Парокомпрессионная холодильная установка

 

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности , в технологических процессах , требующих захолаживания. Цель изобретения - повышение энергетической эффективности путем использования эжекционных свойств вихревой трубы. Для этого установка дополнительно содержит установленный после компрессора 1 форконденсатрр2, а выход из вихревЬй трубы; 3 выполнен g у . виде кольцевой вдели 9 в стенках ее корпуса в зоне выходного торна и ;:v снабжен сёпарационНойкамеро й 5, жидкостная полость которой подключена к дросселю 7, а Паровая полость - , к входу в компрессор 1. Причем выход ной торец снабжен.двумя осевыми ко- : ническими коаксиальными -каналами 10 ; и 11, внешний из которых сооЩен с ; паровой полостью сепарационнЬй камеры 5, а внутренний подклйчен к вы- . ходу из испарителя 8 Причем диаметр: виутреннего конического канала 1:1 не превышает 0,3 от диаметра вихревой трубы 3 в сечении размещения ее соплового ввода, а диаметры нижнегр и ) верхнего оснований внешнего Канала 10 составляют ,25-0,35 и; 0j75-0,85 от диаметра вихревой трубы 3 в том .же сечении. Т з.п. ф-лы, 3 ил. ш

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (gg)g F 25 В 9/02, 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4Р

CO

Cb

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО.изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ; СССР

1 (21) 4754046/06 (») 30.10.89 (I6) 07.02.92. Бюл. У 5 (71) Рыбинский авиационный техноло- гический институт (72) lil.À.nèðàëèøâèëè и H,Н.Новиков (53) 621.56(088.8) (56) Лебедев П.Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки.

М..: Энергия,,1972, с. 320.

Патент США И 2920457, кл. 62-5, ;опублик. 1 }60. (54) ПАРОКОИПРЕССИОННАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ

:УСТАНОВКА (57) Изобретение относится к холодильной технике и .может быть использовано в различных отраслях промыш» ленности, в технологических процессах, требующих захолаживания. Цель.. изобретения - повышение энергетичес-кой эффективности путем использования эжекционных свойств вихревой трубы. Для этого установка дополнии р

„„БО„„1710962 А I

2 тельно содержит установленйый после компрессора 1 форконденсатор 2, а выход из вихревом трубы 3 выполнен ю виде кольцевой щели 9 в стенках ее

1 корпуса в зоне выходного торца и снабжен сепарационйой:камерой 5, жид-; костная полость которой подключена к дросселю 7, а паровая полость - . к входу в компрессор 1. Причем выход- ной торец. снабжен. двумя осевыми коническими коаксиальными каналами 10 ; и 11, внешний:из которых сообщен с паровой полостью сепарационной каме-: ры 5, а внутренний подключен к.выходу из испарйтеля 8. Причем диаметр: внутреннего конического канала 1:1 не, р превышает 0,3 от диаметра вихревой трубы 3 в сечейии размещения ее con- g лового ввода, а диаметры- нижнего и верхнего оснований внешнего канала

10 составляют 0,25-0,35 и: 0,75-.0,85 от диаметра вихревой трубы 3 в том Я же сечении. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1710962

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использова.но в различных отраслях промышленности, где в технологическом процессе требуется захолаживание.

Известна парокомпрессионная холодильная установка, содержащая ком. прессор, конденсатор, расширительное

:устройство, испаритель, насос и потребитель холода.

Однако такая установка характеризуется сложностью изготовления, низкой эксплуатационной надежностью и ,относительно невысокой холодопроиз:водительностью.

Известна также парокомпрессионная холодильная установка, содержащая . компрессор и конденсатор в виде охлаждаемой тупиковой вихревой трубы, соколовой.ввод которой подключен к вы:ходу из компрессора, а ее выход соединен через дроссель с испарителем.

Однако конструктйвное. выполнение вихревой трубы в этой установке и 25 ее расположение в схеме установки не позволяют использовать все характерные особенности газодинамики потоков в вихревой -трубе, что снижает энер- гетическую эффективность установки О

-в целОм, Цель изобретения - повышение энергетической эффективности путем ис" .пользования эжекционных свойств вихревой трубы.

Поставленная цель достигается тем, что в парокомпрессионной холодильной установке, содержащей компрессор- и конденсатор в виде охлаж" даемой тупиковой вихревой трубы, сопловой ввод которой подключен .к выходу из компрессора, а ее выход соединен через дроссель с испарителем, дополнительно установлен после компрессора форконденсатор, а выход из 45

:вихревой трубы выполнен в виде коль цевой щели в стенках ее корпуса в

,зоне выходного торца и снабжен сепа.рационной камерой, жидкостная полость которой подключена к дросселю, à па:ровая полость - к входу s компрессор, причем выходной торец снабжен двумя

::осевыми коаксиальными каналами, внеш,ний из которых сообщен с паровой по-

,лостью сепарационной камеры, а внут-

55 ренний подключен к выходу йз испари;теля, кроме того, диаметр .внутреннего .,конического канала не превышает 0,3 :от диаметра вихревой трубы в сечении размещения соплового ввода, а диаметр нижнего и верхнего оснований внешнего канала составляет 0,25-0,35 и 0,75-0,85 от диаметра вихревой трубы в том же сечении.

На фиг. 1 представлена .схема парокомпрессионной холодильной уотановки; на фиг. 2 - вихревая труба; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг ° 2.

Установка содержит компрессор 1, выход которого через форконденсатор

2 подключен к сопловому вводу вихревой трубы 3, а вход соединен с паровой полостью 4 сепарационной камеры

5, .жидкостная полость 6 которой через дроссель. 7 подключена к испарителю 8. Выход вихревой трубы 3 выполнен в виде кольцевой щели 9 в стенках ее корпуса.в зоне выходного торца, который снабжен двумя осевыми коаксиальными каналами 10 и 11, внешний из которых сообщен с паровой полостью И сепарационной камеры 5, а внутренний подключен к .выходу из испарителя 8. Вихревая труба 3 снабжена развихрителем 12, соплом-завихрителем 13 и рубашкой 14 охлаждения для охлаждения камеры 15 энергетического разделения. К.испарителю 8 подключен циркуляционный контур с насосом 16 и охлаждаемым объектом 17.

Диаметр внутреннего конического канала 11 не превышает 0,3 от диаметра вихревой трубы 3 в сечении размещения ее соплового ввода, а диаметры нижнего и верхнего оснований внешнего конического канала 10 составляют

0,25-0,35 и 0,75-0,85 от диаметра вихревой трубы 3 в том же сечении.

Установка работает следующим об,разом.

Хладагент, в паровой фазе сжатый в компрессоре 1, поступает в форконденсатор 2, где охлаждается до температуры кипения и частично или полностью конденсируется. Жидкость в состоянии кипения поступает через сопловой ввод в сопло-эавихритель 13 вихревой трубы 3, закручивается в нем и подается внутрь камеры 15 энергетического разделения в виде интен,сивно закрученного вихревого потока.

При этом периферийные слои, перемещающиеся от сопла-завихрителя 13 к

:развихрителю 12, имеют существенно более высокую температуру, а элемен ;ты рабочего тела, расположенные в приосевых слоях и движущиеся от раз5 171096, вихрителя 12 к выходному торцу вихревой трубы 3, имеют более понижен-, - ную температуру. Охлажденная и сконденсировавшаяся жидкая фаза хладагента через кольцевую щель 9 отбирается

5 в ..жидкостную полость 6 сепарацйонной камеры 5, причем ее давление еще достаточно высокое, так как она отобрана с периферийной области в зоне, примыкающей к соплу-завихрителю .13.

Подогретые элементы хладагента, ос,-. вобожденные от жидкой фракции и пере.мещающиеся от щели 9 к раэвихрителю

12,,охлаждаются жидкостью, циркули- .:15 рующей через .рубашку 14 охлаждения.

Па1 овая фаза хладагента выводится через конический канал 1О . в паровую полость 4 сепарационной камеры 5 : и далее на вход в компрессор 1. При этом давление: в паровой полости. 4 .поддерживается несколько более высо ким, чем в испарителе 8. Это достигается тем, что выход испарителя 8. соединен с коническим каналом 11:,. - 25

: через который осуществляется отсос: паровой фазы в приосевую зону каме". ры 15 энергетического разделения эа счет эжекционных. свойств интен-, сивно закрученного вихревого потока, Это позволяет поддерживать в испарителе пониженное давление. и соответственно более низкую температуру кипения хладагента..

Отсепарированная и предварительно

35 охлажденная жидкая фаза хладагента: из жидкостной полости 6 сепарационной камеры 5, где она находится:под . повышенным давлением, расширяется на дросселе 7, и поступает в испаритель .

8, в котором жидкий хладагент кипит, охлаждая хладоноситель, циркулирующий через объект 17 охлаждения.

Формула изобретения

1..Парокомпрессионная холодильная установка, содержащая компрессор и конденсатор в виде охлаждаемой тупиковой вихревой rpy&,,сопловой ввод которой подключен к выходу иэ ком-. нрессора, а ее вйход соединен через дроссель с испарителем, о т л .и ч аю щ а я с я тем,; что„,с целью.повы-. шения энергетической эффективности .путем использования эжекционных

;свойств вихревой. трубы, установка . дополнительно содержит, установленный

;после компрессора: форконденсатор., а выход из вихревой:.трубы"выполнен в виде кольцевой щели в стенках ее корпуса в зоне выходного торца и снабжен сепарационной. камерой, жидкост- ": ная полость которой подключена к дросселю, а паровая полость. - к вхо- ду в компрессор, причем выходной торец снабжен двумя осевыми коаксиаль- ными каналами, внешний из которых сообщен с паровой. поЛостью сепарационной камеры, а внутрейний подключен к выходу из испарителя.

2. Установка по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что диаметр внут" реннего конического канала не npewшает 0,3 от диаметра вихревой трубы в сечении размещения. сойлового ввода а диаметр нижнего и верхнего осйова- . ний внешнего канала составляет 0,25-:

0,35 и 0,75-0,85 or диаметра вихревой трубы в том же сечении.

1710962

Составитель В.Добротворцев

Редактор В,Бугренкова Техред И:дидык Корректор И.Самборская ююаею

Заказ 330 . Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 еВЕаюаюеуааааюЮЕЕВВЕюааваюаеав

I ,Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101