SU1054400A1 - Refrigerant - Google Patents

Abstract

ХОЛОДИЛЬНЫЙ АГЕНТ ДЛЯ регене|зативного; дроссельного цикла охлаждени  в области давлений нагнетани  до 2,0 МПа, содержшдий азот, метан, этан, пропан и изобутан, отличающийс  тем, что, с целью снижени  температуры охлаждени  при сохранении термодинамической эффективности, хладагент дополнительно содержит неон, при следующем соотношении компонентов, мол.%: АЗОН20-30 Неон3-10 Метан15-20 Этан10-20 Пропан10-20 Иэобутан ОстальноеREFRIGERANT AGENT FOR REGENERATIVE; cooling throttle cycle in the region of injection pressures up to 2.0 MPa, containing nitrogen, methane, ethane, propane and isobutane, characterized in that, in order to reduce the cooling temperature while maintaining thermodynamic efficiency, the refrigerant additionally contains neon %: AZON20-30 Neon3-10 Methane15-20 Ethan10-20 Propane10-20 Ieobutan Else

Description

Изобретение относитс  к технике получени  криогенных температур и может быть использовано дл  охлаждени  объектов с помощью дросселного регенеративного цикла в области температур 65-75 К.The invention relates to a technique for producing cryogenic temperatures and can be used to cool objects with the help of a throttle regenerative cycle in the temperature range 65-75 K.

Известен холодильный агент, содержащий , мол,% азот 15-20; неон (водород )20-30; метан 15-20, этан 15-20; пропан 15-20 1,Known refrigerating agent containing, mol,% nitrogen 15-20; neon (hydrogen) 20-30; methane 15-20, ethane 15-20; propane 15-20 1,

Однако дл  известного холодильного агента характерно высокое давление нагнетани  (6,0-15,0 МПа).However, a high discharge pressure (6.0-15.0 MPa) is characteristic of a known refrigerant.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достига емог у результату  вл етс  холодильный агент, включающий, мол,%: азот 15-30; метан 10-25, этан 10-25 пропан 10-25; изобутан 27-30 2The closest to the invention to the technical essence and to reach the end of the result is a refrigerant, including, mole,%: nitrogen 15-30; methane 10-25, ethane 10-25 propane 10-25; isobutane 27-30 2

Недостаток пропана - высока  температура охлаждени , определ ема  температурой кипени  азота (не ниже 80 К ).The lack of propane is a high cooling temperature, determined by the boiling point of nitrogen (not lower than 80 K).

Цель изобретени  снижение тем .. пературы охлаждени  при сохранении термодинамической эффективности.The purpose of the invention is to reduce the temperature of the cooling circuit while maintaining its thermodynamic efficiency.

Поставленна  цель достих-аетс  тем, что холодильный агент дл  регенеративного дроссельного цикла охлаждени  в области давлений нагнетани  до 2,0 МПа, содержащий азо метан, этан, пропан и изобутан, дополнительно содержит неон при следу ющем соотношении компонентов, мол.%:This goal is achieved by the fact that the refrigerant for the regenerative cooling throttle cycle in the injection pressure range up to 2.0 MPa, containing azo methane, ethane, propane and isobutane, additionally contains neon at the following ratio of components, mol%:

Азот20-30Nitrogen 20-30

Неон- 3-10Neon- 3-10

15-20 10-20 10-20 Остальное15-20 10-20 10-20 Else

Введение в холодильный агент неона-компонента с температурой кипени  ниже, чем температура кипени  азота, обуславливает отсутствие перехода неона в жидкое агрегатное состо ние при дросселировании сме0 си Нерастворимость компонента в жидкой азотно-углеводородной смеси исключает возможность нахождени  его в обоих сло х жидкой фазы, поэтому введенный компонент находитс  5 над жидкой фазой, понижа  этим парциальное давление паров азота в сравнении с прототипом. Вследствие снижени  парциального давлени  паров азота снижаетс  температура его кипени , а поскольку температура, кипени  смеси опреД.ел етс  температурой кипени  лёгколетучего жидкого компонента (введенный компонент не  вл етс  жидким, то легколетучим компонентом жидкой смеси по прежнему остаетс  азот, но с пониженной температурой кипени , . котора  и определ ет температуру кипени  смеси.The introduction of a neon component with a boiling point lower than the boiling point of nitrogen into the refrigerant causes the absence of a transition of neon into a liquid aggregate state during throttling of the mixture. the introduced component is 5 above the liquid phase, thereby lowering the partial pressure of nitrogen vapor in comparison with the prototype. Owing to a decrease in the partial vapor pressure of nitrogen, its boiling point decreases, and since the temperature at which the mixture is boiled is determined by the boiling point of the easily volatile liquid component which determines the boiling point of the mixture.

0 :кладагент готов т простым смешением компонентов в указанных соотношени х .0: cladagent is prepared by simply mixing the components in the indicated ratios.

В Таблице приведены варианты состава и рабочие характеристикиThe table shows the composition and performance

5 хла;:сагента.5 hla;: sagenta.

1 212

3 43 4

5five

Как видно из таблицы, наилучшие характеристики имеет хлалагент состава моль.%2 азот 20; неон 5; ме-: тан 15; этан 10; пропан 10; изо1 ,85-2,0 0,1-0,15As can be seen from the table, the best characteristic is the mollagent of mole.% 2 nitrogen 20; neon 5; Mehan: Tan 15; ethane 10; propane 10; iso1, 85-2.0 0.1-0.15

1,8-2,0 0,1-0,151.8-2.0 0.1-0.15

1,,88-2,0 0,1-0,151, 88-2.0 0.1-0.15

1,95-2,0 0,1-0,131.95-2.0 0.1-0.13

1,96-2,1 0,1-0,151.96-2.1 0.1-0.15

бутан 40, имеющий наибольшее значение термодинамического КПД 60% и самую низкую температуру охлаж65 дени  65-76К при давлени х нагнетани  до 2,0 МПа. При содержании .неона в смеси менее 3% температура охлаждени  повьшаетс  до 81-82К, а при содержании неона более 10% температура охлаждени  повышаетс  до 83-85К.Butane 40, which has the highest thermodynamic efficiency of 60% and the lowest cooling temperature 65-76 K at injection pressures up to 2.0 MPa. When the content of neon in the mixture is less than 3%, the cooling temperature rises to 81-82K, and with a neon content of more than 10%, the cooling temperature rises to 83-85K.

Таким образом, использование предлагаемого хладагента в дрос сельном регенеративном цикле при i давлени х нагнетани  не выше 2,0 МПа позвол ет понизить температуру охлаждени  до 65-75К при термодинамическом КПД 50-60%. В 1,5 раза повышаетс  чувствительность криозлектронных устройств, что дает годовой экономический эффект 5,4 тыс,руб. на одну установку.Thus, the use of the proposed refrigerant in the throttle regenerative cycle at i injection pressure not higher than 2.0 MPa allows to lower the cooling temperature to 65-75 K with thermodynamic efficiency of 50-60%. The sensitivity of cryo-electronic devices increases by 1.5 times, which gives an annual economic effect of 5.4 thousand rubles. on one installation.

Claims (1)

ХОЛОДИЛЬНЫЙ АГЕНТ ДЛЯ регенеративного;дроссельного цикла охлаждения в области давлений на гнетания до 2,0 МПа, содержащий азот, метан, этан, пропан и изобутан, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры ох- ¹ лаждения при сохранении термодинамической эффективности, хладагент дополнительно содержит неон, при следующем соотношении компонентов, мол.%:REFRIGERANT TO regenerative; throttle refrigeration cycle in the pressure at 2.0 MPa gnetaniya comprising nitrogen, methane, ethane, propane and isobutane, characterized in that in order to reduce the temperature OX ¹ while maintaining cool the thermodynamic efficiency of the refrigerant further contains neon, in the following ratio of components, mol.%: Азон Azon 20-30 20-30 Неон Neon 3-10 3-10 Метан Methane 15-20 15-20 Этан Ethane 10-20 10-20 Пропан Propane 10-20 10-20 Изобутан Isobutane Остальное Rest >>