Способ получения холода и холодильная компрессионная установка для осуществления этого способа

Способ получения холода и холодильная компрессионная установка для осуществления этого способа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ж 129207

Класс 17а, 1о1

СССР

Г. Т, 1т ь,0

11 Г П;;Г . д

Ь11Г -ИДТГ "

ОПИСАНИЕ VIBOEPETEHI4H

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа ЛФ 59

А. И. Лавочник

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДА РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУР И

ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА, ОБЕСПЕЧИВАК)ЩАЯ

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ЭТОГО СПОСОБА

Заявлено 25 февраля 1958 г. за лз 592911/28 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» Хо 12 за 1960 с.

В применяемых для производства холода компрессионных холодильных установках, заряжаемых одним однородным хочодильным агентом, температура испарения в испарптелях определяется IIIIïü давлением всасывания паров холодильного агента в компрессор. Поэтому одним компрессором (или группой компрессоров, работающих на одно давление всасывания) можно обеспечить в испарителях, 11apaëëåëbIIo включенных в цепь обычной компрессионной холодильной установки. линн. одну температуру испарения.

В предлагаемом способе, да1ошем возможность получения холода различных темпсратур от одной компрессионной уста1ювкн, работанзщей по замкнутому циклу. холодильный цикл осуществляют посредством смеси нейтральных по отношению один к другому холодильных «гснтов.

Холодильные агенты на стороне исnарсния при поMîùII тепла извне переводят в парообразцос состояние отдельно и параллельно н полученные пары смешива1от, а на стороне конденсации предварительно сжатую смесь паров хладоагентов раздслгпот. начиная с нпзкокнпящпх. )Кидкуlo фазу каждого агента смеси отделяют (сспарируют) известными приемами отдельно и последовательно. . 1,ля получения наиболее низкой температуры, без созда1:11я вакуума на стороне испарения, смесь составляют из хладоагснтов, нсрастворяющихся в жидком состоянии. С целью получения на стороне испарения няиоолее широкого дняпязоня температур между темпсрятуpaIIII кипения высококипящего и низкокнпящего агентов смеси, смесь составл.". > из растворяющихся один в другом в жидком виде, в любых соотношениях и не дающих при этом азеотропных смесей, холодильных агентов. К таким смесям, например, можно отнести смесь фреона 22 с фреоном 12 (в случае полной взаимной растворимости) или смесь углекислоты с фрсоном 12, а также смесь у глекислоты с пропапом. № 129207

Для осуществления описанного способа предлагается холодильная компрессионная установка, включающая компрессор, конденсатор, ресивср, систему испарителей (батарей охлаждения), газовую и жидкостную коммуникации.

Отличительная особенность установки состоит в том, что в ней совокупно на конденсационной стороне применены и последовательно соединены конденсаторы для отделения парожидкостной смеси каждого хладос1гента ÎT IIBpoB смсси В кол ичсствс, раВном количеству хладояГснтов, и сепараторы, устанавливаемые между ними для отделения жидкой фазы каждого хладоагента в количестве на один меньше, чем количество хладоагентов.

На фиг. 1 изображена схема установки с двумя холодильными агентами; на фиг. 2 — схема трехагентной холодильной установки.

Установка с двумя холодильнымн агентами содержит компрессор 1, первый конденсатор 2, сепаратор 8, ресивер первого холодильного агента (жидкого) 4, второй конденсатор 5, ресивер второго холодильного агента (жидкого) 6, регулирующие вентили 7 — 12, испарительные батареи 18 — 15, всасывающий магистральный трубопровод 16 и жидкостные трубопроводы 17 — 20. (омпрсссор 1 нагнетает в первый конденсатор 2 смесь паров двух холодильных агентов. Пярожидкост11ая смесь псрвого (жидкого) и второго (пярообразного) агентов поступает из конденсатора 2 в сепаратор

8, Гдс IIBp 13Topol о холодилы10ГО 3Гспта Отдслястся оТ жидкости и 0TI30дится дальше во второй кон cHcBTop 5. В простейшем случае сепаратор

8 мо>кс .т представлять сОбОЙ cocуд типа >кндкостсотделителя. Отсепярировянпый жидкий псрвый холодильный агс IT собирается в ресивсрс 4, откуда через рсгулируюшие вентили 7, 10 и .12 может быть направлен в испаритсльпыс батареи 18 — 15. Пары второго холодильного агснта, попав ьо второli конденсатор 5, окажутся под новым парциальным давлением.

Не трудно заметить, что так как общее давление во втором конденсатОрс 5 (KBI< и 1iB веси cTopollc IIBI пстання) б"> JCT TBKIIAI жс, кяк H B первом конденсаторе 2, то парцпял lloc давление второго агента

P „„„„резко возрастет, достигнув здесь значения, равного общему давлсн1по iia стороне IIBI I

Теперь уже при новом (Возросшем) парцияльном дявлснпп в кондснсаторс 5 должен скопдс11сироьяться второй холодильный агент.

После Koii+CIIcBLIIIII 011 собирается B pcclIBcpc 6, 0TK) да Мо>КСТ быть направлен в пспаритсл1,И11С батареи 18, 15 и 14.

Как видно из рассматриваемой схс.мы, пары, отсасывасмыс из всех

6aTBpcii 18> 15 и 14 110cT> LI310T В ко lilt>cccop по одном> ooiiiciiy Всасываlо1цсму трубопроводу 16.

В IBI o IBl>II BToll exch!I< 1 cтановкя Ilpll 03lioli KBKOM-либо д3Влении всасывяння 113poB B ком прсccop мо>КСT 00ccllc IIITh в батя р

Для илл1острац11и приводятся два таких варианта:

В а р и 3 н т 1. Открыты рсгулпрук>шпс вентили 7, 8, 9, 10 (остальные вентили закрыты). В этом случае в батарею 18 пз рсспвеpa 4 будет поступать перьый холодильный агент, а в батарею 14 из рссивсра 6— второй холодильный агент. В батарею 15 будет поступать смесь первого холодильногo агента через рсгулируюгций вентиль 9 и ьторого холодильного агента через регулирующий вентиль 10. Их количественное соог-. ношеппе будет зависеть от степени открытия каждого из BcllTliлсй 9 и 10.

Очевидно, что при равенстве давлс:1ий Р ...„во всех батареях

Р,;=-Р 4=1>Is= — Р„,,температуры кипения будут pBçíûèè: /I! - — (14 =,— /1. № 121)О1 17

11ра этом ОсОбО следует подчсрк11 ть То Оосio51Tcльство. 1To так кяк

В 6aTapeslx 1о кяждыЙ из al eHToB будет IclllleTb Ilpll cBoexil пярциал1,BoM давлении, то дажс при давлении всасывания в компрессор, равном атмосферному (и даже больше атмосферного), каждыи из агентов Все же будет кипеть под парциальным давлением ниже 1 ата. А это, как известно, позволит значительно снизить температуру кипения этих агентов в батареях, не создавая вакуума в испарителе и не увеличивая у компрес- сора отношения

:n и

1г ссас

Варьируя весовыми соотношениями обоих я:оптов, можно получить в батареях 1,з весьма широкий диапазон низк11х температур.

В а р и а н т 2. Открыты рсгулируюшпс вентили 11. 12, 9, 10 (остальные закрыты), В этом случае в батарею 13 поступа т Второй;олод1 .,;.— ный агент, а В батарею 14 — первый холодильный агент. Это привод1гг к тому, что по сравнению с вариантом 1 соответственно изменятся температуры в батареях 13 и 14. В батарею 15 так же, как и в варианте 1, будет поступать смесь обоих агентов.

Трсхагентная холодильная установка содержит в себе компрессор

21, конденсаторы 22 — 24, сспараторы 25 и 26, рссивсры 27 — 29, регулируюгцис вентили 30 — 38, испаритсльные батареи 39 — 41 и всасывающий магистральный трубопровод 42.

Варианты псреключений в этой схеме в общих чертах аналогичны работе двухагснтной холодильной установки с той лишь разницей, что в испаритсльных батареях по выбору можно заставить кипеть либо один из агентов, либо смесь двух агентов, либо смесь трсх агcIITQB.

Соотвстствеши полиагентная компрессионная холодильная уcTaHolo ка заряжается полиагентной смсс1.ю агентов. При этом сс сторона конденсации выполняется в общем случае в виде последовательного кондсн сатора с и ступенями по числу и компонентов смеси и (n — 1) сепараторов (разделителей) между ними, Выпол1!снпых В 061цсм слу 1ае, например, в виде ректификаторов с дефлсгматорами, а ня стороне испарения устанавливается и жидкостных ресивсров.

Предмет изобретения

1. Способ получения холода по известному замкнутому холодиль Inму циклу, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью получения холода разли1ных температур от одной компрессионной машины, холодильный цикл осу1цсствля1от посредством нескольких нейтральных по отношению один к другому холодильных агентов, из которых на стороне испарения формиру1от ряд жидких смесей и эти смеси и агенты переводят зя счет Tc ïëa извне в парообразное состояние отдельно и параллельно, полученную смесь паров отсасывают, сжимают и на стороне конденсации разделяют, начиная с низкокипящих, а жидкую фазу каждого агента смеси отделяют (сепарируют) известными приемами отдельно и последовательно.

2. Способ получения холода по п. 1, отл ич а 1о 1ц и и с я тгм, что, с целью получения наиболее низкой температуры без создания вакуума ня стоооне испарения, смесь состяВляют из хладоагентов, нс1рясTBopsllo1цихся В жидком состоянии.

3. Способ получения холода по п. 1, отл ич а ю 1ци и с я тем, что, с целью получения на стороне испарения наиболее широкого диапазона температур между температурами кипения высококипягцего и низкокипящего агентов смеси, смесь составля1от из растворяющихся один в другом в жидком виде, в любых соотношениях и не дающих при этом азсот ропных смессй, холодильных агентов.

4. Холодильная компрессионная установка, включающая компрессор. конденсатор, ресивер, систему испарителей (батарей охлаждения), гя зовую и жидкостнуEO коммуникации, О т л и я !О ill я я с 1) см, !ТО, с ц( лыо т!Олучен11я От Однои холодилы10и машины холода EE(Одно!! темпера туры, а нескольких заданных, в ней совокугп!о на кондснсационной стороне (1рименены и последовательно соединены конденсаторы для отдел<пня паров(идкос! Ной смеси каждого хлядоягсiETB От пярОВ смеси В количестве, равном количеству хладоагентов, и сепараторы, устанавливаемые между ними для отделения жидкой фазы каждого хладоагента в количестве на один меньше, чем количество хладоагентов.

5. В установке по п. 4 применение в жидкостной коммуникации, с цслью получения в испарительных системах помимо заданных темпера":,.р холода и других, регулирующих вентилей.

/б

Фиг I