Абсорбционный холодильник транспортного средства Советский патент 1977 года по МПК F25B25/00 F25B15/00 F25B9/02 

1

Изобретение относится к области холодильной техники.

Известны абсорбционные холодильники транспортного средства, снабженного источником сжатого воздуха, например для кабины машиниста тепловоза, содержащие кипятильник и размещенные в коробе, продуваемом воздухом, конденсатор и абсорбер 1. Однако такие холодильники недостаточно надежны в эксплуатации.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности холодильника. Это достигается тем, что к источнику сжатого воздуха подключены две каскадно соединенные вихревые трубы и горячий конец трубы первого каскада заглушен и размещен в кипятильнике.

Холодный конец трубы второго каскада выполнен Б виде активного сопла эжектора, приемная камера которого сообщена с атмосферой, а диффузор подключеи к коробу.

На чертеже схематично показан предлагаемый холодильник с двухкаскадной вихревой трубой в качестве нагревателя кипятильника и устройства для обдува охлажденным воздухом поверхностей конденсатора и абсорбера.

Абсорбер 1 и конденсатор 2 холодильника снабжены устройством для обдува воздухом в внде вихревой трубы, присоединенной трубопроводом 3 к пневмосистеме тепловоза.

Полезная теплопроизводительность вихревой трзбы используется для выпаривания агента в кипятильнике 4, а холодопроизводительность - для охлаждения абсорбера 1 и конденсатора 2.

Для увеличения располагаемой разности температур холодного и горячего потоков, получаемых в вихревой тр)бе, последняя выполнена двухкаскадной. Горячий конец 5 трубы первого каскада введен в кипятильник в качестве нагревателя, а ее холодный коиеи 6 присоединен к сопловому вводу 7 трубы второго каскада. Горячий конец 8 трубы второго

каскада снабжен дроссельным вентилем 9, иоложеннем которого определяется температура получаемого холодного потока. Холодный конец 10 трубы второго каскада ориентирован на заключенные в короб абсорбер 1 п

конденсатор 2 и размещен в смесительной камере И воздущного эжектора, приемная камера 12 которого снабжена заглушкой (заслонкой) 13. Таким образом, холодный конец 10 трубы второго каскада выполнен в виде

активного сопла эжектора. Диффузор эжектора подключен к коробу.

На трубопроводе 3 установлен вентиль 14 для регулирования расхода сжатого воздуха из источника. Исиаритель 15 холодильника

размещен в теплоизолированной камере 16.

Холодильник работает следующим образом.

При открытом веитиле 14 сжатый воздух из источника до трубопроводу 3 входит в вихревую трубу первого каскада. Образующийся в ней высокоскоростной вихрь претерпевает температурное разделение. 11ри этом горячие периферийные слои вихревого потока в иолости вихревой трубы омывают стенки горячего конца 5, через которые тепло отводится в кииятильник 4. Холодный воздушный поток отводится из околоосевой зоны вихревой Т1)убы первого каскада в холодный конец 6 и далее в сопловой ввод 7 трубы второго каскада, в которой он разделяется на еще более холодный поток и относительно горячий поток. Последний через вентиль У выбрасывается в атмосферу, а холодный лоток через холодный конец lO (активное сопло эжектора) входит в камеру И и при закрытой заглущке 13 обдувает теилорассеивающие поверхности абсорбера 1 и конденсатора 2, заключенных в короб.

Тепло, отводимое от горячего конца 5 в кипятильиик 4, затрачивается на выпаривание из находящегося в нем водоаммиачного раствора аммиака, который по иароогводящей трубе попадает в оодуваемый холодным потоком конденсатор 2. Сконденсировавшийся здесь аммиак стекает в испаритель 15. Между испарителем 15 и абсорбером 1 циркулирует водород под высоким давлением (1,5 МПа). Освобождаясь от значительного количества аммиака в абсорбере 1 за счет поглощения слабым раствором, водород поступает в испаритель 15, имея небольшое содержание и низкое парциальное давление паров аммиака, поэтому жидкий аммиак испаряется в испарителе при отрицательных температурах.

Обдув теплорассеивающих поверхностей абсорбера 1 и конденсатора 2 воздушным потоком, имеющим температуру на 5-25° ниже температуры окружающей среды, позволяет снизить температуру абсорбции и конденсации и соответственно расширить интервал температур окружающей среды, в котором холодильник сохраняет работосиособность. Обдув в несколько раз сокращает длительность выхода холодильника на температурный режим. Температуру в холодильной камере в этом режиме регулируют, меняя температуру холодного потока в холодном конце 10 путем изменения ироходного сечения вентиля 9 и соответствуюи1,его изменения долей горячего и холодного потока в вихревой трубе второго каскада.

Изобретение позволяет повысить надежность и обеспечить работоспособность абсорбционных холодильников при самых высоких темиературах окружающего воздуха, имеющих место на практике (до 323-325°К для кабии тепловозов, не оборудованных системой кондиционирования). Изобретение может применяться также в абсорбционных установках с принудительной (насосной) циркуляцией смеси.

При умеренных температурах окружающего воздуха (ниже 308°К) подача сжатого воздуха к вихревой трубе может быть уменьшена путем частичного закрывания вентиля 14

на трубопроводе 3. При этом открывают заглушку (заслонку) 13 и выходящий из холодного конца 10 поток эжектирует в приемную камеру 12 окружающий воздух. Смесь, выходящая из камеры 11, имеет приблизительно

температуру окружающего воздуха и обдувает поверхности абсорбера 1 и конденсатора 2.

При необходимости, преимущественно при использовании изобретения в холодильниках

относительно большой емкости (более 50 дм), в кипятильнике может быть установлен наряду с горячим коицом 5 дополнительный нагреватель «традиционного тнпа небольшой мощности, например электронагреватель, который включают в работу лищь эпизодически - при предельно высоких температурах окружающего воздуха.

Формула изобретения

1.Абсорбционный холодильник транспортного средства, снабженного источником сжатого воздуха, например для кабины машиниста тепловоза, содержащий кипятильник и

размещенные в коробе, продуваемом воздухом, конденсатор и абсорбер, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, к источнику сжатого воздуха подключены две каскадно соединенные вихревые трубы и горячий конец трубы первого каскада заглушен и размещен в кипятильнике.

2.Холодильник по п. 1, отличающийся тем, что холодный конец трубы второго каскада выполнен в виде активного сопла эжектора, приемная камера которого сообщена с атмосферой, а диффузор подключен к коробу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3693373, кл. 62-476, опубл. 1972.