SU1686284A1 - Способ отверждени криогенной жидкости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к криогенной технике, в частности к отверждению криогенных жидкостей. Цель изобретени  состоит в повышении эффективности за счет отбора части тепла от охлаждаемой криогенной жидкости в период нагнетани  паров крио- продукта в рабочую камеру. Способ включает размещение рабочей камеры с теплопроводными стенками и с отверждаемой про- жидкостью в теплоизолированном корпусе с залитой в нем криожидкостью, затем осуществл ют откачку паров из корпуса с нагнетанием их в рабочую камеру, создава  тепловой поток между камерой и корпусом . Далее исключают их тепловой контакт, например, поднима  камеру из корпуса, и откачивают пары уже из камеры до отверждени  криожидкости в ней 1 з п. ф-лы. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к криогенной технике , в частности к отверждению криогенных жидкостей.

Цель изобретени  - повышение эффективности отверждени  за счет предварительного сжати  отверждаемой криожидкости с понижением ее температуры.

Сущность изобретени  состоит в следующем .

Откачива  пары криожидкости из теплоизолированного корпуса, охлаждают ее. За счет нагнетани  .этих паров в полость рабочей камеры повышают там давление. Однако за счет теплообмена между двум  криожид- кост ми не происходит нагрев отверждаемой криожидкости, а понижаетс  ее энтро пи . За счет организации таких действий достигают понижени  энтропии отверждаемой криожидкости, где ее температура не повышаетс . Затем разъедин ют рабочую камеру от теплоизолированного корпуса, достига  исключени  теплообмена между ДВУМЯ криожидкост ми. Откачивают пары отверждаемой криожидкости

На фиг. 1 изображено устройство дл  осуществлени  способа отверждени  с подъемным механизмом; на фиг. 2 - устройство дл  осуществлени  способа со сливом криожидкости; на фиг. 3 - процесс отверждени  криожидкости в координатах T - S (температура- энтропи ).

Устройство состоит из теплоизолированного корпуса 1 и помещенной в него рабочей камеры 2 с подъемным механизмом 3, имеющей теплопроводные стенки 4, а также вакуумного насоса 5, сообщенного через вентили 6-8 с пространствами теплоизолированного корпуса 1 и рабочей камеры 2 и через вентиль 9 с атмосферой.

Подъемный механизм 3 перемещает рабочую камеру 2 в вертикальном положении (фиг. 1).и

Устройство может содержать вместо механизма 3 накопительно-заправочную жид0

оо оэ к

оо

костную систему (фиг 2), состо щую из вентилей 10 и 11, накопительного бака 12 и жидкостного насоса 13

Вентиль 10 подсоединен к днищу теплоизолированного корпуса 1, а вентиль 11 - к его верху Устройство содержит также упругую теплоизолирующую диафрагму 14, герметично установленную в паровом пространстве рабочей камеры 2, обратный клапан 15, сообщающий полости по обе стороны диафрагмы 14 при откачке паров и разъедин ющий их при нагнетании паров

Способ отверждени  осуществл етс  следу ющим образом

Пример (фиг 1) В полоститеплоизоли10

вентили 6 и 8 открывают Включают вакуумный насос 5 Откачивают пары крио- жидкости из теплоизолированного корпуса 1 в рабочую камеру 2

Обратный клапан 15 закрываетс  Упру га  диафрагма 14 прогибаетс  вниз Давле ние в теплоизолированном корпусе 1 понижаетс , а в рабочей камере 2 повышаетс  Криожидкость в теплоизолированном корпусе 1 охлаждаетс , а в рабочей камере 2 нагреваетс 

Вследствие разности температур между двум  криожидкост ми возникает тепловой поток, проход щий через теплопроводные стенки 4 Криожидкость в рабочей камере 2

рованного корпуса 1 и рабочей камеры 2 за- 15 изотермически сжимаетс  (процессы I и II на ливают криожидкости Подъемным механиз- фиг 3)

юм 3 опускают рабочую камеру 2 в крайнееПовышают давление в рабочей камере 2

нижнее положениеот значени  Р до значени  Р2 Закрывают

Уровень жидкостей в обеих емкост х вентили 6 и 8, открывают вентили 7, 9, 10 и 11, одинаков Вентили 7 и 9 закрывают, вентилипри этом насосом 13 сливают Криожидкость

6 и 8 открывают Включают вакуумный на- 20 из теплоизолированного корпуса 1 в накопительный бак 12, т е исключают тепловой контакт камеры 2 и жидкости в корпусе 1 Откачивают пары криожидкости из рабочей камеры 2 Давление здесь понижаетс  от величины PJ до величины Я ч (процессы II и III на фиг 3)

Криожидкость охлаждаетс  и затем отсос 5 Откачивают пары криожидкости из теплойюлированного корпуса 1 в рабочую камеру 2

Обратный клапан 15 закрываетс  Упруга  диафрагма 14 прогибаетс  вниз Давление в теплоизолированном корпусе 1 пони жаетс , а в рабочей камере 2 повышаетс .

Криожидкость в теплоизолированном корпусе 1 охлаждаетс , а в рабочей камере 2 нагреваетс 

25

верждаетс  Вентиль 7 закрывают, вакуумный насос 5 выключают Процесс закончен Использование предлагаемого способа

Вследствие разности температур между ,,Q позвол ет отверждать те криожидкости, которые нельз  было бы перевести в твердое состо ние обычным вакуумированием парового пространства в силу значительных теп лопритоков через теплоизол цию

Одновременно уменьшаетс  дол  криоотверждени  ее основной части Формула июбретени 

т.вум  криожидкост ми возникает тепловой поток, проход щий через теплопроводные стенки 4 Криожидкость в рабочей камере 2 иютермически сжимаетс  (процессы I и II на фиг 3)

Повышают давление в рабочей камере 2 жидкости, которую необходимо откачать дл 

от значени  Р до значени  Р2 Закрывают -- - -

вентили 6 и 8, открывают вентили 7 и 9, при этом подъемным механизмом 3 поднимают рабочую камеру 2 в верхнее крайнее положение1 Способ отверждени  криогенной жид- Днище рабочей камеры 2 поднимаетс  40 кости, включающий размещение рабочей ка- выше уровн  жидкости в теплоизолирован- меры с отвержденной криожидкостью в теп- ном корпусе 1,т е исключаетс  их тепловой лоизолированный корпус, в который залива- контакт Обратный клапан 15 открываетс  ют Криожидкость, после чего осуществл ют Упруга  диафрагма 14 возвращаетс  в свое откачку паров криожидкости до ее отвер- нормальное положение Откачивают пары ждени  в рабочей камере, отличающийс 

45 тем, что, с целью повышени  эффективности , откачку паров осуществл ют первоначально из корпуса с нагнетанием их в рабочую камеру, затем исключают тепловой контакт рабочей камеры с залитой в корпус криожидкостью и откачивают пары из рабочей какриожидкости из рабочей камеры 2

Давление здесь понижаетс  от величины РЧ до величины Р (процессы II-III на фиг 3) Криожидкость охлаждаетс  и затем отверждаетс  Вентиль 7 закрывают, вакуумный насос 5 выключают Процесс закончен Пример 2 (фиг 2) В полости теплоизолированного корпуса 1 и рабочей камеры 2 заливают требуемые криожидкости Уровень жидкости в обеих емкост х устанавливаетс  одинаковым Вентили 7, 9, 10 и 11 закрывают,

50

меры, при этом камеру изготавливают из теплопроводного материала

2 Способ по п 1, отличающийс  тем, что исключение теплового контакта камеры с криожидкостью осуществл ют путем ее подъема из корпуса

0

вентили 6 и 8 открывают Включают вакуумный насос 5 Откачивают пары крио- жидкости из теплоизолированного корпуса 1 в рабочую камеру 2

Обратный клапан 15 закрываетс  Упру га  диафрагма 14 прогибаетс  вниз Давле ние в теплоизолированном корпусе 1 понижаетс , а в рабочей камере 2 повышаетс  Криожидкость в теплоизолированном корпусе 1 охлаждаетс , а в рабочей камере 2 нагреваетс 

Вследствие разности температур между двум  криожидкост ми возникает тепловой поток, проход щий через теплопроводные стенки 4 Криожидкость в рабочей камере 2

изотермически сжимаетс  (процессы I и II на фиг 3)

Криожидкость охлаждаетс  и затем отверждаетс  Вентиль 7 закрывают, вакуумный насос 5 выключают Процесс закончен Использование предлагаемого способа

позвол ет отверждать те криожидкости, копозвол ет отверждать те криожидкости, которые нельз  было бы перевести в твердое состо ние обычным вакуумированием парового пространства в силу значительных теп лопритоков через теплоизол цию

Одновременно уменьшаетс  дол  криожидкости , которую необходимо откачать дл 

отверждени  ее основной части Формула июбретени 

-- - -

1 Способ отверждени  криоге кости, включающий размещение р меры с отвержденной криожидкос лоизолированный корпус, в которы ют Криожидкость, после чего осущ откачку паров криожидкости до ждени  в рабочей камере, отли

тем, что, с целью повышени  эффективности , откачку паров осуществл ют первоначально из корпуса с нагнетанием их в рабочую камеру, затем исключают тепловой контакт рабочей камеры с залитой в корпус криожидкостью и откачивают пары из рабочей ка

меры, при этом камеру изготавливают из теплопроводного материала

2 Способ по п 1, отличающийс  тем, что исключение теплового контакта камеры с криожидкостью осуществл ют путем ее подъема из корпуса

I

f N

O5

oo

05 Ю

oo

Т, К

5,

Лж

кг. К

Фиг 3

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Способ отверждения криогенной жидкости, включающий размещение рабочей камеры с отвержденной криожидкостью в теплоизолированный корпус, в который заливают криожидкость, после чего осуществляют откачку паров криожидкости до ее отверждения в рабочей камере, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, откачку паров осуществляют первоначально из корпуса с нагнетанием их в рабочую камеру, затем исключают тепловой контакт рабочей камеры с залитой в корпус криожидкостью и откачивают пары из рабочей камеры, при этом камеру изготавливают . из теплопроводного материала.
2. 2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что исключение теплового контакта камеры с криожидкостью осуществляют путем ее подъема из корпуса.

   Фиг. 1

   Фиг. 2 /