Способ трансформации тепла при опреснении и концентрировании растворов вымораживанием и комбинированный тепловой насос

 

Изобретение относится к холодильной технике. Цель изобретения - повышение эффективности трансформации тепла при различных длительностях процессов вымораживания и плавления льда. Для этого тепловой насос снабжен не менее чем двумя дополнительными теплообменникамииспарителями 7 и 8, включенными параллельно основному теплообменнику-испарителю 6 посредством переключателей 9-16, которые установлены в контурах 1, 17 и 22 соответственно хладагента, раствора и теплоносителя. Процессы вымораживания и плавления производят со сдвигом во времени относительно друг друга, причем величина сдвига определяется как частное от деления времени одного полного цикла на сумму числителя и знаменателя простой дроби, образованной из соотношения длительностей процессов вымораживания и плавления. 2 с.п. и 1 з.п, ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F 25 В 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4678781/06 (22) 14.04,89 (46) 30.11.91. Бюл. N 44 (75) В.Ф. Погорелов и В.И. Савинкин (53) 621.56(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1359592, кл. F 25 В 9/00, 1986. (54) СПОСОБ ТРАНСФОРМАЦИИ ТЕПЛА

ПРИ ОПРЕСНЕНИИ И КОНЦЕНТРИРОВАНИИ РАСТВОРОВ ВЫМОРАЖИВАНИЕМ И

КОМБИНИРОВАННЫЙ ТЕПЛОВОЙ НАСОС (57) Изобретение относится к холодильной технике. Цель изобретения — повышение зффективности трансформации тепла при различных длительностях процессов вымораживания и плавления льда. Для зто„„ Ц „„1695073 А1

ro тепловой насос снабжен не менее чем двумя дополнительными теплообменникамииспарителями 7и 8, включенными параллельно основному теплообменнику-испарителю 6 посредством переключателей 9 — 16, которые установлены в контурах 1, 17 и 22 соответственно хлэдагента, раствора и теплоносителя.

Процессы вымораживания и плавления производят со сдвигом во времени относительно друг друга, причем величина сдвига определяется как частное отделения времени одного полного цикла на сумму числителя и знаменателя простой дроби, образованной из соотношения длительностей процессов вымораживания и плавления. 2 с.п, и 1 з.п, ф-лы, 1 ил.

1695073

Изобретение относится K способам и уст ройс|вам для трансформации тепла с одновременным опреснением и концентрированием жидких растворов вымораживанием, в частности к комбинированным тепловым насосам.

Цель изобретения — повышение эффективности при различных длительностях процессов вымораживания и плавления льда путем обеспечения непрерывности по каждому из них во времени, а также стабилиза ции во времени заданных количеств составляющих потоков и повышение экономичности путем исключения простоев теплообменников-испарителей.

Н". чертеже представлена схема комбинированного теплового насоса, при помощи которого осуществляют предлагаемый способ трансформации тепла при опреснении и концентрировании растворов вымораживанием, Тепловой насос содержит циркуляционный контур 1 хладагента, включающий компрессор 2, форконденсатор 3, конденсатор

4, дроссель 5 и теплообмен ники-испарители

6-8, которые параллельно включены в контур 1 при помощи переключателей 9 и 10. Во входах и выходах по раствору теплообменников-испарителей 6-8 установлены переключатели 11 — 16. Циркуляционный контур 17 концентрируемого раствора образован указанными переклю этелями потока и насосом

18 раствора, который сообщен емкостью 19, первым теплообменником-охлэдителем 20 и линией 21 вывода сконцентрированного раствора, Циркуляционный контур 22 теплоносителя (воды) образован переключателями

11 — 16, последовательно соединенными по воде насосом 23 воды, вторым теплообменником-охлэдителем 24 и конденсатором 4.

Подпитка контура 22 внешней водой может осуществляться по линии 25 внешней воды через накопительную емкость 26, Линия 27 охлаждаемого исходного раствора образована последовательно соединенными по нему теплообменниками-охладителями 24 и

20 и накопительной емкостью 19. Тепловой насос имеет также линии 28 и 29 вывода нагретой воды потребителю, а также снабжены переключателями 30 и 31 и вентилями

32 -39 для ввода, вывода и перекрытия соответствующих потоков жидкости. Переключатели 9 — 16, 30 и 31 выполнены в виде трехходовых кранов. Фордоконденсатор 3 может охлаждаться с помощью вентилятора 40, .Тепловой насос работает следующим образом.

Предваригельно определяют необходимое чи,ло геплообмен ников-испарителей.

Если, например соотношение времени вы5

10 плавления — e трех.

20 Таким образом, в тепловом насосе осуществляется многофазный (по числу тепло25

55 мораживания и плавления составляет 2:1, то необходимое количество теплообменниковиспарителей равно трем. В этом случае в каждый момент времени процесс вымораживания идет в двух теплообменниках-испарителях, а процесс плавления — в одном.

Компрессор 2 и оба насоса 18 и 23 работают непрерывно, Если, например, соотношение времени вымораживания и плавления дробное, например 1:0,6, то его представляем в виде дроби 5;3. В результате получаем необходимое минимальное число параллельно включенных

Во все три контура теплообменников-испарителей, которое в данном случае будет равно восьми. В каждой фазе цикла процесс вымораживания будет осуществляться в пяти теплообменниках-испарителях, а процесс обменников-испарителей) цикл с непрерывным и одновременным вымораживанием и плавлением льда.

Формула изобретения

1, Способ трансформации тепла при опреснении и концентрировании растворов вымораживанием, включающий подачу и первое охлаждение исходного раствора, первый нагрев потока теплоносителя при первом охлаждении исходного раствора, второй нагрев потока теплоносителя при охлаждении и конденсации предварительно сжатого хладагента, дросселирование хладагента, процесс вымораживания, включающий второе охлаждение раствора и вымораживание иэ него льда при испарении хладагента, отделение части потока теплоносителя и охлаждение этой части при плавлении льда, процесс плавления льда указанной частью потока теплоносителя, вывод сконцентрированного раствора и оставшейся части теплоносителя потребителю, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности при рээличных длительностях процессов вымораживания и плавления льда путем обеспечения непрерывности по каждому из них по времени, поток хладагента перед испарением и упомянутую отделенную часть потока теплоносителя перед плавлением разделяют каждый на заданные количества составляющих потоков и впоследствии соединяют их соответственно в единые потоки, а процессы вымораживания и плавления в составляющих потоках производят со сдвигом во времени относительно друг друга, причем величины сдвигов процессов Во времени оп1695073

Составитель В.Добротворцев

Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Редактор Ю.Середа

Заказ 4151 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ределяют как частное от деления времени одного полного цикла на сумму числителя и знаменателя простой дроби, образованной из соотношения длительностей процессов вымораживания и плавления.

2. Способпо п,1, отл ича ющийся тем, что, с целью стабилизации по времени заданных количеств составляющих потоков, заданное количество составляющих потоков хладагента и заданное количество составляющих потоков теплоносителя равны соответственно числителю и знаменателю упомянутой простой дроби, 3. Комбинированный тепловой насос, содержащий первый циркуляционный контур хладагента, включающий компрессор, конденсатор, форконденсатор, дроссель и теплообменник-испаритель, второй циркуляционный контур раствора, включающий насос раствора, третий циркуляционный контур теплоносителя, включающий насос теплоносителя, первый теплообменник-охладитель и упомянутый конденсатор, причем все три контура связаны параллельно между собой через теплообменник-испари5 тель, а также переключатели потоков, линию охлаждения исходного раствора с последовательно установленными в ней упомянутым первым, а также вторым теплообменником-охладителем, линии вывода

10 сконцентрированного раствора и нагретого теплоносителя потребителю, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения экономичности путем исключения простоев теплообменников-испарителей при различ15 ных длительностях процессов вымораживания льда и его плавления тепловой насос снабжен не менее чем двумя дополнительными теплообменниками-испарителями, включенными параллельно основному во

20 все три контура посредством дополнительных переключателей потоков.