Способ работы дроссельной холодильной установки Советский патент 1986 года по МПК F25B9/02 

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в дроссельных рефрижераторах различного назначения.

Цель изобретения - повышение термодинамической эффективности в пусковой нериод.

На фиг. 1 изображена принципиальная гидравлическая схема дроссельной холодильной установки, реализующей предлагаемый способ; на фиг. 2 - вариант конструктивного исполнения холодной части дроссельного холодильника.

Дроссельная холодильная установка содержит компрессор 1 и гидравлически присоединенный к не.му линиями связи прямого и обратного Потока дроссельный холодильник 2, состоящий из ступеней 3 ггредЕ ари- тельного охлаждения и ступени 4 основного охлаждения. Каждая ступень предварительного охлаждения снабжена регенеративным теплообменником 5 и дросселем 6. Ступень 4 основного охлаждения кроме регенеративного теплообменника 7 и дросселя 8 содержит еще и теплообменник 9 нагрузки.

Конструкция дроссельного холодильника (фиг. 2) размещена в сосуде 10 Дьюара и изготовлена в виде навитого на тонкостенный сердечник 11 общего для всех регенеративных тенлообменникоз трубчатого змеевика 12. Для четырех ступеней предварительного охлаждения па внешней стороне витков выполнено четыре дросселя 6. Регенеративные теплообмепники 5 этих ступеней представляют собой участки трубчатого змеевика 12 выше соответствуюпдего дросселя. Дроссель 8 основной ступени охлаждения выполнен FJ коллекторе 13., а ее теплообменник 9 нагрузки (фиг. 1) представляет собой часть внутреннего сосуда 14 Дьюара, размещенную между его дном и регенеративным теплообменником 7 этой же ступени охлаждения. К внешней стороне дна внутреннего сосуда 14 Дьюара прикреплен объект 15 охлаждения.

С целью расширения в дросселях 6 только жидкой фазы в змеевиках ро енератив- ных теплообменников могут быть выполнены различного типа c6opiniKn конденсата, снабженные дросселем 6.

В случае больщог о диаметра навивки трубчатых змеевиков регенеративных теплообменников и применения в них труб диаметром более 2 мм для интенсификации

процессов сепарации и теплообмена в них могут быть размещены осевые завихрители двухфазного потока.

Дроссельная холодильная установка ра- ботает следующим образом.

Смесь высоко- и низкокипящих хладагентов сжимается в компрессоре 1 и после съема тепла сжатия по линии связи прямого потока подается на вход дроссельного холодильника 2. В каждо.м регенеративном теплообменнике 5 ступеней 3 предварительного охлаждения смесь хладагентов охлаждается с частичной конденсацией наиболее высококипящих хладагентов. Под воздействием центробежных сил жидкая фаза в

пря.мом потоке каждого регенеративного теплообменника 5 перемещается к внешней стороне витков змеевика 12, которая изо- энтальпийпо расширяется в дросселе 6 непосредственно в межтрубное пространство обратного потока соответствующего регенеративного теплообменника 5 и используется для охлаждения прямого потока смеси хладагентов в том же регенеративном теплообменнике. Из последней ступени предварительного охлаждения прямой поток,

супхественно обогащенный низкокипящими хлздаг снтами, вводится в регенеративный теплообменник 7 ступени 4 основного охлаждения. В этом регенеративном теплообменнике 7 смесь хладагентов дополнительно охлаждается, расширяется в дросселе 8

п после съема тепловой нагрузки с объекта. 15 охлаждения направляется в межтрубное пространство, образованное тонкостенным се|)дечником 11 и внутренним сосудом 14 Дьюара, обратного потока, охлаждает прямой поток в регенеративном теплообменнчке 7 ступени 4 основного охлаждения, затем смешивается с жидкой фазой последней ступени предварительного охлаждения, образуя ее обратный поток, который, в свою очередь, смешивается с жидкой фазой предпоследней ступени предвари- тельно|-о охлаждения, образуя ее обратный поток и т.д.

Такнм образо.м, обратный поток на выходе из первой ступени предварительного о.члаждения соответствует составу смеси

хладагентов па ее входе в прямом потоке. Обратный поток кз первой ступени предварительного охлаждения дроссельного холодильника 2 по „тчпии связи обратного потока подается на всасывание компрессора 1 и далее процессы повторяются.

Фиг.г