Рабочее вещество сорбционных холодильных машин Советский патент 1990 года по МПК C09K5/10 

(Л

с

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к рабочим веществам сорбционных холодильных машин. Целью изобретения является снижение энергетических затрат на разделение компонентов. Поставленная цель достигается за счет использования рабочего вещества, содержащего этилацетат и трансформаторное масло при следующем соотношении компонентов, мас.%: этилацетат 5,45 - 94,55, трансформаторное масло 5,45 - 94,55. 2 табл.

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к рабочим веществам сорбционных холодильных ма- 0шн, служащих для получения холода с помощью эндотермического смешения жидкостей без изменения их агрегатного состояния.

Цель изобретения - снижение энергетических затрат на разделение компонентов .

Пример 1. Смесь заданного соотношения компонентов составляют при зарядке рабочего вещества в холодильную машину. Например, для получения 100 кг смеси с содержанием 45 мас.% этилацетата 45 кг обезга- женного этилацетата вводят в холодильную машину, затем 55 кг трансформаторного масла. Перемешивание происходит при пуске холодильной машины.

Используют этилацетат с т. кип. 77°С и трансформаторное масло. Температуру кипения определяют следующим образом. 150 г трансформаторного масла в сосуде из жаропрочного стекла помещают в сушильный шкаф и постепенно поднимают температуру. Температуру фиксируют ртутным термометром, нижний конец которого помещен в сосуд с трансформаторным маслом, верхт ний - выведен через верхнее отверстие в сушильном шкафу. За температуру кипения трансформаторного масла принимают температуру начала кипения трансформаторного масла: С.

Интегральную теплоту смешения компонентов измеряют экспериментально. Компоненты перед смешением очищают от растворенных в них газов и термо- статируют до достижения одинаковых температур.

ел 1

со & to

W

1

Интегральную теплоту смешения определяют по формуле:

С с/и Ше/и t + С к т к 3t

m

Q ы + Q к

см

m

см

де Н - интегральная теплота смешения смеси этилацетат - трансформаторное масло, кДж/кг;

С, - теплоемкость смеси, кДж/(кгтрад);

тйм - масса смеси, кг;

ut - падение температуры в результате смешения этилаце- тата с трансформаторным маслом, °С;

Clfc - теплоемкость калориметра, кДж(кг- град);

m K - масса калориметра, кг; Тепловой коэффициент оценивают о соотношению:

/)Н

г пар + R рек 100 ту

аТ

ДН -4Т

г;;;щ тго7

где с - тепловой коэффициент -смеси;

дН - интегральная теплота сме- тения при определенной , концентрации компонентов, кДж/кг;

4 Т - разность температур кипения компонентов, °С; г nap теплота парообразования компонента, температура кипения которого минимальна.

Для сравниваемых смесей г ар эти ацетат 360,1 кДж/кг,

В табл. 1 приведены составы рабочих веществ и их характеристики: интегральные теплоты смешения и тепловые коэффициенты.

799234

При Н 1 кДж/кг сорбщюнная холодильная машина не вырабатывает холода для внешнего потребителя (работает только на потери в окружающую среду). Поэтому за диапазон соотношений принят диапазон 5,45 - 94,55 мас.%. Диапазон 40-60 мас.% этилацетата определен максимальной

IQ теплотой смешения в пределах 10 - 11,47 кДж/кг.

В табл. 2 приведены сравнительные - характеристики компонентов известного и предлагаемого рабочих веществ.

jj Таким образом, разность температур кипения компонентов предлагаемой смеси составляет 123°С, что почти в 25 раз больше, чем у известной, что приводит к существенному сниже2Q нию энергетических затрат на разделение компонентов. Тепловой коэффициент предлагаемого состава в 6 раз выше, чем у известного. Дополнительным эффектом смеси этилацетат 25 трансформаторное масло является

обеспечение его использования в холодильных машинах с насосной системой циркуляции (насос может быть шестеренчатым) и в компрессорно- сорбционных машинах. Экономический эффект достигается также снижением стоимости рабочего вещества путем замены иэопропилового спирта.

30

Формула изобретения

Рабочее вещество сорбционных холодильных машин, включающее этилацетат, отличающееся тем, что, с целью снижения энергетических затрат на разделение компонентов, оно содержит трансформаторное масло при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Этилацетат

5,45-94,55

Трансформаторное

масло5,45-94,55

ание комов, мас.%

Трансформа-торное масло

m

С«

кг

m трансформаторного масла, кг

5

98,2

96,6

95,8

94,6

94,55

50,0

5,45

5,4

3,9

1,6

0,9

84,7 85,3 80,4 86,2 86,0 65,0 90,4 91,3 87,7 90,5 91,4

83,17

82,40

77,02

81,2

81,31

32,50

4,93

4,01

3,42

1,45

0,82

Известный

Таблица 2

ХарактеристикаЭтилацетат Изопропи- Трансформаловый спирт торное масло

Температура плавления, °С-82,6-89-45

Температура кипения, °С77,082,5200

Теплоемкость,

кДж(кг.град)1,913 2,834 1,71

Составитель Н.Куцева Редактор Н.Яцола Техред Л.Олийнык Корректор М. Шароши

Заказ 1991Тираж 561Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Зон

кДж

QM кДж

«I

кДж/кг

V

-,

9,22 15,48 29,17 46,92 57,73 435,3 63,97 49,57 28,64 13,14 6,33

5,12 8,54 17,07 25,63 31,58 310,06 33,29 25,58 15,39 6,83 3,41

0,17 0,28 0,57 0,84 1,04 11,47 1,07 0,82 0,50 0,22 0,11 /-20,80

0,00026

0,00043

0,00087

0,00129

0,00160

0,0175

0,0016

0,00125

0,00076

0,00034

0,00017