Аккумулятор холода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в области холодильной техники при аннулировании естественного холода и последующего его использования в бхлаждающих системах овощефруктохранилищ, установок кондиционирования воздуха Аккумулятор содержит емкость для воды, расположенный в ней коллектор, соединенный с емкостью для гидратообразующего агента, воздушный теплообменник, испаритель гидратообразующего агента и дополнительный водяной контур, включающий распределитель воды, расположенный в верхней части кожуха воздушного теплообменника , поддон, р асполож енхый в нижней части кожуха, и насос, вход которого сообщен с поддоном, а выход - с распределителем воды. Испаритель установлен в поддоне, вход его через дополнительный соленоидный вентиль подсоединен к емкости для гидратообразующего агента после регулирующего вентиля 3 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК (я)5 F 25 0 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4896089/13 (22) 25.12.91 (46) 30.12.92, Бюл. ¹ 48 (71) Кировоградский инс t иту г сельскохозяйственного машиностроения (72) В.В. Клименко и Ю.И,Демьяненко (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1227132, кл. F 25 О 3/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N 1307173, кл, F 25 0 3/00, 1987. (54) АККУМУЛЯТОР ХОЛОДА (57) Использование: в области холодильной техники при аннулировании естественного .холода и последуюшего его использования в бхлаждающих системах овощефруктохракилищ, установок кондиционирования воздуха. Аккумулятор содержит емкость для

Изобретение относится к области холодильной техкики и может быть использовано для аккумулирования естественного холода и последующего его использования в охлаждающих системах овощефруктохранилищ, установок кондициоиирования воздуха.

Известен аккумулятор холода, включающий емкость для воды, емкость для гидратообразующего агента, соединенную с емкостью дяя воды посредством верхнего и нижнего трубопроводов с вентилями, причем внутри емкости для воды по всему объему смонтированы воздуховоды, а в нижней его части установлен коллектор с перпендикулярно расположенными трубопроводами, имеющими отверстия, при этом коллектор

„, ЯХ„„1784807 А1 воды, расположенный в ней коллектор, соединенный с емкостью для гидратообразующего агента, воздушный теплообменник, испаритель гидратообразующего агента и дополнительный водяной контур, включающий распределитель воды, расположенный в верхней части кожуха воздушного теплообменкика, поддон,раСйоложентгьiA в нижней части кожуха, и насос, вход которого сообщен с поддоном, а выход — с распределителем воды. Испаоитель установлен в поддоне, вход его через дополнительный соленоидный вентиль подсоединен к емкости для гидратообразующего агента после регулирующего вентиля. 3 ил. непосредственно связан с нижним трубопроводом, Д

Недостатками такого хладоаккумулято- QQ ра являются большие габаритные размеры ф и малая. скорость зарядки, определяемые р возможностью применения гидратообразующего агента в газообразном виде.

Наиболее близким по техкической сущности и достигаемому результату является аккумулятор холода, содержащий емкость для воды, расположенный в ней коллектор с выводными патрубками, соединенный с емкостью для гидратообразующего агента трубопроводом с регулирующим и соленоидным вентилем, компрессор,. конденсатор и расположенный над емкостью для воды воздушный теплообменник, содержащий кожух, размещенный в нем верхний

1784807 горизонтальный коллектор. сообщенный одним трубопроводом через насос с емкостью для воды, а другим трубопроводом с компрессором для отсоса паров гидратообразующего агента в емкость, и вертикаль- 5 ные трубки, верхние концы которых размещены в коллекторе, а нижние в емкости для воды.

Недостатком такого хладоаккумулятора яв1яе ря низкая экономичность, определяе- 10 мая относительно узкими технологическими возможностями при работе аккумулятора в режиме зарядки. Например, при использовании в качестве гидратообразующего вещест- .

45

50 ва фреон — 22 с учетом разностей температур в процессе гидратообразования и теплопередачи h,t = 5 С, процесс зарядки хладоаккумулятора может осуществляться при температуре продуваемого воздуха не выше 11,5 С. Такая температура при закладке плодоовощной продукции для хранения (начало осени) в системах с активным вентилированием, в которых рекомендуется применение указанного выше хладоаккумулятора, наблюдается обычно в течение короткого периода суток (1 — 1,5 ч). Это обстоятельство требует применения в данной конструкции хладоаккумулятора аппаратов с большими теплообменными поверхностями, Кроме того, анализ суточных изменений температуры показывает, что для этого периода характерны отклонения от среднестатических данных, Цель изобретения — повышение экономичности хладоаккумулятора путем расширения его технологических воэможностей и зарядки аккумулятора при более высоких температурах окружающего воздуха.

Указанная цель достигается тем, что аккумулятор холода, содержащий емкость для воды, расположенный в ней коллектор с выводными йатрубками, соединенный с емко стью для гидратообразующего агента трубопроводбм с регулирующим и соленоидным вентилем, компрессор, конденсатор и расположенный йад емкостью для воды воздушный теплообменник, содержащий кожух, размещенный в нем верхний горизойтальный коллектор, сообщенный одним трубопроводом через насос с емкостью для воды, а другим трубопроводом с компрессором для отсоса паров гидратообразующего агента в емкость, и вертикальные трубки, верхние концй которых размещены в коллекторе, а нижние в емкости pris воды, снабжен испарителем гидратообразующего агента и содержит дополнительным водя-. ным контуром, включающим распределитель воды, расположенный в верхней части воздушного теплообменника под горизона тальным коллектором,.поддон, расположенный в нижней части кожуха, и насос, вход которого сообщен с поддоном, а выход с распределителем воды, причем испаритель установлен в поддоне, вход его через дополнительный соленоидный вентиль подсоединен к емкости для гидратообраэующего вентиля, а выход сообщен с трубопроводом, соединяющим горизонтальный коллектор и компрессор.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый хладоаккумулятор отличается тем, что он дополнительно снабжен испарителем гидратообразующего агента и дополнительным водяным контуром, включающим распределитель воды, расположенный в верхней части кожуха воздушного теплообменника под горизонтальным коллектором, поддон, расположенный в нижней чаСти кожуха, и насос, вход которого сообщен с поддоном, а выход с распределителем воды, причем испаритель установлен в поддоне, вход его через дополнительный соленоидный вен 5 тиль подсоединен к емкости для гидратообразующего агента после регулирующего вентиля, а выход сообщен с трубопроводом, соединяющим горизонтальный коллектор и компрессор.

На фиг. 1-3 изображен аккумулятор холода, общий вйд.

Аккумулятор холода включает емкость для воды 1 с изоляцией 2 и сетчатой перегородкой 3, воздушный теплообменник 4, содержащий кожух 5 и установленные вертикально трубки 6, верхние крнцы которых расположены в горизонтальном коллекторе 7, а нижние развальцованы и расположены в емкости 1. В верхней части кожуха теплообменника 5 содержится распределитель воды 8, размещенный под верхним горизонтальным коллектором 7; в нижней части кожуха размещен поддон для воды 9, сообщенный трубопроводом 10 с насосом 11, выход которого трубопроводом

12 соединен с распределителем воды 8. Испаритель 13 установлен в слое воды на поддоне 9 и на его вход трубопроводом 14 соединен через вентиль 15 с трубопроводом гидратообразующего агента 16 после регулирующего вентиля 17 и перед соленоидным вентилем 18, а выход сообщен с трубопроводом 19, соединяющим горизонтальный коллектор 20, конденсатор 21 и емкость 22 для гидратообраэующего агента, Трубопровод 16 с регулирующим вентилем

1S соединяет емкость 1 с коллектором 23 и распределительными патрубками 24, расположенными в емкости для воды 1 и имеющими отверстия. Трубопровод 28 с насосом 26

1784807 соединяет емкость 1 для воды и горизонтальный коллектор.

Аккумулятор холода работает следующим образом: первоначально емкость 1 заполняется на 5/6 объема водой; Основная 5 часть гидратообраэующего агента, например R-22, в емкости 22 в виде жидкости, остальная в газообразном виде заполняет верхнюю часть емкости 1 для воды. Водой . заполняется также поддон 9, который имеет 10 патрубок для периодического наполнения испаряемой воды.

При работе аккумулятора в режиме зарядки первоначально включают компрессор

20, открывают регулирующий вентиль 1? и 15 соленоидный вентиль 15, Жидкий агент из емкости 22 через вентили 17 и 15, и трубопровод 14 поступает в испаритель 13, где выкипает, охлаждая воду в поддоне 9. Пары агента отсасываются компрессором 20, 20 сжимаются, конденсируются в конденсаторе 21, а жидкий агент направляется в-ресивер 22.

При охлаждении воды до 10,5-11 C соленоидный вентиль 15 закрывают и откры- 25 вают соленоидный вентиль 18. С помощью компрессора в емкости 1 поддерживают давление 7,5 бар, вследствие чего Й-22 кипит при температуре 14 С, отводя теплоту, выделяющуюся при гидратообразовании. 30

Количество образующихся в это время газ-. гидратов. определяется холодопройзводи-" тельностью компрессора 20. Когда температура атмосферного воздуха вследствииестественныхсуточныхколебанийдо- 35 стигнет в ночной период 15 С (при относительной влажности воздуха, например 50%) включают насос 11 и подают воду из поддона 9 через трубопроводы 10 и 12 в распределитель 8. Из распределителя вода 40 тонкой пленкой стекает по наружной поверхности вертикальных теплообменных грубок в поддоне 9.

Внутрь трубок насосом 26 из емкости 1, температура в которой 15,5 С подается во- 45 да через трубопровод 25 и горизонтальный коллектор 7. Она стекает пленкой, охлаждается до температуры 14 С и возвращается в емкость 1, где, воспринимая теплоту гидратообразования, подогревается до 15,5ОС. 50

Вследствие испарительного охлаждения температура воды, стекающей пленкой по внешней поверхности теплообменных тру- . бок станет постоянной и примерно на два градуса выше, чем температура йо мокрому 55 термометру для наших условий +9,5 С) то. есть примерно 11,5 С.

В случае использования хладоаккумуля- тора в системах охлаждения плодоовощех- . ранилищ целесообразно воздух, выходящий из теплообменника 4, подавать для охлаждения продукции, т.к. его температура ниже атмосферного, а влажность— выше.

Работу хладоаккумулятора в режиме зарядки прекращают либо при повышении температуры атмосферного воздуха выше

15 С, либо при накоплении достаточного количества газгидратов, При работе аккумулятора в режиме разрядки закрывается соленоидный вентиль 18 и выключается насос 11. Насосом 26 вода из емкости 1 подается в распределитель 8, стекает rio трубкам 6, и охлаждая теплый воздух, подаваемый в теплообменник, до заданной технологической температуры, например 15 С, нагревается, Подогретая вода, поступая в емкость 1, плавит газгидраты и охлаждается. Выделившийся газ отсасывается компрессором 20 из верхней части коллектора 7 по трубопроводу 19, сжимается, конденсируется в конденсатсгре 21 и в жидком виде поступает в емкость 22.

Таким образом, включение в хладоаккумулятор дополнительного водяного контура, использующего прйнцип испарительного охлаждения, позволяет повысить на 3 — 4 С нижнее значение температуры атмосферного воздуха, используемого для аккумулирования холода.

Размещение в этом контуре испарителя позволяет в течейие малого промежутка времени понизить температуру воды; циркулирующей в дополнительном контуре, до температуры по мокрому термометру. Использование при зарядке хладоаккумулятора С более высокой температурой атмосферного воздуха увеличивает время его работы в этом режиме и позволяет уменьшить теплопередающую поверхность теплообменника хладоаккумулятора, что повышает экономичность хладоаккумулятора на 10-20%.

Формула изобретения

Аккумулятор холода, содержащий емкость для воды, расположенный в ней коллектор с вывоцйыми патрубками, соединенный с емкостью для гидратообразующего агента трубопроводом с регулирующим и соленоидным вентилем, компрессор, конденсатор и расположенный над емкостью для воды воздушный теплообменник, содержащий кожух, размещенный в нем верхний горизонтальный коллектор, сообщенный одним трубопроводом через насос с емкостью для воды, а другим трубопроводом — с компрессором для отсоса паров гидратообразующего агента в емкость, и

1784807

Редактор

Составитель В.Клименко

Техред M.Mîðãeíòàë Корректор М.Максимишинец

Заказ 4357 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 вертикальные трубки, верхние концы которых размещены в коллекторе, а нижние — в емкостидля воды, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и зарядки аккумулятора при более высоких температурах окружающего воздуха, аккумулятор снабжен испарителем гидратообразующего агента и дополнительным водяным контуром, включающим распределитель воды, расположенный в верхней части кожуха воздушного теплообменника под горизонтальным коллектором, поддон, расположенный в нижней части кожуха, и насос, вход которого сообщен с поддоном, а выход с распределителем воды, 5 причем испаритель установлен в поддоне, вход его через дополнительный соленоидный вентиль йодсоединен к емкости для гидратообразующего агента после регулирующего вентиля, а выход сообщен с

10 трубопроводом, соединяющим горизонтальный коллектор и компрессор.