Генератор абсорбционно-диффузионного холодильного агрегата

 

Изобретение относится к холодильной технике Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности работы генератора абсорбционно-диффузионных холодильных агрегатов (ГАДХА) и снижение его энергопотребления за стабилизации подвода тепловой мощности от электронагревателя к термосифонному насосу при переменных сетевых нагрузках. Это достигается тем, что в ГАДХА, расположенном в слое теплоизоляции 3 и содержащем электоонагреватель 1 и термосифонный насос 2, имеющие между собой тепловой контакт , установлена герметичная камера 5 с теплоаккумулирующим веществом с температурой плавления, соответствующей температуре стенки насоса 2 при номинальном напряжении питания электронагревателя При этом в камере 5 размещены электрона - реватель 1 и насос 2, а стенки камеры 5 выполнены из теплопроводного материала с лучеотражающей внутренней поверхностью . 3 ил |СЛ С

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК (я)л F 25 В 15/10

ГосудАРственный комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ..б

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4682530/06 (22) 24.04,89 (46) 30.11,91. Бюл. № 44 (71) Киевское научно-производственное объединение "Веста" (72) П.В. Мишутин, Г.А. Мельничук и Ю.Ф.

Киселев (53) 621,57(088.8) (56) Stlerlin Н. Grobe Reduction des

Energleverbranches bel den Zautlosen

Kuhlschrinken, КИта Kilte, 1980; ¹ 9, s.

363 †"368. (54) ГЕНЕРАТОР АБСОРБЦИОННО-ДИФФУЗИОННОГО ХОЛОДИЛЬНОГО АГРЕГАТА (57) Изобретение относится к холодильной технике, Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности работы генератора абсорбционно-диффузионных холо„„5U „„1695071 А1 дильных агрегатов (ГАДХА} и снижение его энергопотребления за счет стабилизации подвода тепловой мощности от электронагревателя к термосифонному насосу при переменных сетевых нагрузках. Это достигается тем, что в ГАДХА, расположенном в слое теплоизоляции 3 и содержащем электронагреватель 1 и термосифонный на.сос 2, имеющие между собой тепловой контакт, установлена герметичная камера 5 с теплоаккумулирующим веществом с температурой плавления, соответствующей температуре стенки насоса 2 при номинальном напряжении питания электронагревателя.

При этом в камере 5 размещены электрона реватель 1 и насос 2, а стенки камеры 5 выполнены из теплопроводного материала с лучеотражающей внутренней поверхностью. 3 ил. i И5071

30

Изобретение относится к холодильной гехнике, а именно к генераторам абсорбциинно-диффузионных холодильных агрегатов.

Известен генератор абсорбционнодиффузионного холодильного агрегата, в котором термо".ифон расположен внутри ректификационной колоны. При этом нагрев бо1-етого раствора в термосифоне происходит через рубашку из бедного раствора, который омывает электронагре.—

,ватель. При такой схеме нагрева крепкого раствора в термосифоне, значительная

I - эсть электроэнергии расходуется на нагрев бедного раствора, чем значительно (v.:" äøýåò экономичность всего агрегата, Несколько снизить потребление электроэнергии удалось в генераторе, в котором нагреватель им-.ет непосредственно тепловой контакт с термосифоном. Однако и в ,r:àíH0ì генераторе корпус нагревателя окру>кен объемом со слабым раствором, расходуя эл,ктроэнергию на прогрев последнего.

Наиболее близким по техническому реев-.нию является схема генератора из новоп> поколения абсорбционно-диффузионных холодильников. В таком генераторе электро. а;реватель помещен в жаровой стакан, .Оторый имеет непосредственный тепловой конпгакт с термосифонным насосом, заполценным крепким раствором. Сам генератор полностью помещен в слой теплоизоляции, Недостатком известных типов генератора являетсл низкая эксплуатационная надежность и высокое удельное энергопотребление при отклонениях абсолк>тных значений напряжений в сети питани;:. ":àãt>åâàòåëë от номинальной величины.

Проведенные исследования показали, то температура термосифонного насоса линейно возрастает с увеличением мощности, выделяемои на электронагревателе в нределах допустимых отклонений напряже:1КЯ сети (-15% и - 10 o) От номинального .;=,л1ачепия (220 В). При напряжении в сети, nðå эь. шаюгцем номинальное значение, температура стенки термосифона повышается до 190-205"C., в связи с чем скорость коррозии термосифонного насоса увеличивается в двз раза, а ре;урс холодильника резко уменьшается. При этом также происходит перегрев крепкого раствора, циркулирующего герез термосифонный насос генератора, что вызывает нарушение стабильной работы всего холодильного агрегата, а при длглтельном таком режиме может вообще вывесили pго из строя. Кроме того, опреде.:;енн "ÿ час ь теплового потока от повышен,о;-„а ретых .„:còåë генератора проходит через слой теплоизоляции и рассеивается s окружающей среде в виде тепловых потерь.

При пониженном значении напряжения мощность теплового потока к крепкому раствору уменьшается, что вызывает недогрев последнего и соответственно недостаточную холодопроизводительность агрегата.

Таким образом, отклонение напряжения от номинального значения приводит к нарушению стабильности работы холодильного агрегата, за счет чего увеличивается его удельное энергопотребление и снижается надежность работы.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности в работе генератора холодильного агрегата и снижение его удельного энергопотребления за счет стабилизации подвода тепловой мощности от электронаг >евателя к термосифонному насосу при колебаниях абсолютного значения напряжения от номинальной величины в сети переменного тока.

Поставленная цель достигается за счет того, что в генераторе абсорбционно-диффузионного холодильного агрегата электронагреватель с прилегающим к нему участком термосифонного насоса помещены в герметичную камеру, находящуюся в теплоизоляции и заполненную теплоаккумулирующей средой, подвергающейся обратимому фазовому прекращению при температуре, равной температуре стенки термосифонного насоса, соответствующей номинальному значению напряжения питания электронагревателя, обеспечивающему стабильную работу холодильного агрегата, причем стенки камеры выполнены из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, а внутренняя поверхность камеры имеет низкую степень черноты.

Известно, что тепловые аккумуляторы на основе фазового перехода заряжается и разряжается при постоянной температуре— температуре фазового превращения заполняющей их теплоаккумулирующей среды.

Использование этого свойства в предлагаемой конструкции генератора позволяет как накапливать избыточную тепловую мощностью, выделяемую на нагревател"- при увеличении напряжения в сети по сравнению с номинальной величиной, так и отдавать ее циркулирующему в системе крепкому раствору при падении величины напряжения.

Известно также, что теплопроводность веществ, используемых в качестве тепловых аккумуляторов на основе фазовых переходов, находящихся в затвердевшем и расплавленном состоянии различна. Так. например, при затвердевании парафина.

его коэффициент теплопередачи уменьша1695071

Таким материалом для камеры 5 может служитьалюминий с полированной внутренней

IUSePXHOCTbr0.

Генератор абсорбционно-диффузионного холоди IbHof о агрегата работает следующим образом, 55 ется в течение 15 мин от 247,55 до 32,16

Вт/м ОС и в дальнейшем его значение остается практически постоянным. На основе этого можно считать, что в расплавленном состоянии вещество такого теплового акку- 5 мулятора будет хорошим проводником теплового потока от нагревателя к термосифону, а в затвердевшем виде — теплоизолятором. Для того, чтобы уменьшить радиационные тепловые потери от нагре- 10 тых частей генератора в окружающую среду и одновременно интенсифицировать передачу тепла со стороны нагревателя к термосифону теплоаккумулирующая среда размещена в камере, стенки которой 15 выполнены из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, а внутренняя поверхность имеет низкую степень черноты.

На фиг, 1 схематично изображен гене- 20 ратор абсорбционно-диффузионного холодильного агрегата, поперечное сечение; на фиг. 2 — отличительная часть генератора, поперечное сечение; на фиг, 3 — разрез А — А на фиг. 2, 25

Генератор абсорбционно-диффузионного холодильного агрегата содержит электронагреватель 1, имеющий тепловой контакт с трубкой термослфонного насоса

2 Генераlop заполнен крепким раствором 30 (не показано) и загцищен от теплообмена с окружающей средой слоем 3 теплоизоляции. Электронагреватель 1 с учас.. ком термосифон ного насоса 2 помещены в гермегичную камеру 5, заполненную тепло- 35 аккумулирующел средой 4, подвергающейся обратимому фазовому превращению при температуре. равнол температуре стенки термосифона 2, соответствующей номинальному значению напряжения питания 40 электронагревателя, обеспечивающего стабильную работу холодильного агрегата. В качестве теплоаккумулирую цей среды 4 может быть использована эвтектическая смесь

К, Ма/КОз (50%) М02 (40%), температура плавления которой равна 195ОС при условии, что температура термосифон ного насоса 2 на участке электронагревателя 1 равна

180-195"С, что обеспечивает стабильную работу абсорбционных водоаммиачных холодильных машин. Камера 5 выполнена из материала с высоким коэффициентом теплопроводност>л. Внутренняя поверхность камеры 5 имеет низкую степень черноты.

При подаче на электронагреватель 1 питания, он разогревается, отдавая тепло трубке термосифонного насоса 2 и циркулирующему через него крепкому раствору.

При достижении напряжением номинального значения температура стенки термосифона 2 достигает значения температуры фазового превращения теплоаккумулирующей среды 4, Дальнейшее увеличение напряжения не вызывает повышение температуры термосифонного насоса 2, а

"избыточная" мощность теплового потока, выделяемая на электронагревателе 1, идет на заряд теплового аккумулятора 4. В расплавленном состоянии за счет повышенной теплопроводности теплоаккумулирующая среда 4 улучшает передачу тепла от электронагревателя 1 к трубке термосифонного насоса 2, поскольку как съем, так и подвод тепла происходит по всей поверхности теплообменных узлов генератора, помещенных в камеру 5 (в отличие от прототипа, где теплообмен осуществляется лишь по линии контакта электронагревателя с трубой термосифона). Камера 5 имеет внутреннюю поверхность с малой степенью черноты, за счет чего значительная часть радиационной составляющей теплового потока от нагретых частей генератора отражается от внутренней поверхносги камеры 5 и не рассеивается в окружающей среде. а остается внутри аккумулятора 4, Г1ри падении напряжени>я в сети ниже номинального значения соответственно уменьшается тепловой поток от электронагревателя 1 к термосифонному насосу 2, но температура последнего не пс нижается, поскольку начинает разряжаться тепловой аккумулятор 4, При разряде термоаккумулирующая среда 4. затвердевает и ее теплопроводность ухудшается, Для облегчения теплопередачи со стороны расположения нагревателя 1 к термосифонному насосу 2 тепло передается за счет теплопроводности стенки камеры 5, Таким образом, при отклонениях напряжения от номинального значения в сети питания электронагревателя 1 будет происходить заряд-разряд теплового аккумулятора 4 при стабилизации температуры кипения крепкого раствора в термосифонном насосе 2 генератора, а значит и стабилизация работы всего холодильного агрегата, что повышается его надежность и снижается удельное потребление электроэнергии.

Предла аел>ое устройс во сохраняет работоспособность при использовании в каче-. стве нестационарного исгочника теплового потока не только электронагревателя. но также и горелки í- газовом или жидком топllHBB, использовании солне>ной тепловой

1695071

Составитель Н.Алексеева

Техред M,Moðãåí àë Корректор С.Черни

Редактор Ю,Середа

Заказ 4151 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производсгвенно-издательский комбинат "Патент, г. ужгород, ул.Гагарина, 101 энергии или тепла отходящих газов и т.п. ,Причем, чем больше амплитуда отклонения мощности теплового потока от номинальной величины, тем эффективней работа генератора, 5

Формула изобретения

Генератор абсорбционно-диффузионного холодильного агрегата, содержащий расположенные в теплоизоляции электро- 10 нагреватель с термосифонным насосом, установленные с возможностью обеспечения теплового контакта, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе и снижения удельного энергопот- 15 ребления агрегата за счет стабилизации подвода тепловой мощности от электронагревателя к термосифонному насосу при переменных сетевых нагрузках, электронагреватель с прилегающим к нему термосифонным насосом помещены в дополнительно установленную герметичную камеру с теплоаккумулирующим веществом, температура плавления которого соответствует температуре стенки термосифонного насоса при номинальном напряжении питания электронагревателя, при этом стенки камеры выполнены из теплопроводного материала с лучеотражающей внутренней поверхностью,