Абсорбционно-диффузионный холодильный агрегат

Абсорбционно-диффузионный холодильный агрегат

Реферат

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

Известен АДХА (патент РФ №2079071, МПК: F25B 15/10, 1997), который содержит парлифтный насос для подъема крепкого раствора в сепаратор, работающий при помощи пара из кипятильника, уровень кипящего раствора в котором выше уровня подачи слабого раствора в абсорбер. Кроме того, АДХА содержит теплообменник-конденсатор и теплообменник-дефлегматор, жидкостные полости которых включены в линию крепкого раствора между сепаратором и кипятильником.

Недостатком известного АДХА является его низкая термодинамическая эффективность, обусловленная недостаточной интенсивностью протекающих в нем тепло- и массообменных процессов.

Известен АДХА (патент РФ №2205336, МПК: F25B 15/10, 2003 г.) - прототип, содержащий генератор, абсорбер, конденсатор, испаритель, парлифтный насос для подъема крепкого раствора в сепаратор, работающий от пара хладагента из генератора, паропровод, дополнительный парлифтный насос для подачи раствора в дополнительный сепаратор, работающий от пара хладагента из сепаратора. Жидкостная полость дополнительного сепаратора, через гидрозатвор соединена со штуцером ввода раствора в дополнительный абсорбер.

Недостатком прототипа является низкая хладопроизводительность, обусловленная малой эффективностью абсорбера.

Задача изобретения состоит в повышении хладопроизводительности путем получения в процессе абсорбции крепкого раствора максимальной концентрации за счет увеличения поверхности контакта холодной парогазовой смеси (ПГС) с раствором.

Поставленная задача достигается тем, что абсорбционно-диффузионный холодильный агрегат, содержащий генератор, абсорбер, конденсатор, испаритель, парлифтный насос для подъема крепкого раствора в сепаратор, работающий от пара хладагента из генератора, паропровод, дополнительный парлифтный насос для подачи раствора в дополнительный сепаратор, работающий от пара хладагента из сепаратора, жидкостная полость дополнительного сепаратора через гидрозатвор соединена со штуцером ввода раствора в дополнительный абсорбер, согласно изобретению содержит последующий дополнительный парлифтный насос для подачи раствора в последующий дополнительный сепаратор, работающий от пара хладагента из дополнительного сепаратора, а жидкостная полость последующего дополнительного сепаратора через гидрозатвор соединена со штуцером ввода раствора в последующий дополнительный абсорбер, при этом жидкостные полости абсорбера, дополнительного абсорбера и последующего дополнительного абсорбера соединены между собой посредством коллектора, к которому присоединены нижние концы подъемных труб дополнительного парлифтного насоса и последующего дополнительного парлифтного насоса.

Верхняя и нижняя части паровой полости абсорбера соединены соответственно с верхними и нижними частями паровых полостей дополнительного абсорбера и последующего дополнительного абсорбера.

Штуцер ввода крепкого раствора в парлифтный насос соединен с коллектором.

На чертеже схематично представлен заявляемый АДХА.

АДХА содержит генератор 1, абсорбер 2 со штуцером 3 ввода слабого раствора из генератора 1, дополнительный конденсатор 4, испаритель 5, парлифтный насос 6 для подъема крепкого раствора в сепаратор 7, работающий от пара хладагента из генератора 1, уровень ∇a кипящего раствора в котором выше уровня ∇б подачи слабого раствора в абсорбер 2. Паровая полость сепаратора 7 посредством паропровода 8 через гидрозатвор подключена к подъемной трубе дополнительного парлифтного насоса 9, нижний конец которой соединен с коллектором 10, а верхний конец введен в паровую полость дополнительного сепаратора 11, которая соединена посредством дополнительного паропровода 12 через гидрозатвор с подъемной трубой последующего дополнительного парлифтного насоса 13, нижний конец которой соединен с коллектором 10, а верхний конец введен в паровую полость последующего дополнительного сепаратора 14, связанную через дефлегматор 15 с паровой полостью дополнительного конденсатора 4. При этом жидкостная полость дополнительного сепаратора 11 через гидрозатвор соединена со штуцером 16 ввода раствора в дополнительный абсорбер 17, а жидкостная полость последующего дополнительного сепаратора 14 через гидрозатвор соединена со штуцером 18 ввода раствора в последующий дополнительный абсорбер 19.

Верхняя и нижняя части паровой полости абсорбера 2 посредством труб соединены соответственно с верхними и нижними частями паровых полостей дополнительного абсорбера 17 и последующего дополнительного абсорбера 19.

Агрегат содержит также конденсатор 20 и трубу 21 ПГС, установленную в последующем дополнительном абсорбере 19. Место установки трубы 21 ПГС не является определяющим для рабочего цикла АДХА, поэтому труба 21 ПГС может быть установлена также в абсорбере 2 или в дополнительном абсорбере 17.

Работа АДХА осуществляется следующим образом.

АДХА заправляется циркулирующими веществами согласно известным пропорциям и параметрам.

В результате отвода тепла от электронагревателя 22 крепкий раствор кипит. За счет избыточного давления пары хладагента отжимают крепкий раствор в гидрозатворе на уровне ∇в и поступают в парлифтный насос 6, с помощью которого двухфазная смесь подается в сепаратор 7, где накапливается на уровне ∇г, который выше уровня ∇a кипящего раствора в генераторе 1. В сепараторе 7 происходит разделение крепкого раствора и паров хладагента.

Агрегат снабжен выполненными заодно в виде теплообменников типа «труба в трубе» дополнительным конденсатором 4 и дефлегматором 15. Крепкий раствор из сепаратора 7 через межтрубную полость дополнительного конденсатора 4 и дефлегматора 15 поступает в генератор 1. Пары хладагента из общей межтрубной полости дополнительного конденсатора 4 и дефлегматора 15 выводятся в конденсатор 20. Пары хладагента, образовавшиеся в результате теплообмена между крепким раствором и частями генератора 1, не участвующими в процессе выпаривания крепкого раствора, выводятся из корпуса генератора 1 также в конденсатор 20. Сжиженный хладагент из конденсатора 20 стекает в испаритель 5, где испаряется, производя холодильное действие.

Слабый раствор из генератора 1 через штуцер 3 поступает на внутреннюю поверхность абсорбера 2, при стекании по которой поглощает пары хладагента из ПГС. Частично проабсорбировавший раствор поступает в коллектор 10.

Пары хладагента из сепаратора 7 через паропровод 8 отжимают раствор в гидрозатворе на уровне ∇в и поступают в дополнительный парлифтный насос 9, при помощи которого двухфазная смесь подается в дополнительный сепаратор 11, где происходит разделение паров хладагента и раствора, который через гидрозатвор посредством штуцера 16 вводится в дополнительный абсорбер 17 на его внутреннюю поверхность. При стекании по внутренней поверхности дополнительного абсорбера 17 раствор абсорбирует пары хладагента из ПГС и, став раствором более высокой концентрации, поступает в коллектор 10.

Пары хладагента из дополнительного сепаратора 11 через дополнительный паропровод 12 отжимают раствор в гидрозатворе на уровне ∇в и поступают в последующий дополнительный парлифтный насос 13, при помощи которого двухфазная смесь подается в последующий дополнительный сепаратор 14, где раствор и пары хладагента разделяются. Пары хладагента через дефлегматор 15 поступают в дополнительный конденсатор 4, где сжижаются. Жидкий хладагент стекает в испаритель 5, в котором кипит, производя холодильное действие. Образовавшаяся холодная ПГС по трубе 21 поступает в последующий дополнительный абсорбер 19 и далее распространяется по абсорберу 2 и дополнительному абсорберу 17.

Раствор из последующего дополнительного сепаратора 14 через гидрозатвор посредством штуцера 18 вводится в последующий дополнительный абсорбер 19 на его внутреннюю поверхность, при стекании по которой раствор поглощает пары хладагента из ПГС.

Поскольку верхние части паровых полостей абсорбера 2, дополнительного абсорбера 17 и последующего дополнительного абсорбера 19 связаны между собой, то благодаря этому практически чистый водород поступает в испаритель 5.

При стекании по внутренней поверхности последующего дополнительного абсорбера 19 раствор приобретает максимальную концентрацию и также поступает в коллектор 10, из которого через штуцер 23 поступает в парлифтный насос 6. После этого рабочий цикл АДХА повторяется.

Таким образом, достигаемый с помощью предлагаемого устройства технический результат - получение в процессе абсорбции крепкого раствора максимальной концентрации путем увеличения поверхности контакта ПГС с раствором - обеспечивается путем поочередной подачи раствора с помощью соединенных последовательно по пару парлифтных насосов в соединенные по раствору разные абсорберы.

Экономическая целесообразность использования предлагаемого АДХА в составе бытовых холодильников состоит в уменьшении их суточного энергопотребления за счет повышения эффективности работы агрегата, в частности вследствие повышения интенсивности процесса абсорбции.

1. Абсорбционно-диффузионный холодильный агрегат, содержащий генератор, абсорбер, конденсатор, испаритель, парлифтный насос для подъема крепкого раствора в сепаратор, работающий от пара хладагента из генератора, паропровод, дополнительный парлифтный насос для подачи раствора в дополнительный сепаратор, работающий от пара хладагента из сепаратора, жидкостная полость дополнительного сепаратора через гидрозатвор соединена со штуцером ввода раствора в дополнительный абсорбер, отличающийся тем, что холодильный агрегат дополнительно содержит последующий дополнительный парлифтный насос для подачи раствора в последующий дополнительный сепаратор, работающий от пара хладагента из дополнительного сепаратора, а жидкостная полость последующего дополнительного сепаратора через гидрозатвор соединена со штуцером ввода раствора в последующий дополнительный абсорбер, при этом жидкостные полости абсорбера, дополнительного абсорбера и последующего дополнительного абсорбера соединены между собой посредством коллектора, к которому присоединены нижние концы подъемных труб дополнительного парлифтного насоса и последующего дополнительного парлифтного насоса.

2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что верхняя и нижняя части паровой полости абсорбера соединены соответственно с верхними и нижними частями паровых полостей дополнительного абсорбера и последующего дополнительного абсорбера.

3. Агрегат по п.2, отличающийся тем, что штуцер ввода крепкого раствора в парлифтный насос соединен с коллектором.