Тепловой насос Советский патент 1987 года по МПК F25B29/00 

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к тепловым насосам.

Цель изобретения - повьшение экономичности путем ко}п;ентрирования раствора во втором контуре методом вымораживания.

На чертеже представлена схема предлагаемого теплового насоса.

Тепловой насос содержит первый циркуляционный контур 1, -включающий компрессор 2, соединенные по теплоносителю конденсатор 3 и форконден- сатор 4, дроссель 5 и испаритель 6, второй циркуляционный контур 7 для раствора, включающий линию 8 вывода с вентилем 9 и последовательно установленные насос 10 с приводом 11 и второй теплообменник-охладитель 12, а также первый теплообменник-охладитель 13, линию 14 нагретого теплоносителя с накопительной емкостью 15, насосом 16 и вентилями 17 и 18 и линию 19 охлаждаемого продукта с накопительной емкостью 20 и вентилями 21 и 22.

Предлагаемый тепловой насос работает в режимах: пологрев теплоносителя с одновременным концентрированием раствора вымораживанием - режим концентрирования, подогрев теп лоносителя с одновременным охлаждением продукта - режим охлаждения.

В режиме концентрирования работа теплового насоса включает два последовательно черед- тощихся периода;намораживания и плавления льда.

В период намораживания сжатые пары хладагента в первом циркуляционном контуре подаются компрессором в форконденсатор 4 и затем в конденсатор 3. Отсюда хладагент через дро сель 5 пост: ттает в испаритель 6 и затем вновь в компрессор 2. Теплоноситель незначительно.нагревается в первом теплообменнике-охладителе 13 за счет теплообмена с Заводимым в телообменник 13 концентрируемым раствром (опресняемой солёной водой) и затем поступает в конденсатор 3. Нагретый теплоноситель из конденсатора разделяется на два потока: один направляется в форконденсатор 4, а другой - в накопительную емкость 15 Вентили 18 и 17 на линии 14 нагретого теплоносителя при этом закрыты т что нагретый теплоноситель из установки не выводится и во второй цир

0

5

куляционный контур 7 не поступает, а собирается в емкости 15. Горячий теплоноситель из форконденсатора 4 отводится потребителю.

.Одновременно из емкости 20 через вентиль 21 во второй циркуляционный контур подается концентрируемый раствор. FlacocoM 10 раствор подается через второй теплообменник-охладитель 2 в испаритель 6. Вентили 9 и 22 при этом закрыты. В испарителе 6 при охлаждении раствора испаряющимся хладагентом на теплопередающей поверх- 5 ности вымораживается лед, а незамороженный раствор, охладив подаваемый по линии 19 во второй теплообменник- охладитель 12 концентрируемый раствор, отводится из установки через, вентиль 9 по линии 8 вывода. Вентили 22 и 21 при этом закрыты так,что охлаждаемый концентрируемый раствор после второго теплообменника-охладителя 12 собирается в емкость 20.

После накопления в испарителе 6 необходимого количества льда период намораживания заканчивается и начинается период плавления льда. При этом выключается компрессор.2 пре- . 0 кращается подача теплоносителя в первый теплообменник-охладитель 13 и, следовательно, в конденсатор 3 и форконденсатор 4. Вентиль 17 на линии 14 нагретого теплоносителя открывается, и нагретьш теплоноситель из емкости 15 поступает во в.торой насос 16 и затем в испаритель 6, вместе с расплавленным льдом выводится из испарителя и постуттает во второй теплообменник-охладитель 12, охлаждает подаваемый туда по пинии 19 концентрируемый раствор и .отводится из установки через вентиль 9 по линии 8 вывода.Вентили 21.и 22 при этом закрыты, и охлажденный раствор собирается в емкость 20.

После расплавления всего льда в испарителе вентиль 17 закрывается, компрессор 2 включается, вентиль 21 открывается и вновь начинается период намораживания. В режиме охлаждения второй циркуляционный контур I работает так же, как в режиме концентрирования в период намораживания. Охлалсдаемый продукт подается по линии 19 сначала в первый теплообменник-охладитель 13, где охлаждается теплоносителем, подогревая его перед п одачей в конденсатор 3, а затем по5

0

5

0

5

31

ступает во вторс-й теплообменник-охладитель-12. Здесь он охлаждается до необходимой температуры. При этом вентиль 23 закрыт так, что жидкий продукт в накопительную емкость 20 не попадает и через вентиль 22 выводится потребителю. Охлаждение продук та во втором теплообменнике-охладите ле 12 производится раствором, циркулирующим во втором циркуляционном контуре 7 с помощью насоса 10. Этот раствор охлаждается в испарителе 6, затем нагревается во втором теплооб- меннике- охладителе 12 и возвращается для охлаждения в испаритель 6. При этом вентили 9, 17 и 8 закрыты. Теплоноситель после первого теплообменника-охладителя 13 поступает в конденсатор 3, а нагретый теплоноситель из конденсатора 3 частично подается в форконденсатор 4 для дальнейшего нагрева и частично выводится из установки через вентиль 18. Горячий теплоноситель из форконденсатора 4 выдается потребителю.

Редактор А.Огар

Составитель Е.Виноградов

Техред М. Ходанич КорректорГ. Решетник

Заказ 6142/41Тираж 476Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ПЗОЗЗ Москва, Ж-35, Раущска-я наб., д.4/5

Производственно-полиграфическ-ое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

596004

Формула изобретения Тепловой насос, содержащий первый циркуляционный контур, включающий

компрессор, последовательно соединен- ь

ные по теплоносителю конденсатор и

форконденсатор, дроссель и испаритель линию охлаждаемого прод: т та с последовательно установленными на ней дву- Q мя теплообменниками-охладителями,

первьш из которых установлен по тепло носителю перед конденсатором, второй циркуляционный контур для раствора с насосом, в который включен второй

15 теплообменник-охладитель, и линию нагретого теплоносителя, отходящего от ковденсатора, причем контуры связаны между собой через испаритепь, о т - .личающийся тем, что, с

2Q целью повышения экономичности путем концентрирования раствора во втором контуре методом вымораживания, линия охлаждаемого продукта подключена ко второму контзфу перед насосом и снаб25 жена накопительной емкостью, расположенной после второго теплообменника- охладителя .

Изобретение нозволяет повысить экономичность. Для этого линия 19 охлаждаемого подключена ко второму контуру перед насосом 10. Накопительная емкость 20 расположена после второго теплообменника-охладителя 12. Такая конструкция насоса позволяет концентрировать раствор во втором контуре мeтoдo вымораживания, при этом охлаждение продукта , во втором теплообменнике-охладителе 12 производится раствором, циркулирующим во втором контуре с помощью насоса 10. 1 ил. СО ел о