SU1101792A2 - Устройство дл автоматического поддержани уровн кип щего хладагента в рабочей камере - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОДДЕРЖАНИЯ УРОВНЯ СИПЯЩЕГО .. ХЛАДАГЕНТА В РАБОЧЕЙ КАМЕРЕ по авт. св. № 363077, отличающеес   тем, что, с цепью повышени  экономичности устройства, оно содержит установленные коаксиально рабочей камере торцовый радиационный экран, выполненный из теплопроводного материала, и торообразную оболочку , расположенные над каналами рабочей камеры, причем нижн   часть торообразной оболочки сообщена трубопроводом с верхней частью торообраэной .емкости, a верхн   часть - с атмосферой .

Description

Изобретение относитс  к холодильной и криогенной технике и может быть использовано при исследовании физических, химических, механических и других свойств различных объек тов при низких температурах, например дл  исследовани  свойств полупроводниковых приемников излучени , дл  проведени  магнитных и радиоспектроскопических исследований образцов твердого тела, дл  определе ни  модул  упругости различных конст рукционных материалов, а также дл  охлаждени  различных радиоустройств По основному авт.св. № 363077 известно устройство дл  автоматического поддержани  уровн  кип щего хладагента в рабочей камере, содержащее сосуд дл  хладагента, соединен ный с рабочей камерой при помощи боковых каналов, сосуд выполнен в виде торообразной емкости, размещенной соосно рабочей камере и имеющей с не общую стенку, а каналы расположены по периметру стенки на-высоте, определ емой заданным уровнем хладагента в рабочей камере, уровень хладагента в торообразном сосуде устанавливаетс  въте уровн  хладагента в рабо чей камере, в верхней части последней образуетс  неподвижна  парогазова  подушка, а образовавшиес  в процессе охлаждени  объекта пары выход т из камеры по каналам, барботируют через хладагент в торообразной емкости и через выхлопной патрубок выбрасываютс  в атмосферу Li. Недостатком устройства  вл етс  повьш1енный расход жидкого хлада гента . В результате того, что по стенке рабочей камеры к залитому в нее жидкому хладагенту поступает сравнитель но большое количество тепла, посколь ку стенка имеет достаточное большой диаметр и, следовательно, большую площадь поперечного сечени . Кроме того, тепло к жидкому хладагенту поступает в виде излучени  от более теплых верхних частей рабочей камеры Цель изобретени  - повышение экономичности устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  автоматического поддержани  уровн  кип щего хладагента в рабочей камере содержит установленные коаксиально рабочей камере торцовый радиационный экран, выполненный из теплопроводного материала , и торообразную оболочку, расположенные над каналами рабочей камеры, причем нижн   часть торообразной оболочки сообщена трубопроводом с верхней частью торообразной емкости, а верхн   часть - с атмосферой . На чертеже схематически представлено устройство дл  автоматического поддержани  уровн  кип щего хладагента в рабочей камере. Устройство содержит торообразную емкость 1 дл  хладагента, рабочую камеру 2 и общую стенку 3, котора  выполнена в виде двойной отвакуумированной оболочки, состо щей из цилиндрических обечаек 4 и 5. В каме- ре 2 расположен охлаждаемый объект 6. В стенке 3 предусмотрены каналы 7 (один или несколько) дл  соединени  емкости 1 с камерой 2, торообразную оболочку 8, теплообменник, выполненный в виде дисков 9 и 10, поочередно закрепленных на цилиндрической обечайке 4 и торообразной оболочке 8. Нижн   часть последней сообщена трубопроводом 11 с верхней частью А торообразной емкости 1. А верхн   часть торообразной оболочки 8 посредством выхлопного патрубка 12 сообщена с атмосферой или газгольдером (не показан). Коаксиально рабочей камере 2 и торообразной оболочке 8 установлен торцовьй радиационный экран 13 из теплопроводного материала (например меди). Экран 13 закреплен на держателе 14 охлаждаемого объекта 6 и своими упругими лепестками 15 контактирует с торообразной оболочкой 8. Дл  заливки жидкого хладагента в торообразную емкость 1 имеетс  патрубок 16, снабженный вентилем 17. Рабоча  камера 2и торообразна  емкость 1 окружены азотным экраном 18. Устройство работает следующим образом. Хладагент (например жидкий гелий) заливаетс  в торообразную емкость 1 через патрубок 16 при открытом вентиле 17. Из емкости 1 по каналам 7 хладагент поступает в рабочую камеру 2, где, испар  сь, охлаждает объект 6. Если уровень хладагента в камере 2 ниже уровн  каналов 7, хладагента продолжает поступать в камеру 2. После заливки каналов 7 поступление хладагента в камеру 2

прекращаетс , так как в верхней части Б камеры 2 образуетс  парогазова  подушка. При дальнейшей заливке уровень В хладагента в емкости 1 устанавливаетс  вьппе уровн  Г хладагента в камере 2, образунхциес  в процессе охлаждени  объекта 6 пары выход т из камеры 2 по каналам 7, проход т через хладагент в емкости 1 и поступают в верхнюю парогазовую область А емкости 1. Затем холодные пары, температура которых близка к температуре жидкого хладагента, через трубопровод 1-1 поступают в полость Д торообразной оболочки 8 и проход т через теплообменник, образованный дисками 9 и 10. При этом холодные пары отбирают тепло, идущее по цилиндрической обечайке 4 стенки 3, а также охлаждают оболочку 8. Далее пары выбрасываютс  через патрубок 12 в атмосферу (или газгольдер ) . Торцовый радиационный экран 13, контактирующий своими лепестками 15 с охлажденной оболочкой 8, тоже охла сдаетс  и эффективно защищает хладагент в камере 2 от теплового излучени  верхних частей устройства. Кроме того, охлажденный экран 13 отбирает тепло, идущее по держателю 14. Вместе испарившегос  хладагента в камеру 2 поступает по. каналам 7 из емкоети 1 нова  порци  хладагента, в результате чего уровень хладагента в камере 2 поддерживаетс  на отметке Г неизменным в течение всего эксперимента .

В предлагаемом устройстве обеспечено максимальное использование хладосодержани  уход щих паров хладагента, которое в сотни раз превышает его скрытую теплоту парообразовани , .дл  эффекти |ного отбора тепла, идущего по стенке рабочей камеры и держателю образца. При этом по вилась также

возможность охладить торцовый радиационный экран, который эффективно з щищает жидкий хладагент от радиационного теплообмена с теплыми верхними част ми рабочей камеры. Это заметно уменьшает теплоприток к хладагенту, залитому в рабочую камеру, и обеспечивает уменьшение расхода хладагента

примерно в 1,5-2 раза, что повышает экономичность устройства и обеспечиает возможность более широкого его рименени  в организаци х, не имеюих собственных ожижительных устаноок , дл  которых привозной ожиженный

газ  вл етс  дорогосто щим и дефицитным материалом.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОДДЕРЖАНИЯ УРОВНЯ КИПЯЩЕГО

   ХЛАДАГЕНТА В РАБОЧЕЙ КАМЕРЕ по авт. св. № 363077, отличающеес я тем, что, с целью повышения экономичности устройства, оно содержит установленные коаксиально рабочей камере торцовый радиационный экран, выполненный из теплопроводного материала, и торообразную оболочку, расположенные над каналами рабочей камеры, причем нижняя часть торообразной оболочки сообщена трубопроводом с верхней частью торообраэной емкости, а верхняя часть - с атмосферой.