Холодильный агент Советский патент 1989 года по МПК C09K5/04 

1

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к холодильным агентам, предназначенным для работы преимущественно в испарителе нижнего каскада двухкаскадной дроссельной регенеративной установки при давлении нагнетателя 0,6-1,0 МПа для получения температур охлаждения (-90)- -(-120)°С.

Цель изобретения - повышение термодинамической эффективности цикла.

Хладагент готовят объемным способом путем смешивания чистых компонентов, хранящихся в отдельной таре. Примеры составов хладагента и экспериментальные данные КПД термодинамического цикла, полученные при испытании двухкаскадной холодильной установки, приведены в таблице. Нижний каскад работает на хладагенте согласно примерам 1-13, верхний каскад - на хладоне 12.

Как видно из таблицы, наилучшие параметры имеет хладагент по примеру 7 состава, об.%: хладон 14 30; этан 25; хладон 12 45, который

обеспечивает при давлении нагнетания 1,0 МПа КПД 18,5%.

Процентное содержание компонентов выбирают, исходя из требований получения в испарителе температуры (-90)-(-120)СС при давлении нагнетания 0,6-1,0 МПа с максимальным КПД. В соответствии с этими требованиями введения хладона 14 в количестве менее 20 об.% не обеспечивает необходимую температуру охлаждения, а в количестве более 40 об.% уменьшает КПД цикла и приводит к необходимости увеличить давление нагнетания. При содержании этана в количестве менее 20 об,% уменьшается КПД цикла, а при содержании его более 40 об.% повышается температура охлаждения. При содержании хладона 12 в количестве менее 30 об,% уменьшается КПД цикла и растет давление нагнетания, при его содержании более 50 об.% повышается температура охлаждения.

По сравнению с известным предлагаемый хладагент обладает более высокой термодинамической эффективного

(Л

с

Ј

1 |

si

ОЭ

J1477733

стьго при температуре охлаждения (-90)-(-120)°С, так как не требует понижения давления в испарителе ниже атмосферного, что влечет понижение объемной холодопроизводительности цикла, а также может привести к подсосу воздуха из атмосферы. Как показали испытания известного хладагента, для получения температуры (-90)- -(-120)°С необходимо поддерживать в испарителе давление 0,07-0,05 МПа, при этом удельная объемная холодопро- изводительность цикла составляет

1-0,5 Вт/нмэ в час, КПД 3-5%. Кроме того, хладон 13В1 не обладает термоустойчивостью при температурах испарителя 150-200°С, в связи с чем известный хладагент не может быть применен в испытательных камерах тепла и холода.

Введение в состав хладагента хла- дона 14, имеющего более низкую нормальную температуру кипения, чем ком15

20

понентов известного хладагента, но увеличение содержания хладона 12, имеющего наибольший изотермический эффект дросселирования, и использование этана в качестве промежуточного компонента, подохлаждающего хладон 14 и понижающего таким образом температуру начала дросселирования, позволяет получить изотермический дроссель эффект всей смеси выше, чем у известного хладагента и обеспечить высокую термодинамическую эффективность цикла в диапазоне температур охлаждения (-90)-(-120)°С при давлении нагнетания до 1,0 МПа, в результате чего обеспечивается работа нижнего каскада дроссельного регенеративного двух- каскадного цикла с КПД 16-18,5%.

Формула изобретения Холодильный .агент для нижнего каскада двухкаскадного дроссельного регенеративного цикла, включающий этан

поненты известного хладагента, позво- 25 и хлад011 12, отличающийся

ляет получить в испарителе температуру (-90)-(-120)°С при давлении в испарителе 0,12-0,18 МПа, что исключает подсос воздуха, а также повышает удельную объемную холодопроизво- дительность цикла. Хладон 14 по изотермическому/ эффекту дросселирования уступает дроссель-эффекту ком

0

понентов известного хладагента, но увеличение содержания хладона 12, имеющего наибольший изотермический эффект дросселирования, и использование этана в качестве промежуточного компонента, подохлаждающего хладон 14 и понижающего таким образом температуру начала дросселирования, позволяет получить изотермический дроссель- эффект всей смеси выше, чем у известного хладагента и обеспечить высокую термодинамическую эффективность цикла в диапазоне температур охлаждения (-90)-(-120)°С при давлении нагнетания до 1,0 МПа, в результате чего обеспечивается работа нижнего каскада дроссельного регенеративного двух- каскадного цикла с КПД 16-18,5%.

Формула изобретения Холодильный .агент для нижнего каскада двухкаскадного дроссельного регенеративного цикла, включающий этан

тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности цикла, он дополнительно содержит хладон 14 при следующем соотношении компонентов, об.%:

Хпадон 1230-50

Этан20-40

Хладон 1420-40

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к холодильным агентам, предназначенным для работы в испарителе нижнего каскада двухкаскадной дроссельной регенеративной установки при давлении нагнетания 0,6-1,0 МПа для получения температур охлаждения (-90)-(-120)°С. Целью изобретения является повышение термодинамической эффективности цикла. Для достижения указанной цели применяют хладагент следующего состава, об.%: хладон 12 30-50, этан 20-40, хладон 14 20-40. 1 табл.