Физика Низких Температур: Том 46, Выпуск 9 (Сентябрь 2020), c. 1039-1053    ( к оглавлению , назад )

Термодинамические аспекты создания эффективных криогенных гелиевых установок высокой производительности с машинами динамического действия (Обзор)

Г. К. Лавренченко

Институт низкотемпературных энерготехнологий, Одесса, 65026, Украина
E-mail: lavrenchenko.g.k@gmail.com

М. Б. Кравченко

Институт холода, криотехнологий и экоэнергетики им. В. С. Мартыновского Одесской национальной академии пищевых технологий, Одесса, 65082, Украина
E-mail: kravtchenko@i.ua

Статья поступила в редакцию 24 февраля 2020 г., опубликована онлайн 22 июля 2020 г.

Анотация

Предложены различные типы криогенных гелиевых установок высокой производительности с машинами динамического действия. Рассмотрено также создание гелиевого рефрижератора с энергокриогенной ступенью (ЭКС), в которой сжатие гелия производится при температуре 85,8 К в холодном центробежном компрессоре. Оптимизация рефрижератора вместе с ЭКС выполнялась при одной и той же холодопроизводительности 576 Вт на уровне температуры примерно 4,5 К. Применение жидкого азота в рефрижераторе не предусматривалось. Показано, что возможна разработка эффективного гелиевого рефрижератора на основе машин динамического действия — центробежных компрессоров и центростремительных турбодетандеров.

Анотація

Запропоновано різні типи кріогенних гелієвих установок високої продуктивності з машинами динамічної дії. Розглянуто також створення гелієвого рефрижератора з енергокріогенним ступенем (ЕКС), в якому стиснення гелію проводиться при температурі 85,8 К у холодному відцентровому компресорі. Оптимізацію рефрижератора разом з ЕКС проведено при однаковій холодопродуктивності 576 Вт на температурному рівні приблизно 4,5 К. Застосування рідкого азоту в рефрижераторі не передбачалося. Показано, що є можливою розробка ефективного гелієвого рефрижератора на основі тільки машин динамічної дії — відцентрових компресорів і доцентрових турбодетандерів.

Ключевые слова: криогенная гелиевая установка, смеси Не–хладагент, центробежный компрессор, энергокриогенная ступень, машины динамического действия.