Адсорбционный тепловой насос Советский патент 1993 года по МПК F25B17/08 F25B27/00 F24J2/04 

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к холодильным и морозильным установкам, работающим от альтернативных возобновляемых источников энергии.

Целью изобретения является снижение тепловой инерционности и повышение надежности реактора адсорбционно-десорб- ционного типа и интенсификация теплообмена в конденсаторе.

На фиг. 1 показан адсорбционный тепловой насос, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1.

Адсорбционный тепловой насос содержит реактор адсорбционно-десорбционно- го типа 1 цилиндрической формы, по центру которого располагается гидравлический контур 2, являющегося осью объемных сеток 3 цилиндрической формы на плоском поддоне 4, обеспечивающего достаточную скорость теплоотдачи от гранул адсорбента 5, расположенного в полостях объемных сеток 3 на поддоне 4, по внешнему контуру которых крепится ограничивающая сетка 6, а также конденсатор в виде радиально-вер- тикальных ребер 7 по внутренней поверхности реактора 1, связанных друг с другом цилиндрическим кольцом 8 в верхней и нижней части реактора 1, связанного суживающимся горлом 9 с испарителем 10 в форме цилиндрического бака, через который проходит оребренный гидравлический контур.

Реактор 1 имеет цилиндрическую форму, выполнен из стали Ст.З, что обеспечивает компактность системы, ее воздухонепроницаемость и надежность. Гидравлический контур 2 приваривается к корпусу реактора 1. Адсорбент 5 может быть цеолитом NaX или СаХ, или солью - хлорид кальция. В качестве хладагента в испарителе 10 используются пары воды. Объемные сетки 3 насаживаются на гидравлический контур 2. к которому приваривается плоский поддон 4, являющийся основанием объемных сеток 3, что обеспечивает необходимую интенсификацию теплопередачи от гранул адсорбента 5 к теплоносителю в гидравлическом контуре 2, а также необходимое время прогрева адсорбента 5. По внешнему контуру объемных сеток 3 на плоском поддоне 4 крепится ограничивающая сетка 6, после чего происходит засыпка адсорбента 5 в полости объемных сеток 3 до плоского поддона 4, ограниченных сеткой .6. Конденсатор имеет вид радиально-вертикальных ребер 7, приваренных и внутренней поверхности реактора 1 и к цилиндрическим кольцам 8 в верхней и нижней части реактора 1 для обеспечения интенсивного теплообмена. Испаритель выполнен в виде цилиндрического бака с оребренным гидравлическим

контуром приваривается к реактору 1 через суживающееся горло 9.

Работа адсорбционного теплового насоса происходит в два этапа.

ПЕРВЫЙ ЭТАП. Пары адсорбата, например, воды подаются из испарителя 10 в реактор адсорбционно-десорбционного типа 1 и поглощаются гранулами адсорбента 5. При этом в слое адсорбента 5 выделяется

теплота адсорбции, передаваемая от гранулы к грануле, к объемным сеткам 3 на плоском поддоне 4, ограничивающей сетке 6, к теплоносителю в гидравлическом контуре 2, используемая для нужд потребителя.

ВТОРОЙ ЭТАП. Теплота от теплоносителя внешнего источника теплоты передается через гидравлический контур 2 объемным сеткам 3 на плоском поддоне 4, ограничивающей сетке 6 и гранулам адсорбента 5. При

этом происходит десорбция паров воды, которые конденсируются на внутренней поверхности реактора 1, радиально-вертикальных ребрах 7 и цилиндрических кольцах 8 с выделением теплоты конденсации, в ко

торых циркулирует охлаждающей теплоно

ситель. Конденсат .стекает вниз по радиально-вертикальным ребрам 1 в испаритель 10 через суживающееся горло 9.

Заявляемое устройство обеспечивает необходимый режим работы за счет интенсификации теплообменных процессов, позволяет экономить электроэнергию до 30%. Предназначен для работы за счет энергии солнца, а также бросового промышленного

тепла низкого потенциала, например, тепла отходящих газов.

Формула изобретения Адсорбционный тепловой насос, содержащий реактор адсорбционно-десорбционного типа цилиндрической формы, по центру которого расположен гидравлический контур с ребрами в виде плоских поддонов с адсорбентом между ребрами.

конденсатор, а также испаритель в форме цилиндрического бака, через который проходит оребренный гидравлический контур, связанный с реактором суживающимся горлом, отличающийся тем, что, с целью

снижения тепловой инерционности, повышения надежности и интенсификации процесса теплообмена, ребра в реакторе выполнены в виде объемных сеток цилиндрической формы, имеющих общее основание в виде плоского поддона, при этом по внешнему контуру ребер крепится дополнительно установленная ограничивающая сетка, осью ребер является гидравлический контур, а конденсатор выполнен в виде радиально-вертикальных ребер, размещенных

по внутренней поверхности реактора и связанных друг с другом дополнительно установленным цилиндрическим кольцом в верхней и нижней частях реактора.

Использование: в гелиотехнике, в промышленности в качестве теплового насоса. работа которого обеспечивается альтернативными возобновляемыми источниками энергии, вторичными энергоресурсами. Сущность изобретения: насос состоит из реактора адсорбционно-десорбционноготипа 1 цилиндрической формы, по центру которого расположен гидравлический контур 2 с ребрами 3 и с адсорбентом 5. конденсатора, испарителя 10 в форме цилиндрического бака, через которые проходит оребре- ный гидравлический контур, связанный с реактором 1 суживающимся горлом 9. Ребра в реакторе 1 выполнены в виде объемных сеток 3 цилиндрической формы, имеющих общее основание в виде плоского поддона 4. по внешнему контуру которых крепится ограничивающая сетка 6, осью которых является гидравлический контур 2, а конденсатор выполнен в виде радиально- вертикальных ребер 7, по внутренней поверхности реактора 1 связанных друг с другом цилиндрическим кольцом 8 в верхней и нижней части реактора 1. 2 ил. ел С