Холодильная установка с тепловым насосом

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (59 4 F 25 В 29 00 13 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I1"- -:.

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3815549/23-06 (22) 17.10.84 (46) 07.04.86. Бюл. № 13 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро компрессорного и холодильного машиностроения (72) А. С. Бурлак, Ф. В. Дрейман, Е. К. Кузьменко, В. P. Данилов и В. С. Горбачев (53) 621.56(088.8) (56) Патент США № 3188829, кл. 61 — 160, опублик. 1967.

Патент Великобритании № 1434541, кл. F 4 Н, опублик. 1971.

Патент Великобритании № 1532222, кл. F 4 Н, опублик. 1972.

Патент Франции № 2470946, кл. F 28 D 21/00, опублик. 1974. (54) (57) ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА

С ТЕПЛОВЪ|М НАСОСОМ, содержащая циркуляционный контур хладагента, в котором последовательно установлены компрес„.80„„1222994 А сор, теплообменник, конденсатор воздушного охлаждения, ресивер, дроссельный орган и испаритель, причем теплообменник помещен в заполненную водой емкость с нижним патрубком ввода холодной воды и верхним патрубком вывода горячей воды, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат и сокращения времени выхода на рабочий режим, она дополнительно содержит переохладитель жидкого хладагента, включенный в циркуляционный контур перед дроссельным органом, а теплообменник состоит из двух последовательно соединенных секций, первая из которых расположена в верхней части емкости, вторая — в средней ее части, отделена от первой секции перегородкой с центральным отверстием и заключена в воронкообразный кожух, верхняя Ж суженная часть которого установлена соосно с отверстием в перегородке и снаб- Ц ) жена патрубком отвода теплой воды, а пе- у реохладитель размещен в нижней части емкости.

1222994

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к установкам для одновременного получения холода и нагрева воды, используемой для различных целей, и может найти применение во многих отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — снижение энергозатрат и сокращение времени выхода на рабочий режим.

На фиг.1 изображена принципиальная схема предлагаемой холодильной установки; на фиг.2 — конструкция утилизатора тепла.

Холодильная установка содержит компрессор 1, двухсекционный теплообменник

2, первая секция 3 которого является форконденсатором, а вторая секция 4, установленная последовательно с первой — конденсатором хладагента. Обе секции помещены в теплоизолированную емкость 5, заполненную водой и являющуюся утилизатором тепла конденсации и форконденсации, причем секция 3 расположена в верхней части ем- zp кости 5, а секция 4 — под ней. Последовательно с секциями 3 и 4 установлены конденсатор 6 воздушного охлаждения с вентиляторами 7 и 8, ресивер 9, переохладитель 10, помещенный в нижней части емкости

5, дроссельный орган 11 и испаритель 12.

Емкость 5 снабжена патрубками подачи

13 перегретых паров хладагента в секцию

3 (форконденсатор) и отвода 14 хладагента из секции 4 (конденсатора), патрубками подачи холодной воды 15 и отвода горячей воды 16, патрубком 17 отбора теплой воды и патрубками подачи 18 и отвода 19 хладагента в переохладитель 10 и из него.

Между секциями 3 и 4 теплообменника 2 установлена перегородка 20 с центральным отверстием 21, разделяющая водяное пространство емкости 5 на полости 22 и 23.

Секция 4 установлена на дне емкости 5 на опорах 24 и помещена в воронкообразный кожух 25, к верхней суженной части 26 . которого подведен патрубок 17 отбора теплой воды. Эквивалентный диаметр нижнего осно- 40 вания воронки кожуха 25 составляет 0,6—

0,8, а ее верхнего основания — 0,2 — 0,4 от эквивалентного диаметра емкости 5. Между кожухом 25 и обечайкой емкости 5 имеется зазор 27 для циркуляции воды.

Холодильная установка с тепловым насо45 сом работает следующим образом.

При запуске компрессор 1 начинает отсасывать пары хладагента из испарителя 12 и нагнетать их в теплообменник 2, в первой секции 3 которого происходит сбив перегрева, а во второй секции 4 — частичная конденсация этих паров за счет теплообмена с водой, находящейся в емкости 5. Парожидкостная смесь хладагента высокого давления из патрубка 14 емкости 5 направляется последовательно в конденсатор 6, ресивер 9 и переохладитель 10, где он переохлаждается за счет теплообмена с самой холодной водой, поступающей из патрубка 15. Из переохладителя 10 хладагент поступает в дроссельный орган 11 (например, капиллярную трубку или терморегулирующий вентиль), откуда в виде парожидкостной смеси низкого давления подается в испаритель 12. В последнем за счет теплообмена с охлаждаемой средой (либо хладоносителем, либо конечным охлаждаемым продуктом, например молоком) хладагент кипит пары его отсасываются компрессором 1, после чего цикл повторяется.

В емкости 5 под действием подводимого хладагентом тепла, благодаря принятой циркуляции хладагента и воды по системе противотока, происходит температурное расслоение воды вследствие естественной конвекции, а именно: в верхней части собирается самая горячая вода с температурой

70 С (при температуре конденсации 45 С), в средней части — теплая вода, температура которой под перегородкой 20 — 40 С, а в нижней части — более холодная вода.

Объем верхней полости 22, откуда отбирается горячая вода, составляет 1/3 часть всей емкости 5. Эта вода отбирается через патрубок 16 для мойки оборудования после завершения процесса, например, дойки коров, теплая же вода с температурой 40 С при этом нужна значительно раньше для санобработки вымени коров. Это обеспечивается за счет того, что в процессе теплообмена с секцией 4 в начальный период работы вовлекается ограниченный объем воды, заключенный в кожух 25, вода эта через патрубок 17 уже через непродолжительное время может быть подана потребителю.

Зоны теплой и горячей воды разделяются перегородкой 20, что за счет ограничения смешения воды, не только помогает увеличить тему получения теплой воды, но и позволяет довольно стабильно поддерживать температуру последней, не повышая ее в стационарном режиме работы.

1222994

/оряжы 8оиа а7 AcFa

Редактор И. Дербак

Заказ 1696/40

Составитель В. Добротворцев

Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Тираж 48 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4