SU1636657A1 - Способ захолаживани криогенной гелиевой системы - Google Patents

Description

1

(21)4470408/06

(22)08.08.88

(46) 23.03.91. Бюл. № 11 (72) И.К.Буткевич, С.И.Веремчук, В.Д.Коваленко, И.М.Морковкин и В.Ф.Романитин

(53)621.56(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР If 1207256, кл. G 05 D 27/00, 1984.

(54)СПОСОБ ЗАХОЛАЖИВАНИЯ КРИОГЕННОЙ ГЕЛИЕВОЙ СИСТЕМЫ

(57)Изобретение относитс  к криогенной технике и м.б. использовано в криогенных гелиевых системах. Цель изобретени  - снижение энергозатрат

и сокращение времени захолаживани . Дл  этого при температуре на выходе из объекта 13 захолаживани  выше 28 К поток перед подачей в детандерную

vl

ступень предварительного охлаждени  направл ют в обратный поток криогенной установки до детандерной ступени предварительного охлаждени , дополнительно регулируют при этом расход гели  на входе в криогенную установку путем изменени  производительности детандера 4 ступени окончательного охлаждени  и регулируют расход гели  на детандерную ступень предварительного охлаждени  по разности температур гели  перед этой ступенью и после объекта 13, измер емых датчиками 24 и 25. Подачу гели  в объект 13 производ т через ступень окончательного охлаждени  или непосредственно через детандер 4 этой ступени в объект 13 в зависимости от температуры потока на выходе из него. 1 ил.

(Л

аъ &

аъ ел i

Изобретение относитс  к криогенной технике и может быть использовано в криогенных гелиевых системах.

Цель изобретени  - снижение энергозатрат и сокращение времени захолаживани ..

На чертеже представлена схема криогенной гелиевой системы, при работе которой реализуетс  описываемый способ,

Система содержит компрессор 1 , детандеры 2 и 3 ступени предварительного охлаждени , детандер 4 ступени окончательного охлаждени , теплообменники 5-11, сборник 12 жидкого гели , объект 13 захолаживани , регулирующую арматуру 14 и 15 и запорную арматуру 16-23, датчики 24 и 25 температуры, датчик 26 давлени  и датчик 27 потока , а также регул торы 28-31.

Система работает следующим образом .

Гелий сжимаетс  в компрессоре 1, давление на выходе из которого стабилизируетс  регул тором 31, соединенным с датчиком 26 давлени  и регулирующей арматурой 14. Расход гели  на криогенную установку поддерживаетс  посто нным посредством регул тора 29, который управл ет исполнительным механизмом детандера 4 по датчику 27 расхода потока. Пропускна  способность детандера 4 определ етс  как разность между производительностью компрессора 1 и необходимым расходом гели  на детандеры 2 и 3. Полученное количество гели  можно расширить в детандере 4, регулиру  его производительность, например, числом оборотов вала двигател  либо отсеч- хкой впуска. Давление за детандером 4 определ етс  гидравлическим сопротивлением потока в объекте 13 захолаживани  „

Сжатый гелий через теплообменники 5 и 6 поступает в детандерную ступень предварительного охлаждени , где раздел етс  на два потока: один направл етс  на расширение в детандеры 2 и 3, а другой через теплообменники 7-4 поступает в ступень окончательного охлаждени  на расширение в детандер 4 через запорную арматуру 16, а через запорную арматуру 19 поступает в объект 13 злхолаживани , мину  теплообменники 10 и 11 и сборник 12 жидкого гели . Из объекта 13 захолаживанип гелий поступает в

5

0

5

0

5

0

5

0

5

обратный поток криогенной установки до детандерной ступени предварительного охлаждени  через запорную арматуру 21.

При снижении температуры гели , выход щего из объекта 13 захолаживани , до 28-26 К по сигналу от датчика 25 температуры регул тор 30 вырабатывает сигнал на переключение обратного потока гели , возвращаемого в установку, при этом запорна  арматура 21 и 22 соответственно закрываетс  и открываетс . При дальнейшем захолаживании объекта 13 и понижении температуры ниже 8 К по датчику 25 температуры регул тор 30 выдает сигнал на переключение потока гели , возвращаемого в установку, при этом запорна  арматура 22 и 23 соответственно закрываетс  и открываетс , а также подаетс  сигнал на переключение пр мого потока перед объектом 13 захолаживани  в ступени окончательного охлаждени , дл  чего запорна  арматура 17, 18 и 16, 19 соответственно открываетс  и закрываетс .

В режиме захолаживани  по мере понижени  температуры гели  за объектом 13 происходит понижение температуры гели  перед детандерной ступенью и повышение расхода гели  на детлидеры 2 и 3. Сигналы от датчиков 24 и 25 температуры поступают в регул тор 28, где сравниваютс , в результате чего вырабатываетс  сигнал , управл ющий регулирующей арматурой 15 так, чтобы направить на расширение в детандеры 2 и 3 оптимальный расход гели , соответствующий разности температур, регистрируемой датчиками 24 и 25 температуры.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ захолаживани  криогенной гелиевой системы, включающей криогенную установку с детандерной ступенью предварительного охлаждени  и ступенью окончательного охлаждени  с детандером, сборник жидкого гели , систему автоматизированного управлени  и объект захолаживани , путем регулировани  давлени  гели  на входе в установку, подачи гели  из объекта захолаживани  в детандерную ступень предварительного охлаждени  и переключени  его в сборник по достижении заданного значени  температуры потока на выходе из объекта, отличающийс  тем, что, с целью снижени  энергозатрат и сокращени  времени захолаживани , при температуре потока на выходе из объекта захолаживани  выше 28 К перед подачей в детандерную ступень предварительного охлаждени  его направл ют в обратный поток криогенной установки до детандерной ступени предварительного охлаждени , дополнительно регулируют при этом расход гели  на входе в криогенную установку

   путем изменени  производительности детандера ступени окончательного охлаждени  и регулируют расход гели  на детандерную ступень предварительного охлаждени  по разности температур гели  перед этой ступенью и после объекта, а подачу гели  в объект захолаживани  производ т через ступень окончательного охлаждени  или непосредственно через детандер этой ступени в объект захолажива- ни  в зависимости от температуры потока на выходе из него.