Криогенератор
Cтраница 2
 |
Сверхзвуковая струя разреженного газа. [16] |
При достаточном охлаждении теплоемкой массы конденсатора крионасос сообщается с откачиваемым объектом и аккумулированная в течение длительного периода холодопроизводитель-ность криогенератора расходуется в течение короткого промежутка времени. [17]
Удаление углекислого газа и кондиционирование воздуха будут обеспечены, как и при проведении опыта Преконтинент 3, при помощи небольшого криогенератора. Эта установка будет частично восстанавливать гелий по окончании работы океанавтов. [18]
 |
Водородный конденсационный насос. [19] |
В последнее время все большее распространение получают конденсационные насосы, в которых для охлаждения поверхностей используют газовые хэлодильные машины - криогенераторы. [20]
Последние достижения в области развития холодильных установок с замкнутым циклом, реализуемые с помощью расширительных газовых холодильных машин, обеспечивающих температурный уровень до 15 - 20 К, открывают новые качественные возможности в создании малогабаритных эффективных крионасосов, удобных для эксплуатации в условиях, где отсутствуют собственные ожижительные станции - Холодильные машины удобны тем, что для работы криогенераторов требуется только электрическая сеть и обычная техническая вода, а также тем, что они работают без расхода рабочего газа. Весьма положительной особенностью холодильных машин является то, что с увеличением тепловой нагрузки, а следовательно, с повышением температуры холодотфоизводительность криогенератора растет, и поэтому удельная быстрота откачки остается практически постоянной. [21]
На рис. 48 показана вакуумная система, работающая на этом принципе. В качестве криогенератора может быть использована либо газовая холодильная машина, либо водородный или гелиевый рефрижератор. [22]
Криогенераторы работают по принципу обратного цикла Стирлинга или холодильных циклов Джиффор-да - Мак-Магона и Такониса и отличаются тем, что рабочее тело совершает свой цикл, оставаясь в газовой фазе. Насосы с криогенераторами более экономичны, так как здесь холод используется непосредственно в месте его получения. [23]
Последние достижения в области развития холодильных установок с замкнутым циклом, реализуемые с помощью расширительных газовых холодильных машин, обеспечивающих температурный уровень до 15 - 20 К, открывают новые качественные возможности в создании малогабаритных эффективных крионасосов, удобных для эксплуатации в условиях, где отсутствуют собственные ожижительные станции - Холодильные машины удобны тем, что для работы криогенераторов требуется только электрическая сеть и обычная техническая вода, а также тем, что они работают без расхода рабочего газа. Весьма положительной особенностью холодильных машин является то, что с увеличением тепловой нагрузки, а следовательно, с повышением температуры холодотфоизводительность криогенератора растет, и поэтому удельная быстрота откачки остается практически постоянной. [24]
Дальнейшим шагом в направлении развития систем охлаждения является разработка криогенных генераторов с охлаждением жидким гелием. Естественно, что в первую очередь речь идет об охлаждении обмотки возбуждения ( обмотки ротора), которая имеет наибольшие электромагнитные нагрузки. В настоящее время разрабатывается рабочий проект криогенератора мощностью 300 МВт. [26]
Насосы с криогенераторами используются для получения относительно невысокой быстроты откачки. Этот способ охлаждения удобен там, где возникают затруднения с доставкой жидких хладоагентов со стороны. С этой точки зрения целесообразным является использование криогенераторов, работающих по обратному циклу Стирлинга. С помощью одноступенчатых машин получают температуры около 50 К, с помощью двухступенчатых - 20 К, при этом время выхода на температурный уровень составляет 10 - 15 мин. [27]
 |
Схема установки непрерывной откачки. [28] |
После намерзания на конденсаторе значительного слоя откачиваемого газа в работу включают второй насос, а отработавший ставят на регенерацию. Для этого затвором 2 отсекают его от откачиваемого объекта и заполняют воздухом. Вошедший воздух охлаждается и частично конденсируется за счет отдачи тепла десублимату и теплоемкой массе самого конденсатора. Происходит плавление твердого конденсата и нагрев массы конденсатора до температуры жидкого воздуха ( примерно 81 К) - Жидкий конденсат сливается в ванну 5 и используется для предварительного охлаждения хладагента перед криогенератором в высокотемпературном контуре. Тем самым осуществляется частичная утилизация холода, аккумулированного десублиматом и массой конденсатора в период работы насоса. [29]
Чтобы сохранить быстроту действия насоса на прежнем уровне, необходимо увеличивать габариты криопанелей и расход хладагента на их охлаждение. Кроме того, увеличение габаритов криопанелей ведет к увеличению теплопритоков к ним. Все это справедливо до определенного предела. Когда же требуется в аэродинамической трубе имитировать полет, скажем со скоростью 6 - 8 км / с, то, чтобы иметь температуру торможения, отвечающую температуре торможения в условиях реального полета, газ перед соплом требуется разогреть до температуры выше 10 000К - Понятно, что значительные количества столь раскаленного газа нельзя направлять непосредственно на криопанели, так как это потребует больших мощностей криогенераторов. Размещение же перед криопанелями азотных экранов, хотя и дает в данном случае положительный эффект, но, как указывалось выше, лишает возможности использовать эффект направленности струи. [30]
Страницы: 1 2