Способ теплохладоснабжения

 

Использование: в холодильной технике и химической технологии. Сущность изобретения: расширенный хладагент после дросселирования в отверстиях 6 сепарируется в корпусе 4, паровая фаза при этом при промежуточных давлениях поступает на сжатие в компрессор 1. а жидкостная фаза после конечного дросселирования выводится из ступенчатого расширителя 3 на реализацию полезной холодопроизводительности в испаритель 7. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з ° F 25 В 29/00, 1/00

ГОСУДАРСТВЕН-НЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, "- щв

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4647207/06 (22) 22.12.88. (46) 07.11.92. Бюл. ¹ 41 (71) Московский институт химического машиностроенияя (72) В.H.Êèðüÿêîâ и Т.Д.Самохина (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1188469, кл. F 25 В 5/00, 1983. (54) СПОСОБ ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ И, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

5U 1774142 А1 (57) Использование: в холодильной технике и химической технологии. Сущность изобретения: расширенный хладагент после дросселирования в отверстиях 6 сепарируется в корпусе 4, паровая фаза при этом при промежуточных давлениях поступает на сжатие в компрессор 1, а жидкостная фаза после конечного дросселирования выводится из ступенчатого расширителя 3 на реализацию полезной холодопроизводительности в испаритель 7. 1 ил.

Заявляемое изобретение относится к области химической технологии, Широко известны способы теплохладоснабжения (ТХС), заключающиеся в сжатии агента, его сжижении, дросселировании жидкости и ее испарении.

Известен также способ ТХС, включающий компримирование агента, его охлаждение, расширение и реализацию полученного холода.

Известно устройство для ТХС, выбранное в качестве прототипа для заявляемого объекта. и содержащее циркуляционный контур, включающий компрессор, охладитель (конденсатор), ступенчатый расширитель и теплообменник (испаритель).

Недостатком известного способа и устройства является высокий расход энергии на компримирование пара, так как каждый из промежуточных дросселей работает на высокотемпературные испарители и не оказывает должного положительного влияния на низкотемпературный испаритель, ценность холода в котором наивысшая, Цель изобретения состоит в снижении расхода энергии для ТХС.

Поставленная цель достигается тем, что в способе ТХС, включающем сжатие хладагента, его охлаждение, ступенчатое расширение до промежуточного давления, превышающего давление испарения, совмещенное с переохлаждением обратным потоком низкотемпературного агента, и реализацию полученного холода, согласно изобретению, расширение ведут с одновременным отбором пара при промежуточных давлениях и направлением последнего на соответствующее сжатие, Поставленная цель достигается также тем, что в устройстве ТХС, содержащем циркуляционный контур, включающий компрессор, охладитель (конденсатор), ступенчатый расширитель и теплообменник (испаритель), согласно изобретению, расширитель выполнен с внутренней теплообменной поверхностью и установлен вне теплообменника (испарителя), а компрессор выполнен с разновеликими полостями всасывания при различных начальных давлениях агента, в

Достижение поставленной цели, по сравнению с прототипом, заключается в следующем; совмещение процесса расширения агента с процессом его охлаждения обратным расширенным потоком этого агента в дросселе или детандере любого типа позволяет осуществить рекуперацию холода и получить дополнительную холодопроизводительность в одной ступени цикла, так как многоступенчатые циклы расширения агента термодинамически эффективнее одноступенчатого. многоступенчатый процесс расширения агента выполнен в одном расширительно-теплообменном устройстве (дросселе. детандере или компрессоре), которое имеет в отличие от прототипа теплообменную поверхность перед каждым микрорасширителем для предварительного охлаждения расширяемого агента расширенным; это также позволяет получить высокий эффект удельной холодопроизводительности ТХС, присущий многоступенчатым циклам. в одном цикле; в отличие от прототипа расширитель обеспечивает работу испарителя на низком температурном уровне с большей холодоотдачей от агента, На чертеже дана схема установки ТХС, работающая по предлагаемому способу со ступенчатым расширителем, являющимся одновременно рекуперативным теплообменником, Установка состоит из компрессора 1, охладителя (конденсатора) 2, ступенчатого расширителя 3 в корпусе 4, куда подается жидкий агент по линии 9. Расширитель 3 имеет по ходу движения в нем жидкого агента отверстия б для дросселирования жидкого агента. Расширенный после дросселирования через эти отверстия агент сепарируется в корпусе 4 на две фазы, иэ которых паровая возвращается снова на дожатие в компрессор 1, а жидкостная после конечного дросселирования выводится из ступенчатого расширителя. В последнем имеются также теплообменные поверхности 5 на участках I. После ступенчатого расСравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна", При изучении других известных технических решений в данной области техники 5 признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия", ширителя 3 жидкий агент идет на реализацию полезной холодопроизводительности в теплообменник (испаритель) 7 по линии 8, выходит из него по линии 10. В корпусе 4 расположены герметичные камеры 11, разделенные друг от друга перегородками 12. Расстояния между ступенями дросселирования находятся на основании материально-теплового баланса процесса теплообмена в камерах 11.

1774142 чем в прототипе, а холодильного коэффициента на 15ь большую, чем в прототипе.

Составитель В,Кирьяков

Техред М.Моргентал Корректор А.Ворович

Редактор Т,Орлова

Заказ 3918 Тираж Подписное

ВНИИПИ 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

Данная установка ТХС может работать как с фазовым переходом агента, так и беэ него. В последнем случае в аппаратах 2, 3 и

7 нет жидкости, а из камер 11 в компрессор

1 на промежуточное дожатие отбирается 5 только такое количество агента. которое необходимо для переохлаждения сжатого агента в ступенчатом расширителе 3, Расчет, проведенный нами с учетом изложенного для данного способа ТХС для 10 агента R 22 между диапазонами температур конденсации Тк = 40 С (Р» = 15 бар) и кипения То= -15 С (Pp = 3 бар) дает значение коэффициента преобразования энергии для настоящего изобретения на 36 большую, 15

Формула изобретения

Способ теплохладоснабжения, включающий сжатие хладагента. его охлаждение, ступенчатое расширение до промежуточного давления. превышающего давление испарения, совмещенное с переохлаждением обратным потоком ниэкотемпературного агента, и реализацию полученного холода, отл и ч а ю щи и с я тем, что расширение ведут с одновременным отбором пара при промежуточных давлениях и направлением последнего на соответствующее сжатие,