нижнее белье для полных
მედიცინის კვლევები

   Велика Радянська Енциклопедія

Холодильно-газові машини

   
 

Холодильно-газові машини, установки для отримання низькотемпературного холоду (головним чином в інтервалі температур від 12 до 150 К) шляхом розширення стисненого газу. Характерна особливість Х.-Г. м. полягає в тому, що застосовується робоче тіло (гелій, водень, неон, азот або повітря) вчиняє весь холодильний цикл, залишаючись незмінно в газовій фазі. Як правило, Х.-Г. м. являє собою сукупність декількох агрегатів ( рис. 1 ). Робоче тіло, стисле в компресорі, проходить через водяний або повітряний холодильник, де відводиться теплота стиснення, і після попереднього охолодження в теплообміннику-регенераторі надходить в розширювальне пристрій. Отриманий після розширення холодний газ охолоджує в камері об'єкт і або через теплообмінник-регенератор повертається в компресор на повторне стиснення (замкнутий цикл), або викидається в атмосферу (розімкнутий цикл). Вид розширювального пристрою визначається обраним способом розширення стисненого газу. У Х.-Г. м. найбільш часто використовуються холодильні цикли , засновані на: дроселюванні стисненого газу через звужений отвір ( Джоуля - Томсона ефект ); розширенні стисненого газу в детандере з виробництвом зовнішньої роботи; розширенні газу з постійного об'єму без здійснення зовнішньої роботи. Цикл з дросселированием є найпростішим, але термодинамічно малоефективним і тому застосовується тільки для дуже малих Х.-Г. м. (т. н. Мікроохолоджувачі). Завдяки високій ефективності найбільшого поширення набули Х.-Г. м. з детандера, а серед них установки типу " Філіпс ", які зазвичай являють собою комбінацію в одному блоці компресора, теплообмінника-регенератора і детандера. Працюють по зворотному холодильному циклом Стірлінга, що складається з двох ізотерм і двох изохор. За теоретичної ефективності цей цикл рівноцінний Карно циклу . Х.-Г. м. з детандера будуються на холодопродуктивність від декількох вт (при 12-15 К) до десятків квт (за 77 К). Для Х. - м. м. невеликої продуктивності поряд з детандерна циклами застосовується також цикл, запропонований в 1959 Джиффорд і Мак-Магоном (т. н. тепловий насос), де використовувався ефект охолодження при розширенні без здійснення зовнішньої роботи. Основний елемент машини ( рис. 2 ) - пластмасовий поршень-витіснювач, що переміщається в тонкостінному циліндрі з обсягами V1 (теплий) і V2 (холодний), які з'єднані через високоефективний регенератор з насадкою з тонкої металевої сітки. Тиск газу в обох обсягах практично однаково, і при переміщенні поршня робота не здійснюється. Заповнення системи стисненим газом починається при V1 = 0. При русі поршня вгору увійшов газ охолоджується в регенераторі, розширюється і охолоджується в обсязі V1, відводячи при цьому теплоту від об'єкта охолодження. При зворотному русі поршня газ підігрівається в регенераторі і залишає систему при температурі, що перевищує температуру надійшов з компресора газу. Різниця ентальпій входить і виходить потоків газу визначає холодопродуктивність циклу. Енергія, відтята від охолоджуваного об'єкта, передається в навколишнє середовище у вигляді теплоти. Термодинамічна ефективність такого циклу нижче, ніж у циклів з детандером. Однак Х.-Г. м ., що працюють за даним циклу, компактні, прості по конструкції, легко можуть бути виконані у вигляді багатоступінчастої системи, що дозволяє отримати досить низькі температури (80-100 К при одній щаблі й 14-20 К при трьох).

Х.-Г. м. застосовуються для охолодження приймачів випромінювання, квантових підсилювачів (мазерів) і т.д., а також для скраплення газів .


© Літ.: Архарів А. М., Низькотемпературні газові машини, М., 1969; Техніка низьких температур, М., 1975.

© А. Б. Фрадков.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
енциклопедія  біляші  морс  шашлик  качка