Способ получения низких температур Советский патент 1991 года по МПК F25B15/02 

О 00

о

05 0

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к способу получения низких температур с помощью жидкого абсорбента, температура кипения которого близка к температуре кипения хладагента. Целью изобретения является повышение экономической эффективности способа. Поставленная цель достигается тем, что хладагент иЗ затопленного испарителя 3 низкого давления направляют в верхнюю часть вертикально расположенного оросительного дегазатора 4, в котором жидкий хладагент отбирает тепло у движущегося противотоком теплоносителя, испаряется с образованием паров хладагента, причем в направлении течения концентрация и количество хладагента .уменьшаются, а температура кипения возрастает, затем жидкий и парообразный хладагент направляют из оросительного дегазатора 4 в абсорбер 7, работающий при таком же статическом давлении, и растворяют в разбавленном растворе. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. с SS (Л

Изобретение относится к холодиль- ной технике, а именно к усовершенствованному способу получения низких температур с помощью жидкого абсорбента, температура кипения которого близка к температуре кипения хладагента.

Известен способ получения низких температур, согласно которому хладагент вначале направляют в первый испаритель затопленного типа на испарение. Образовавшийся пар вместе с частью жидкого хладагента подают во второй, расположенный горизонтально оросительный теплообменник. Оба теплообменника соединены по линии пара. Выходящие из верхней части оросительного теплообменника пары хладагента вместе с остатками раствора после прохождения ,через дополнительный холодильник возвращают в абсорбер (авторское свидетельство СССР № 495506, кл. F 25 В 15/02, 1971),

Недостатком известного способа является низкая экономическая эффективность .

Известен также способ получения низких температур путем выпаривания крепкого раствора в генераторе с образованием слабого раствора и паров хладагента, очистки последних в вертикальном дегазаторе и конденсации в конденсаторе, последующего кипения ожиженного хладагента в испарителе низкого давления с получением холодильного эффекта и кипения части жидкого хладагента из испарителя в дегазаторе (заявка ФРГ № 2758547, кл. F 25 В 15/02, 1979).

Целью изобретения является повышение экономической эффективности,

Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения низких температур.путем выпаривания крепкого раствора в генераторе с образованием слабого раствора и паров хладагента, очистки последних в вертикальном дегазаторе и конденсации в конденсаторе, последующего кипения ожиженного хладагента в испарителе низкого давления с получением холодильного эффекта и кипения части жидкого хладагента из испарителя в дегазаторе «кипение части жидкого хладагента в дегазаторе осуществляют путем последовательного теплообмена с движущимися противотоком теплоносителем и хладагентом, поступающим

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

из сборника в испаритель, с образованием паров хладагента, а образовавшийся в дегазаторе жидкий и парообразный хладагент в абсорбере, работающем при таком же статическом давлении, растворяют в слабом растворе после генератора.

Кроме того, перед кипением в дегазаторе выравнивают давление хладагента из испарителей, работающих при различных давлениях, в емкости до давления, соответствующего давлению в испарителе низкого давления, а затем поднимают давление хладагента с помощью насоса до давления в дегазаторе, а хладагент перед испарителем низкого давления в дополнительном теплообменнике охлаждают хладагентом из емкости.

Кипение хладагента в дегазаторе может осуществляться путем теплообмена со сторонним теплоносителем.

Переохлаждение хладагента после дегазатора перед испарителем осуществляют в заключительных холодильниках путем теплообмена с парами хладагента после испарителя.

На фиг.1 изображена холодильная и абсорбционная части одноступенчатой абсорбционной холодильной установки; на фиг,2 - то же, трехступенчатой абсорбционной холодильной установкиj на фиг.З - оросительный дегазатор абсорбционной холодильной установки с вмонтированным охлаждающим змеевиком для переохлаждения промывной жидкости деаэрирующего абсорбера.

Данным примером осуществления иллюстрируется работа абсорбционной холодильной установки с исйользова- нием жидкого абсорбента, температура кипения кото рого не очень сильно отличается от температуры кипения хладагента, В качестве рабочей пары используется пара аммиак - вода с разницей в температурах кипения 133°С или монометиламин - вода с разницей в температурах кипения ,106,5°С.

Одноступенчатая абсорбционная холодильная установка содержит сборник 1, холодильник 2, испаритель 3, оросительный дегазатор 4, в который противотоком хладагенту подают теплоноситель 5, выходящий из части 6 установки охлажденным, абсорбер 7, в который подают разбавленный раствор 8 из абсорбера и выводят концентрированный раствор 9 с помощью насоса 10.

При осуществлении способа с помощью трехступенчатой абсорбционной холодильной установки последняя дополнительно содержит емкости 1I, насос 12, теплообменник 13 (фиг.2).

Способ осуществляют следующим образом.

В случае одноступенчатой абсорбционной холодильной установки (фиг.1 хладагент из сборника 1 через дополнительный холодильник 2 подается в испаритель 3, работающий обычно в режиме затопленного испарителя с постоянным уровнем. Из испарителя 3, и места на границе раздела фаз, расположенном на возможно более удаленном расстоянии от места ввода хладагента, часть хладагента выводится из контура и направляется в оросительный дегазатор 4. В оросительном дегазаторе 4 выводимый из контура хладагент стекает в виде пленки сверху вниз, При этом количество его и концентрация непрерывно уменьшаются, а температура кипения возрастает. Холодильный теплоноситель 5 подается в оросительный дегазатор 4 противотоком хладагенту. При своем движении снизу вверх он охлаждается. В испарителе 3 происходит обычный теплообмен между хладагентом и холодильным теплоносителем 5, в результате чего последний выходит из этой части установки 6 охлажденным. Если температура поступающего в верхний теплообменный регистр оросительного дегазатора 4 холодильного теплоносителя достаточно низка, то в нижнем теплообменном регистре оросительного дегазатора 4 можно осуществлять предварительное охлаждение хладагента, поступающего из сборника 1 в испаритель 3, или проводить переохлаждение другого холодильного теплоносителя.

Жидкий остаточный раствор из нижней части оросительного дегазатора 4 подается в соответствующий абсорбер 7 с естественным градиентом. Одновременно в абсорбер 7 подаются выходящие из точки, расположенной над нижним теплообменным регистром оросительного дегазатора 4, а его верхней части, а также из испарителя 3 после прохождения через конечный холо) з 10

6366606

дильник 2 пары хладагента, жидкий остаточный раствор и пары хладагента растворяются в подаваемом в абсорбер 7 разбавленном растворе 8 и в виде концентрированного раствора 9 выводятся из абсорбера с помощью насоса 10.

В трехступенчатой абсорбционной холодильной установке (фиг.2) процесс вывода из контура части хладагента в принципе осуществляется таким же образом и поэтому ниже будут рассмотрены лишь особенности работы многоступенчатой установки,

Из всех затопленных испарителей 3, 3( выводится достаточное количество хладагента, который собирается в емкости 11, статическое давление в которой равно давлению в испарителе 3, работающем при низком давлении, С помощью насоса 12 хладагент из емкости 11 подается при увеличении давления до соответствующей величины в оросительный дегазатор 4, 25 Оросительный дегазатор 4 работает при таком же давлении, как и испаритель ступени максимального давления. Подаваемый в него выводимый из контура хладагент предварительно прохо- цит через теплообменник 13, в котором происходит переохлаждение хладагента, поступающего в испаритель 3 низкого давления.

В верхнем теплообменном регистре оросительного дегазатора так же, как и в одноступенчатой установке, хладагент испаряется из стекающей вниз жидкой пленки, охлаждая при этом хо20

30

35

0

лодильныи теплоноситель от состояния 5 до состояния б . Кроме того, хладагент из емкости 1 в случае необходимости МОУСНО переохлаждать в нижнем тгплообменном регистре оросительного дегазатора 4. После выхода

пода- он дополнительно охлаждается в заключительных холодильниках 2 и ..

Остаточный раствор из нижней части оросительного дегазатора 4 вместе с выходящими из верхней его части парами хладагента растворяется в поступающем в абсорбер 7 высокого давления растворе (предварительно он 5 в виде разбавленного раствора 8 подается в абсорбер 7 низкого давления, а затем в абсорбер 7, где происходит его насыщение. Из абсорбера 7 высокого давления выходит концентрирован5 хладагента из дегазатора перед чей его в испарители 3 и 3

0

ный раствор 9. Транспортировка раствора осуществляется с помощью насосо

10,10 и 10й .

По предпочтительному варианту осуществления изобретения в соответствии с фиг.З в оросительном дегазаторе А, над его верхним теплообмен- ным регистром, имеется охлаждающий змеевик 14, в котором происходит переохлаждение промывного раствора 15 для промывки газов, выходящих из деаэрирующего абсорбера.16. При этом в качестве хладагента в охлаждающем змеевике 14 используется отводимый из затопленного испарителя хладагент, который собирается в емкости

11,транспортируется с помощью насоса 3 2 и отбирает в теплообменнике 13 тепло у хладагента, переохлаждая его при этом. Остаточный раствор таким же образом, как и в случае уста- новки, изображенной на фиг.-l, вместе с парами хладагента, выходящими из

оросительного дегазатора 4, растворя- 25 ние хладагента с помощью насоса до ется в подаваемом в абсорбер 7 разбавленном растворе 8, В результате из абсорбера 7 выходит концентрированный раствор.

давления в дегазаторе, а хладагент перед испарителем низкого давления дополнительном теплообменнике охлаж дают хладагентом из емкости.

Формула изобретения

1, Способ получения низких температур путем выпаривания крепкого раствора в генераторе с образованием ела- - бого раствора и паров хладагента, очистки последних в вертикальном дегазаторе и конденсации в конденсаторе, последующего кипения сжиженного хладагента в испарителе низкого дав- Q ления с получением холодильного эффекта и кипения части жидкого хладагента из испарителя в дегазаторе, отличающийся тем, что,кипение части жидкого хладагента в дегазаторе осуществляют путем последовательного теплообмена с движущимися противотоком теплоносителем и хладагентом, поступающим из сборника в -.

испаритель, с образованием паров

хладагента, а образовавшиеся в дегазаторе жидкий и парообразный хладагенты в абсорбере, работающем при таком же статическом давлении, раст5 воряют в слабом растворе после генератора.

0 хладагента из испарителей, работающих при различных давлениях, в емкости до давления, соответствующего давлению в испарителе низкого давления, а затем поднимают давле-

ние хладагента с помощью насоса до

давления в дегазаторе, а хладагент перед испарителем низкого давления в дополнительном теплообменнике охлаждают хладагентом из емкости.

ю