Способ аккумулирования холода

Способ аккумулирования холода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области холодильной техники, а именно к аккумулированию холода, который может быть использован в тех областях пром1ЛШ1ениости, где необз одим умеренный холод околонулевых температур и имеет место неравномерность тепловых нагрузок на холодильное оборудование в течение суток, например в молочГ ной, пивоваренной промьшшенности, при хранении плодоовощной продукции. Целью изобретения является снижение энергозатрат и интенсификация процесса при температурном уровне саккумулированного холода от О до минус Кристаллизатор заполняют гидратообразуюпщм и водосодержащим компонентами в определенном соотношении при давлении атмосферном или близком к нему. При понижении температуры происходит образование и накопление гидратов. В качестве гидратообразующего компонента используют хлористый метилен или изобутан, имеющие критическую температуру гидратообразования близкую к О С, а в качестве водосодержащего компонента - водный раствор хлорида натрия или водный раствор одноатомных ароматичейких спиртов определенной концентрации , обладающих свойством понижать температуру гидратообразования при невысоких концентрациях растворов. 1 з.п.ф-лы, 1 табл., 1 ил. i (Л со 00 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (19) (И) А1 (5D 4 F 25 D 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ...,. " :—

К А BTOPCHOlNV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4172339/30-13 (22) 31,12.86 (46) 15.07.88. Бюл. В 26 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско — технологический институт холодильной промьппленности, Одесский технологический институт холодильной промышленности (72) В.В.Клименко и В,Н.Корниенко (53) 621.565 (088,8) (56) Бобков В.А. Производство и применение водного льда. М.: Пищевая промышленность, 1981, с.230.

Авторское свидетельство СССР ((438848 ° кл. F 25 D 3/00, 1974. (54) СПОСОБ АККУМУЛИРОВАНИЯ ХОЛОДА (57) Изобретение относится к области холодильной техники, а именно к аккумулированию холода, который может быть использован в тех областях промышленности, где необходим умеренный холод околонулевых температур и имеет место неравномерность тепловых нагрузок на холодильное оборудование в течение суток, например в молочной, пивоваренной промышпенности, при хранении плодоовощной продукции.

Целью изобретения является снижение энергозатрат и интенсификация процесса при температурном уровне саккумулированногo холода от О до минус

5 С. Кристаллизатор заполняют гидратообразующим и водосодержащим компонентами в определенном соотношении при давлении атмосферном или близком к нему. При понижении температуры происходит образование и накопление гидратов. В качестве гидратообразующего компонента используют хлористый метилен или изобутан, имеющие критическую температуру гидратооб- Pg е разования близкую к 0 С, а в качестве водосодержащего компонента — водный раствор хлорида натрия или вод- С" ный раствор одноатомных ароматических спиртов определенной концентрации, обладающих свойством понижать температуру гидратообразования при невысоких концентрациях растворов. вЬ

1 з.п.ф-лы, 1 табл,, 1 ил. Ю

1 1409830 2

Изобретение относится к холодильно 1 технике, а именно к аккумулировани1о холода, который может быть испо 1ьзован в тех областях промьппленности, где необходим умеренный холод

5 околонулевых температур и имеет место неравномерность тепловых нагрузок на холодильное оборудование в течени суток, например в молочной, пиво- 10 ва енной промьппленности, при хранени плодоовощной продукции.

Цель изобретения - снижение энер

r затрат и интенсификация процесса а умулирования при температурном овне саккумулированного холода от

0 до минус 5 С.

Способ аккумулирования холода едусматривает понижение температурь смеси, включающей гидратообразуюи водосодержащий компоненты, с о азованием и накоплением гидратов.

В ачестве гидратообразующего комп нента используют хлористый метилен и изобутан, имеющие критическую 25 т ературу гидратообразования близк к 0 С, а в качестве водосодержащего компонента - водный раствор хлор а натрия или водный раствор одноат мных ароматических спиртов опре- 30 д енной концентрации, обладающих свойством понижать температуру гидрат*бравованнн при невысоких концент-. ра ях растворов. Компоненты смешивают в определенном соотношении. На чертеже изображена схема устано ки для аккумулирования холода, Редлиеуюией предлагаемый способ.

Установка включает в себя кристаллиэатор 1, насосы 2 и 3, решетку 4 дл отделения гидратов, теплообменни 5 в охлаждаемом объекте 6, Способ осуществляют следующим об разом.

Кристаллизатор 1 заполняют жидким гидратообразующим и водосодержащим

45 ко чпонентами. 3а счет разности относительных плотностей более тяжелый коМпонент, например гидратообразующит, заполняет нижнюю часть кристаллиаатора 1. В режиме аккумулирования холода гидратообразующий компонент из нижней части кристаллизатора 1 на осом 2 и водосодержащий компонент из средней части кристаллизатора 1 на осом 3 подают в верхнюю часть 55 кр 1сталлизатора 1, где они смешиваются, Кристаллизатор 1 охлаждают при по11ощи источника холода q, до температуры ниже критической температуры гидратообразования. Контактирующие гидратообразующий и водосодержащий компоненты образуют гидраты, скрытая теплота образования которых отводится источником холода q о . Образующиеся гидраты осаждаются на решетке 4 кристаллизатора 1. При отдаче саккумулированного холода водосодержащий компонент, не вошедший в состав гидратов, подают насосом 3 в теплообменник 5, где он воспринимает тепловую нагрузку q от охлаждаемого объекта 6, а далее отепленный поступает в кристаллизатор 1. Контактируя с гидратами, отепленный водосодержащий компонент охлаждается за счет отнимаемой скрытой теплоты плавления гидратов. Выделяющийся при плавлении жидких гидратообразующий компонент заполняет нижнюю часть кристаллизатора 1.

Выбор гидратообраэующих компонентов определен тем, что они обладают свойством находиться в жидком состоянии при давлении, близком к атмосферному.

В качестве гидратообразующего компонента используют хлористый метилен или изобутан, а в качестве водосодержащего компонента - водный раствор хлорида натрия или водные растворы одноатомных алифатических спиртов, например метанола СН ОН, этанола

С Н ОН, изопрОпанола С> Н10Н И т.д.

Пример 1. Кристаллизатор заполняют хлористым метиленом и водным раствором хлорида натрия с концентрацией 0,84 мол.% в соотношении

7,1 и 92,9 по массе при атмосферном давлении. Кристаллизатор охлаждается о хладоносителем с температурой — 8 С, При этом образуются гидраты, Температурный уровень саккумулированного холода составляет 0 С.

В примерах 2 — 6 процесс проводят при другой взаимосвязи и соотношениях компонентов и их концентрации.

Полученные результаты и данные опытов приведены в таблице.

При проведении данного способа хлористый метилен смешивают с водосодержащим компонентом в соотношении соответственно 6,7 — 8,8 и 93,3—

91„2 по массе, а изобутан смешивают с водосодержащим компонентом в соотношении соответственно 4,5 - 6, 1 . и

95,9 — 93,3 по массе, При меньших

3 14098 количествах в смеси гидратообразующего компонента происходит уменьшение количества холода на единицу объема смеси. При необходимости создания определенного запаса холода это приводит к увеличению габаритных размеров аккумулятора. Большие количества в смеси гидратообразуклцего компонента влекут за собой снижение скорости образования гидратов, ухудшение тейломассообмена при гидратообразовании и, как следствие, повышение энергозатрат на проведениепроцесса. Эти соотношения являются опти- 15 мальными при аккумулировании холода предлагаемым способом.

Данный способ позволяет саккумулировать холод при температурном уров» не 0 — минус 5 С беэ образования льда, что обеспечивает интенсификацию процесса аккумулирования. Использование гидратообразующих компонентов в жидкой фазе позволяет организовать высокоэффективный тепломассообмен в процессе аккумулирования холода без сложного вспомогательного оборудования, работающего под давлением и требующего повышенных энергозатрат по сравнению с известным способом.

Формула и з обретения

1. Способ аккумулирования холода, предусматривающий понижение температу30 Д ры смеси, включающей гидратообразующий и водосодержащий компоненты, с образованием и накоплением гидратов, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и ин» тенсификации процесса нри температурном уровне саккумулированного холода и от 0 до минус 5 С, в качестве гидрато-. образующего компонента используют жидкие хлористый метилен или иэобутан, а в качестве водосодержащего - водный раствор хлорида натрия или водные растворы одноатомных алифатических спиртов, при этом при смешении с хлористым метиленом водный раствор хлорида натрия берут .с концентрацией

0,84 - 3 3 мол., а водный раствор спиртов — с концентрацией 1,6—

6, 1 мол. и процесс ведут при атмосферйом давлении, а при смешении с изобутаном водный раствор хлорида натрия берут с концентрацией 0,91 - 3,4 мол.Х, а водный раствор спиртов — с концентрацией 1,8 - 6,3 мол.Х и процесс ведут при давлении не ниже 154 кПа, 2. Способ поп. 1, отличаюшийся тем, что хлористый метилен смешивают с водосодержащим компонентом в соотношении 6,7 — 8,8Х и

93,3 — 91,2 по массе, а изобутан смешивают с водосодержащим компонентом в соотношении 4,5 — 6,1Х и 95,593,3Х по массе.

ltl

1 м

Ф с 4! л

Ф»

Ю

lO

+ ссъ

1 сс

О сс с с! с с ссс ссс ссэ с" \

Ii ссс

° с) О ссс

1 О 0, e1Е

1 V ое ! с

I !с к!

\6

16 к о

1И с D, l 5. о

Ф сс

11 !1 04

f K

14 с. 11Э830

Ф ) с!Он 1

A S ° 1 с- о сс ссс

К К 11 Сс

lII L Й III !

1 О

О о с! в

СК И СВ 1О