Генератор абсорбционно-диффузионного холодильного агрегата Советский патент 1991 года по МПК F25B15/10 

Фю.1

Изобретение относится к холодильной , а именно к генераторам абсорбци- CJHHO диффузионных холодильных агрега- гов

Известен генератор абсорбционно- дкФФузионного холодильного агрегата, в котором термосифон расположен внутри пек гификационной колоны. При этом нагрев богатого раствора в термосифоне происходит через рубашку из бедного раствора, который омывает электронагре- уатепь. При такой схеме нагрева крепкого астгзопа в термосифоне, значительная мен-, электроэнергии расходуется на на- печ бедного раствора, чем значительно учудшэет окопомичность всего агрегата.

Нескопько снизить потребление электроэнергии удалось в генераторе, в котором нагреватель им°ет непосредственно тепловой контакт с. термосифоном. Однако и в ганном генераторе корпус нагревателя окружен объемом со слабым раствором, расходуя электроэнергию на прогрев последнего.

Наиболее бпизким по техническому решению является схема генератора из нового поколения збсорбционно-диффузионных холодильников. В таком генераторе элект- poi-af ревзгель помещен в жаровой стакан, - оторый имеет непосредственный тепловой контакт с термосифонным насосом, запол- riPtirfbiM крепким раствором. Сам генератор полностью помещен в слой теплоизоляции, Недостатком известных типов генератора явпяегсл низкая эксплуатационная надежность и высокое удельное лнергопотребление при отклонениях абсолютных значений напряжений в сети пита- ни5 нагреватеп - от номинальной величины Проведенные исследования показали, чтс температура термосифонного насоса лчнейпо возрастает с увеличением мощности, иыделяе ой на электронагревателе в пределах допустимых отклонений напряже- 1«я сети ( 15% и 10%) от номинального ,эчеиия (220 S). При напряжении в сети, про u/шзющгм номинальное значение, температура сгенки термосифона повышается до 90 205°С, в связи с чем скорость корро- з-w (ермосифонночэ насоса увеличивается ь два раза, а ресурс холодильника резко уменьшается. При этом также происходит перегрез крепкого раствора, циркулирующего через термосифонныи насос генерато- о, что вызывает нарушение стабильной рабхлгы всего холодильного агрегата, а при длительном таком режиме может вообще Бывегли его из строя. Кроме того, опреде- . энная част ь теплового потока от повышенно .id p TbiA 11ьсгей генератора проходит

через слой теплоизоляции и рассеивается в окружающей среде в виде тепловых потерь. При пониженном значении напряжения мощность теплового потока к крепкому раствору уменьшается, что вызывает недогрев последнего и соответственно недостаточную холодопроизводительность агрегата. Таким образом, отклонение напряжения от номинального значения приводит к наруше0 нию стабильности работы холодильного агрегата, за счет чего увеличивается его удельное энергопотребление и снижается надежность работы.

Целью изобретения является повыше5 ние эксплуатационной надежности в работе генератора холодильного агрегата и снижение его удельного энергопотребления за счет стабилизации подвода тепловой мощности от электронагревателя к термосифон0 ному насосу при колебаниях абсолютного значения напряжения отноминальной величины в сети переменного тока.

Поставленная цель достигается за счет того, что в генераторе абсорбциоино-диф5 фузионного холодильного агрега га электро- нагреватель с прилегающим к нему участком термосифонного насоса помещены в герметичную камеру, находящуюся в теплоизоляции и заполненную теплоаккумули0 рующей средой, подвергающейся обратимому фазовому прекращению при температуре, равной температуре стенки термосифонного насоса, соответствующей номинальному значению напряжения пита5 ния электронагревателя, обеспечивающему стабильную работу холодильного агрегата, причем стенки камеры выполнены из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, а внутренняя поверхность

0 камеры имеет низкую степень черноты.

Известно, что тепловые аккумуляторы на основе фазового перехода заряжается и разряжается при постоянной температуре - температуре фазового превращения запол5 уяющей их теплоаккумулирующей среды. Использование этого свойства в предлагаемой конструкции генератора позадляет как накапливать избыточную тепловую мощностью, выделяемую на нагревателе при уве0 личении напряжения в сети по сравнению с номинальной величиной, так и отдавать ее циркулирующему в системе крепкому раствору при падении величины напряжения. Известно также, что теплопроводность

5 веществ, используемых в качестве тепловых аккумуляторов на основе фазоыых переходов, находящихся в затвердевшем и расплавленном состоянии различна. Так например, при затвердевании парафина его коэффициент теплопередачи уменьша

ется в течение 15 мин от 247,55 до 32,16 Вт/м °С и в дальнейшем его значение остается практически постоянным. На основе этого можно считать, что в расплавленном состоянии вещество такого теплового аккумулятора будед хорошим проводником теп- лового потока от нагревателя к термосифону, а в затвердевшем виде - теп- лоизолятором. Для того, чтобы уменыиить радиационные тепловые потери от нагретых частей генератора в окружающую ере ду и одновременно интенсифицировать передачу тепла со стороны нагревателя к термосифону теплоаккумулирующая среда размещена в камере, стенки которой выполнены из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, а внутренняя поверхность имеет низкую степень черноты.

На фиг, 1 схематично изображен генератор абсорбционно-диффузионного холодильного агрегата, поперечное сечение; на фиг 2 - отличительная часть генератора, поперечное сечение; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Генератор абсорбцией ио-диффузион- ного холодильного агрегата содержит электронагреватель 1, имеющий тепловой контакт с трубкой термосифонного насоса 2 Генерэюо заполнен крепким раствором (не покйззно) и защищен от теплообмена с окружающей средой слоем 3 теплоизоляции. Электронагреватель 1 с учас;ком термосифонного насоса 2 помещены в герметичную камеру 5, заполненную тепло- аккумулирующей средой 4, подвергающейся обратимому фазовому превращению при температуре, равней температуре стенки термосифона 2, соответствующей номинальному значению на фяжения питания электронагревателя, обеспечивающего стабильную работу холодильного агрегата В качестветеплоаккумулирующей среды 4 может быть использована эвтектическая смесь К, Na/МОз (50%) N02 (40%), температура плавления которой patina 195°C при условии, чтотемператуоа термосифонного насоса 2 на участке электронагревателя 1 равна 180-1Э5°С, что обеспечивает стабильную работу абсорбционных эодсаммиачных холодильных машин. Камера 5 выполнена из материала с высоким коэффициентом теплопроводности. Внутренняя поверхность камеры 5 имеет низкую степень черноты. Таким материалом дл камеры 5 может служить алюминий с полированной внутренней поверхностью.

Генератор абсорбционно-диффузионного холодильного агрегата работает следующим образом.

При подаче на электронагреватель 1 питания, он разогревается, отдавая тепло трубке термосифонного насоса 2 и циркули рующему через него крепкому раствору 5 При достижении напряжением номинального значения температура стенки термосифона 2 достигает значения температуры фазового превращения теплоаккумулирующей среды 4, Дальнейшее увеличение на- 0 пряжения не вызывает повышение температуры термосифонного насоса 2, а избыточная мощность теплового потока, выделяемая на электронагревателе 1, идет на заряд теплового аккумулятора 4. В рас5 плавленном состоянии за счет повышенной теплопроводности теплоаккумулирующая среда 4 улучшает передачу тепла от электронагревателя 1 к трубке термосифонного насоса 2, поскольку как съем, так и подвод

0 тепла происходит по всей поверхности теп- лообменных узлов генератора, помещенных в камеру 5 (в отличие от прототипа, где теплообмен осуществляется лишь по линии контакта электронагревателя с трубой тер5 мосифона). Камера 5 имеет внутреннюю поверхность с малой степенью черноты за счет чего значительная часть радиационной составляющей теплового потока от нагретых частей генератора отражается от внут0 ренней поверхносги камеры 5 и не рассеивается в окружакщей среде, а остается аккумулятора 1 При падении напряжения в сети ниже номинального значения соответственно уменьшается тепло5 вой поток от электронагревателя 1 к термосифонному насосу 2, не температура последнего не понижается поскольку начинает разряжаться тепловой аккумулятор 4, При разряде термоаккумулирующая среда 4

0 затвердевает и ее теплопроводность ухудшается. Для облегчения теплопередачи со стороны расположения нагревателя 1 к термосифонному насосу 2 тепло передается за счет теплопроводности стенки камеры 5, Та5 ким образом, при отклонениях напряжения от номинального значения в сети питания электронагсевателя 1 будет происходить заряд-разряд теплового аккумулятора 4 при стабилизации температуры кипения креп0 кого раствора е термосифонном насосе 2 генератора, а значит и стабилизация работы всего холодильного агрегата, что повышается его надежность и снижается удельное потребление электроэнергии

5Предлагаемое устройсч во сохраняет работоспособность при использовании в качестве нестационарного источника теплового потока не только электронагревателя но также к горелки на газовом или жидком топливе, использовании солнечной тепловой

энергии или гепла отходящих газов и т.п. Причем, чем больше амплитуда отклонения мощности теплового потока от номинальной величины, тем эффективней работа генератора.

Формула изобретения Генератор абсорбционно-диффузион- ного холодильного агрегата, содержащий расположенные в теплоизоляции электронагреватель с термосифонным насосом, установленные с возможностью обеспечения теплового контакта, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе и снижения удельного энергопот0

5

ребления агрегата за счет стабилизации подвода тепловой мощности от электронагревателя к термосифонному насосу при пе- ременных сетевых нагрузках, электронагреватель с прилегающим к нему термосифонным насосом помещены в дополнительно установленную герметичную камеру с теплоаккумулирующим веществом, температура плавления которого соответствует температуре стенки термосифонного насоса при номинальном напряжении питания электронагревателя, при этом стенки камеры выполнены из теплопроводного материала с лучеотражаю- щей внутренней поверхностью,

Изобретение относится к холодильной технике Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности работы генератора абсорбционно-диффузионных холодильных агрегатов (ГАДХА) и снижение его энергопотребления за стабилизации подвода тепловой мощности от электронагревателя к термосифонному насосу при переменных сетевых нагрузках. Это достигается тем, что в ГАДХА, расположенном в слое теплоизоляции 3 и содержащем электоонагреватель 1 и термосифонный насос 2, имеющие между собой тепловой контакт, установлена герметичная камера 5 с теплоаккумулирующим веществом с температурой плавления, соответствующей температуре стенки насоса 2 при номинальном напряжении питания электронагревателя При этом в камере 5 размещены электрона - реватель 1 и насос 2, а стенки камеры 5 выполнены из теплопроводного материала с лучеотражающей внутренней поверхностью. 3 ил |СЛ С

Фм.1

fl-fl

Фив.З