Способ производства холода и установка для осуществления этого способа

 

Союз Советскик

Социалистически и

Республик

О П И С А Н И Е (945606

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4i

1. Л г (61) Дололнительное к авт.свид-ву (22)Заявлено 16.09.77(21) 2525654/23-06 (5! )Щ, Кл с присоединением заявки №F 25 В 1/02

5 еуАерсткииы9 камитет

СССР (23) Приоритет ио делеи имбретеиий и еткрытий

Опубликовано 23. 07. 82. Бюллетень № 27 (53) УДК 621.574 (088,8) Дата опубликования описания 25 . 07. 82

1 - ==: "." — -.-.-:,- .

А, И. Лавочник

1 .

Yt. . 4 н(нц c, " и

1 (Ташкентский политехнический институт им. (в ьщищ, (72) Автор изобретения (7I) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДА И УСТАНОВКА

ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА

Изобретение относится к холодиль,ной технике, а точнее к способу производства холода с помощью смеси хладагентов.

Известны способы производства холода с использованием смеси холодиль5 ных агентов путем контактного испарения компонентов смеси с переохлаждением одного из них и подачи в объект охлаждения, сжатия обратного потока паров смеси, их конденсации и дросселирования полученной жидкости (1).

Недостатками известных способов являются их малая термодинамическая эффективность и невозможность производства холода в широком диапазоне температур, ввиду больших необратимых потерь в области конденсации паров смеси. zo

Известны установки для производства холода, содержащие компрессор, конденсатор, дрос сел ьный вентиль, компак ньк испаритель и насос для подачи переохлажденного компонента к объекту f2).

Недостатками известных установок являются их малая термодинамическая эффективность и невозможность производства холода в широком температурном диапазоне.

Цель изобретения — повышение термо" динамической эффективности и рас" ширение температурного диапазона получаемого холода.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу смесь после сжатия разделяют на высоко- и низкотемпературную фракции, первую из которых переохлаждают внешним источникон и обратным потоком смеси перед ее сжатием, после чего высококипящую фракцию частично возвращают на разделение смеси, а оставшуюся часть дополнительно переохлаждают, дросселируют и используют для охлаждения дополнительного объекта и конденсации низкокипящей фракции, направля945606 4 е ва в испаритель 3. Образующиеся пары смеси отсасываются компрессором 1 о- через теплообменник 20, охладитель 13 р- высококипящей фракции и дефлегматор 10 и нагнетаются через теплообменник 11 ъ- в разделительную колонку 9. Здесь пары смеси орошаются холодной высококипящей фракцией, которая циркулирует в замкнутом автономном контуре, соо- 10 держащем охладители 12 и 13, ресивер 15, насос 14 и ороситель 19. Оставшаяся низкокипящая фракция паров и смеси из колонки 9 поступает в конденсатор-испаритель 6, в котором сжижаts ется высококипящей фракцией, отбираемой из ресивера 15, переохлаждаемой в теплообменнике 7, дросселируемой в дросселе 17 и кипящей при низком давлении в другой полости конденсатора-испарителя 6. Одновременно некоторое количество переохлажденной высококипящей фракции, через дроссель 16 подается в дополнительный объект 8 охлаждения, а образующиеся

2g в нем пары отсасываются через охладитель 13 и дефлегматор 10 компрес" сором 1.

Формула изобретения емой на дросселирование и контактно испарение.

В установку для производства хол да дополнительно введены конденсато испаритель, регенеративный теплообменник, размещенный в жидкостном об еме контактного испарителя, дополни тельный объект охлаждения и раздели тельная колонка с размещенными внут ри дефлегматором и собственным тепл обменником, снабженная автономным циркуляционным контуром, в котором установлены охладители высококипяще фракции, насос и ресивер, причем ко лонка через собственный теплообменник подключена к нагнетательной сто роне компрессора и отдельным трубопроводом к конденсатору-испарителю, а дефлегматор включен в линию связи компрессора со второй полостью конденсатора-испарителя, которая в свою очередь через дроссель и регенератив ный теплообменник подсоединена к ре,си веру.

Кроме того, дополнительный объект охлаждения включен между регенератив ным теплообменником и одним из охладителей высококипящей фракции. При этом насос включен между колонкой и вторым охладителем высококипящей 30 фракции.

На чертеже схематично представлена установка, в которой осуществляа ется предлагаемый способ.

Устройство содержит комчьессор 1, з5 дроссельный вентиль 2, ко>и, ктный испаритель 3, насос 4 для подачи переохлажденного компонента к объекту 5, конденсатор-испаритель 6, регенера-. тивный теплообменник 7, дополнитель- 40 ный объект 8 охлаждения, разделительную колонку 9 с дефлегматором 10 и собственным теплообменником 11, охладитель 12 высококипящей фракции внешним источником, охладитель 13 высоко" 45 кипящей фракции обратным потоком, насос 14, ресивер 15, дроссели 16 и 17, ороситель 18 низкокипящего компонент а, оросител ь I 9 высоко ки пящей фракции, теплообменник 20.

Установка работает следующим образом.

В испарителе 3 кипит смесь высокои низкокипящего холодильных агентов с переохлаждением одного из них, например низкокипящего, который подается .насосом 4 в объект 5 и отепленным возвращается через ороситель 18 сноЭкономическая эффективность предлагаемого способа и установки для его осуществления выражается в снижении расхода электроэнергии для проведения рабочего цикла, вследствие непосредственного контакта высоко- и низкокипящей фракций на стороне нагнетаемых паров смеси в разделительной колонке.

1. Способ производства холода с использованием смеси холодильных агентов путем контактного испарения компонентов смеси с переохлаждением одного из них и подачи в объект охлаждения, сжатия обратного потока паров смеси, их конденсации и дросселирования полученной жидкости, о т л и ч а" ю шийся тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности и расширения температурного диапазона получаемого холода, смесь после сжатия разделяют на высоко- и низкотемпературную фракции, первую из которых переохлаждают внешним источником и обратным потоком смеси перед ее сжатием, после чего высококипящую фракцию частично возвращают на разделение смеси, а оставшуюся часть допол9456 нительно переохлаждают, дросселируют и используют для охлаждения дополнительного объекта и конденсации низкокипящей фракции, направляемой на дросселирование и контактное испарение.

2. Установка для производства холода способом по и. 1, содержащая компрессор, конденсатор, дроссельный вентиль, контактный испаритель и насос для подачи переохлажденного ком- 30 понента к объекту, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что в установку дополнительно введены конденсатор-испаритель, регенеративный теплообменник, размещенный в жидкостном объеме кон- 1s тактного испарителя, дополнительный объект охлаждения и разделительная колонка с размещенными внутри дефлег" матором и собственным теплообменником, снабженная автономным циркуля- щ ционным контуром, в котором установлены охладители высококипящей фракции, насос и ресивер, причем колонка

06 6 через собственный теплообменник под" ключена к нагнетательной стороне компрессора и отдельным трубопроводом " к конденсатору-испарителю, а дефлегматор включен в линию связи компрессора с второй полостью конденсатора-испарителя, которая в свою очередь через дроссель и регенера-. тивный теплообменник подсоединена к ресиверу.

3. Установка по и. 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что дополнительный объект охлаждения включен между регенеративным теплообменником и одним из охладителей высококипящей фракции.

4. Установка по пп. 2 и 3, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что насос включен между колонкой и вторым охладителем высококипящей фракции.

Источники информации, принятые во,внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 511481, кл. F 25 В 1/02, 1976.

ВНИИПИ Заказ 5306/55 Тираж 543 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4