SU333858A1

SU333858A1 -

Info

Publication number: SU333858A1
Application number: SU1367353A
Authority: SU
Inventors: В. М. Брод нский В. М. Ягодин В. А. Никольский В. Н. Алфеев
Priority date: 1969-10-08
Filing date: 1969-10-08
Publication date: 1974-04-15

Description

Изобретение относитс к технике получени криогенных темлератур и может найти широкое применение во многих област х промышленности , в частности дл охлаждени различных радиотехнических и электронных криогенных устройств, а также дл термостатировани различных объектов.The invention relates to a technique for the production of cryogenic temperatures and may find wide application in many areas of industry, in particular for cooling various radio engineering and electronic cryogenic devices, as well as for thermostating various objects.

Известны дроссельные регенеративные циклы дл получени охлаждени до криогенных температур, в том числе до температуры кипени жидкого азота. В этих циклах в качестве рабочих тел используютс чистые вещества , такие как азот, аргон и другие.Throttle regenerative cycles are known for cooling to cryogenic temperatures, including boiling point of liquid nitrogen. In these cycles, pure substances such as nitrogen, argon, and others are used as working fluids.

В последнее врем получили распространение некоторые многокомпонентные смеси, в которых нар ду с основным хладагентом имеютс вспомогательные компоненты с большим изотермическим дроссельэффектом.Recently, some multicomponent mixtures have become common, in which, along with the main refrigerant, there are auxiliary components with a large isothermal choke effect.

Отличительным признаком этих смесей вл етс растворимость вспомогательных компонентов в основном. В случае нерастворимости одного из компонентов в основном хладагенте , твердые частицы закупоривают дроссельное отверстие микротенлообменника, что нарушает нормальную работу системы.A distinctive feature of these mixtures is the solubility of the auxiliary components mainly. In the case of the insolubility of one of the components in the main refrigerant, the solid particles clog the throttling orifice of the micro-heat exchanger, which disrupts the normal operation of the system.

вершенствовать показатели цикла с однократным дросселированием.Verify cycle indicators with single throttling.

Цель изобретени - повышение эффективности процесса охлаждени , снижение давле5 ни начала дросселировани , что позвол ет в конечном итоге уменьшить энергозатраты, вес и габариты вход шего в систему оборудовани . Дл этого в состав смеси введены дополнительные газовые комноненты, каждый из которых нерастворим в основном хладагенте, но растворим во вспомогательных компонентах .The purpose of the invention is to increase the efficiency of the cooling process, reducing the pressure on the onset of throttling, which ultimately reduces the energy consumption, weight and dimensions of the entrance to the equipment system. For this purpose, additional gas components have been added to the mixture, each of which is insoluble in the main refrigerant, but soluble in auxiliary components.

Примером может служить смесь, состо 5 ш,а из азота, метана, этана и пропана. В этой смеси основным хладагентом вл етс азот, впомогательным - метан, а дополнительными - этап и пропан, малорастворимые в жидком азоте, но растворимые в жидком метане,An example is a mixture of 5 w, and of nitrogen, methane, ethane and propane. In this mixture, the main refrigerant is nitrogen, in addition - methane, and additional - stage and propane, slightly soluble in liquid nitrogen, but soluble in liquid methane,

0 который, в свою очередь, растворим в жидком азоте.0 which, in turn, is soluble in liquid nitrogen.

В целом эта многокомпонентна смесь, в зависимости от концентрации, обладает изотермическим дроссельэффектом в 10-15 разIn general, this multicomponent mixture, depending on the concentration, has an isothermal choke effect 10-15 times

5 большим по сравнению с азотом и имеет температуру кипени при нормальном давлении 80 ± 2° К. Большим преимушеством таких смесей вл етс наличие значительного изотермического дроссельэффекта при сравнили1ровани . В обычных дроссельных системах , работающих по циклу однократного дросселировани с использованием в качестве хладагента азота, давление начала дросселировани составл ет 100-200 ата.5 is large compared to nitrogen and has a boiling point at a normal pressure of 80 ± 2 ° K. A great advantage of such mixtures is the presence of a significant isothermal throttle effect when compared. In conventional throttling systems operating on a single throttling cycle using nitrogen as the refrigerant, the pressure of the onset of throttling is 100-200 atm.

При снижении давлени до 70 ата дроссельэффект резко уменьшаетс , а система с давлением ниже 70 ата малоэффективна. При дросселировании указанных смесей, изотермический дроссельэффект, обеспечивающий эффективную работу системы, наблюдалс при давлении начала дросселировани менее 70 ата, вплоть до 20 ата и ниже.When the pressure drops to 70 atm, the throttling effect decreases sharply and the system with a pressure below 70 atm is ineffective. When these mixtures were throttled, the isothermal throttling effect ensuring the effective operation of the system was observed at a pressure of the onset of throttling less than 70 at, up to 20 at and below.

Это означает возможность реализации цикла однократного дросселировани низкого давлени , а отсюда увеличение срока службы оборудовани системы, уменьшение веса и габаритов оборудовани , в основном компрессорного .This means that a low pressure single throttling cycle can be implemented, and hence an increase in the service life of the system equipment, a reduction in the weight and size of the equipment, mainly a compressor.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. A method of cooling to cryogenic temperatures by means of a regenerative cycle with a single throttling of the mixture of the main refrigerant with auxiliary components, characterized in that, in order to increase the efficiency of the cooling process, to reduce the pressure of the start of throttling, additional gas components, each of which is insoluble mainly refrigerant, but soluble in auxiliary components.

2. A method according to claim 1, characterized in that nitrogen is used as the main refrigerant and hydrocarbons as additional components.

3. The method according to claim 2, from which are used also with the use of ethane and propane as additional components.

4. A method according to claim 3, characterized in that a mixture of the following composition is used, vol. %:

Nitrogen 25-40

Methane 20-35

Ethan15-35

Propane 25-40