7.3.3.1 Баланс энтальпий для теплообменников

Баланс энтальпий для теплообменников, аналогичный рассмотренному выше для камер растворения и испарения, является гораздо более сложным. Во-первых, потому что нам нужно знать энтальпию концентрированной фазы (полагаем, что это чистый 3Не) как функцию температуры, и разбавленной фазы (далее…)

7.3.3 Теплообменники

Назначение теплообменников [7.2-10,33-37] — предварительное охлаждение входящего более теплого 3Не, чтобы довести его температуру до значения, как можно более близкого к температуре камеры растворения, с использованием холодного раствора, покидающего камеру растворения. Для этой цели, в общем, (далее…)

7.3.2 Камера испарения

Одно из главных требований к конструкции при создании камеры испарения состоит в том, чтобы отношение 3Не к 4Не в паровой фазе было бы как можно больше. В разделе 7.2 мы показали, что разумными значениями температуры для (далее…)

7.3.1 Камера растворения

Сейчас мы рассмотрим баланс энтальпий для камеры растворения, где охлаждение производится за счет перехода n3 молей 3Не из концентрированной (будем полагать 3Не чистым) в разбавленную фазу с x = 6,5 %. Полученный запас холода будет использоваться (далее…)

7.3 Характерные особенности узлов рефрижератора растворения 3Не-4Не

7.3.1 Камера растворения 7.3.2 Камера испарения 7.3.3 Теплообменники 7.3.3.1 Баланс энтальпий для теплообменников 7.3.3.2 Требования к теплообменникам 7.3.3.3 Теплообменник как наиболее значительная часть рефрижератора 7.3.3.4 Ступени теплообменников 7.3.3.5 Площадь поверхности в теплообменниках 7.3.3.6 Оптимальный диаметр трубок 7.3.3.7 Минимальная температура в рефрижераторе

7.2.2 Устройство рефрижератора растворения

Главные узлы работающего рефрижератора растворения и схема течения жидкости в нем показаны на рис. 7.9. Газообразный 3Не на выходе насоса, находящегося при комнатной температуре, вначале предварительно охлаждается в ванне с жидким 4Не при 4,2 К. Затем он (далее…)

7.2.1 Работа рефрижератора растворения

В замкнутом цикле циркуляции 3Не в рефрижераторе растворения, показанном на рис. 7.8, охлаждение имеет место, когда атомы 3Не переходят го фазы, богатой 3Не, в разбавленную фазу. Затем 3Не перемещается вдоль столба жидкого раствора за счет осмотического (далее…)

7.2 Изготовление рефрижератора растворения 3Не-4Не

Конструктивное решение рефрижератора растворения можно понять, если сравнить этот процесс охлаждения с охлаждением, которое имеет место при испарении жидкости; такое сравнение показано на рис. 7.8.   Но мы должны помнить, что физика этих процессов охлаждения совершенно разная. При (далее…)

7.1.5 Осмотическое давление

Перед описанием конструкции рефрижератора растворения 3Не—4Не мы должны обсудить еще одно свойство жидких растворов гелия: их осмотическое давление [7.11,28,29]. Как мы увидим ниже, в нашем рефрижераторе имеются изотопические растворы гелия с разными концентрациями и температурами. В (далее…)

7.1.4 Холодопроизводительность процесса растворения

Из измерений теплоемкостей (рис. 7.5) мы знаем, что энтальпия 3Не в разбавленной фазе больше, чем в концентрированной; теплоту смешения можно представить в виде   Если атомы 3Не переходят из концентрированной фазы в разбавленную фазу расслоившегося раствора с молярной (далее…)