Способ получения холода Советский патент 1988 года по МПК F25B15/02 

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности при охлаждении объектов до температур, близких к 0°С, в частности в агропромышленном комплексе.

Целью изобретения является снижение энергозатрат.

На фиг. I представлена схема холодильной установки, реализуюш,ей предлагаемый способ; на фиг. 2 изображены на фазовой Р-Т диаграмме для системы фреон-22 - вода процессы, происходяш,ие при работе холодильной установки.

Холодильные установки содержит кристаллизатор 1, водоотделитель 2, дроссель- йые вентили 3 и 4, плавитель 5, насосы 6 ti 7, компрессоргЕГ 8 и 9, конденсатор 10, теплообменниками 11 -13. На фиг. 2 линией АВ иарбражена кри- ая насыщения фреона-22, а линией СД - |)авновесная гидратная кривая (левее ее су- 1|цествуют газгидраты, правее - нет), точкой ВИТ обозначена верхняя инвириантная точка, в которой существует четыре фазы: жидкий и газообразный агент, вода и газ- гидраты, кроме того на фиг. 2 нанесены следующие точки и линии: точка 1 - образование газовых гидратов; линия 1-2 - дросселирование газовых гидратов; точка 2 - плавление газовых гидратов; линия 2-3 сжатие паров от давления плавления до давления образования газовых гидратов; линия 3-1 - охлаждение паров в кристаллизаторе 1; линия 1-4 - сжатие паров от давления образования газовых гидратов до а&пения конденсации; линия 4-5 - охлаж- ение и конденсация паров хладагента; финия 5-5 - переохлаждение жидкого Хладагента; линия 5-6 - дросселирование :й{идкого хладагента от давления коиден- :;ации до давления гидратообразования; точка 6 - кипение хладагента; линия 6-1 - подогрев паров хладагента в кристаллизаторе 1.

Холодильная установка работает следующим образом.

В кристаллизаторе 1 при давлении ,5 бар и температуре 15°С из воды и фреона-22 образуются газгидраты, а выделяющаяся при этом теплота отводится кипящим в объеме воды хладагентом (тем же фреоном-22) при том же давлении 7,5 бар и температуре 15°С. Газгидрат- ная суспензия (15-20% газгидратов в воде) сливается в водоотделитель 2, где большая часть воды отделяется от газгидратов и иасосом 7 подается опять в кристаллизатор 1, а газгидратная суспензия через дроссельный вентиль 3 поступают в плавитель 5, где поддерживается давление Р2 1 бар. Движущей силой процесса перехода газгидратной суспензии из кристаллизатора 1 в плавитель 5 является разность давлений ,5 бар. В плавителе б газ- гидраты плавятся с выделением воды и паров фреона-22 при температуре О-0,5°С, охлаждая теплоноситель, прокачиваемый через теплообменник 13 плавителя 5. При этом возможен вариант, когда воду, выделяющую0 ся при разложении газгидратов, непосредственно подают на охлаждаемый объект. Из плавителя 5 часть воды насосом 6 подается в теплообменник 11, где переохлаждает хладагент до температуры прнr близительно 14°С, нагреваясь до температуры 12°С, направляется во второй насос 7, куда поступает также вода после водоотделителя 2. После насоса 7 вода поступает в кристаллизатор 1, куда через теплообменник 12 (для снятия перегрева) поступают так0 же пары фреона-22, отсасываемые компрессором 8 из плавителя 5 и сжатый до давления 7,5 бар.

Пары хладагента, образующиеся при кипении вследствие восприятия теплоты гидратобразования в кристаллизаторе I, отсасываются компрессором 9, сжимаются до давления конденсации 12 бар и поступают в конденсатор 10, где конденсируются. Жидкий хладагент из конденсатора 10 через дроссельный вентиль 4, где его давления поQ нижается до 7,5 бар поступает опять в крисиаллизатор 1.

Формула изобретения

Способ получения холода путем.кипения

5 хладагента при пониженном давлении, сжатия образовавщихся паров, их конденсации при более высоком давлении и дросселировании образовавщегося жидкого хладагента, причем хладагент смешивают с водой с образованием газгидратов и отводят теп0 лоту образования газгидратов кипящим хладагентом, а образовавшиеся газгидраты плавят с разделением на хладагент и воду с получением холодильного эффекта, отличающийся тем, что, с целью снижения энерго5 затрат, кипение жидкого хладагента осуществляют непосредственно в объеме воды с одновременным образованием газгидратов, при чем перед плавлением газгидрат дросселируют до давления ниже давления кипения хладагента, а их плавление осущест0 вляют с образованием паров хладагента, которые после отделения от воды сжимают до давления кипения хладагента и до этого же значения давления повышают давление воды.

s

.-U

Изобретение м. б. использовано при охлаждении объектов до т-р, близких к 0°С, в агропромышленном комплексе. Цель изобретения - снижение энергозатрат. Пары, образовавшиеся при кипении хладагента при пониженном давлении, сжимают и затем конЮ /5 20 фиг. г денсируют при более высоком давлении. Образовавшийся жидкий хладагент дросселируют, причем хладагент смешивают с водой с образованием газгидратов и отводят теплоту образования газгидратов кипяш,им хладагентом. Образовавшиеся в кристаллизаторе 1 газгидраты плавят в плавителе 5 с разделением на хладагент и воду с получением холодильного эффекта. Кипение жидкого хладагента осуш,ествляют непосредственно в объеме воды с одновременным образованием газгидратов. Перед плавлением газгидрат дросселируют до давления ниже давления кипения хладагента, а их плавление осуш.ествляют с образованием паров хладагента. Пары после отделения от воды сжимают до давления кипения хладагента и до этого же значения давления повышают давление воды. 2 ил. (О (Л 4:2 со Од 4;: 25 т С SO

Vni.l