Довгялло Александр Иванович Некрасова Светлана Олеговна

 
Рисунок 1.19 б – схема охлаждения с подачей хладагента за счёт нагрева продукта в 
ёмкости 
1 – плавкий предохранитель; 2 – переключатель нагревателя; 3 – переключатель, 
срабатывающий при изменении давления и температуры; 4 – предохранительный 
клапан; 5 – резервуар; 6 – нагревательный элемент; 7 – линия заправки; 8 – запорный 
клапан; 9 – линия подпитки; 10 – манометр для измерения давления в резервуаре; 11 – 
выхлоп; 12 – линия сброса; 13 – питающий клапан; 14 – клапан питания хладагентом 
охлаждающей головки; 15 – охлаждаемая ловушка; 16 – фильтр; 17 – прокладка из 
пористого металла; 18 – охлаждаемый детектор; 19 – предохранительный клапан 8–10 
кг/см
2
; 20 – индикатор давления 0–10.5 кг/см
2
; 21 – отсечной клапан; 22 – индикатор 
расхода хладагента 
 
1
2
1
1
4
3
5
8
9
1
0
1
3 1
4
1
5
1
6
1
7
1
8
1
9
2
0
2
1
2
2
7
1
6
М
е
х
а
н
и
ч
е
с
к
и
е
к
о
м
м
у
н
и
к
а
ц
и
и
Э
л
е
к
т
р
и
ч
е
с
к
и
е
к
о
м
м
у
н
и
к
а
ц
и
и
2
В
к
л
.
В
ы
к
л
.
1
2
1
1
4
3
5
8
9
1
0
1
3 1
4
1
5
1
6
1
7
1
8
1
9
2
0
2
1
2
2
7
1
6
М
е
х
а
н
и
ч
е
с
к
и
е
к
о
м
м
у
н
и
к
а
ц
и
и
Э
л
е
к
т
р
и
ч
е
с
к
и
е
к
о
м
м
у
н
и
к
а
ц
и
и
2
В
к
л
.
В
ы
к
л
.

---

41 
1.6 Системы охлаждения с хранением сжиженных хладагентов при 
температуре окружающей среды 
Задачей криогенных систем часто является обеспечение возможности 
длительного хранения хладагента при кратковременной работе самой системы. 
Использование жидких и твёрдых хладагентов приводит к сложной 
конструкции изоляции и сравнительно ограниченному сроку хранения. Однако 
существует ряд жидкостей, которые могут храниться при температуре 
окружающей 
среды 
и 
обеспечивать 
охлаждение 
объекта 
после 
термодинамических превращений. 
Некоторые предварительные исследования, касающиеся использования 
таких жидких хладагентов в системах охлаждения представлены в [12,13]. 
Термодинамический анализ доказал возможность использования этана или 
пропана для охлаждения в диапазоне температур 100 – 110 К. Эти два 
хладагента могут храниться неограниченное время при температуре 
окружающей среды 25 
0
С, если давление при хранении равно 4.4 МПа для этана 
и 1 МПа для пропана. После реализации термодинамических процессов можно 
получить требуемый диапазон температурного уровня охлаждения 100 – 110 К. 
Система охлаждения, представленная на рисунке 1.20, состоит из резервуара 
для хранения хладагента, небольшого противоточного теплообменника, двух 
дроссельных каскадов, одного клапана, регулирующего расход жидкого 
хладагента и клапана обратного давления, (при этом в качестве хладагента 
используется этан). Соответствующий термодинамический процесс изображён 
на диаграмме (давление–энтальпия), представленной на рисунке 1.20.
Если принять использование хладагента до 100 % (весь хладагент, 
распыляемый в камере, испаряется под действием тепловыделения детектора) 
то общая масса, заправленной этаном системы охлаждения, будет равна 4,5 кг. 
Для общего теплопритока 0,5 Вт, ресурс непрерывной работы составляет в 
сумме 7 дней (при прерывистой работе системы суммарное время работы также 

---

42 
7 дней). При пятидесятипроцентном использовании хладагента общая масса 
заправленной системы равна 9 кг. 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(1)
(2)
(3)
(4)
(6)
(5)
(4)
(3)
(2)
(1)
(6)
(5)
Пар
Жидкость и пар
Твердая фаза и пар
Жидкость
B
А
7
0,7
0,07
0,007
0.0007
0.00007
0.000007
0.0000007
0
240
480
720
960
1200
Твердая фаза
и жидкость