SU691646A1 - Микрокриогенный рефрижератор - Google Patents

Микрокриогенный рефрижератор

Info

Publication number
SU691646A1
SU691646A1 SU772498203A SU2498203A SU691646A1 SU 691646 A1 SU691646 A1 SU 691646A1 SU 772498203 A SU772498203 A SU 772498203A SU 2498203 A SU2498203 A SU 2498203A SU 691646 A1 SU691646 A1 SU 691646A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
throttle
refrigerator
circuit
heat exchanger
cooling
Prior art date
Application number
SU772498203A
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Николаевич Макаренков
Андрей Николаевич Сеньковий
Александр Дмитриевич Суслов
Василий Борисович Полтараус
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4149
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4149 filed Critical Предприятие П/Я Г-4149
Priority to SU772498203A priority Critical patent/SU691646A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU691646A1 publication Critical patent/SU691646A1/ru

Links

Landscapes

  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Description

Изобретение относитс  к криогенной технике и касаетс  технических устройств охлаждени , созданньгх на базе газовых хоподипьных машин, реализующих циклы Стирлинга, Гиффорда, Такониса и др., дл  термостатировани  миниатюрных объектов в области чрезвычайно низких температур. Подобные микрокриогенные устройства могут примен тьс  как в наземных услови х, так и на летательных аппаратурах дл  термостатировани  чувствительных элементов и блоков электронных и радиотехнических устройств. Известен микрокриогенный рефрижератор с уровнем термостатировани  4,2 К, холодоироизводительностью до 5 Вт, содержащий компрессор, каскадные теплообменники между пр мым и обратным потоками, например гепи , газовую холодильную ма- шйну с теплообменниками - охладител ми пр мого потока, концевой теплообменник дроссельного контура, дроссель и холодиль ную камеру, к которой или подводитс  теп ло от объекта термостатйров ни  или отводитс  часть жидкого хладагента l. При всей простоте и надежности в работе известный микрокриогенный рефрижератор имеет существенный недостаток - длительный пусковой период, а следовательно , и более значительное энергопотребление . Это обсто тельство объ сн етс  значительной массой охлаждаемых деталей в нижнем каскаде рефрижератора и тормоз щим действием концевого теплообменника, в результате которого замедл етсй процесс охлаждени  дроссел  и холодильной камеры. Последнее объ сн етс  тем, что, как правило, в рефрижераторах глубокого охлаждени  используютс  трудноконденсирующиес  хладагенты, имеющие отрицательный дроссель-эффект вплоть до очень низких температур. Таким образом, дл  того , чтобы начал работать нижний каскад рефрижератора необходимо снизить температуру хладагента в зоне дроссел  ниже температуры точки инверсии. Во врем  Пускового периода, когда верхние каскады дроссельного контура уже практически вышли на режим, элементы нижнего каскада имеют еще более высокую температуру , В результате этого пр мой поток хлапагента , охлаждаемый ниже точки инверсии , в верхних каскадах цикла, попути к дрос . сепю нижнего каскада нагреваетс  выше температуры инверсии, вследствие чего. процесс дросселировани  происходит с Повьппением температуры хладагента обратного потока, который далее охлаждаетс  прй мым потоком концевотчэ теплообменника. Кроме того, в подобных рефрижераторах дроссель выполнен регулируемым (вручную либо с помощью автоматического привода Однако, несмотр  на то, что создаетс  возможность поддерживать расчетный расход газа в любом каскаде дроссельного контура по мере снижени  температуры, пусковой период рефрижераторов значителен и составл ет более 3 ч. На практике известные конструктивные решени  регулируемых дросселей  вл ютс  неудовлетво рительными с точки зрени  надежной работы микрокриогенных рефрижераторов с большим ресурсом работы, предназначенных дл  большого числа циклов включени . В св зи с этим часто примен ютс  более надежные нерегулируемые дроссели-дюзы , что однако приводит к снижению эффективности работг теплообменников дроссельного контура в пусковом режиме по мере достижени  рабочей те.мпературы так как сопровождаетс  увеличением расх да хладагента в контуре, в дес тки раз превышающего значение расхода в начале пуска рефрижератора. Известен также микрокриогенный рефр жератор, содержащий основной контур, включающий компрессор, ресивер, теплооб менники между пр мьтми и обра тными пот - ками, газовую холодильную машину с теппообменникрм-охладителем пр мого поток нерегу ируемый рабочий дроссель и холодильную камеру, и вспомогательный контур с последовательно включенными по ходу криоагента пусковым нерегулируемым дросселем, вентилем, автоматически открывающимс  в пусковом режиме, теп- пообмёнником воздушного охлаждени  и охладителем, имсгющим тепповрй контакт с корпусом рабочего дроссел  и холодиль ной камерой . Подключение вспомогательного контура, который в пусковой период пропускает большую долю расхода (80-90% от общего расхода компрессора интенсивное охлаждение рабочего дроссел  и холодильной камеры, в результате компенсировани  отрицательного дроссельэффекта на уровне окружающей среды позволило снизить пусковой период микрокриогенного рефрижератора до 6О мин. При всех значительных достоинствах известна  конструкци  микрокриогенного рефрижератора имеет р д недостатков. Сложна  конструкци , так как требуетс  постановка автономного теплообменника, в результате чего по вл етс  дополнительна  масса, которую необходимо охлаждать только на врем  пуска рефрижератора. Несмотр  на высокую эффективность автономного теплообменника, темп рйсхолажива- ни  нижнего каскада дроссельного контура всегда отстает от темпа р схолаживани  ГХМ за счет тепловой инерции дополнительного теплообменного аппарата. Двукратное охлаждение и нагрев большой массы хладагента при самых эффегйгивных теплообменных аппаратах всегда идет с Потер ми, что в конечном счете приводит к увеличению времени выхода на рабочий режим из-за необходимости стабилизации дроссельного и вспомогательного контуров. Целью насто щего изобретени   вл етс  сокращение времени выхода на рабочий режим. Поставленна  цель.достигаетс  тем, . что в известном рефрижераторе 2 вспомогательный контур дополнительно содержит пусковой теплообменник, установленный между теплообменником воздушного охлаждени  и охладителем и имеющий тепловой контакт с газовой холодильной машиной а вспомогательный контур подключен к выходу компрессора основного контура и к холодильной камере. Пусковой теплообменник вспомогательного контура целесообразно выполн ть в виде змеевика капилл рного сечени , навитого на стенку газовой холодильной машины. На чертеже представлена принципиальна  схема микрокриогенного рефрижератора , выполненного согласно данному изобретению . Рефрижератор содержит основной контур 1, включающий компрессор 2, ресивер 3, теплообменники 4 между пр мым и обратными потоками, газовую холодильную машину 5 с теплообменником - охладителем 6 пр мого потока, нерегулируемый рабочий дроссель 7 и холодильную камеру 8, и вспомогательный копутр 9 с последовательно включенными по ходу хладагента пусковым нерегулируемым дросселем 10, вентилем II, автоматически открывающимс  в пусковом режиме, теплообмен ником 12 воздушиогх охлаждени  и охладителем 13, имеющем тепловой контакт с корпусом рабочего дроссел  7 и холо- дильной камерой 8. Вспомогательный контур дополнительно coдepжиt пусковой теплообменник 14 , установленный между теп лообменником 12 воздушного охлаждени  и охладителем 13 и имеюший тепловой кон-с такт с газовой холодильной машиной 5. Вспомогательный контур подключен к вых ду компрессора 2 основного контура I и к холодильной камере 8. Во врем  пуска микрокриогекиого рёфрижератора пусковой вентиль 11 открыт, поэтому хладагент высокого давлени  после компрессора 2 раздваиваетс  на два потока: больша  часть хладагента, поступает во вспомогательный контур, а незначительна  часть (5-10%) течет по теплообменной арматуре основного контура, так как После пуска рефрижератора неохлажденный рабочий дроссель 7 пропускает не более 10-20% расчетного потока хладаге та на рабочем режиме. Попада  во вспомо гательный контур хладагент высокого дав лени  дросселируетс  практически до давлени , близкого к давлению в обратном потоке дроссельного контура в пусковом нерегулируемом дросселе 1О, затем охлаждаетс  до температуры окружающей среды в теплообменнике 12 воздушного охлаждени . Далее пусковой поток низкого давлени  поступает в пусковой теплообмен ник 14, где охлаждаетс  за счет теплово го контакта со стенками цилиндра газовой холодильной машины, после чего отбирает тепло от элементов дроссельного контура (дроссел  7 и холодильной камеры 8) в охладителе 13, и попадает в холодильную камеру 8, где смешиваетс  с обратным потоком основного контура, подогреваетс  в теплообменниках 4 и попадает через резистор .3 на всасывание в компрессор 2. Таким, образом, по мере расхолаживани  газовой .холодильной машины 5, пуско вой поток хладагента низкого давлени  охлаждаетс  в теплообменниках 14довсе более низких температур. Причем, так как через вспомогательный контур течет большой поток газа, создаютс  благопри тные услови  Дл  расхолаживани  каскада дроссельного контура. Практически температура последнего отслеживает температуру нижней ступени охлаждени  газовой холоДИЛЬНОЙ машины 5. Поэтому температура нерегулируемого дроссел  7 бьхстро снижаетс  до температуры ниже точки инверсии хладагента. Пусковой режим считаетс  законченным при стабилизации температуры в нижних каскадах газовой холодильной машины 5 основного контура, В это врем  автоматически закрываетс  пусковой вентиль 11 и весь поток хладагента высокого давлени  направл етс  в основной контур. Наступает втора  стади  пускового периода - процесс непосредственного расхолаживани  нижнего каскада дроссельного контура. Момент перехода от первой ко второй , стадии пускового периода характеризуетс  резким изменением параметров в цикле мшсрокриогенного рефрижератора: в первый момент величина расхода газа в дроссельном контуре снижаетс , однако несмотр  на это циркул ци  хладагента остаетс  весьма значительной, что было предопределено предварительным охлаждением корпуса дроссел  7 и холодильной камеры 8 газом вспомогательного контура .. Так как благопри тные услови  работы дроссел  7 созданы, то втора  стади  пускового режима протекает самопроизвольно и зависит от величины дроссельэффекта , эксплуатационньгх условий и конструктивных параметров. Практически в течение которого времени температура холодильной камеры 8 падает до рабочего значени , определ емого перепадом давлений на компрессоре и и гидравликой теплообменной аппаратуры и коммутаций. Таким образом, подключение вспомогательного контура, в котором охлаждение пускового потока хладагента осушествл етс  В; пусковом теплообменнике за счет теплового контакта со стенкой цилиндра, позвол ет значительно уменьшить врем  первой стадии пускового режима и довести его практически до такового в газовой холодильной машине. Малое гидравлическое сопротивление вспомогательного контура позвол ет пропустить большой расход хладагента . Предлагаемый змеевиковый тепло- . обменник, в качестве которого используетс  капилл рна  трубка, навита  и припа нна  к стенке цилиндра холодильной машины , достаточно высокоэффезктивен, имеет малую охлаждаемую .массу, незначительно вли ет на работу самой холодильной машины и практически не вносит дополнительных тепловых потерь из окружающей среды в рефрижератор.
SU772498203A 1977-06-20 1977-06-20 Микрокриогенный рефрижератор SU691646A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772498203A SU691646A1 (ru) 1977-06-20 1977-06-20 Микрокриогенный рефрижератор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772498203A SU691646A1 (ru) 1977-06-20 1977-06-20 Микрокриогенный рефрижератор

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU691646A1 true SU691646A1 (ru) 1979-10-15

Family

ID=20714077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772498203A SU691646A1 (ru) 1977-06-20 1977-06-20 Микрокриогенный рефрижератор

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU691646A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR920000452B1 (ko) 냉동사이클
EP2096380B1 (en) A system for controlling the temperature of a process unit
EP0424003B1 (en) Refrigeration system
US5170639A (en) Cascade refrigeration system
US4966010A (en) Apparatus for controlling a dual evaporator, dual fan refrigerator with independent temperature controls
US5220806A (en) Apparatus for controlling a dual evaporator, dual fan refrigerator with independent temperature controls
JP3167697B2 (ja) 流路転換弁付き冷蔵庫の制御方法
US5056328A (en) Apparatus for controlling a dual evaporator, dual fan refrigerator with independent temperature controls
US5150583A (en) Apparatus for controlling a dual evaporator, dual fan refrigerator with independent temperature controls
US2120185A (en) Refrigerating apparatus
US7263849B2 (en) Refrigerating system for refrigerator
EP0483161A1 (en) COOLING AND FREEZING SYSTEM.
SU691646A1 (ru) Микрокриогенный рефрижератор
US5109678A (en) Apparatus for controlling a dual evaporator, dual fan refrigerator with independent temperature controls
US7665321B2 (en) Evaporation process control used in refrigeration
JP3750228B2 (ja) 冷水装置
CN210292402U (zh) 工业冷水机组
SU1195152A1 (ru) Комбинированный охладитель
KR20020037606A (ko) 증기이젝터를 이용한 이중증발 에어콘의 냉각방법과 그 장치
JP4112090B2 (ja) ヒートポンプ装置
KR100442380B1 (ko) 냉장고
KR100447154B1 (ko) 냉장고
KR100421618B1 (ko) 냉장고의 부하대응 운전방법
JPH04302953A (ja) 蓄熱式冷凍サイクル装置
JP3874263B2 (ja) 吸収式と圧縮式とを組合せた冷凍装置