Спосіб одержування переохолодженої кріогенної рідини

Реферат: Спосіб одержування переохолодженої кріогенної рідини, яка міститься в герметичному резервуарі, шляхом створення в газовій подушці герметичного резервуара тиску, який є зниженим відносно атмосферного тиску, та вимірювання тиску у газовій подушці й температури кріогенної рідини. У газовій подушці герметичного резервуара покроково, наприклад, з кроком 0,1 атм зменшують тиск зі спадним градієнтом спаду тиску й витримують в часі після кожного кроку впритул до досягнення заданої температури переохолодженої кріогенної рідини. UA 110307 U (54) СПОСІБ ОДЕРЖУВАННЯ ПЕРЕОХОЛОДЖЕНОЇ КРІОГЕННОЇ РІДИНИ UA 110307 U UA 110307 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі кріогенної техніки, зокрема до способів зрідження й використання кріогенних рідин. Відомий спосіб одержування рідкого кисню, який полягає в тому, що до основного потоку розділюваного повітря додають циркуляційний потік азоту, який нагнітається двоступінчастим турбокомпресором, з наступним охолодженням в теплообмінниках і зниженням тиску частини його у турбодетандері з поверненням його через змійовики регулятора до другого ступеня турбокомпресора й дроселюванням другої частини насподі конденсатора колони одинарної дії (авт. св. №129212 СССР, класс 17g, 202, бюл. №12, 1960г.). Недолік цього способу полягає у складності технологічних операцій. Найбільш близьким за технічною суттю до пропонованого способу є спосіб зрідження кріогенних газів, який містить процес стискання робочого газу у компресорі, охолодження у теплообміннику при теплообміні з хладагентом і дроселювання до одержування рідини, випаровування та нагрівання зрідженого газу при теплообміні з хладагентом, охолоджують хладагент в теплообміннику при теплообміні зі зрідженим робочим газом і нагрівають охолоджений хладагент в теплообміннику при теплообміні з робочим газом (патент №2345299 Російська Федерація, МПК F25J 1/00, 2007г. - прототип). Недоліками цього способу є: велика трудомісткість; не досягається одержування теплофізичних параметрів переохолодженої кріогенної рідини, що не дозволяє випробовувати агрегати автоматики й системи виробів ракетно-космічної техніки із застосуванням переохолоджених кріогенних рідин. В основу корисної моделі "Спосіб одержування переохолодженої кріогенної рідини" поставлена задача одержування теплофізичних параметрів переохолодженої кріогенної рідини й зменшення трудомісткості способу їх досягнень. Поставлена задача вирішується тим, що у газовій подушці герметичного резервуара покроково, наприклад, з кроком 0,1 атм зменшують тиск зі спадним градієнтом спаду тиску, який змінюється в діапазоні, наприклад, від 0,04 атм/хв до 0,002 атм/хв, з наступною витримкою в часі після кожного кроку впритул до досягнення заданої температури переохолодженої кріогенної рідини. Відмітними істотними ознаками запропонованого способу є такі технологічні операції: покрокове зменшення тиску в герметичному резервуарі відносно атмосферного тиску; створення спадного градієнта спаду тиску; забезпечення витримки в часі після кожного кроку впритул до досягнення заданої температури переохолодженої кріогенної рідини. Внаслідок покрокового зниження тиску відносно атмосферного тиску у герметичному резервуарі, у котрому знаходиться кріогенна рідина, відбувається "закипання" кріогенної рідини, внаслідок чого знижується її температура. Таким чином, сукупність відомої суттєвої ознаки: знаходження кріогенної рідини у герметичному резервуарі й нових суттєвих ознак забезпечує одержування переохолодженої кріогенної рідини з заданими теплофізичними параметрами. Спосіб здійснюється таким чином: заповнюють кріогенною рідиною герметичний резервуар приблизно на 90 % його об'єму, створюючи тим самим газову подушку. Потім сполучають газову подушку герметичного резервуара з вакуумним насосом і знижують в неї тиск, наприклад, на 0,1 атм відносно атмосферного тиску. Роз'єднують газову подушку з вакуумним насосом і роблять витримку в часі протягом 10…15 хвилин. Потім знову сполучають газову подушку герметичного резервуара з вакуумним насосом. Ці операції повторюють з покроковим зменшенням на 0,1 атм тиску в газовій подушці. Градієнт спаду тиску в газовій подушці змінюють в діапазоні, наприклад, від 0,04 атм/хв до 0,002 атм/хв. При цьому безперервно реєструють тиск в газовій подушці герметичного резервуара й температуру кріогенної рідини. Проведені випробування показали, що застосування запропонованого способу забезпечує зниження температури рідкого кисню на 15 °C. Це дозволяє проводити експериментальне відроблення агрегатів автоматики й систем ракетно-космічної техніки з застосуванням переохолоджених кріогенних рідин, що дозволяє підвищити надійність цих об'єктів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 Спосіб одержування переохолодженої кріогенної рідини, яка міститься в герметичному резервуарі, шляхом створення в газовій подушці герметичного резервуара тиску, який є 1 UA 110307 U 5 зниженим відносно атмосферного тиску, та вимірювання тиску у газовій подушці й температури кріогенної рідини, який відрізняється тим, що у газовій подушці герметичного резервуара покроково, наприклад, із кроком 0,1 атм зменшують тиск зі спадним градієнтом спаду тиску й витримують в часі після кожного кроку впритул до досягнення заданої температури переохолодженої кріогенної рідини. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2