Способ получения холода в абсорбционно-диффузионном холодильном агрегате

Способ получения холода в абсорбционно-диффузионном холодильном агрегате

Реферат

Изобретение относится к бытовой холодильной технике и может найти широкое применение в бытовых холодильниках, оснащенных абсорбционно-диффузионными холодильными агрегатами (АДХА).

Известен способ работы АДХА (Патент РФ №2079071, F25В 15/10, 1997) путем выпаривания хладагента, конденсации паров хладагента в теплообменнике-конденсаторе, испарения жидкого хладагента в испарителе и последующего транспортирования холодной парогазовой смеси (ПГС) в абсорбер. При этом крепкий раствор из абсорбера посредством парлифтного насоса, работающего от пара хладагента, подают в сепаратор. Из сепаратора пары хладагента направляют в конденсатор, а крепкий раствор - в кипятильник.

Недостатком известного способа является сложность технологии изготовления трубчатых змеевиковых элементов абсорбера для реализации данного способа в холодильном цикле АДХА.

Ближайшим аналогом заявленного изобретения является способ получения холода в АДХА (Патент РФ №2205336, F25В 15/10, 2003) путем подачи в сепаратор собранного в емкости крепкого раствора из абсорбера посредством парлифтного насоса, работающего при помощи пара хладагента из генератора, причем посредством дополнительного парлифтного насоса, работающего при помощи пара хладагента из сепаратора, раствор из абсорбера подают в дополнительный сепаратор.

Недостатком известного способа является невозможность обеспечить при его реализации эффективную работу абсорбера, а также более полное выпаривание хладагента из крепкого раствора путем увеличения времени непосредственного теплообмена между раствором и парами хладагента, имеющими высокую температуру.

Задача изобретения состоит в повышении эффективности работы абсорбера за счет многократного ввода раствора в абсорбер, что позволит увеличить время и площадь контакта раствора и ПГС в процессе абсорбции и получить крепкий раствор максимальной концентрации в результате более полного поглощения паров аммиака из ПГС, а также увеличить время непосредственного теплообмена (для довыпаривания) между раствором и парами хладагента, имеющими высокую температуру, т.е. повысить хладопроизводительность АДХА.

Поставленная задача достигается благодаря наличию следующей совокупности существенных признаков.

Способ получения холода в абсорбционно-диффузионном холодильном агрегате путем подачи в сепаратор собранного в емкости крепкого раствора из абсорбера посредством парлифтного насоса, работающего при помощи пара хладагента из генератора, причем посредством дополнительного парлифтного насоса, работающего при помощи пара хладагента из сепаратора, раствор из абсорбера подают в дополнительный сепаратор, при этом посредством последующего дополнительного парлифтного насоса, работающего при помощи пара хладагента из дополнительного сепаратора, раствор из абсорбера подают в последующий дополнительный сепаратор, причем дополнительный парлифтный насос и последующий дополнительный парлифтный насос включены последовательно в линию паров хладагента между сепаратором и конденсатором.

Пары хладагента из последующего дополнительного сепаратора направляют в конденсатор.

Раствор из дополнительного сепаратора и из последующего дополнительного сепаратора подают в абсорбер.

Жидкостные полости дополнительного сепаратора и последующего дополнительного сепаратора включены последовательно в линию раствора между штуцером ввода слабого раствора из генератора в абсорбер и штуцером вывода крепкого раствора из емкости в парлифтный насос.

Представлен схематический чертеж холодильного агрегата, работа которого позволяет описать заявляемый способ получения холода в АДХА.

Агрегат согласно чертежу содержит парлифтный насос 1 для подъема крепкого раствора в сепаратор 2, работающий при помощи пара хладагента из генератора 3, уровень кипящего раствора ▿a в котором выше уровня подачи слабого раствора ▿б в абсорбер 4.

При этом паровая полость сепаратора 2 посредством паропровода 5 через гидрозатвор соединена с подъемной трубой дополнительного парлифтного насоса 6, нижний конец которой подключен с образованием гидрозатвора к емкости 7, а верхний конец выведен в паровую полость дополнительного сепаратора 8, которая посредством дополнительного паропровода 9 соединена через гидрозатвор с подъемной трубой последующего дополнительного парлифтного насоса 10, нижний конец которой подключен с образованием гидрозатвора к емкости 7, а верхний конец введен в паровую полость последующего дополнительного сепаратора 11, связанную с паровой полостью конденсатора 12. При этом жидкостные полости дополнительного сепаратора 8 и последующего дополнительного сепаратора 11 через гидрозатворы соединены соответственно со штуцером 13 и штуцером 14 ввода раствора в абсорбер 4.

Крепкий раствор посредством штуцера 15 вывода крепкого раствора из емкости 7 через гидрозатвор подается в парлифтный насос 1.

Работа АДХА согласно чертежу осуществляется следующим образом.

АДХА заправляется циркулирующими веществами согласно известных пропорций и параметров.

В результате отвода тепла от электронагревателя 16 крепкий раствор кипит. За счет избыточного давления пары хладагента отжимают крепкий раствор в гидрозатворе на уровне ▿в и поступают в подъемную трубу парлифтного насоса 1. Образовавшаяся двухфазная смесь по подъемной трубе поступает в сепаратор 2 и накапливается на уровне ▿г, который не ниже уровня ▿a кипящего раствора в генераторе 3. В сепараторе 2 происходит разделение крепкого раствора и паров хладагента.

Агрегат снабжен выполненными заодно в виде теплообменников типа «труба в трубе» конденсатором 12 и дефлегматором 17. Крепкий раствор из сепаратора 2 через межтрубную полость конденсатора 12 и дефлегматора 17 поступает в генератор 3. Пары хладагента, образовавшиеся в результате теплообмена между крепким раствором и частями генератора 3, не участвующими в процессе основного выпаривания крепкого раствора, выводятся из корпуса генератора 3 в дополнительный конденсатор 18. Пары хладагента из общей межтрубной полости конденсатора 12 и дефлегматора 17 также выводятся в дополнительный конденсатор 18. Сжиженный хладагент из дополнительного конденсатора 18 стекает в испаритель 19, где испаряется, производя холодильный эффект.

Слабый раствор из генератора 3 через штуцер вывода слабого раствора 20 поступает на внутреннюю поверхность абсорбера 4 и при стекании по ней поглощает пары хладагента из ПГС. Частично проабсорбировавший раствор накапливается в емкости 7 на уровне ▿в. Раствор из емкости 7 через гидрозатвор поступает в подъемную трубу дополнительного парлифтного насоса 6.

Пары хладагента из сепаратора 2 за счет избыточного давления через паропровод 5 отжимают раствор в гидрозатворе на уровне ▿в и поступают в подъемную трубу дополнительного парлифтного насоса 6. Образовавшаяся двухфазная смесь по подъемной трубе поступает в дополнительный сепаратор 8, где происходит разделение паров хладагента и раствора, который через гидрозатвор с помощью штуцера 13 вводится в абсорбер. При стекании по поверхности абсорбера раствор абсорбирует пары хладагента из ПГС и, став раствором более высокой концентрации, накапливается в емкости 7, из которой через гидрозатвор поступает в подъемную трубу последующего дополнительного парлифтного насоса 10.

Пары хладагента из дополнительного сепаратора 8 за счет избыточного давления через дополнительный паропровод 9 отжимают раствор в гидрозатворе и поступают в подъемную трубу последующего дополнительного парлифтного насоса 10, по которой двухфазная смесь подается в последующий дополнительный сепаратор 11, где раствор и пары хладагента разделяются. Пары хладагента из последующего дополнительного сепаратора 11 через дефлегматор 17 поступают в конденсатор 12, где сжижаются. Жидкий хладагент стекает в испаритель 19, в котором кипит при низком давлении, производя холодильный эффект. Образовавшаяся холодная ПГС по трубе 21 поступает в паровую полость емкости 7 и далее заполняет абсорбер 4.

Раствор из последующего дополнительного сепаратора 11 через гидрозатвор с помощью штуцера 14 вводится в абсорбер 4, при стекании по которому поглощает пары хладагента из ПГС. Через открытый верхний конец абсорбера 4 практически чистый водород поступает в испаритель 19. Образовавшийся в процессе абсорбции крепкий раствор также собирается в емкости 7 и через штуцер 15 поступает в парлифтный насос 1. После этого рабочий цикл АДХА повторяется.

Таким образом, сущность заявляемого способа получения холода в АДХА согласно чертежу состоит в подаче в сепаратор 2 собранного в емкости 7 крепкого раствора из абсорбера 4 посредством парлифтного насоса 1, работающего при помощи пара хладагента из генератора 3, на уровень не ниже уровня ▿a кипящего раствора в генераторе 3, который выше уровня ▿б слива слабого раствора в абсорбер 4. При этом посредством дополнительного парлифтного насоса 6, работающего при помощи пара хладагента из сепаратора 2, раствор из абсорбера 4 подают в дополнительный сепаратор 8. Посредством последующего дополнительного парлифтного насоса 10, работающего при помощи пара хладагента, из дополнительного сепаратора 8 раствор из абсорбера 4 подают в последующий дополнительный сепаратор 11. Причем дополнительный парлифтный насос и последующий дополнительный парлифтный насос включены последовательно в линию паров хладагента между сепаратором 2 и конденсатором 12.

Пары хладагента из последующего дополнительного сепаратора 11 направляют в конденсатор 12.

Раствор из дополнительного сепаратора 8 и из последующего дополнительного сепаратора 11 подают в абсорбер 4.

Жидкостные полости дополнительного сепаратора 8 и последующего дополнительного сепаратора 11 включены последовательно в линию раствора между штуцером ввода слабого раствора 20 из генератора 3 в абсорбер 4 и штуцером 15 вывода крепкого раствора из емкости 7 в парлифтный насос 1.

Реализация заявляемого способа позволит на практике создать в рабочем цикле АДХА условия для глубокой очистки ПГС от паров хладагента и повысить хладопроизводительность АДХА за счет использования имеющих высокотемпературный потенциал паров хладагента из генератора для довыпаривания крепкого раствора.

Экономическая целесообразность реализации на практике заявляемого способа получения холода в АДХА состоит в уменьшении суточного энергопотребления бытовых холодильников путем повышения хладопроизводительности АДХА.

1. Способ получения холода в абсорбционно-диффузионном холодильном агрегате путем подачи в сепаратор собранного в емкости крепкого раствора из абсорбера посредством парлифтного насоса, работающего при помощи пара хладагента из генератора, причем посредством дополнительного парлифтного насоса, работающего при помощи пара хладагента из сепаратора, раствор из абсорбера подают в дополнительный сепаратор, отличающийся тем, что посредством последующего дополнительного парлифтного насоса, работающего при помощи пара хладагента из дополнительного сепаратора, раствор из абсорбера подают в последующий дополнительный сепаратор, причем дополнительный парлифтный насос и последующий дополнительный парлифтный насос включены последовательно в линию паров хладагента между сепаратором и конденсатором.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пары хладагента из последующего дополнительного сепаратора направляют в конденсатор.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор из дополнительного сепаратора и из последующего дополнительного сепаратора подают в абсорбер.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкостные полости дополнительного сепаратора и последующего дополнительного сепаратора включены последовательно в линию раствора между штуцером ввода слабого раствора из генератора в абсорбер и штуцером вывода крепкого раствора из емкости в парлифтный насос.