Тепловой насос Советский патент 1987 года по МПК F25B9/00 

Иэобрет-ение относится к теплотехнике, в частности к тепловым насосам,

Цель изобретения - повышение экономичности путем обеспечения работоспособности насоса при отсутствии охлаждаемого продукта.

На чертеже представлена схема предлагаемого теплового насоса.

Тепловой насос содержит первый циркуляционный контур 1, включающий компрессор 2, соединенные по воде конденсатор 3 и форконденсатор 4, дроссель 5 и испаритель 6, второй циркуляционный контур 7 для раствора, включающий линию 8 ввода с вентилем 9, линию 10 вывода с вентилем 11 и последовательно установленные насос 12 с приводом 13 и первый теплообменник-охладитель 14,, а также второй теплообменгиук -охладитель 15, линию 16 нагретого тенлосителя с накопительной емкостью 7 и вентилями 18 и 19 и линию 20 охлаждаемого продукта, причем второй теплообменник-охладитель 15 включен но теплоносителю перед кш-1денсатором 3 и последовательно соединен по линии 20 охлаядцае - мого продукта с первым теплообменником-охладителем 14, второй циркуля- ционный контур 7 подключен к первому циркуляционному контуру 1 через испаритель 6, а линия 16 нагретого, теплоносителя соединяет конденсатор 3 с испарителем 6 через насос 12 и вый теплообменник-охладитель 14о

Предлагаемый тепловой насос иожет работать в двух релшмах: подогрев теплоносителя с (здповременгтым концентрированием раствора вымораживанием - режим концентрирования, подогрев теплоносителя с одновременным охлаждением продукта (например, молока) - peJBisM охлалсдениЯв

В релсиме концентрирования работа тепхсового насоса включает два последовательно чередуюищхся периода: вымораживания и тшавлешш льда,

В нериод выъюралшвання слсатые пары хладагента в первом циркуляционном контуре 1 подсштся компрессором 2 вфорконденсатор 4 и затем в конденсатор 3с, Отсюда х падагент че рез дроссель 5 поступа.ет в испаритель 6 и затем вновь в компрессор 2.. Теплоноситель 1езначите;льно нагрева° ется во втором тешюобменнике-озслади- теле 15 за счет теплообмена с окружающей средой и затем поступает в конденсатор 3, Нагретый теплоноситель из конденсатора 3 разделяется на два потока: один направляется в форконденсатор 4, а второй - в нако пительную емкость 17в Вентили 18 и 19 на линии 16 нагретого теплоносителя нри этом закрыты-так, что на- гретый теплоноситель из установки не выводится и. во второй циркуляцион шй. контур 7 не поступает, а собирается в емкости 17, Горячий теплоноситель из форконденсатора отводится лотре- бителюе Одновременно по линии 8 ввода через вент1-шь 9 во второй циркуляционный контур подается концентри- pyet-ъщ раствор (опресняемая соленая вода). Насосом 12 С. приводом 13 раствор подается через первый теплообменник-охладитель 14 в испаритель 6., Здесь нри охлазвдении раствора испаряющимся хладагентом на тештопере- даю1дей поверхности вымораймвается лед, а незамороженный раствор сливается из испарителя 6, частично отводится из установки через вентиль 11 по линии 10 вывода и частично попада - ет в насос 2 для циркуляции в кон- туре.

После накопления в испарителе 6 необходимого количества льда период намораживания заканчивается и начиг- нается период плавления льда. При этом выключается компрессор 2, прекращается нодача воды во второй теплообменник-охладитель 15 и, спедова- тельно, в конденсатор 3 и форконденсатор 4, а такнсе закрывается вентиль 9 па 8 ввода во второй цирку- ,пли,иодП1ый контур 7, Вентиль 19 на линии 16 нагретого теилоно сителя открывается,, и нагретый теплоноситель из емкост1-г 17 поступает в па- сое 12 и затем через первый тепло- обыеннию-охладрггель 14 в испаритель бе Вместе с расплавленным теп- лоноситель выводится из.контура через вентиль . 1 по линии 10 вывода, После расплавления всего льда в йС парителе 6 вентиль 19 закрывается, компрессор 2 включается и вновь начинается период намораживания в

В режиме охлажд.ення первый цир- куляционный контур 1 работает так же, .как в режиме концен.трирования в период намораживания. Охлаждаемый продукт подается по 20.сначала во второй тегшообменник -юхладитель

15, где охлаждается теплоноситель, подогревая его перед., подачей в конденсатор 3, а затем поступает в пер- вьй теплообменник-охладитель 14, Здесь он охлаждается до необходимой температуры и выводится потребителю. Охлаждение продукта в первом теплообменнике-охладителе производится раствором, циркулирующим во втором циркуляционном контуре 7 с помощью насоса 12 с приводом .13, Этот раство охлаждается в испарителе 6, затем нагревается в первом теплообменнике- охладителе 14 и возвращается для охт- лаждения в испарителе 6, При этом вентили 9, 10, 11 и 19 закрыты. Теплоноситель после второго теплообменника-охладителя 15 поступает в конденсатор 3, а нагретьй теплоноситель из конденсатора 3 частично подается в форконденсатор 4 для дальнейшего нагрева и частично выводится из установки через вентиль 19, Горячий теплоноситель из форконденсатора 4;

выдается потребителю.

Формула изобретения

Тепловой насос, содержащий первый циркуляционный контур, включающий

Редактор А.Огар

Составитель Е,Виноградов

Техред И.Попович Корректор М,Максимишинец

Заказ 6141/40Тираж 476Подписное

ВИЛИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москву, №-35, Раушская наб, , д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

компрессор, последовательно соединенные по теплоносителю конденсатор и форконденсатор, дроссель и испаритель, второй циркуляционный контур для раствора, включающий насос с при водом и первый теплообменник-охладитель, линию нагретого теплоносителя, отходящего от конденсатора, линию продукта, и второй теплообменник-охладитель, вкшоченмз Й по теплоносителю перед конденсатором, а по охлаж- даемому продукту - перед первым теп- лообменникоъг-охладителем, причем конт Уры связаны между собою через испаритель,-о тличающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем обеспечения работоспособности насоса при отсутствии охлаждаемого продукта- за счет концентрирования раствора во втором контуре методом вымораживания, линия нагретого теплоносителя, отходящего от конденсатора, подключена по второму контуру между его насосом и испарителем и снабжена накопительной eNr- костью с вентилем на выходе, а во втором контуре перед насосом и после испарителя также установлены вентили.

Изобретение относится к области теплотехники. Цель изобретения - повьшение экономичности. Для этого линия нагретого теплоносителя, отходящего от конденсатора 3, подключена к второму контуру 7 между его насосом 12 и испарителем и снабжена накопительной емкостью 17 с вентилем на выходе. Во втором контуре перед насосом 12 и после испарителя 6 также установлены вентили. Такая конструкция обеспечивает работоспособность насоса при отсутствии охлаж- даемого продукта, 1 ил. / с (Л 00 ел Х СЛ ;о К)