Способ трансформации тепла Советский патент 1983 года по МПК F25B13/00 F25B29/00 

2.Способ по п. Т, отличающийся тем, что охлаждают нагретый в процессе конденсации низкотемпературной фракции промежуточный теплоноситель низкопотенциальным теплоносителем, охлажденным в процессе испарения этой фракции.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют рециркуляцию низкотемпературной фракции путем эжекции, в процессе которой производят дросселирование этой фракции.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют рециркуляцию промежуточного теплоносителя путем эжекции и в процессе рециркуляции ведут его охлаждение испаряющейся высокотемпературной фракцией.

1. СПОСОБ ТРАНСФОРМАЦИИ ТЕПЛА путем конденсации и испарения ра.бочего агента при непосредственном контакте соответственно с высоко- и низкопоггенциальным теплоносителями при одно временном дросселировании жидкого агенta в процессе его перемещения из зоны конденсации в зону испарения, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, в качестве рабочего агента используют см есьвысоко- и низкотемпературного хладагентов, из которой в процессе конденсации высокопотенциальным теплоносителем получают жидкую высокотемпературную фрак цию, причем в процессе трансформаций тепла используют промежуточный теплоноситель, который охлаждают дросселированной высокотемпературной фракцией, и с помошью которого конденсируют оставшуюся низкотемпературную фракцию, а испарение полученной из этой фракции жидкости после дросселирования ведут низкопотенциальным теплоносителем. (Л с а о 00 ел

1

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее- к способам трансформации тепла посредством обратного холодильного цикла.

Известны способы трансформации тепла путем конденсации и испарения рабочего агента при непосредственном контакте соответственно с высоко- и низкопотенциальными теплоносителями при одновременном дросселировании жидкого агента в процессе его перемещения из зоны конденсации в зону испарения I.

Недостатком известных способов является их низкая экономичность вследствие наличия больщих необратимых потерь из-за высокой разности температур между рабочим агентом и теплоносителями в процессах конденсации и испарения.

Цель изобретения - повышение экономичности.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу трансформации тепла путем конденсации и испарения рабочего агента при непосредственном контакте соответственно с высоко- и низкопотенциальным теплоносителями при одновременном дросселировании жидкого агента в процессе его перемещения из зоны конденсации в зону испарения, в качестве рабочего агента используют смесь высоко- и низкотемпературного хладагентов, из которой в процессе конденсации высокопотенциальным теплоносителем получают жидкую высокотемпературную фракцию, причем в процессе трансформации тепла используют промежуточный теплоноситель, который охлаждают дросселированной высокотемпературной фракцией, и с помощью которого конденсируют оставшуюся низкотемпературную фракцию, а испарение полученной из этой фракции жидкости после дросселирования ведут низкопотенциальным теплоносителем.

Охлаждают нагретый в процессе конденсации низкотемпературной фракции промежуточный теплоноситель низкопотенциальным теплоносителем, охлажденным в процессе испарения этой фракции.

Осуществляют рециркуляцию низкотемпературной фракции путем эжекции, в процессе которой производят дросселирование этой фракции. Осуществляют рециркуляцию промежуточного теплоносителя путем эжекции и в процессе рециркуляции ведут его охлаждение испаряющейся высокотемпературной фракцией.

На чертеже схематично представлена установка, в которой осуществляют, предлагаемый способ.

Установка содержит секции 1 и 2 конденсатора высокотемпературной фракции с оросителями 3 и 4 и распылителями 5 и 6, отделитель 7 жидкой высокотемпературной фракции с ресивером 8 этой фракции и ресивером 9 для высокопотенциального теплоносителя, насос 10, потребитель И тепла, конденсатор 12 низкотемпературной фракции с оросителем 13 и распылителем 14, отделитель 15 этой фракции с ресивером 16, снабженным эжектором 17,

испаритель 18 низкотемпературной фракции с оросителем 19 и распылцтелем 20, источник 21 низкопоте шиального теплоносителя с насосом 22, отделитель 23 низкопотенциального теплоносителя с ресивером 24 для низкотемпературной фракции, испаритель 25 высокотемпературной фракции с оросителем 26 и распылителем 27, эжектор 28 для рециркуляции промежуточного теплоносителя, охладитель 29 промежуточного х плоносителя со змеевиком 30, насос 31 для промежуточного теплоносителя, компрессор 32, всасывающий трубопровод 33, дроссельный вентиль 34, промежуточный сборник 35 промежуточного теплоносителя с ресивером 36.

Работа установки осуществляется следуТЮЩИМ образом.

Компрессор 32 нагнетаетпаровую смесь хладагентов в секцию 1 через распылитель 5 и затем через распылитель 6 в секцию 2 конденсатора высокотемпературной фракции. В секциях 1 и 2 паровая смесь последовательно Орошается через оросители 4 и 3 высокопотенциальным теплоносителем, приходящим от потребителя 11 тепла. При этом конденсируется высокотемпера турная фракция, которая вместе с горячим высокопотенциальным теплоносителем сливается в отделитель 7, из которого направляется в ресивер 8, а высокопотенциальный теплоноситель - и ресивер 9. -В ресивер 8 также сливается высокотемпературная фракция, отделившаяся в секции 2 конденсатора этой фракции. Насосом 10 горячий высокопотенциальный теплоноситель из ресивера 9 подается . потребителю II тепла, откуда охлажденным снова подается Ё ороситель 4 секции 2 конденсатора высокотемпературной фракции. Оставшаяся правая низкотемпературная фракция из секции 2 направляется через распылитель 14 в конденсатор 12 этой фракции, в котором сжижается холодным промежуточным теплоносителем, подаваемым сюда насосом 31 из ресивера 36. Образовавшаяся низкотемпературная фракция (жидкая) отводится из отделителя 15 через ресивер 16, эжектор 17 и распылитель 20 в испаритель 18 этой фракции, в котором орошает последнюю низкопотенциальным теплоносителем, подаваемым сюда насосом 22 через ороситель 19 из источника 21. При этом низкоемпературная фракция испаряется, а и из

копотенциальный тепл6носитё 1Ь охлаждается и охлажденным сливается через отделитель 23 в охладитель 29 промежуточного; теплоносителя. Здесь протекающий по змеевику 30 промежуточный теплоноситель предварительно охлаждается. Эжектор 17 осуществляет снижение давления жидкой низкотемпературной фракции и одновременно ее рециркуляцию, забирая неиспарившуюся часть этой фракции из ресивера 24. ОконGчательное охлаждение промежуточного теплоносителя осуществляется в испарителе 25высокотемпературной фракции, куда последняя подается через дроссельный вентиль 34 и распылитель 27. При этом рециркуляция промежуточного теплоносителя осуществля5ется эжектором 28. Образующиеся пары низкотемпературной фракции из испарителя 18 и высокотемпературной фракции из испарителя 25 высокотемпературной фракции отЬасываются компрессором 32. Этим же ком-, прессором отсасывается по трубопроводу 33

0 часть паров низкотемпературной фракции, принимающих в охладитель 29 промежуточного теплоносителя. Отепленный низкопотенциальный теплоноситель сбрасывает ся из охладителя 29 в канализацию.

5

Экономическая эффективность изобретения выражается в снижении расхода элект роэнергии для работы компрессора вследствие значительного уменьшения необратимых потерь в процессах конденсации и испарения высоко- и низкотемпературной фракций, а также за счет снижения металлоемкости установки.