Холодильная установка Советский патент 1981 года по МПК F25B1/00 

(54) ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к холодильным установкам, работающим на смеси. хладагентов. Известны холодильные установки, .работающие на смеси хладагентов,содержащие последовательно установленные компрессор, конденсатор высокотемпературной фракции, разделительную колонну, теплообменник-регенератор, греющая полость которого подключена к жидкостной части колонн а охлаждающая полость - к компре.ссору, дроссельный вентиль и испаритель линию паров низкотемпературной фрак ции, подключенную к napOBorty простран-ству колонны и установленные на этой линии два параллельно соеди.ненные конденсатора, имеющих секцион ную насадку, секции которой размещен с зазором по отношению друг к другу, сборник жидкости, теплообменниКгреге нератор, дроссельный вентиль и испаритель низкотемпературной фракции, при этом указанные конденсаторы низкотемпературной фракции снабжены переключателями , периодически пo ключaю щкми каждый конденсатор то к паровому пространству колонны и к сборнику жидкости, то к обеим полостям теплообменника-регенератора высокотемпературной фракции 1. Недостатком известных установок является из малая термодинамическая эффективность вследствие значительных необратимых потерь в их рабочем цикле. Цель изобретения - повышение термодинамической эффективности. Указанная цель достигается тем, что секции насадки конденсаторов размещены в шахматном порядке и соединены между собой посредством емкостей, а переключатели выполнены в виде двухходовых вентилей, установленных в верхней части разделительной колонны и на сборнике жидкости, и трехходовых вентилей,размещенных перед охлаждающей и после греющей полостей теплообменника-регенератора высокотемпературной фракции . Насадки между емкостями установлены наклонно и снабжены промежуточными патрубками, подключенными к трехходовому вентилю, установленному перед охлаждающей полостью теплообменника-регенератора высокотемпературной фракции.

П;:( фиг. 1 схематично представлена (-/1а ;аемчя установка j на фиг. 2 гл жр ус;тлиовка, по с иаклоннЕзГМн СКП1 ями п конденсаторах паров низкотемпг-рптурной фракции.

Устан1;вка содержит компрессор 1, конденсатор 2 высокотемпературной фракции, разделительную колонну 3, теплообменник-ретенератор 4 высокотемпературной фракции, дроссельный 5, испаритель б высокотемпературной фракции, линию 7 паров низкотемпературной фракции, два параллельно соединенных конденсатора, в каждом из которых имеется три секции 8-10 и 11-13 насадок, соединенны посредством емкостей 14-16 и 17-19, сборник 20 жидкости низкотемпературной фракции, теплообменник-регенератор 21, дроссельный вентиль 22, испаритель 23 низкотемпературной фракции, двухходовые вентили 24 и 25, трехходовые вентили 26 и 27, линии 28 и 29 жидкости низкотемпературной фракции, лини 30 и 31 паров высокотемпературной фракции, линия 32 для паров низкого давления низкотемпературной фракции, дополнительные линии 33-38 дпя паров высокотемпературной фракции от промежуточных патрубков наклонных секций насадок, командный прибор 39 дополнительный дроссельный вентиль 40.

Работа установки осуществляется следующим образом.

Компрессор 1 засасывает пары высоко- и низкотемпературной смеси хладагентов и нагнетает их в конденсатор 2, в котором высокотемпературная фракция сжижается и далее выпадает в разделительной колонне 3 из паров низкотемпературной фракции Полученная жидкость высокотемпературной фракции охлаждается в теплобменнике-регенераторе 4 и большей частью направляется через дроссельный вентиль 5 в испаритель 6,, в котор-:м кипит при НИЗКОМ давлении, производя холодильные действия, а отавшейся частью направляется через дополнительный дроссельный вентиль и двухходовой вентиль на секцию 8 насадки, в данном случае левого конденсатора паров низкотемпературной фракции. Стекая последовательно по секциям 8-10 насадки,соединенным сосудами 14-16, жидкая высокотемпературная фракция кипит при низком давлении, но при различных температура низшей в секции 8 и высшей в секции 10. Образующиеся пары отсасываются по линии 30 через трехходовой венти 27 и теплообменник-регенератор 4 в компрессор 1. В это же время пары низкокипящрй фракции через двухходовой вентиль 24 по линии 7 подается в сосуд 14 iipiaBoio конденсатора и последоватг-л.ио конденсируются на секциях 13, 12 и 11 наса.цки, соединенным сосудами 19,18 и 17. Образующаяся жидкость низкотемпературной фракции стекает из сосудов 17,18 и 1 по линии 29 через двухходовой вентил 25 в сборник 20 жидкости. Отсюда жидкость через теплообменник-регенератор 21 и дроссельный вентиль 22 поступает в испаритель 35 низкотемпературной фракции, в котором кипит и производится холод низких темпе-, ратур, а.образующиеся пары по линии 32 отсасываются компрессором 1.

На завершающих этапах кипения жидкости высококипящей фракции в левом конденсаторе и конденсации паров низкотемпературной фракции в правом трехходовые вентили 26 и 27 устанавливаются в положение б (фиг.2), при этом давление паров в обоих конденсаторах уравнивается. Далее трехховые вентили 26 и 27 устанавливаются в положение S , а двухходовые 24 и 25 г в положение и (фиг. 2). При этом дополнительный дроссельный вентиль 40 соединяется с секцией 11 насадки правого конденсатора, линия 31 подключается через теплообменникрегенератор 4 к всасывающей стороне компрессора 1, линия 7 соединяет паровое пространство колоны 3 с сосудом 16 левого конденсатора, с которым также соединяется сборник 20 жидкости. Происходит конденсация паров низкотемпературной фракции на секциях 8-10 и кипение жидкости высокотемпературной фракции на секциях 11-13. Далее циклы переключения конденсаторов низкотемпературной фракции производятся, как указано выше, с помощью командного прибора 39.

Экономическая эффективность предлагаемой холодильной установки за- ключается в снижении затраты электроэнергии на производство высоко- и низкотемпературного холода вследстви уменьшения необратимых термодинамичеких потерь при конденсации паров низкокипящей фракции и уменьшения разности между давлением оставшихся паров в конденсаторах и давлением всасывания в компрессоре. Энергетические показатели предлагаемой установки повышаются на 25-28% По сравнению с известными.

Формула изобретения

линию паров низкотемпературной фракции, подключенную к паровому пространству колонны,и установленные На этой линии два параллельно соединенные конденсатора, имеющих секционную насадку, секции которой размещены с зазором по отношению друг к другу,, сборник жидкости, теплообменник-ре1генератор, дроссельный вентиль и исИаритель низкотемпературной фракции, При этом указанные конденсатор низ{котемпературной фракции снабжены переключателями , периодически подключающими каждый конденсатор по к паровому пространству колонны и к сборнику жидкости, то к обеим полостям теплообме н ни ка-регенератора высокотемпературной фракции, о т л и ч.а ющ а я с я тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности, секции насадки конденсаторов соединены между собой посредством емкоетей, а переключатели выполнены в внде двухходовых вентилей, установленных в верхней части разделительной колонны и на сборнике жидкости, и трехходовых вентилей, размещенных перед охлаждающей и после греющей полостей теплообменника-регенератора высокотемпературной фракции.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке I 2610434, кл. F 25 В 1/00, 1978,