Холодильный агент Советский патент 1983 года по МПК C09K5/04 C09K5/08 F25B9/02 

; Изобретение относится к составу рабочего вещества для низкотемпера турных установок и может быть испо зовано з холодильной технике. Известен холодильный агент, содержащий смесь хладона-14 с двуоки СЬЮ углерода tl. Указанный холодильный агент используется для дроссельных микрохолодильников , работающих по ра омкнутам циклам в диапазоне . ператур от NoiHyc 100 до минус ISO и для холодильных машин, работающих по замкнутому регенеративному циклу в диапазоне температур от минус 70 до минус , он не может быть использован вследствие высокого рабочего давления (порядка 100 бар) из-за присутствия в смеси.значительного количества низ кокипяших компонентов - аргона и хладона-14 (содержание аргона 1530 коль.%, хладона-14 - 60-80 моль в результате чего холодильные машины с указанным холодильным агентом неэффективны в диапазоне темпе ратур от минус 70 до минус . Наиболее близким к предлагаемо му является холодильный агент для компрессионных холодильных машин, работающих по дроссельному циклу, содержсодий смесь этана с хлад6номпропаном, изобутаном и н-бутаном С Холодильный агент обеспечивает ВЫСОКИЙ термодинамический КПД холо дильных машин, работающих Е диапазоне температур от минус до минус , но при снижении темпе,ратуры охлаждения ниже - 5О С не ;Обеспечивается достаточная холодопроизводительность. Цель изобретения - повышение те модинамической эффективности ксял.прессионных холод 1льных машин, работаюи гх по регенеративному дроссельному циклу в диапазоне темпера тур от минус 70 до минус , Поставленная цель достигается тем, что холодильный агент, содержащий смесь хладона-12 и углеводородов i в качестве углеводородов содержит хладон-14, хладов-22, хладон-142, и дополнительно двуокись углерода в следующем соотношении компонентов, об.%: Хладон-145-25 Двуокись углерода 5-40 Хладан-225-30 Хладон-14225-75 -Хладон-12Остальное Пример., холодильный агент готовят из перечисленных выше кампонентов, хранящихся в баллонах. Из каждого баллона в общий ресивер выпускают такое количество жидкого компонента,, вес которого соответствует заданному объемному проценту этого компонента в..той или иной смеси хладагента. Сначала в ресивер выпускают компонент, имеющий наиболее низкое давление паров сжиженных газов, а именно: хладон-142, затем хладон-12, хладон-22, после чего газы с высоким давлением - двуокись, углерода и хладон-14. На лабораторном стенде измеряют холодопроизводительность агрегата, потребляемую мощность электродвигателя ксяипрессора на определенных температурных уровнях -50, -70, , затем вычисляют термодинамический (эксергетический) КПД холодильного агре-; гата по формуле . -Дос-Ту - Че N т ; где -Q - холодопроизводительность агрегата; потребляемая мощность электродвигателя компрессора, температура окружакяцей среды;температура охлаждения объект а. Вариант состава и термодинамический КПД холодильного агрегата при различных уровнях охлаждения приведены в таблице.

ХОЛОДИЛЬНОЙ АГЕНТ для регенеративного дроссельного цикла, содержащий смесь хладона-12 с углеводородом, отличают нйс я тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности кслтрессионных холодильных машин в диапазоне температур -70-f-100°C, он в качестве углеводородов содержит хладон-15, хладон-22, хладен-142 и дополнительно двуокиЬь углерода при следующем соотнесении компонентов, об.%: Хладон-14 5-25 Двуокись углерода 5-40 Хладон-22 5-30 Хладон-142 25-75 Хладон-12 Остальное.

По прототипу

этан35

Хладон-12 15

Пропан15

Йзобутан15

н-Бутан20

0,14

0,02

1 Хладон-14

:

Двуокись угл,рода

Хладон-22

Хладон-12

, Хладон-142

2Хлалои-14

Двуокись углрода

Хладон-22

Хладон-12

Хладон-142

3Хладон-14

Двуокись углрода

Хладон-22

Хладон-142

Хладон-12

4Хлалон-14

Двуокись углрода

Хладон-22

ХлаДон-12

Хладон-142

5Хладон-14

Двуокись углрода

Хладон 22

Хладон-12

|Хладон-142

Продолжение таблицы

0,16

0,14

0,085

0,155

0,08

0,025

0,135

0,12

0,065

0,14

0,10

0,04

ОД5

0,125

0,07

Как видно из таблицы, термодинамический КПД холодильного агрегата, работающего на предложенном хладагенте; , значительно превышает этот же показатель холодильного агрегата, работг1ющего на известном хладагенте.

Оптимальное содержание двуокиси углерода находится в пределах 5-40 об.%, так как при содержании ее в }и1адагенте менее 5% не достигается температурный уровень -70®С 4 , а при содержании двуокиси углерода более 40 об.% величина тер- модинамического КПД понижается.

Содержанке хладона-142 находится в пределах 25-75 об.%. При содержании его в хладагенте менее 25 об,% холодопроизводительность не повн шается, а более 75 об.% - температу ра охлаждения не понижается ниже минус (температура кипения хладона-142).

Присутствие в хладагенте хладона-14, хладона-12, хладона-22 и их содержание обусловлено необходимостью получения дополнительных разовых переходов и их равномерным распределением по длине теплообменника.

Применение данного холодильного агента в регенеративных дроссельных циклах позволяет использовать одноступенчатые компрессора, имекхцие небольшие габариты, большой ресурс и надежность в холодильных агрегатах для медицинского, биологического и промышленного оборудования 5 с диапазоном температур от минус 70 до минус .

Согласно предварительнЫу рассчё ту годовой экономический эффект от использования предлагаемого холодильного агента в партии (300 шт.) низкотеш1ературных холодильниках, для дйятельного хранениябиологических продуктов составляет 225,03 тыс.руб.