Холодильный агент

 

ХОЛОДИЛЬНОЙ АГЕНТ для регенеративного дроссельного цикла, содержащий смесь хладона-12 с углеводородом , отличают нйс я тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности кслтрессионных холодильных машин в диапазоне температур -70-f-100°C, он в качестве углеводородов содержит хладон-15, хладон-22, хладен-142 и дополнительно двуокиЬь углерода при следующем соотнесении компонентов , об.%: Хладон-14 5-25 Двуокись углерода 5-40 Хладон-22 5-30 Хладон-142 25-75 Хладон-12 Остальное.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

NIWII О

РЕСПУБЛИК,SUÄÄ 1022980 А С 09 К 5/00 //Р 25 В 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Л В«й

Ъ", (.Ищем.

: Г 3 " "Б":Ь. -,„!

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21). 3228573/23-26 (22) 31.12.80

;)46) 15. 06.83. Вюл. Р 22

<(727 И.П. Науменко, В.A. Никольский, E.Ñ. Бондарь, В.N. Ягодин и В. Ф. Возный (71) Всесоюзный научно-исследовательский экспериментально-конструкторский институт электробытовых машин и приборов (53) 621.57. 011(088.8),{56) 1. Авторское свидетельство СССР . 9 527467, кл. F 25 В 9/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

;Р 676604, кл. С 09 К 5/00, 1978

-(прототип). (54) (57) ХОЛОДИЛЬНЫЙ ArEHT Регенеративного дроссельного цикла, . содержащий смесь хладона-12 с углеводородом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности компрессионных холодильных машин

O в диапазоне температур -70- -:-100 С, он в качестве углеводородов содержит хладон-15, хладон-22, хладон-142 и дополнительцо двуокись углерода при следующем соотношении компонентов, об,%:

Хладон-14 5-25

Двуокись углерода 5-40

Хладон-22 5-30

Хладон-142 25-75

Хладон-12 Остальное.

1022980

Термодинамический (эксергетический)

КПД холодильного агрегата на температурном уровне охлаждения

«

-50 C -70 С -100 С

Состав хладагентов, об.В

По прототипу.Этан

Хладон-12

Пропан

Йэобутан н-Бутан

0,14

0;.07

0,02

20

Изобретение относится к составу рабочего вещества для низкотемпературных установок и может быть использовано в холодильной технике.

Известен холодильный агент, содержащий смесь хладона-Ъ4 с двуоки- 5 сью углерода L1).

Указанный холодильный агент используется для дроссельных микрохолодильников, работающих по разомкнутыи циклам в диапазоне тем ператур от минус 100 до минус 130 С о и для холодильных машин, работающих по замкнутому регенеративному циклу в диапазоне температур от минус 70 до минус 100 С, он не может быть использован вследствие высокого рабочего давления (порядка 100 бар) из-за присутствия в смеси. значительного количества ниэкокипяших компонентов - аргона и хладона-14 (содержание аргона 1530 моль.В, хладона-14 — 60-80. моль%), в результате чего холодильные машины с указанным холодильным аген том неэффективны в диапазоне температур от минус 70 до минус 100 С. о 2

Наиболее близким к предлагаемому является холодильный агент для компрессионных холодильных машин, работающих по дроссельному циклу, содержащий смесь этана с хладоном-12 З0 пропаном, иэобутаном и н-бутаном j2j.

Холодильный агент обеспечивает высокий термодинамический КПД холодильных машин, работающих в диапазоне температур от минус 20 С до 35 . минус 50 С, но при снижении темпе,ратуры охлаждения ниже -. 50 С не ,обеспечивается достаточная холодопроизводительность.

Цель изобретения — повышение тер- 49 модинамической эффективности ком« ,прессионных холодильных машин, работанжих по регенеративному дроссельному циклу s диапазоне температур от минус 70 до минус 100 .С 45

Поставленная цель достигается тем, что холодильный агент, содержащий смесь хладона-12 и углеводородов, в качестве углеводородов содержит хладон-14, хладон-22, хладон-142,и дополнительно двуокись углерода в следующем соотношении компонентов, об.Ъг

Хладон-14 5-25

Двуокись углерода 5-40

Хладон-22 5-30

Хладон-142 25-75 .Хладен- 12 Остальное

Пример. Холодильный агент готовят из перечисленных-выше компонентов, хранящихся в баллонах.

Из каждого баллона в общий ресивер выпускают такое количество жидкого компонента, вес которого соответствует заданному объемному проценту этого компонента в.той или иной смеси хладагента. Сначала в ресивер выпускают компонент, имеющий наиболее низкое давление паров сжиженных газов, а именно: хладон-142, затем хладон-12, хладон-22, после чего газы с высоким давлением — двуокись углерода и хладон-14. На лабораторном стенде измеряют холодопроизводительность агрегата, потребляемую мощность электродвигателя компрессора на определенных температурных уровнях -50, -70, -100 C затем вычисляют термодинамический (эксергетический) КПД холодильного агре-гата по формуле, Я Ч Т

М т где 9 — холодопроизводительность агрегата, N - потребляемая мощность электродвигателя компрессора, Т - температура окружающей среОС дыj

Т - температура охлаждения объекта.

Вариант состава и термодинамический КПД холодильного агрегата при различных уровнях охлаждения приведены в таблице.

1022980

Состав хладагентов, об.В

-7(РС -100@С

-50 С

1; Хладон-14

Двуокись углерода 25

0,16

Хладон-22.0,14

0i085

Хладон-12

41

Хладон-142

2 Хладон-14

Двуокись углерода .0,155

0,025

0,08

3 Хладон-14

Двуокись углерода 40

О, 065

0,135

0,12

Хладон-12

4 Хладон-14 .

Двуокись углерода

0,10

О, 14

0,04

25

5 Хладон-14

Двуокись углерода .

Хладон-22 О, 15

0,125

0,07

Хладон-12. 15 ; Хладон-142

Хладон-22

Хладон-12

Хладон-14 2

Хладон-22

Хладон-142

Хладон-2 2

Хладон-12

Хладон-142

Продолжение таблицы

Термодинамический эксергетический

КПД холодильного агрегата на температурном уровне охлаждения

1022980

Составитель В. Сальников

Редактор Л. Авраменко ТехредМ.Тепер Корректор С. Шекмар

Заказ 4153/16 Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, МоскВа, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ,»

Как видно из таблицы, термодинамический КПД холодильного агрегата, работающего на предложенном хладагенте, значительно превышает зтат же показатель холодильного -агрегата, работающего на известном хладагенте.

Оптимальное содержание двуокиси углерода находится в пределах

5-40 об.%, так как при содержании ее в хладагенте менее 5% не достигается температурный уровень -70 С 4 Ю вЂ”.100 С, а при содержании двуокиси углерода более 40 об.% величина тер модинамического КПД понижается.

Содержание хладона-142 находится в пределах 25-75 об ° %. При содер.жании его в хладагенте менее 25 об.% холодопроиэводительность не повышается, а более 75 об.% - температура охлаждения не понижается ниже минус 10 С {температура кипения хладона-142) .

Присутствие. в хладагенте хладо- на-14, хладона-12, хладона -22 и их содержание обусловлено необходимостью получения дополнительных разовых переходов и их равномерным распределением по длине теплообменника.

Применение данного холодильного агента в регенеративных дроссельных циклах позволяет использовать одно10 ступенчатые компрессоры, имеющие небольшие габариты, большой ресурс и надежность в холодильных агрегатах для медицинского, биологического и промьаленного оборудования

15 с диапазоном температур от минус 70 до минус 100 С.

Согласно предварительному рассче ту годовой зкономический эффект от использования предлагаемого хо»

;у.лодильного агента в партии (300 шт.) .низкотемпературных холодильниках. .для длительного хранения биологических продуктов составляет

225,03 тыс. руб.