the multiplicity of circulation of the cryoagent (the ratio of the flow rate of the cryoagent through the object to the flow rate of the installation) This is due to the fact that the liquid collector under the pressure of the return flow of the installation enters circulation circuit. To decrease the temperature of the object, it is required to reduce the pressure in the circuit with respect to the return flow pressure, but this is equivalent to an increase in the hydraulic resistance of the circuit and leads to a decrease in the ratio of the circulation.

Известна эжекторна ступень, в которой сборник жидкости выведен из циркул ционного контура. Контур состоит из камеры смещени эжектора, переохладител , встроенного в сборник жидкости, охлаждаемого объекта, приемной камеры эжектора и св зывающих эти устройства линии 4.An ejector stage is known in which the liquid collector is taken out of the circulation circuit. The circuit consists of an ejector displacement chamber, a subcooler built into the fluid collector, a cooled object, an ejector receiving chamber and the lines 4 connecting these devices.

Однако указанный выше недостаток полностью не устранен, так как дл вывода из контура криоагента, поступающего через активное сопло эжектора, подключенное к пр мому потоку установки, контур св зан со сборником жидкости через регулировочный вентиль, а это означает, что хот бы в одной точке контура давление должно быть выше обратного потока.However, the above disadvantage has not been completely eliminated, since for removing the cryoagent from the circuit through the active nozzle of the ejector connected to the direct flow of the installation, the circuit is connected to the liquid collector through the adjusting valve, which means that at least one point of the circuit pressure must be higher than backflow.

Более низкую температуру охлаждени можно достичь в эжекторной ступени криогенной установки, содержащей два эжектора с активными соплами, подключенными к 1инии пр мого потока, камерами смешени и приемными камерами, причем камеры смешени подключены соответственно к входу охлаждаемого объекта и сборнику жидкости, паровое пространство которого соединено сA lower cooling temperature can be achieved in an ejector stage of a cryogenic installation containing two ejectors with active nozzles connected to the forward flow line, mixing chambers and receiving chambers, the mixing chambers being connected respectively to the inlet of the cooled object and liquid collector, the vapor space of which is connected to

линией обратного потока, а приемна камера первого эжектора подключена к выходу охлаждаемого объекта 5i.the line of reverse flow, and the receiving chamber of the first ejector is connected to the output of the cooled object 5i.

Недостатком данной ступени вл етс то, что снижение температуры в ней достигаетс .существенным ее усложнением, введением многих дополнительных элементов.The disadvantage of this stage is that the decrease in temperature in it is achieved by substantially complicating it, by introducing many additional elements.

Целью изобретени вл етс упрощение конструкции.The aim of the invention is to simplify the design.

О Поставленна цель достигаетс тем, что приемна камера второго эжектора также подключена к выходу охлаждаййого объекта , но через регулирующий вентиль.О The goal is achieved by the fact that the receiving chamber of the second ejector is also connected to the outlet of the cooling object, but through a control valve.

Ступень может дополнительно содержать j рекуперативный двухпоточный теплообменник , по первому потоку включенный между Kf мерой смешени первого эжектора и ох . лаждаемым объектом, а по второму - подсоединенный на входе к регулирующему вентилю и жидкостному пространству сбор0 ника жидкости посредством автономного регулирующего вентил , а на выходе - к приемной камере второго эжектора.The stage may additionally contain a two-flow recuperative j heat exchanger connected in the first flow between Kf by the mixing measure of the first ejector and oh. the object being placed, and in the second - the fluid collector connected at the inlet to the control valve and the fluid space by means of an independent control valve, and at the outlet - to the receiving chamber of the second ejector.

На фиг. 1 изображена схема эжекторной ступени без теплообменника; на фиг. 2 - 5 то же, с теплообменником.FIG. 1 shows a diagram of an ejector stage without a heat exchanger; in fig. 2 - 5 the same, with a heat exchanger.

Ступень содержит эжекторы 1 и 2 с активными соплами 3 и 4, подключенными к линии 5 пр мого потока, камерами 6 и 7 смешени и. приемными камерами 8 и 9. Камеры 6 и 7 смешени подключены соот0 ветственно к входу охлаждаемого объектаThe stage contains ejectors 1 and 2 with active nozzles 3 and 4 connected to the line 5 of the forward flow, chambers 6 and 7 of mixing and. receiving chambers 8 and 9. Mixing chambers 6 and 7 are connected respectively to the input of the cooled object

10и сборнику И жидкости, паровое пространство которого соединено с линией 12 обратного потока. Приемна камера 8 первого эжектора 1 подключена к выходу охлаждаемого объекта 10. Приемна камера 9 второго эжектора 2 также подключена к выходу охлаждаемого объекта 10, но через регулирующий вентиль 13. Ступень дополнительно содержит рекуперативный двухпоточный теплообменник 14, по первому10 and the collection And liquid, the vapor space of which is connected to the line 12 of the reverse flow. The receiving chamber 8 of the first ejector 1 is connected to the outlet of the cooled object 10. The receiving chamber 9 of the second ejector 2 is also connected to the output of the cooled object 10, but through a regulating valve 13. The stage additionally contains a regenerative double-flow heat exchanger 14, first

потоку включенный между камерой 6 сме щени первого эжектора 1 и охлаждаемым объектом 10, а по второму - подсоединенный на входе к регулирующему вентилю 13 и жидкостному пространству сборникаthe flow included between the chamber 6 of the displacement of the first ejector 1 and the cooled object 10, and the second - connected at the entrance to the control valve 13 and the fluid space of the collector

11жидкости посредством автономного регулируюц1 .его вентил 15, а на выходе - к приемной камере 9 второго эжектора 2.11 by means of an autonomous control valve 1 of its valve 15, and at the outlet - to the receiving chamber 9 of the second ejector 2.

Камера 6 смешени первого эжектора 1, охлаждаемый объект 10 и приемна камера 8 этого же эжектора образуют замкнутый 0 циркул ционный контур.The mixing chamber 6 of the first ejector 1, the cooled object 10 and the receiving chamber 8 of the same ejector form a closed circulation loop.

Эжекторна ступень работает следующим образом.Ejector stage works as follows.

Часть пр мого потока установки поступает в активное сопло 3 эжектора 1, расшир етс в нем, приобретает значительную 5 скорость и увлекает поток криоагента, посту пающий в приемную камеру 8. В камере 6 смешени эти потоки смешиваютс , и результирующий поток проходит через охлажA portion of the direct flow of the installation enters the active nozzle 3 of the ejector 1, expands in it, acquires a significant 5 speed, and draws the flow of the cryoagent entering the receiving chamber 8. In the mixing chamber 6, these streams are mixed and the resulting flow passes through the cooling

Claims

1. EJECTOR STAGE OF CRYOGENIC INSTALLATION, containing two ejectors with active nozzles connected to the direct flow line, mixing chambers and receiving chambers, the mixing chambers being connected respectively to the inlet of the cooled object and the liquid collector, the vapor space of which is connected to the return flow line, and the receiving chamber of the first ejector is connected to the output of the cooled object, characterized in that, in order to simplify the design, the receiving chamber of the second ejector is also connected to the output of the cooled but through the control valve.

2. The step in π. 1, characterized in that it further comprises a recuperative two-flow heat exchanger, connected in the first flow between the mixing chamber of the first ejector and the object to be cooled, and in the second, connected at the inlet to the control valve and the liquid space of the liquid collector by means of an autonomous control valve, and at the output - to the receiving chamber of the second ejector.