Устройство для получения холода

 

Использование: холодильная техника, эжекторные холодильные машины. Сущность изобретения: жидкостное сопло эжектора выполнено в виде диффузора 7, паровая камера 8 снабжена на выходе патрубком 9, соединенным с конфузором 10, причем жидкостное сопло введено в патрубок 9 с образованием между ними парового сопла в виде расширяющегося по ходу потока кольцевого зазора 11. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (! !) (s!)s F 25 В 1/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4707048/06 (22) 15.06.89 (46) 30.09.92. Бюл. М 36 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт холодильного машиностроения (72) А,В.Быков и В,С,Щербаков (56) 1, Сильман М,А. и Шумелишский М.Г.

Пароводяные эжекторные холодильные машины. M.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, с.7, 50.

2, Соколов Е.Я. и Зингер Н.М. Струйные аппараты. M.: Энергия, 1970, с,200, 3, Авторское свидетельство СССР

М 1349412, кл. F 25 В 1/06, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДА (57) Использование: холодильная техника, эжекторные холодильные машины. Сущность изобретения: жидкостное сопло эжектора выполнено в виде диффузора 7, паровая камера 8 снабжена на выходе патрубком 9, соединенным с конфузором 10, причем жидкостное сопла введено в патрубок 9 с образованием между ними парового сопла в виде расширяющегося по ходу потока кольцевого зазора 11, 2 ил.

1765639

20

30

40

Изобретение относится к холодильной технике, а более точно — к способам работы эжекторных холодильных машин, Как правило, в эжекторных холодильных машинах для получения холода используется греющее тепло, посредством которого получают пар высокого давления, который затем расширяют в эжекторе, смешивают с паром, поступающим из испарителя, сжимают в этом же эжекторе и канденсируют в конденсаторе (1).

Известен эжектор, содержащий последовательно соединенные жйдкостную камеру и сопло в виде конфузора, паровую камеру и камеру смешения, выполненную в виде конфузора, камеру сжатия и выходной диффузор (2).

В качестве прототипа принято устрбйство для получения холода, в котором холод получают путем эжектирования жидким теплоносителем паров хладагента, сжатия в эжекторе образующейся смеси, конденсации паров в процессе сжатия смеси в эжекторе, охлаждения последней, разделения смеси на теплоноситель и хладагент, первый из которых нагнетают в эжектор, а второй дросселируют и испаряют" с получением холодильного эффекта (3).

Недостатками устройства "являются низкий КПД ввиду значительных потерь в эжекторе за счет изобарического подогрева всасываемого пара хладагента в камере смешения эжектора от температуры испарения до температуры теплоносителя и необходимости сжатия и конденсации хлада гента при этой температуре, что требует дополнительной затраты энергии; больших потерь на "удар" при смешивании потоков пара и теплоносителя при большом различии их скоростей; необходимость применения двух различных жидкостей: хладагента и теплоносителя и их разделение после смешивания в эжекторе посредством установки специальных фильтров после эжектора; эжектор ввиду выполнения жидкостного сопла в виде конфузора не обеспечивает адиабатического расширения жидкости с понижением давления и температуры перед камерой смешения, необходимых при применении в качестве рабочей жидкости хладагента; с другой стороны, в известной конструкции эжектора потоки эжектируемогЬ пара и жидкости смешиваются под прямым углом и при разных скоростях, в связи с чем потери на "удар" являются максимальными.

Целью предлагаемого изобретения является повышение термодинамической эффективности и упрощение конструкции получения холода за счет повышения эффективности работы эжектора при использовании в качестве рабочей жидкости хладагента.

Эта цель достигается тем, что при использовании в качестве рабочей жидкости хладагента жидкостное сопло эжектора выполнено в виде диффузора, паровая камера снабжена на выходе патрубком, соединенным с конфузором, причем жидкостное сопло введено в упомянутый патрубок с образованием между ними парового сопла в виде расширяющегося по ходу потока кольцевого зазора.

В качестве эжектирующей жидкости использован хладагент. Предварительное адиабатическое расширение жидкого хладагента происходит в жидкостном сопле эжектора до давления зжектируемого пара в камере смешения. Производят предварительное (до смешивания) адиабатическое расширение в паровом сопле эжектируемого пара хладагента до давления в камере смешения. Сложение потоков эжектируемого пара хладагента и парожидкостной смеси в камере смешения эжектора осуществляется практически при равных скоростях потоков.

На фиг.1 представлена принципиальная схема установки для получения холода; на фиг.2 — конструктивная схема эжектора

Установка (фиг.1) состоит из последовательно соединенных испарителя 1, парожидкостного эжектора 2, насоса 3 и терморегулирующего вентиля 4, а на линии выхода из эжектора 2 установлен теплообменник 5.

Эжектор (фиг,2) состоит из последовательно соединенных жидкостной приемной камеры 6, жидкостного сопла 7, выполненного в виде диффузора, паровой камеры 8

Паровая камера 8 снабжена патрубком 9, соединенным с конфузором 10. В патрубке

9 предусмотрено паровое сопло 11, выполненное в виде кольцевого зазора, имеющего форму обращенного расширенной частью к конфузору 10 конуса, концентрично расположенного оси эжектора. Сопла ограничено с внутренней стороны внешней стенкой диффузора 7, а с наружной стороны — внутренней стенкой патрубка 9, Конфузор соединен последовательно с камерой сжатия

12 и выходным диффузором 13, Работа устройства для получения холода осуществляется следующим образом.

Пар хладагента из исйарителя 1 засасывается и конденсируется хладагентом, подаваемым в эжектор насосом 3, после эжектора конденсат охлаждается в теплообменнике 5. После этого часть хладагента через.терморегулирующий вентиль 4 пода1765639 ется в испаритель 1, а другая часть насосом

3 подается в эжектор 2.

Жидкий хладагент под давлением насосом подается в приемную жидкостную камеру эжектора 6 (фиг.2). Далее в жидкост- 5 ном сопле 7 он адиабатически расширяется до давления в камере смешения с паром, при этом жидкость вскипает и в результате парообразования температура смеси понижается до температуры, при которой давле- 10 ние насыщенных паров соответствует давлению в камере смешения.

Пар из испарителя поступает в паровую камеру 8 и далее через паровое сопло 11, 15 образованное внешней стенкой диффузора

7 и внутренней стенкой патрубка 9, в камеру смешения 10, выполненную в виде конфузора. При этом пар, расширяясь в паровом сопле 11, приобретает скорость, равную 20 скорости парожидкостной смеси, поступающей из жидкостного сопла 7 в камеру смешения 10. При этом смешивание потоков происходит при равных скоростях и минимальном угле встречи. 25

Далее в конфузоре 10 за счет перехода кинетической энергии общего парожидкостного потока в давление пар конденсируется и жидкость поступает в камеру сжатия 30

12, где происходит выравнивание поля скоростей потока. B камере сжатия, выполненной в виде диффузора 13, происходит дальнейший подъем давления за счет снижения скорости жидкости. 35

Из диффузора 13 эжектора жидкость (конденсат) поступает в теплообменник

5, где отдает тепло конденсации пара, поступившего из испарителя 1, охлаждающей среде. Цикл повторяется.

Использование устройства для получения холода позволяет повысить эффективность получения холода и повысить эффективность работы эжектора в среднем на 257 за счет снижения работы на сжатие и конденсацию пара, а также за счет уменьшения потери на "удар" при смешивании

ПОТОКОВ.

Формула изобретения

Устройство для получения холода, содержащее жидкостной контур, в котором последовательно установлены насос, эжектор с жидкостным соплом, паровой камерой, конфузором, камерой сжатия и выходным диффузором, а также теплообменник, к которому через терморегулирующий вентиль подключен испаритель, подключенный на выходе к паровой камере эжектора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности и упрощения конструкции йри использовании в качестве рабочей жидкости хладагента, жидкостное сопло эжектора выполнено в видедиффузора, паровая камера снабжена на выходе патрубком, соедийенным с конфузором, причем жидкостное сопло введено в упомянутый патрубок с образованием между ними парового сопла в виде расширяющегося rio ходу потока кольцевого зазора.

1765639

Составитель В. Щербаков

Техред М. Морге нтал Корректор Т. Палий

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3376 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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