Холодильная машина

 

Назначение: холодильная техника бескомпрессионные холодильные машины. К. Сущность изобретения: нагреватель 8 размещен в нижней части трубопровода 7 подачи хладагента в конденсатор 2, а устройство 5 разделения хладагента и инертного газа установлено между трубопроводом 7 и испарителем 4, причем устройство 5 снабжено дополнительным нагревателем 9 смеси хладагента и инертного газа а трубопровод 7 заключен в теплоизоляцию. В условиях использования инертного газа, крый тяжелее паров хладагента, устройство 5 разделения хладагента и инертного газа установлено над испарителем 4. 1 з.п. ф., 1 ил. VI ел 09 05 Оч 00

(I9) (I l) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s F 25 В 15/10

| Мг

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4688582/06 (22) 04.05.89 (46) 30.08.92. 6еп. М 32 (71) Центральный научно-исследовательский и проектный институт "Тайфун" (72) В.Г.Борозенец, Н.А.Лантух и A.M.Ôèлиппьев (56) Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин. Под ред. И,А.Сакуна. Л.:

Машиностроение, 1987, рис.1.5.

Авторское свидетельство СССР

М 543815, кл. F 25 В 15/10, 1969. (54) ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА (57) Назначение: холодильная техника бескомпрессионные холодильные машины

Сущность изобретения: нагреватель 8 размещен в нижней части трубопровода 7 подачи хладагента в конденсатор 2, а устройство 5 разделения хладагента и инертного газа установлено между трубопроводом 7 и испарителем 4, причем устройство 5 снабжено дополнительным нагревателем 9 смеси хладагента и инертного газа; а трубопровод 7 заключен в теплоизоляцию. В условиях использования инертного газа, крый тяжелее паров хладагента, устройство

5 разделения хладагента и инертного газа установлено над испарителем 4. 1 з.п. ф., 1 ил..

1758368

20

30

40

Изобретение .относится к холодильной технике, э именно к бескомпрессионным холодильным машинам, Известны парокомпрессионные холодильные машины, состоящие из компрессора, в котором сжимаются пары хладагента, кондиционера, в котором происходит охлаждение и конденсация паров хладэгента, дроссельного органа, где жидкий хладагент дросселйруется до давления кипения и испэрителя, в котором хладагент испаряется и перегревается, Недостатком таких машин является наличие компрессора (чаще всего поршневого), при работе которого наблюдается повышенная вибрация и шум машины.

Известна холодильная машина, которая имеет замкнутый герметичный хладоновый тракт, содержащий конденсатор, гидрозатворную петлю, испаритель, устройство для разделения хладагента и инертного газа (регенеративный теплообменник по воде, абсорбер), линию возврата инертного газа в испаритель, трубопровод подачи хладагента в конденсатор, а также нагреватель, встроенный в термосифонный насос, обеспечивающий подачу хладагента в конденсатор, сборник крепкого раствора и газовый регенеративный теплообменник.

Испаритель агрегата заполнен водородом.

Агрегат работает следующим образом, Пары хладагента, подаваемые термосифонным насосом, конденсируются в конденсаторе, через гидрозатворную петлю жидкий хладагент подается s испаритель, где кипит при низкой температуре. Заполнение испарителя водородом позволяет получить парциальное давление паров хладагента в нем ниже давления хладагента во всех остальных элементах агрегата. Перенос хладагента из испарителя а конденсатор в агрегате осуществляется следующим образом. В адсорбере пары хладагента, выходящие из испарителя, поглощаются водой (слабым раствором), поступающей из термонэсоса. Образующийся крепкий раствор собирается в специальной емкости и поступает в термонасос, где нагревается в генераторе. Выделяющиеся при нагревании крепкога раствора пары хлэдэгента поступают в конденсатор. а вода (слабый . раствор) — в адсорбер. Регенеративные теплообменники (жидкостный и газовый) нвобхадимы для повышения экономичности 5 агрегата.

Основным недостатком конструкции является ее сложность. В ее состав входят такие уэяы, кэк конструктивно многоемкое устройство для разделения хлэдагента, представляющее собой абсорбер с регенеративным теплообменником, а также регенеративный водяной теплообменник, усложняющие в совокупности конструкцию холодильной машины. Следует отметить, что в известной машине для обеспечения циркуляции хладагента необходимо нагревать вместе с хлэдагентом и воду, которая его переносит, а это повышает энергозатраты в период эксплуатации и снижает экономичность устройства.

Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение энергозатрат, а также уменьшение габаритов в условиях применения инертного газа тяжелее паров хл ада reнта.

Поставленная цель достигается тем, что в холодильной машине, содержащей замкнутый контур с установленными в нем конденсатором, гидрозатворной петлей, испарителем, устройством для разделения паров хладагента и инертного газа, а также линию возврата инертного газа в испаритель и нагреватель (сходные признаки), нагреватель размещен в нижней части контура после устройства для разделения паров хладагента и инертного газа, которое размещено после испарителя и снабжено своим нагревателем, причем участок контура между упомянутым устройством и конденсатором теплоизолировэн. Кроме того, в условиях применения инертного газа тяжелее паров хладагента устройство разделения паров хладагента и инертного газа установлено над испарителем

Размещение нагревателя в нижней части контура, а именно, в нижней части трубопровода подачи хладагентэ в конденсатор, в отличие от прототипа, где он встроен в термосифонный насос, позволило подводимое в нагревателе тепло использовать только на доиспарение части жидкого хладагента, поступающего из испарителя.

Доиспарение хладагента в трубопроводе подачи хладагента в конденсатор обеспечивает циркуляцию хладагента в хладоновом тракте, так как соединительный трубопровод от конденсатора к испарителю всегда заполнен жидкостью.

Таким образом, исключается необходимость в термосифонном насосе и связанных с ним регенеративных теплообменниках и адСорбере, что позволяет упростить конструкцию.

Теплоизоляция всего трубопровода подачи хладагента в конденсатор позволяет уменьшить величину перегрева хладагента в нагревателе, а также исключить конденсацию паров в трубопроводе, предотвращая тем самым его возврат в зону нагревателя. 1758368

Таким образом, теплоизоляции всего трубопровода повышает экономичность работы холодильной машины.

Размещение устройства разделения хладагента и инертного газа после испарителя и снабжение его нагревателем повышает эффективность дегазации смеси за счет подводимого тепла.

Установка устройства разделения хладагента и инертного газа над испарителем в условиях использования инертного газа тяжелее паров хладагента позволяет уменьшить габариты машины.

Подача хладана из испарителя в устройства разделения хладагента и инертйого газа, а также подвод энергии в виде тепла толька.к хладагенту позволяет уменьшить затраты энергии на осуществление циркуляции хладагента в контуре примерно на

15%.

На чертеже показана принципиальная схема холодильной машины.Холодильная машина содержит замкнутый контур 1 с установленными в нем конденсатором 2, гидразатворной петлей 3, испарителем 4, устройством 5 для разделения паров хладагента и инертного газа, а также линию 6 возврата инертного газа в испаритель 4, трубопровод 7 подачи хладагента в конденсатор 2 и нагреватель 8.

Нагреватель 8 размещен в нижней части трубопровода 7 подачи хладагента в конденсатор 2, а устройство 5 для разделения хладагента и инертного газа устанавлено между трубопроводом 7 и испарителем 4.

Устройство 5 снабжено дополнительным нагревателем 9 смеси хладагента и инертного газа, а трубопровод 7 заключен в теплоизоляцию 10. В условиях использования инертного газа тяжелее паров хладагента устройство 5 установлено над испарителем

4. Соединительные трубопроводы хладонового тракта 1 обозначены позициями 11 а . поз.12- гидрозатворная петля на выхбде из устройства 5.

Холодильная машина работает следующим образом.

Без подвода энергии к нагревателям 8 и 9 соединительный трубопровод 11 и трубопровод 7 заполнены жидким хладагентом. Разность уровней жидкости в трубопроводах равна нулю, вследствие чего

I отсутствует движущая сила. обеспечивающая циркуляцию хладагента в контуре.

При подводе тепла от нагревателя 8 к жидкому хладагенту в трубопроводе 7, хла5 дагент начинает кипеть и, конденсируясь в конденсаторе 2, стекает в трубопровод 11.

В результате этих процессов трубопровод

11 заполняется жидким хладагентом, а трубопровод 7 — парообразным, Нагреватель 8

10 расположен на высоте 1/2 длины трубоп ровода 7. Жидкий хладагент примерно в

100 раз тяжелее парообразнаго, поэтому он из трубопровода 11 через гидрозатворную петлю 3 попадает в испаритель 4, где

15 и выкипает при заданной температуре, определяемой соотношением парциальных давлений хладагента и инертного газа в трубках испарителя 4. Парогазовая смесь хладагента и инертного газа из испврйтеля

20 4 попадает в устройство 5 для разделения хладагента и инертного газа, где инертный газ отделяется от хлада ента.

В случае, если инертный газ легче паров хладагента, та возвратный трубопровод

25 инертного газа расположен ниже испарителя, если же инертный газ тяжелее паров хладагента, то трубопровод 6 подключен сверху.

30 Формула изобретения

1. Холодильная машина; содержащая замкнутый контур с установленными в нем конденсатором, гидразатворной петлей, испарителем, устройством для разделения пг35 ров хладагента и инертного газа, а также линию возврата инертного газа в испаритель и нагреватель, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения энергозатрат, нагреватель размещен

40 в нижней части контура после устройства для разделения паров хладагента и инертного газа, которое размещено после испарителя и снабжено своим нагревателем, причем участок контура между упомянутым

45 устройствам и конденсатором теплоизолирован.

2. Машина пап1.отличаю щая с я тем; что, с целью уменьшения габаритов в условиях применения инертного газа тяже50 лее паров хладагента, устройство разделения паров хладагента и инертного газа установлено над испарителем.