Холодильная установка с тепловым насосом Советский патент 1988 года по МПК F25B29/00 F25B13/00 

.

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к установкам для одновременного получения холода и нагрева воды, используемой для различных целей, например на молочно-- товарных фермах и комплексах, и явля ется усовершенствованием основного изобретения по № 2/.994„

Целью изобретения явл; ется стаби- лизация Тб.мпературь отбираемой теп-- лой воды к уменьшение трудоемкости обСл живания .

На фиг,, 1 изображена схема уста-- новки; на фиг 2 -- конс;трукция теплообменника„

Холодильная установка с тепловым насосом содержит компрес:сор i , двухсекционный теплообменник 2 первая секция 3 которого является форкои- денсатором, а вторая селция ; j уста- ноЕленная последовательно с г:ервой секцией 3, конденсатор Ом хладагента, обе секции помещены Б теплоизолированную емкость 5; заполненную водой и являющуюся утилизаторсн тепла кон- денсации и форконде;4сац|- и, гтоичем секция 3 распололсеча в п.ерхней части емкости, а сетсцкя 4 -з сре;:|;яей части.. Последовательно с секциями 3 и 4 установлены конденсатор 6 поздушного охлаждения с вентиляторами 7 и 8., ресивер 9 5 переохладитель 10., помегцен-- ный в нижней части емкос:т:;1 5, дрос- сельньм орган 11 и испат)итель 12,

Емкость 5 снабжена с.иедугогцими патрубками: 13 - подачи ггарегретых паров хладаген1 а в секцию /J (форконде;)сатор) I 14 - отвода хлс1.дагекта из секции 4 (конденсатора),; 15 и 16 -- подачи и отвода хладагента в переохладитель 10 cooTBeTCTBCfiHo; 7 - по-- дачи холодной воды, раз1-1е;де11ной в самой нижней части емкост;- ;: 18 - oT6orja горячей воды.. размеЕгениой i-i верхней части емкости; 19 - отб:.,)оа теплой воды из емкости.

Между секциями 3 и 4 геплообменн;- - ка 2 устаноБлеиа перего толк а 20 с отверстиями 21,, разделяю1д,;:гя емкость 5 на две полости - 22 и 2 ;-,

Секция: 4, соединелкал опорами 24 с дном € мкости 5; помещена в кообразный кожух 25, к верхней с т-рсен- ной части 26 которО: о по/лведен патрубок 19 отбора теплой во, т;ь;,. Вторая; секция 4 теплообме:- никг, / состоит из трех поярусно расположенных блоков верхнего 27 среднего 28 к нижнего 29

Выход хладагемта из первой секции

3соединен, с б.юкам-и верхнего 27 и нижнего 29 ярусо13 секгди т 4, а выходы х.17адагента из этих блоков соединен с входом в блок 28 среднего яруса, выход которого соединен с ко1 денсато- ром б воздушного охлайодеиия

Холодильная установка с тепловым гиэсосом работает следуюихич образом.

При запускt; компрессоре 1 отсасы- ваттся иары 5,ладаге.нта из испарителя 12 и нагнетаются в теплообменник 2, в первой секции 3 которого проис- xojiHT сбив перв;рре;ва а во второй секции

4- частичная конденсации их за счет теп лосэбмена с яодой, находящейся в емкости 5 утилизатора тепла,, Парожид- костная смесь ; ладаг ента высокого далзления из патрубка 14 емкости 5 на проявляется послс:довательно в конденресивер 9 и переохладитель

гнет теллообм ево. с самой холодной водой,, поступающей из патрубка 17. Из переохладителя 10 хладагент поступает в дроссельный орган 11, откуда : виде парохшдкостной смеси низкого :аадлепия пода ::тс:я Б испаритель 12

В испарителе 2. за счет теплообмена с охлаждаемой; средой (холодоноси- телем) либо кове.чным охла;ж,даемъпм продуктом (например, молоком) хладагент кипит, парь; его отсасываются компрессором 1, пос,ле ь:его цикл повторяется,

В емкости 5 под действием подводимого хладагентом тепла благодаря циркуляции слада, и воды происходит телтературкое р;1сслоение зоды вслед-- ствие естестзен1- ой конвекции, а именно: в верхней части собирается самая горячая вода :1орядка 70-75 С к концу цикла (при температуре конденса- 45 С) , в гфгдней части - теплая

городкой 20 сос гавляет 40 С, а в нижней части - более холодная вода.

Горячая вода через патрубок 18 отбирается после згрершер1ия цикла работы для мойки оборудования. Теп- лгя вода (для различных санопераций;.; в основнО М для санобработки вымени т;сфов) нужна потребителю утке в самом начале цикла работы установки, и это достигается за счет того что в процессе теплообмена с секцией 4 li начал 1зный период ;-;овлек.ется огра- 1Л-тченный объем водьи заклмчеьшый в кожухе 255 зта вода через патрубок

313

19 уже через непродолжительное время может быть подана потребителю.

Для ускоренного получения теплой воды трубопровод, соединяющий секции 3 и 4 в суженной части воронко-образного кожуха 25, размещен в нес те выхода теплой водь; из полости ко-- жуха через патрубок 19,

По мере нагрева воды в верхней полости 22-при отсутствии о7 бора ее возможности секггии 3 теплообменника 2 отдавать тепло воде снижаются и в секцию 4 начинает поступать перегретый пар, часть которого поступает в блок 27 верхнего яруса, а часть - в блок 29 нижнего яруса, причем в блок 29 поступает бо,тьш.зя чзсть паров поскольку тег-шература водЫд ог.швг.ощей блок 29, ниже о Оба потока, соединя- ясь, поступают в блок 28 среднего яруса 5 где конденсируются при постоянной те шературе конденсации. Большая часть перегретых паров из секции Sj являющихся источником высокопотен циального тепла, вступает в теплообмен с водой в блоке 29 нижнего яруса по типу прямотока, что снижает эффек™ тивность теплопаредачи и предствращает чрезмерный нагрев воды, отбираемой через патрубок 14„

Блок 28 среднего яруса выступает стабилизатором температуры воды выходящей из полости 23, так как в нем передается основная часть тепла при температуре конденсации; при этом температура паров хладагента, поступающих в секцию 4 теплообменника 2- не оказывает существенного влияния,

Сконденсированный хладагент пере- охлаждается в переохладителе 10 за счет теплообмена с самой холодной

водой о поступающей через патрубок 17 переохлаж,дение обеспечивает максимальную холодопроизводительность и эффективность установки.

Когда вода в емкости 5 достаточно нагревается в полном объеме, ее возможности как конденсатора хладагента резко снижаются, что приводит к повышению температуры и давления конденсации. В этом (возможно по сигналу датчика давления конденсации) конденсация осуществляется преимущественно в конденсаторе 6 воздушного охлаждения, куда хладагент поступает в виде пара либо парожидкостной смеси. Перераспределение тепловой нагрз зки конденсатором 6 и теплообменником 2 осуществляется за счет более или менее интенсивной работы конденсатора 6 путем ступенчатого включашая вентиляторов 7 и 8,

Формула, изобретения

Холодильная установка с тепловым насосом по азТо ев„ № 1222994, отличающаяся тем, что, с целью стаби.Ш Гзации температуры отбираемой теплой воды и уменьшения трудоемкости обслуживания, вторая секция теплообменника состоит из трех по- ярусно расположенных блоков, причем выход хладагента из первой секции теплообменника соединен с блоками ншкнего и верхнего ярусов второй секции теплообменника, а выходы хладагента из блоков этих ярусов соединены с входом в блок среднего яруса, выход из которого соединен с конденсатором воздз шного охлакдения.

1 if /ij.

Изобретение относится к установкам для одновременного получения холода и нагрева воды, используемой для различных целей. Цель изобретения - стабилизация т-ры отбираемор1 теплой воды и уменьшение трудоемкости обслуживания. Первая секция 3 теплообменника 2 является форконденсато- ром, а вторая секция 4, установленная последовательно с первой, - конденсатором хладагента (ХА) Теплоизолированная емкость 5, в верхней части которой помещена секция 3, а в средней части - секция 4, заполнена водой и является утилизатором тепла конденсации и форконденсации. Последоват€шьно с секциями 3 и 4 установлены конденсатор 6 воздушного охлаждения с вентиляторами 7 и 8, ресивер 9, переохладитель 10, помещенный в нижней части емкости 5, дроссельный орган 11 и испаритель 12. Секция 4 состоит из трех поярусно расположенных блоков. Выход ХА из секции 3 соединен с блоками 27 и 29 нижнего и верхнего ярусов секции 4, Выходы ХА из блоков этих ярусов соединены с входом в блок 28 срецнего яруса. Выход из блока 28 соединен с конденсатором 6. Большая часть перегретых паров из секции 3 вступает в теплообмен с водой в блоке 29 по типу прямотока, что сн1гжает эффективность теплопередачи и предотвращает чрезмерный нагрев воды, отбираемой через патрубок 14. Блок 28 вы- Ьтупает стабилизатором т-ры воды, т.к. в нем передается основная часть тепла при т-ре конденсагтии, 2 ил, %K.UJU О5 CD

Ш

f L.

1 , ( l Jl

-,1ITiTr

I j о .j ,

Г

et

- -r. -,- .-- ci-SV i:

42

vi- i

я -s

-«,

-f-;

r i

K ;i

u-jf

/ашоагент В Иоадцшиьш

islf ifBHCfffTlfff

JiQ/JOyHOM

Seoa Гншине