Способ производства холода и установка для осуществления этого способа Советский патент 1982 года по МПК F25B1/02 

(5) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДА И УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА

1

Изобретение относится к°холодильной технике, а точнее к способу производства холода с помощью смеси хладагентов.

Известны способы производства холода с использованием смеси холодильных агентов путем контактного испарения компонентов смеси с переохлаждением одного из них и подачи в объект охлаждения, сжатия обратного потока паров смеси, их конденсации и дросселирования полученной жидкости 1.

Недостатками известных способов являются их малая термодинамическая эффективность и невозможность производства холода в широком диапазоне температур, ввиду больших необратимых потерь в области конденсации паров смеси.

Известны установки для производства холода, содержащие компрессор, конденсатор, дроссельный вентиль, компакны испаритель и насос для подачи переохлажденного компонента к объекту 2.

Недостатками известных установок являются их малая термодинамическая эффективность и невозможность производства холода в широком температурном диапазоне.

Цель изобретения - повышение термодинамической эффективности и расширение температурного диапазона по10лучаемого холода.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу смесь после сжатия разделяют на высоко- и низкотемпературную фракции, первую из ко15торых переохлаждают внешним источником и обратным потоком смеси перед ее сжатием, после чего высококипящую фракцию частично возвращают на разделение смеси, а оставшуюся часть

20 дополнительно переохлаждают, дросселируют и используют для охлаждения дополнительного объекта и конденсации низкокипящей фракции, направлюемои на дросселирование и контактное испарение.

В установку для производства холода дополнительно введены конденсаториспаритель, регенеративный теплообменник, размещенный в жидкостном объеме контактного испарителя, дополнительный объект охлаждения и разделительная колонка с размещенными внутри дефлегматором и собственным теплообменником, снабженная автономным циркуляционным контуром, в котором установлены охладители высококипящей фракции, насос и ресивер, причем колонка через собственный теплообменник подключена к нагнетательной стороне компрессора и отдельным трубопроводом к конденсатору-испарителю, а дефлегматор включен в линию связи компрессора со второй полостью конденсатора-испарителя, которая в свою очередь через дроссель и регенеративный теплообменник подсоединена к ресСиверу.

Кроме того, дополнительный объект охлаждения включен между регенеративным теплообменником и одним из охладителей высококипящей фракции. При этом насос включен между колонкой и вторым охладителем высококипящей фракции.

На чертеже схематично представлена установка, в которой осуществляется предлагаемый способ.

Устройство содержит компгйессор 1 , дроссельный вентиль 2, кож« ктный испаритель 3, насос для подачи переохлажденного компонента к объекту 5, конденсатор-испаритель 6, регенераг тивный теплообменник 7, дополнительный объект 8 охлаждения, разделительную колонку 9 с дефлегматором 10 и собственным теплообменником 11, охладитель 12 высококипящей фракции внешним источником, охладитель 13 высококипящей фракции обратным потоком, насос 14, ресивер 15 дроссели 16 и 17, ороситель 18 низкокипящего компонента, ороситель 19 высококипящей фракции, теплообменник 20.

Установка работает следующим образом.

В испарителе 3 кипит смесь высокои низкокипящего холодильных агентов с переохлаждением одного из них, например низкокипящего, который подается .насосом 4 в объект 5 и отепленным возвращается через ороситель 18 снова в испаритель 3. Образующиеся пары смеси отсасываются компрессором 1 через теплообменник 20, охладитель 13 высококипящей фракции и дефлегматор 10 и нагнетаются через теплообменник 11 в разделительную колонку 9. Здесь пары смеси орошаются холодной высококипящей фракцией,которая циркулирует в замкнутом автономном контуре, содержащем охладители 12 и 13, ресивер 15, насос 14 и ороситель 19. Оставшаяся низкокипящая фракция паров смеси из колонки 9 поступает в конденсатор-испаритель 6, в котором сжижается высококипящей фракцией, отбираемой из ресивера 15, переохлаждаемой в теплообменнике 7, дросселируемой в дросселе 17 и кипящей при низком давлении в другой полости конденсатора-испарителя 6. Одновременно некоторое количество переохлажденной высококипящей фракции, через дроссель 1б подается в дополнительный объект 8 охлаждения, а образующиеся

в нем пары отсасываются через охла- дитель 13 и дефлегматор 10 компрессором 1.

Экономическая эффективность предлагаемого способа и установки для его осуществления выражается в снижении расхода электроэнергии для проведения рабочего цикла, вследствие непосредственного контакта высоко- и низкокипящей фракций на стороне нагнетаемых паров смеси в разделительной колонке.

Формула изобретения

и расширения температурного диапазона получаемого холода, смесь после сжатия разделяют на высоко- и низкотемпературную фракции, первую из которых переохлаждают внешним источником

и обратным потоком смеси перед ее сжатием, после чего высококипящую фракцию частично возвращают на разделение смеси, а оставшуюся часть допол