Сорбционная холодильная система

 

Использование: охлаждение объекта. Сущность изобретения: сорбционная холодильная система, включающая сорбер рабочего вещества 1 с источником нагрева 2 и охлаждения 3 сорбента, промежуточный теплообменник 4, дроссель 5 и объект охлаждения 6 содержит еще один дроссель 7, который соединен магистралью с аккумулятором 8 рабочего вещества. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Р 25 В 15/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4828209/06 (22) 23.05.90 (46) 15.02.93. Бюл. М 6 (71) Самарский филиал Научно-исследовательского института технологии и организацйи производства двигателей (72) В.И,Трифонов, .С,Л.Александров, Л.А.Павлович и А.Г.Трубников (56) Авторское свидетельство СССР

% 694748, кл. Р 25 В 15/16, 1965.

Авторское свидетельство СССР

N- 1326850, кл. F 25 В 15/16, 1978.

Criogenics, 1986, v, 26 August/September (8), р 450-458.

Авторское свидетельство СССР

N . 1165119, кл. F 25 В 17/08. 1984. Ы 1795238 А1 (54) СОРБЦИОННАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ СИСТЕМА (57) Использование: охлаждение объекта.

Сущность изобретения: сорбционная холодильная система, включающая сорбер рабочего вещества 1 с источником нагрева 2 и охлаждения 3 сорбента, промежуточный теплообменник 4, дроссель 5 и объект охлаждения 6 содержит.еще один дроссель 7, который соединен магистралью с аккумулятором 8 рабочего вещества. 1 з. и, ф-лы, 2 ил.

1795238

20

35

50

Изобретение относится к машиностроению, а именно к холодильной технике, Известны компрессорные установки холодильных систем, содержащие сорбер рабочего вещества, снабженный источником нагрева и охлаждения сорбента, причем сорбер снабжен обратным клапаном всасывания и нагнетания рабочего вещества.

Недостатками компрессорных установок сорбционного типа являются низкая надежность и конструктивная сложность, объясняющиеся необходимостью применения обратных клапанов всасывания и нагнетания рабочего вещества, содержащие подвижные и упругие элементы, ресурс которых определяет ресурс компрессорных установок.

Известны сорбционные холодильные системы замкнутого типа, содержащие сорбер с обратными клапанами всасывания и нагнетания, образующие магистрали подачи и возврата рабочего вещества, причем последняя включает обратный клапан нагнетания, промежуточный теплообменник, дроссельный охладитель и объект охлаждения в виде тепловой нагрузки, а магистраль возврата соединяет тепловую нагрузку с обратным клапаном всасывания адсорбента, причем адсорбер снабжен источниками нагрева и охлаждения рабочего вещества, а тепловая нагрузка размещена за дроссельным охладителем.

Недостатком известной сорбционной холодильной cNGTQMbl, кроме недостатков присущих компрессорным установкам я вляется необходимость применения большого количества компрессоров, что обусловлено циклической подачей рабочего тела к дрос.сельному охладителю за счет образования перерывов в процесс всасывания, что в конечном итоге повышает конструктивную сложность и снижает надежность работы системы в целом, кроме того при постоянной подаче рабочего вещества через дроссельный охладитель возможно засорение дросселя, что усложняет конструкцию т, к. требует конструктивных мероприятий по очистке последнего.

Известна также сорбционная холодильная система содер>кащая сорбер рабочего вещества, теплообменник регенератор, дроссель, объект охлаждения, упомянутый генератор, второй теплообменник и второй сорбер рабочего вещества, К недостаткам данной сорбционной холодильйой системы относятся; — сложность конструкции, обеспечива, ющей охлаждения объекта для охладителя, два тепловых ключа), т, е, наличие 4-х элементов для теплопередачи; — низкая эффективность системы из-за дополнительных теплопритоков на охлади-. тели и тепловые ключи, располо>кенные в охлаждаемой зоне. — низкая эффективность системы из-за . наличия дополнительных тепловых мостов в виде тепловых ключей между охладителями и объектом охлаждения. Наличие этих тепловых ключей в данной бесклапанной системе является необходимой для ее работоспособности; — необходимость дополнительных затрат на включение и отключение тепловых ключей.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение эксплуатационной надежности и термодинамической эффективности сорбционной холодильной системы.

Указанные цели достигаются тем, что система содержит второе дросселирующее устройство и объект охлаждения расположен между первым и вторым дросселирующими устройствами. Это позволяет охла>кдать объект охлаждения непосредственно рабочим веществом, Исключаются дополнительные проме>куточные тепловые мосты QT рабочего вещества до объекта охлаждения, Снижаются теплопритоки к холодной зоне за счет снижения количества элементов, находящихся в холодной зоне .

Надежность системы повышается за счет уменьшения количества элементов системы, т, к. в предлагаемом решении система является работоспособной без двух охладителей и двух тепловых ключей, что невозмо>кно в конструкции прототипа.

Предлагаемая система не требует дополнительных затрат (как, например, в прототипе на включение и отключение тепfloBblx мостов) для охла>кдения объекта.

На фиг. 1, 2 изображены (химически) варианты предлагаемой системы.

Работа предлагаемой сорбционной холодильной системы осуществляется следующим образом: — при прямом цикле от источника нагрева 2 (см. фиг. 2) нагревают сорбент рабочего вещества сорбента 1. Источник охлаждения

3 отключен. Источник охлаждения 12 охла>кдает сорбент рабочего вещества сорбера 9, Источник нагрева 11 отключен. Рабочее вещество выделяется из сорбера 1 охлаждается в промежуточном теплообменнике 4 до температуры окружающей среды, проходит через дополнительный теплообменник 13. попадает на дросселирующее устройство 5, дросселируется и охлаждает объект охлаждения 6. Забрав часть энергии при охлажде1 795238 сче1 уменьшения количества ее элементов. 45

Кроме того вторичное дросселирова50 нии от объекта 6 рабочее вещество поступает в дросселирующее устройство 7, дросселируется и поступает в дополнительный теплообменник 13. в котором охлаждает поток прямого тока, а затем через промежуточный теплообменник 10, попадает в сорбер 9. При обратном цикле процесс происходит аналогичным образом но при достижении рабочего вещества в обратном направлении.

От источника нагрева 11 нагревает сорбент рабочего вещества сорбера 9. Источнггк охла>кдения 12 отключен, От источника охла>кдения 3 охлаждают сорбент рабочего вещества сорбера 1, Источник нагрева 2 отключен. Рабочее вещество выделяется из сорбера 9, охлаждается в промежуточном теплообменнике 10, проходит через дополнительный теплообменник !3, попадает на д госселирующее устройство 7, дросселируется и охлаждает обьект охлаждения 6. Забрав часть при охлаждении от объекта 6 рабочее вещество поступает в дросселирующее устройство 5, дросселируется и поступает в дополнительный теплообменник 13 в котором охлаждает поток поступающий на дросселирующее устройство 7 из сорбера 9, а затем через проме>куточный теплообменник 4 попадает в сорбер 1.

Причем работа сорберов 1 и 9 может быть как совместная нагрев одного сорбера и Охлаждение другого сорбера одновременно так и поочередное охлаждение и нагрев одного сорбера, а затем второго, Использование системы с двумя дросселиггующими устройствами позволяет охла>кдать объект охлаждения непосредственно рабочим веществом без промежуточных охла>кдений и тепловых ключей, Снижаются теплопритоки к холодной зоне за счет.снижения количества элементов находящихся в холодной зоне.

Повышается надежность системы за ние позволяет дополнительно повышать терМодинамическую эффективность системы дополнительно понизив температуру обратного потока после вторичного дросселирования и т. о, снизить в теплообменнике

13температуру прямого потока переддросселированием.

Недостатком такой сорбционной холодильной системы является сложность конструкции в связи с наличием 2" сорберов и 2" промежуточных теплообменников и низкая термодинамическая эффективность в связи с поглощением энергии из окружающей среды промежуточным теплообменником расположенным перед всасывающим сорбером.

С целью упрощения конструкции, повышения эксплуатационной надежности и термодинамической эффективности один из сорберов выполнен в виде аккумулирующей емкости, Работа такой сорбционной холодильной системы осуществляется следующим образом; при прямом цикле от источника нагрева 2 (см. фиг, 1) нагревагот сорбент рабочего вещества сорбера 1. Источник охла>кдения 3 отключен. Рабочее вещество выделяется иэ сорбера 1, охлаждается в предварительном теплообменнике 4 например до температуры окружающей среды, дросселируется в дросселе 5, охлаждая объект охла»<дения 6, затем рабочее вещество дросселируется вторично на выходе из дросселя 7 с поних<ениелг температуры после ее повышения на объекте охлаждения

6 поступает в аккумулятор 8 рабочего вещества, При обратном цикле от источника охлаждения 3 охлах<дают сорбент рабочего вещества сорбера 1. Источник нагрева 2 отключен. Рабочее вещество всасывается в сорбер 1, вакуумируя каналы от сорбера 1 до дросселя 7 и на дросселе 7 возникает перепад давлений. Рабочее вещество поступает из аккумулятора 8 через дроссель

7, дросселируясь и охлаждая объект охлаждения 6. Кроме того рабочее вещество поступает на дроссель 7 уже частично охлажденное на дросселе 7 при прямом цикле, затем рабочее вещество проходит через дроссель 5, теплообменник 4 и поступает на сорбер 1.

Такая сорбционная холодильная система позволяет упростить конструкцию и повысить надежность ее работы за счет сокращения кол-ва элементов системы, повысить термодинамическую эффективность за счет снижения теплопритоков к холодной зоне и утилизации холодопроизводительности не используемой при прямом цикле, 1795238

Составитель В,Трифонов

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор

Заказ 420 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.

Формула изобретения

1. Сообционная холодильная система. содержащая сорберы с источником нагрева и охлаждения, соединенные газовой магистралью с установленными в ней промежуточными и дополнительными теплообменниками и дросселирующим устройством с объектом охлаждения, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции,. повышения эксплуатационной надежности и термодинамической эффективности, система содержит второе дросселирующее устройство, и объект ох5 лаждения установлен между первым и вторым дросселирующими устройствами.

2. Система по и. 1, отличающаяся. тем, что один из сорберов выполнен в виде аккумулирующей емкости.