Гелиоабсорбционный термотрансформатор Советский патент 1992 года по МПК F25B15/06 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к гелиоабсорбционным термотрансформаторам.

Известен гелиоабсорбционный трансформатор, состоящий из генератора, включающего солнечный нагреватель и воздушный десорбер, абсорбер, испаритель, регенеративный теплообменник, накопитель раствора, сборник кристаллогидратов, дополнительный теплообменник, установленный в сборнике кристаллогидра- той, баки-сборники холодной и теплой воды и запорно-регулировочную арматуру с насосами. В качестве рабочих веществ используют водные растворы хлористого и бромистого лития.

При работе гелиоабсорбционного термотрансформатора в десорбере происходит постоянное удаление растворителя рабочего вещества - воды в атмосферу. При этом в устройстве отсутствуют элементы для поддержания постоянства иьтервала или зоны

рабочих концентраций, что приводит в итоге к полному удалению растворителя через десорбер и невозможности дальнейшей эксплуатации термотрансформатора.

Цель изобретения - повышение надежности работы за счет поддержания постоянства концентрации рабочего раствора в термотрансформаторе.

Для достижения этой цели гелиоабсорбционный термотрансформатор снабжен линией подвода воды к всасывающему патрубку циркуляционного насоса абсорбера, содержащий двухходовой регулирующий вентиль сдатчиком концентрации рабочего раствора, причем датчик концентрации раствора расположен в накопителе.

На чертеже представлен гелиоабсорбционный термотрансформатор.

Термотрансформатор содержит генератор, состоящий из солнечного нагревателя 1 и воздушного десорбера 2, размещенных в одном корпусе абсорбера 3 и испарителя 4.

V, XI

00

О1

растворный регенеративный теплообменник 5 оросительного типа, накопитель б,4 ороситель 7. водяной охладитель 8, сборник 9 кристаллогидратов соли, теплообменник 10, установленный в нижней части сборника 9 кристаллогидратов, баки-сборники холодной 11 и теплой 12 воды, подключенные к теплообменнику 10 при помощи регулирующего устройства, состоящего из датчика 13 температуры, исполнительного механизма 14 и трехходовых вентилей 15 и 16. Термо- трансформатср содержит насосы 17 и 18, потребители 19 и 20 холода и тепла, вентили 21-24, обратный клапан 25 и регулятор 26 уровня раствора в накопителе.

Кроме того, ГАТ содержит регулятор концентрации 27, двухходовой вентиль 28, установленный на линии 29 подвода воды ко всасывающему патрубку циркуляционного насоса 17 абсорбера 3. Регулятор концентрации 27 расположен в накопителе 6.

Гелиоабсорбционный термотрансформатор работает следующим образом.

В дневное время, когда интенсивность солнечной радиации максимальна, пары хладагента, образующиеся в испарителе 4, поглощаются под вакуумом в абсорбере 2 водосолевым раствором, концентрация которого при этом снижается, Слабый раствор из абсорбера 3 насосом 17 через открытый вентиль 22 подается в теплообменник 5, где Подогревается крепким раствором и направляется в солнечный нагреватель 1 для подогрева. Горячий раствор подается в воздушный десорбер 2, где происходит его упаривание. Образующийся крепкий раствор через обратный клапан 25 подается через ороситель 7 на наружную поверхность регенеративного теплообменника 5, где охлаждается слабым раствором. Затем происходит доохлаждение крепкого раствора на поверхности водяного охладителя 8 до температуры начала кристаллообразования. Кристаллы скапливаются в сборнике 9 кристаллов. Жидкий насыщенный раствор стекает через отверстия, выполненные в сборнике 9 кристаллов в нижнюю часть накопителя 6, откуда через регулятор 26 уровня подается в абсорбер 3.

При наступлении процесса кристаллизации происходит поглощение или выделение теплоты. При этом при поглощении теплоты температура кристаллогидрата снижается и температурный датчик, установленный в нижней части сборника 9 кристаллогидратов соли, дает сигнал на исполнительный механизм 14, который при помощи трехходовых вентилей 15 и 16 подключает теплообменник 10 к баку-сборнику 11 холодной воды. В случае выделения теплоты в процессе образования кристаллогидрата его температура повышается и регулирующее устройство подключает теплообменник 10 к баку-сборнику 12 теплой воды. При прекращении кристаллизации температура в сборнике кристаллогидрата становится равной температуре раствора (для растворов LiCI-HaO и LiBr-H20 примерно 35-40°С), и датчик 13

0 температуры выдает сигнал на исполнительный механизм 14, который при помощи вентилей 15 и 16 отключает теплообменник 10 от баков-сборников холодной 11 и теплой 12 воды,

5 При снижении уровня солнечной радиации прекращается подача раствора из абсорбера 3 в гелиогенератор (вентиль 22 закрыт), он направляется в ороситель 7 (вентиль 21 открыт) накопителя 6, где растворя0 ет кристаллогидрат соли, находящийся в сборнике 9. Раствор укрепляется и через регулятор 26 уровня направляется в абсорбер 3,

При растворении кристаллогидрата вы5 деляется или поглощается теплота растворения. Температура в сборнике 9 кристаллогидрата соли становится выше или ниже средней температуры раствора. Датчик 13 температуры выдает сигнал на

0 исполнительный механизм 14, который в зависимости от значений температуры подключает теплообменник 10 к баку-сборнику холодной воды 11 или теплой 12. При растворении всех кристаллов в сборнике кри5 сталлогидрата устанавливается средняя температура раствора, и исполнительный механизм 14 отключает теплообменник 10 от баков-сборников 11 и 12.

При падении концентрации крепкого

0 раствора отключаются насосы 17 и 18. Термотрансформатор не работает. Теплохла- доснабжение потребителей осуществляется из баков-сборников 11 и 12 (вентили 23 и 24 открыты).

5 При постоянной работе десорбера 2 из последнего постоянно отводятся пары влаги в атмосферу. Это приводит к постоянному росту концентрации рабочего раствора во всех элементах термотрансформатора. При

0 достижении критической концентрации раствора в накопителе 6 с датчика 27 идет сигнал на двухходовой регулирующий вентиль 28, который открывается и обеспечивает подачу воды на всас циркуляционного

5 насоса 17 по линии 29. Контур циркуляции насоса 17 при этом проходит через вентиль 21 и ороситель 7. После достижения рабочей концентрации раствора в накопителе 6 по сигналу датчика 27 вентиль 28 отключает

воду в линии 29.

Поддержание постоянной концентрации рабочего раствора обеспечивает неиз- менность рабочих характеристик гелиоабсорбционного термотрансформатора, т.е. обеспечивает его надежность работы.

Формула изобретения

Гелиоабсорбционный термотрансформатор, содержащий генератор, обогреваемый солнечной энергией, размещенные в одном корпусе абсорбер и испаритель, теплообменник-регенератор, установленный на линиях крепкого и слабого растворов, накопитель части крепкого растьора после генератора, ороситель, подключенный к линии крепкого раствора после генератора и размещенный в верхней части накопителя,

водяной охладитель, сборник кристаллогидратов соли, в котором поярусно сверху вниз размещены теплообменник-регенератор оросительного типа и водяной охлздитель, и баки холодной и теплой воды, причем в нижней части сборника кристал- лоагрегатов соли под водяным охладителем дополнительно установлен теплообменник, соединенный с баком по0 средством регулирующего устройства, о т- личающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, термотрансформатор снабжен линией подвода воды к всасывающему патрубку циркуляционного

5 насоса абсорбера с установленным на ней двухходовым регулирующим вентилем и датчиком концентрации раствора, расположенным в накопителе и подключенным к вентилю.

Использование, изобретение относится к холодильной технике. Сущность изобретения: для повышения надежности работы ге- лиоабсорбционного термотрансформатора за счет поддержания постоянства концентрации он снабжен линией подвода воды к всасывающему патрубку циркуляционного насоса абсорбера с двухходовым регулирующим вентилем и датчиком концентрации раствора, расположенным в накопителе и соединенным с вентилем. В термотрансформаторе будет поддерживаться постоянная концентрация рабочего вещества за счет того, что, сколько растворителя будет удалено из десорбера, столько же его поступит через двухходовый вентиль на всасцир куляционного насоса абсорбера Количество подпитки регулируется с помощью датчика концентрации. 1 ил.