1
Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к способам получения холода с использованием смеси хладагентов и установкам для его осуществления.
Известны способы получения холода с использованием смеси хладагентов, путем сжатия паров смеси, конденсации высококипящей фракции, испарения этой фракции на насадке при низком JQ давлении, последующей конденсации на этой же насадке паров низкотемпературной фракции и ее дальнейшего испарения при низком давлении с получением низкотемпературного холода 1. is
Недостатком известных способов является их малая экономичность, вследствие большой металлоемкости насадки и значительной разности температур между насадкой и изменяющими свое 20 агрегатное состояние высококипящей и низкотемпературной фракциями.
Известны установки для получения холода с использованием смеси хладагентов, содержащие компрессор, конденсатор выcoкoкипяlцe 1 фракции, колонну- сепаратор, теплообменник-регенератор между жидкой высококипящей фракцией и парами низкого давления обеих фракций, регенераторы, попеременно подключаемые с помощью соленоидных вентилей, управляемых от реле времени, то к контуру циркуляции высококипящей, то к контуру циркуляции низкотемпературной фракции, и дроссели -.
Недостатком известных установок является их малая экономичность.
Цель изобретения - повышение экономичности.
Указанная цель достига ется тем, что согласно способу в качестве насадки используют жидкость, взаимно не растворяемую и химически инертную в отношении компонентов смеси, причем при испарении высококипящей фракции жидкость превращают в твердую фазу, а при конденсации низкотемпературной фракции образованную твердую фазу расплавляют. Установка для осуществления способа дополнительно содержит регенератор, параллельно подключенный к остальным регенераторам, и все регенераторы залиты жидкостью и снабжены барботерами, мешалками, уровнедержателями, обратными клапанами и общим отстойником, жидкостная полость которого подсоединена к регенераторам через обратные клапаны и соленоидные вентили , срабатывающие по импульсу уровнедержателей в регенераторах, а барботеры подключены через дроссели и соленоидные вентили к жидкостной полости теплообменника-регенератора. При этом дроссели выполнены в виде эжекционных сопел, размещенных в регенераторах под уровнем жидкост или в виде капиллярных патрубков, размещенных над уровнем жидкости. На фиг. 1 схематично представлен предлагаемая установка; на фиг. 2 регенераторы с дросселями в виде эжекционных сопел; на фиг, 3 реге нераторы с дросселями в виде капиллярных патрубков. Установка содержит компрессор 1 , конденсатор 2 высококипящей фракции колонну-сепаратор 3, теплообменникрегенератор ( между жидкой высококи пящей фракцией и парами низкого дав ления обеих фракций, регенераторы 5 7, соленоидные вентили 8-20, реле 2 времени, дроссели. 22-2k, жидкость 2 залитую в регенераторы , барботеры 26-28, мешалки 29-31, уровнедержатели 32-3, обратные клапаны , отстойник 38, ресивер 39, высокотемпературный испаритель 0 с регулирующим вентилем 1, низкотемпературный испаритель 42 с регулирующим вентилем 3 и теплообменником kk. Установка работает следующим образом. Компрессором 1 сжимаются пары вы сококипящей и инзкотемпературной фракций и подаются в конденсатор 2, в котором проточной охлаждающей водой сжижаются пары высококипяцей фракции. В колонне-сепараторе 3 полученная жидкость отделяется и пода ется через теплообменник-регенератор (, соленоидный вентиль 8, дроссель 22 и барботер 26 в регенератор 5 под уровень жидкости 25, служащей насадкой в регенераторе. При этом высококипящая фракция кипит при низком давлении и превращает часть жидкости 25 в твердую фазу. Образующиеся пары высококипящей фракций отсасываются через соленоидный вентиль 10 и вторую полость теплообменника-регенератора 4 в компрессор 1. После этого вентили 8 и 10 с помощью реле 21 времени закрываются, а вентиль 12 открывается, и пары низкотемпературной фракции подаются из колонны-сепаратора 3 через барботер 2б в регенератор 5. Указанные пары плавят затвердевшую жидкость, а сами сжижаются и накапливаются в нижней части регенератора 5. Для интенсификации процесса теплообмена как в процессе затвердевания жидкости 25, так и в процессе плавления твердой фазы в работу включается мешалка 29. При повышении уровня жидкости до заданного преде- ла уровнедержателъ 32 подает им(пульс на открытие вентиля 17, и жидкая низкотемпературная фракция сливается через ресивер 39, отстойник 38, регулирующий вентиль 43 в испаритель k2, в котором, испаряясь при низком давлении, производит низкотемпературный холод. Образующиеся пары низкотемпературной фракции отсасываются через теплообменник kk и вторую полость теплообменника-регенератора k в компрессор 1., Таким же образом работают регенераторы 6 и 7. Только в них в процессе затвердевания жидкости открыты вентили 1t, 15 и 9, 11 соответственно, а в процессе плавления вентили 16 и 13. В процессе выпуска жидкой низкотемпературной фракции из этих регенераторов отрываются вентили 18 и 19 по импульсу от уровнедержателей 33 и 3. Соответственно также включаются мешалки 30 и 31. В установке имеется также испаритель kQ, в который подается через регулирующий вентиль 41 часть жидкой высококипящей фракции для производства высокотемпературного холода. Когда в одном из регенераторов происходит кипение высококипящей, а в другом в это время идет конденсация низкотемпературной фракции, то в третьем
происходит отстаивание жидкой низкотемпературной фракции.
Со BffeMeHew в отстойнике 38 накапливается часть жидкости 25, которую отводят через соленоидный вентиль 20 и обратные клапаны обратно в регенераторы .
Дроссели 22-2 могут быть выполнены в виде эжекционных сопел (фиг.2Л В этом случае в процессе превращения жидкости 25 в твердую фазу жидкая высокотемпературная фракция подается через эти сопла, а паровая низнизкотемпературная фракция, в процессе плавления твердой фазы, подводится в жидкость 25 через барботеры 2б-28. Такое выполнение дросселей желательно при повышенной вязкости жидкости 25.
Дроссели могут быть выполнены в виде капиллярных патрубков (фиг. 3). В этом случае жидкая высококипящая фракция подается выше уровня жидкости 25, а паровая низкотемпературная фракция под ее уровень. Такое выполнение дросселей предпочтительно, когда удельный вес жидкости 25 равен удельному весу жидкой высококипящей фракции или выше е го.
Предлагаемое изобретение позволяет снизить металлоемкость установки и повысить ее термодинамическую эффективность за счет уменьшения температурных перепадов между высоког кипящей и низкотемпературной фракциями хладагентов и жидкостью, используемой в качестве насадки в регенераторах установки.
Формула изобретения
1. Способ получения холода с использованием смеси хладагентов путем сжатия паров смеси, конденсации высококипящей фракции, испарения этой фракции на насадке при низком давлении, последующей конденсации на этой же насадке паров низкотемпературной фракции и ее дальнейшего испарения при низком давлении с получением низкотемпературного холода, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, в качестве насадки используют жидкость, взаимно не растворяемую и химически инертную в отношении компонентов смеси, причем при испарении высококипящей фракции жидкость превращают в твердую фазу, а при конденсации низкотемпературной фракции образованную твердую фазу расплавляют.
2.Установка для получения холода способом по п. 1, содержащая компрессор, конденсатор высококипящей фракции, колонну-сепаратор, теплообменник-регенератор между жидкой высококипящей фракцией и парами низкого давления обеих фракций, регенераторы попеременно подключаемые с помощью соленоидных вентилей, управляемых от реле времени, то к контуру циркуляции высококипящей, то к контуру циркуляции низкотемпературной фракций,
и дроссели, отличающаяся тем, что в нее введен дополнительный регенератор, параллельно подключенный к остальным регенераторам, и все регенераторы залиты жидкостью и снабжены барботерами, мешалками, уровнедержателями, обратными клапанами и общим ОТСТОЙНИКОМ, жидкостная полост которого подсоединена к регенераторам через обратные клапаны и соленоидные вентили, срабатывающие по импульсу уровнедержателей в регенераторах, а барботеры подключены через дроссели и соленоидные вентили к жидкостной полости теплообменника-регенератора.
3.Устанорка по п. 2, о т л и ч аю,щ а я с я тем, что дроссели выполнены в виде эжекционных сопел, размещенных в регенераторах под уровнем жидкости.
4.Установка по п.п. 2иЗ. отличающаяся тем, что дроссели выполнены в виде капиллярных патрубков, размещенных в регенератоf)ax над уровнем жидкости.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР по заявке К 2б10 3, кл. F 25 В 1/00, 03.05.78.
