Cтраница 4
![]() |
Влияние изменения темпера. [46] |
В промывной колонне должна произойти практически полная конденсация Аг, СО и СН4, находящихся в исходном газе, которые затем выводятся вместе с неиспарившимся азотом и растворившимся водородом в виде окисьуглеродной фракции. Конденсация этих компонентов смеси происходит за счет испарения части жидкого азота, подаваемого на промывку. Таким образом, из теплового баланса промывной колонны может быть найдено то количество азота, которое испарилось за счет тепла, отводимого при конденсации примесей, содержащихся в исходном газе, и внешних теплопритоков через изоляцию криогенного блока. [47]
Подсчет теплопритоков к рабочей камере криостата, находящейся при температуре жидкого гелия и окруженной азотной ванной, показывает, что основную долю теплопритока занимает тепло-подвод по трубке, на которой подвешена камера. Однако положение может измениться, если рассматривается рабочий объем при температуре ниже 1 К. В этом случае внешние теплопритоки воспринимаются жидким гелием, окружающим рабочий объем, а внутренние тепловыделения ( джоулево тепло, вибрация и др.) могут стать определяющими. [48]
Следует иметь в виду, что стоимость изоляции холодильника составляет 25 - 40 % всего строительства. Кроме того, даже при наличии хорошей изоляции на покрытие холодопотерь через нее затрачивается значительное количество энергии. На распределительных холодильниках, например, они составляют 40 - 50 % всей мощности. Если к тому же учесть влияние внешних теплопритоков в камеру на усушку хранимых продуктов и ухудшение в связи с этим их качества, то станет ясно, что вопросам изоляции холодильников ( изыскание и освоение новых видов, правильное проектирование, монтаж и эсплуа-тация изоляционных конструкций и др.) необходимо уделять большое внимание. [49]
При выборе остальных определяющих конструктивных параметров необходимо избегать чрезмерных отклонений от выработанных практикой норм. Каждый из конструктивных параметров оказывает влияние на величину нескольких различных статей холодопотерь ( по меньшей мере, двух) и поэтому имеет более или менее резко выраженный оптимум. Так, чрезмерное увеличение проходных сечений клапанов с целью уменьшения потерь в клапанах ведет к увеличению объемного вредного пространства и соответствующих холодопотерь. Чрезмерное повышение числа оборотов детандера ( проектируемого на заданную производительность), хотя и дает некоторый выигрыш в результате Снижения холодопотерь от внешнего теплопритока и от внутреннего теплообмена, влечет за собой увеличение потерь от вредного пространства в клапанах, а также потерь за счет трения в поршневом уплотнении. [50]
Основными узлами криостата являются вакуумная рубашка, экран с торовой емкостью для криогенной жидкости, латунная крышка с газоплотным уплотнением и камера криогенной жидкости, расположенная под крышкой. Вакуумная рубашка рассчитана на создание вакуума 1 10 - 5 мм рт ст. Это достигается последовательной откачкой форвакуумным и диффузионным насосами, а более глубокий вакуум - сорбцией остаточных газов углем или другими адсорбентами. Вакуумная рубашка состоит из трех медных коаксиальных сосудов. Медные обечайки / и 7 с припаянным сверху плоским стальным кольцом 3 образуют вакуумную полость; обечайка 4 - экран, расположенный внутри вакуумной рабушки. Экран служит для защиты термостатированной системы ( ванны криостата) от внешних теплопритоков. Для крепления экрана и подвода криогенной жидкости трубки, проходящие через стальное кольцо-крышку, припаяны к нему. [51]
В первоначальном варианте предложенная авторами конструкция теплозащитной воздушной рубашки предусматривала устройство вертикальных продухов по периметру наружных стен на всю высоту холодильника. При этом предполагалось, что теплопритоки поглощаются циркулирующим воздухом, охлаждаемым батареями, расположенными на чердачном перекрытии. При этом имелось в виду, что циркуляция осуществляется вследствие разности удельных весов теплового и охлажденного воздуха. Однако такая конструкция теплозащитной рубашки не была осуществлена из опасения повышения температуры циркулирующего воздуха в продухе по высоте наружных стен. Это, в свою очередь, привело бы к нарушению циркуляции воздуха в продухе и поступлению внешних теплопритоков в камеры, расположенные ниже. [52]