Способ получения холода в одноступенчатой компрессионной холодильной машине Советский патент 1983 года по МПК F25B1/00 F25B5/00 F25B9/00 

лллллл

5

г/2./ Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в пип.евой промышленности, быту и медицине 1.ля охлаждения, замораживания и хранения пищевых и биологических продуктов, а также и в других отраслях техники, где необходимо получать и поддерживать холод на уровне температур минус 24° С и ниже. Известен способ получения холода в компрессионной холодильной установке, работающей на многокомпонентном хладагенте, путем сжатия агента, конденсации, дросселирования, испарения и направления обратным потоком из испарителя в компрессор через регенеративный теплообменник, где охлаждение прямого потока ведут до температуры конденсации и в нем же осуществляют полную конденсацию агента 1. Недостатком известного способа является незначительное увеличение холодопроизводительности на низкотемпературном уровне вследствие высокой температуры хладагента перед его дросселированием. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущжэсти и достигаемому результату является способ получения холода в одноступенчатой компрессионной.холодильной мащине, работающей на смеси хладагентов, кипящих при различных температурах, путем их сжатия, частичного и полного ожижения, смещивания жидких хладагентов в зоне гомогенизации, дросселирования, частичного и полного испарения 2 . Однако и данный .способ характеризуется недостаточно высокой холодопроизводительностью, увеличением энергопотребления вследствие больщой величины отнощения давления конденсации к давлению кипения и усложнением схемы холодильной мащины. Целью изобретения является повыщение холоднопроизводительности при обеспечении неббходимых температур охлаждения и замораживания. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения холода в одноступенчатой компрессионной холодильной мащине полное ожижение смеси осуществляют растворением парообразных хлад агентов, кипящих при более низких температурах, в жидких хладагентах, кипящих при более высоких температурах. В качестве хладагентов, кипящих при более низких температурах, используют фре.10 -- J-. -. он-13 и фреон-22, а в качестве хладагентов, кипящих при более высоких температурах, фреон С318 и фреон-12 при следующем их соотношении, об. Фреон-1310-50 Фреон-2210-15 Фреон С31820-70 Фреон-12Остальное На фиг. 1 изображена схема одноступенчатой компрессионной холодильной мащины. для осуществления предлагаемого способа получения холода; на фиг. 2 - холодильный цикл в (S-Т)-диаграмме для предлагаемого способа. Холодильная мащина содержит компрессор 1, конденсатор 2, регенеративный теплообменник 3, дроссельный орган 4 и испаритель 5. Способ получения холода в одноступенчатой компрессионной холодильной мащине осуществляют следующим образом. Находящееся в парообразном состоянии рабочее вещество сжимают в компрессоре 1 до давления 10-14 кг/см и направляют в конденсатор 2. Процесс сжатия смеси соответствует линии (а-в) на (S-Т)-диаг-. рамме. В конденсаторе 2 сжатое рабочее вещество охлаждается, отдавая тепло в окружающую среду. Вследствие отвода тепла от паров рабочего вещества компоненты фреон С318 и фреон-12, кипящие при более высокой температуре, конденсируются, т.е. рабочее вещество частично снижается до образования парожидкостной смеси (линия 8-с). При давлении конденсации осуществляют полное ожижение рабочего вещества растворением компонентов фреона-22 и фреона-13, кипящих при более низкой температуре в ожиженных компонентах (линия c-d). Ожиженное рабочее вещество (прямой поток) переохлаждают в регенеративном теплообменнике 3 парожидкостной эмульсией (обратным потоком), образовавщейся за счет частичного испарения рабочего вещества в испарителе 5 (линия d-e). Затем рабочее вещество дросселируют в дроссельном органе 4 (линия e-f) и подают в испаритель 5. В процессе дросселирования давление рабочего вещества понижают до 0,5-4 кг/см. В испарителе 5 рабочее вещество кипит, необходимая для кипения теплота отнимается от охлаждаемого тела, вследствие чего температура последнего понижается вплоть до минус 30°С. При этом осуществляется процесс частичного испарения (линия f-g), когда испаряется большая часть компонентов с более низкой температурой кипения (фреон-13 и часть фреона-22). После выход а парожидкостной эмульсии из испарителя 5 заканчивается испарение фреона - 22 и начинается испарение компонентов рабочего вещества с более высокой тем. /J in - Jf о 1 n пературой кипения (фреон-12 и фреон С318). Процесс полного испарения рабочего вещества осуществляется в регенеративном теплообменнике 3 (линия d-a), где необходимая для кинения теплота отнимается от прямого потока. Образовавшиеся пары рабочего вещества отсасываются компрессором 1 для ежатия, и цикл работы холодильной машины замыкается.

Предлагаемый способ получения холода в одноступенчатой компрессионной холодиль ной машине позволяет получить полное ожижение рабочего вещества при меньшем давлении конденсации, что уменьшает, в свою

очередь, отношение давления нагнетания к давлению всасызания и обеспечивает увеличение удельной холодпроизводительности. Кроме того, уменьшение отношения давления нагнетания к давлению всасывания позволяет повысить КПД компрессора за счет снижения в нем энергетических потерь.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДА В ОДНОСТУПЕНЧАТОЙ КОМПРЕССИОННОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЕ, работающей на смеси хладагентов, кипящих при различных температурах, путем их сжатия, частичного и полного ожижения, дросллллл/А селирования, частичного и полного испарения, отличающийся тем, что, с целью повыщения холодопроизводительности при обеспечении необходимых температур охлаждения и замораживания, полное ожижение смеси осуществляют растворением парообразных хладагентов, кипящих при более низких температурах, в жидких хладагентах, кипящих при более высоких температурах. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве хладагентов, кипящих при более низких температурах, используют фреон-13, и фреон-22, а в качестве хладагентов, кипящих при более высоких температурах, фреон С318 и фреон-12 при следующем их соотнощении, об.%: Фреон-13 10-50 Фреон-22 10-15 Фреон С318 20-70 Остальное Фреон-12 со ел со сд 4;а