СПОСОБ ВЫВОДА НА РАБОЧИЙ РЕЖИМ ГЕНЕРАТОРА АБСОРБЦИОННО-ДИФФУЗИОННОГО ХОЛОДИЛЬНОГО АГРЕГАТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1996 года по МПК F25B33/00 

Изобретение относится к холодильной технике и может найти широкое применение в абсорбционно-диффузионных холодильных агрегатах бытовых холодильников.

Известен генератор абсорбционно-диффузионного холодильного агрегата, содержащий вертикальный цилиндрический корпус со штуцерами (магистралями) вывода слабого раствора и паров хладагента и ввода крепкого раствора, электронагреватель и размещенные по оси корпуса последовательно соединенные по ходу раствора насосную камеру и термосифон (Мартыновский В.С. и др. Новые абсорбционные домашние холодильники. Холодильная техника, 1973, N 12, с. 52, рис. 2). Недостатком известного генератора является низкая экономичность из-за больших потерь тепла в окружающую среду.

Известен генератор абсорбционно-диффузионного холодильного агрегата, он содержит вертикальный цилиндрический корпус со штуцерами вывода слабого раствора и паров хладагента и штуцером ввода крепкого раствора, электронагреватель и размещенные по оси корпуса последовательно соединенные по ходу раствора насосную камеру и термосифон. Генератор дополнительно снабжен установленными по оси корпуса тремя максимальными цилиндрами, образующими между собой и корпусом кольцевые зазоры, причем внешний цилиндр выполнен с верхним заглушенным и открытым нижнем торцами, средний цилиндр с открытым верхним торцом, расположенным с зазором относительно закрытого торца внешнего цилиндра, кольцевой зазор между средним и внутренним цилиндрами подключен нижней частью к штуцеру вывода слабого раствора, а внутренний цилиндр выполнен герметичным и в нем размещены насосная камера, электронагреватель и термосифон, верхний конец которого выведен в полость среднего цилиндра.

Генератор работает следующим образом. Крепкий раствор поступает через штуцер (подводную магистраль крепкого раствора) в насосную камеру. В результате отвода тепла от электронагревателя крепкий раствор кипит, а образующийся пар скапливается в верхней части камеры и выталкивает раствор через термосифон в кольцевой зазор, где происходит его дальнейшее выкипание. Затем обедненный раствор выводится через штуцер. Пары рабочего тела через кольцевой зазор направляются в полость с крепким раствором, в которой пары рабочего тела обогащаются легколетучими компонентами в процессе ректификации, нагревая крепкий раствор, и по другому кольцевому зазору выводятся из генератора. Способ работы генератора, реализованный в устройстве прототипе, заключается в том, что крепкий раствор нагревают до кипения в закрытом объеме (насосной камере), за счет избыточного давления подают парожидкостную смесь на вход термосифона и получают в нем поднимающийся поток до выхода из термосифона с последующим разделением пара хладагента и абсорбента на заданной высоте. Реализованный способ недостаточно экономичен. Причиной этому является то, что значительная часть избыточного давления расходуется на понижение уровня жидкости в насосной камере для обеспечения того, чтобы пар хладагента поступил на вход термосифона. При этом часть нагревающей поверхности может оказаться вне жидкого раствора.

Кроме того, часть расходуется на прохождение через крепкий раствор. Одновременно с этим происходит обеднение раствора, что в свою очередь снижает эффективность парообразования при тех же энергетических затратах.

Установка насосной камеры с вертикальным расположением оси увеличивает ее габариты в этом направлении, а следовательно и генератора (холодильного агрегата) в целом. Кроме того ухудшаются условия обеспечения стабильных условий работы генератора в зависимости от уровня раствора в ресивере, снижается экономичность его работы.

Цель изобретения повышение экономичности.

Достигается это тем, что:
перед подачей парожидкостной смеси в термосифон создают два раздельных потока пара хладагента и жидкого абсорбента, причем последний подают в термосифон над его входом;
насосная камера установлена своей осью горизонтально, ее внутренняя полость заполнена вновь введенным высокопористым ячеистым материалом (ВПЯМ) который соединен с коллекторами, выполненными в верхней и нижней частях камеры с продольным расположением, верхний из которых с одной торцевой стороны камеры соединен с магистрально крепкого раствора, а нижний со стороны противоположного торца камеры посредством вновь введенного байпаса соединен с полость термосифона между его входом и обеспечиваемым уровнем крепкого раствора;
оно снабжено минимум одним дополнительным термосифоном со своим байпасом и который установлен параллельно основному.

На чертеже схематически представлен генератор абсорбционно-диффузионного агрегата.

Он содержит герметичную насосную камеру 1, образованную коаксиально установленными внутренним 2 и внешним 3 цилиндрами, магистраль 4 подвода крепкого раствора, термосифон 5, с его входом 6 и выходом 7, сливную магистраль 8 слабого раствора, паровую магистраль 9, электронагреватель 10, высокопористый ячеистый материал 11, верхний 12 и нижний 13 коллекторы, байпас 14, дополнительный термосифон 15 с его байпасом 16.

В устройстве насосная камера 1 соединена магистралью 4 подвода крепкого раствора, а также с входом 6 термосифона 5, выход 7 термосифона 5 соединен одновременно с парогазовой магистралью 9 и со сливной магистралью 8 слабого раствора, электронагреватель 10 установлен во внутреннем цилиндре 2, внутренняя полость насосной камеры 1 заполнена ВПЯМ, которая соединена с верхним 12 ее коллектором, который с одного торца насосной камеры 1 соединен с магистралью 4 подвода крепкого раствора, а также с нижним 13 коллектором, который с другого торца насосной камеры с помощью байпаса 16 соединен с термосифоном 5 между его входом 6 и обеспечиваемым уровнем крепкого раствора. Устройство снабжено одним (или несколькими) дополнительным термосифоном 15 со своим байпасом 16.

Генератор работает следующим образом. Уровень крепкого раствора обеспечивается несколько выше входа 6 термосифона 5. Крепкий раствор поступает по магистрали 4 в верхний коллектор 12 и на ВПЯМ 11, с помощью которого осуществляется распространение раствора по всей насосной камере 1. Одновременно с этим происходит кипение за счет нагрева камеры электронагревателем 10.

Применение ВПЯМ увеличивает поверхность кипения, а следовательно и эффективность этого процесса.

Концентрация аммиака в крепком растворе 34-36% рабочее давление в генераторе 1,47-1,96 МПа. Кипение раствора осуществляется при температуре 150-170^оС и при избыточном давлении в насосной камере.

Аммиачный пар поднимается вверх и поступает на вход 6 термосифона. Освободившаяся от аммиака вода (абсорбент) стекает в нижний коллектор 13 и по байпасу и по байпасу 14 поступает в термосифон 5 над его входом 6. Два потока (пар аммиака и вода образуют в термосифоне 5 парожидкостную смесь, которая под напором со стороны насосной камеры 1 поднимается к выходу 7 термосифона 5, после которого происходит разделение пара и воды. Пар аммиака (хладагента) по магистрали поднимается в дефлегматор, а вода (абсорбент) накапливается в магистрали 9 слабого раствора до уровня, соответствующего уровню входа слабого раствора в абсорбер (эти уровни ниже уровня, на котором расположен выход 7 термосифона 5) и излишки ее поступают в абсорбер.

Уровень крепкого раствора в ресивере холодильного агрегата обеспечивается выше входа байпаса 14 в термосифон 5, что обеспечивает полное погружение нагреваемой поверхности генератора в крепкий раствор и непрерывное поступление слабого раствора в термосифон 5 через байпас 14. Как следствие этого, обеспечивается высокая эффективность запуска и последующая работа генератора. Этому способствует также то, что слабый раствор, стекая по магистрали 8, дополнительно выпаривается за счет омывания горячей поверхности цилиндра 2.

Аналогично основному термосифону 5 работает параллельно основному со своим байпасом 16.

Предлагаемое изобретение реализовано в конструкторской документации на опытный образец. Образец изготовлен и прошел испытания с положительными результатами в составе абсорбционно-диффузионного агрегата типа "Кристалл", собственный генератор его является базовым для предлагаемого (Д.А.Лепаев. Ремонт бытовых холодильников. М. Легпромбытиздат, 1989, с. 222-224).

Предварительные оценки снижения суточного энергопотребления повышения экономичности) по сравнению с известными генераторами при той же самой хладопроизводительности составляют 4-6%
Положительный эффект получен за счет существенных отличий предложенного решения, заключающихся в том, что перед подачей парожидкостной смеси в термосифон создают два раздельных потока пара хладагента и жидкого абсорбента, причем последний подают в термосифон над его входом.

Использование: относится к холодильной технике и может найти широкое применение в абсорбционно-диффузионных холодильных агрегатов бытовых холодильников. Сущность изобретения: перед подачей парожидкостной смеси в термосифон 5 создают два раздельных потока пара хладагента и жидкого сорбента, причем последний подают в термосифон 5 над его входом. Для чего насосная камера 1 осью установлена горизонтально, внутренняя полость ее заполнена высокопористым ячеистым материалом, соединенным с коллекторами, выполненным в верхней и нижней частях камеры с продольным расположением, причем верхний коллектор соединен с магистралью 4 крепкого раствора, а нижний посредством байпаса 16 соединен с полостью термосифона 5 между его входом 6 и уровнем крепкого раствора. 2 с. и 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ вывода на рабочий режим генератора абсорбционно-диффузионного холодильного агрегата, включающий подачу жидкой смеси хладагента в замкнутый объем, в котором нагревают ее до кипения с избыточным давлением, под действием которого подают парожидкостную смесь на вход термосифона и получают подъем смеси к выходу термосифона, где отделяют жидкий абсорбент от пара, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, перед подачей парожидкостной смеси в термосифон создают два раздельных потока пара хладагента и жидкого абсорбента, причем последний подают в термосифон над его входом. 2. Устройство для вывода на рабочий режим генератора абсорбционно-диффузионного холодильного агрегата, содержащее герметичную насосную камеру, образованную коаксиально установленными цилиндрами и соединенную с подающей магистралью крепкого раствора и входом термосифона, установленного в сливной магистрали слабого раствора, верхняя часть которого соединена с паровой магистралью, электронагреватель, размещенный в упомянутом внутреннем цилиндре, отличающееся тем, что насосная камера установлена своей осью горизонтально, ее внутренняя полость заполнена дополнительно введенным высокопористым ячеистым материалом, соединенным с коллекторами, выполненными в верхней и нижней частях камеры с продольным расположением, верхний из которых с одной торцевой стороны камеры соединен с магистралью крепкого раствора, а нижний со стороны противоположного торца камеры посредством дополнительно установленного байпаса соединен с полостью термосифона между его входом и обеспечиваемым уровнем крепкого раствора. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно снабжено минимум одним дополнительным термосифоном со своим байпасом, установленным параллельно основному.