CS224737B1

CS224737B1 - Connexion of circuit,operating as cooling system or heat pump

Info

Publication number: CS224737B1
Application number: CS369382A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Prof Ing Dvorak; Jiri Ing Csc Petrak; Vladimir Ing Csc Smid; Dimitrij N Ing Csc Jeremenko
Original assignee: Zdenek Prof Ing Dvorak; Jiri Ing Csc Petrak; Smid Vladimir; Dimitrij N Ing Csc Jeremenko
Priority date: 1982-05-19
Filing date: 1982-05-19
Publication date: 1984-01-16

Description

(54) Zapojení okruhu, pracujícího jako chladicí zařízení nebo tepelné čerpadlo(54) Connection of a circuit working as a cooling device or a heat pump

Vynález ae týká zapojení okruhu, pracujícího jako chladicí zařízení nebo tepelní čerpadlo, kde výstup výparníku je přes ejektor propojen s turbokompresorem, jehož výstup je zaveden do kondenzátoru.The invention relates to a circuit, operating as a cooling device or a heat pump, wherein the evaporator outlet is connected via an ejector to a turbocharger, the output of which is introduced into a condenser.

Chladicí zařízení, určené pro chlazení vody a s vodou jeko chladivém precuje tak, že ve výparníku se voda rozstřikuje do prostoru, v němž je kompresorem udržován tlak, odpovídající teplotě, na kterou má být voda ochlazena. Voda vře při této teplotě, vypařené část se odsává kompresorem a zbývající voda se ochlazuje. Kompresor může být buď paroproudý (ejektor), který je energeticky nevýhodný, nebo turbokompresor, pro který jsou věak nevýhodné nízké sací tlaky. Kompresorem odsátá a stlačená pára v kondenzátoru kondenzuje a přes škrticí ventil se vrací do výparníku, aby nebylo narušeno rozdělení látky v jednotlivých částech zařízení.A cooling device for cooling water and with water is cooled by spraying water in the evaporator into the space in which the compressor maintains a pressure corresponding to the temperature to which the water is to be cooled. The water boils at this temperature, the vaporized part is sucked off by the compressor and the remaining water is cooled. The compressor may be either a steam jet (ejector), which is energy disadvantageous, or a turbocharger, for which low suction pressures are disadvantageous. The compressor sucks and compresses the steam in the condenser and returns to the evaporator via the throttle valve in order not to disturb the distribution of the substance in the individual parts of the device.

Jsou známe řešení, kdy dříve uvedené nevýhody obou druhů kompresorů se odstraňují tím, že paroproudý kompresor se zařazuje jako předřazený 1.stupeň (booster) k turbokompresoru. Pracuje β poměrně malým tlakovým poměrem a tedy dobrou hospodárností, přičemž tlak zvyšuje natolik, že turbokompresor pracuje již v tlakově příznivější oblasti. Pracovní látkou pro ejektor je vysokotlaká páre, odebíraná z výtlaku turbokompresoru, značně přehřátá a vyžadující pro omezeni tohoto předehřátí chladiče par mezi ejektorem β turbokompresorem. Nesnadno stabilizovatelný stav přehřátí umožňuje optimálně řešit ejektor a tím dosáhnout jeho maxi224737 mélní účinnosti.There are known solutions in which the previously mentioned disadvantages of both types of compressors are eliminated by the fact that the steam current compressor is placed as a first stage (booster) to the turbocharger. It works by a relatively low pressure ratio and thus good economy, while the pressure increases so much that the turbocompressor is already operating in a more favorable pressure area. The working fluid for the ejector is the high pressure steam drawn from the turbocharger discharge, greatly overheated and requiring a turbocharger to reduce this preheating of the vapor cooler. The difficult to stabilize state of overheating allows the ejector to be optimally resolved and thus achieves its maxi224737 molar efficiency.

Uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu zapojení chladicího okruhu, pracujícího jako chladicí zařízení nebo tepelné čerpadlo, kde výstup výparníku je přes ejektor propojen turbokompresorem, jehož výstup je zaveden do kondenzátoru. Podstata zapojení spočívá v tom, že výstup turbokompreaoru je přes trojcestný ventil jednak zaveden do kondenzátoru a jednak do směšovače, do něhož je rovněž přes další trojceatný ventil zaústěn vstup kepsliny z kondenzátoru, přičemž výstup směšovače, pracujícího se sytou parou, je zaveden do vstupu ejektoru, tvořícího předřazený stupeň turbokompreaoru. Podle dalšího význaku vynálezu může být vstup kondenzátoru propojen přes ventil s výstupem spotřebiče chladu a jeho výstup může být přes další ventil zapojen mezi vývod výparníku a vstup čerpadla, jeh<ž výstup je zaústěn do vstupu spotřebiče chladu. /According to the invention, the above mentioned drawbacks are eliminated by the connection of a cooling circuit operating as a cooling device or a heat pump, where the evaporator outlet is connected via an ejector by a turbocharger, the output of which is introduced into a condenser. The principle of the circuit is that the turbocharger outlet is led through the three-way valve to the condenser and to the mixer, into which the cepsin inlet from the capacitor is connected via another three-way valve, while the outlet of the mixer working with steam forming the upstream stage of the turbocharger. According to a further feature of the invention, the condenser inlet may be connected via a valve to the cold consumer outlet, and its outlet may be connected via an additional valve between the evaporator outlet and the pump inlet, the outlet of which is connected to the cold consumer inlet. /

Základní výhoda zapojeni okruhu podle vynálezu spočívá v tom, že předehřátá páre, použitá jako pracovní látka pro ejektor, je směšováním s podílem kondenzátoru přeměňována na péru sytou, to je páru zcela určitého tvaru. Tím je umožněno navrhnout vnitřní rozložení tlaků v jednotlivých dílech ejektoru tak, aby ejektor pracoval s optimální účinností a tím se zlepšila i energetická hospodárnost celého zařízení.The basic advantage of the circuit according to the invention is that the preheated steam used as the working fluid for the ejector is converted into a saturated, i.e. steam, of a certain shape by mixing with the condenser component. This makes it possible to design the internal pressure distribution in the individual parts of the ejector so that the ejector works with optimum efficiency and thus also improves the energy efficiency of the whole device.

Kondenzátoru, použitého ke kondenzaci par za kompresorem je možno využít bud jako prostého kondenzátoru, chlazeného vodou nebo vzduchem, přičemž teplo z něj odváděné je teplo odpadní, nebo jako kondenzátoru, chlazeného vzduchem nebo vodou, přečemž teplo z něj odváděné se účelně využije a zařízení tedy pracuje jako tepelné čerpadlo anebo jako chladiče cirkulační vody v zimním období, kdy je teplota vzduchu nízká tak, že chladič stačí nahradit strojní zařízení. Další výhodou zapojení je odstranění nebo radikální zmenšení zvláštního chladiče per za ejektrorem, protože tyto péry vycházejí z ejektoru téměř ve stavu nasycení.The condenser used to condense the vapor downstream of the compressor can be used either as a simple condenser, cooled by water or air, the heat dissipated from it being waste heat, or as a condenser, cooled by air or water, and the heat dissipated therefrom is expediently used. works as a heat pump or as circulation water coolers in winter when the air temperature is low so that the cooler is enough to replace the machinery. Another advantage of the wiring is the elimination or radical reduction of the separate heat sink behind the ejector, since these springs emanate from the ejector almost in a state of saturation.

Vynález se blíže vysvětlen ne příkladu zapojení podle připojeného výkresu, kde je nekresleno schéma zapojení v základním uspořádání.The invention will be explained in more detail by way of example of a wiring according to the attached drawing, where the wiring diagram in the basic arrangement is not illustrated.

Voda se ochlazuje ve výparníku 1, odkud se čerpadlem 2 odvádí do libovolného spotřebiče 2 chladu (chladiče vzdchu, technologického aparátu apod.). Zde se přívodem tepla ohřívá a potom vrací opět do výparníku 1. Varem ve výparníku 1 vzniklé péra Ββ odsává ejektorm £, stlačuje na mezitlak a vede dále do turbokompresoru Jj, poháněného motorem 6, kde ae stlačuje na konečný (kondenzační) tisk. V trojcestném ventilu 2 se stlačená pára dělí na dva proudy: větší, který je' pracovní parou pro ejektor 4 e odchází do směšovače 8, a menší, který odchází do kondenzátoru kde odvedením tepla (vodou, vzduchem spodobně) kondenzuje. Kondenzát se v dalším trojcestném ventilu 10 dělí rovněž ne dve proudy, jeden, který odtéká do směšovače £ a druhý, který se přes škrticí ventil 11 vrací do výparníku, aby tam nahradil vodu odsátou kompresorem. Ve směšovsči 8 se přehřátá páre z výtisku turbokompresoru £ s kondenzát mísí v takovém poměru, že vzniká sytá pára, která se vede jako pracovní péra do dýzy ejektoru £.The water is cooled in the evaporator 1, from where it is discharged through a pump 2 to any cooler 2 (air coolers, process equipment, etc.). Here it is heated by the heat supply and then returned to the evaporator 1. By boiling in the evaporator 1, the resulting springs Ββ are sucked off by the ejector 6, compressed to an intermediate pressure and fed further to a turbocharged compressor. In the three-way valve 2, the compressed steam is divided into two streams: the larger, which is the working steam for the ejector 4e, goes to the mixer 8, and the smaller, which goes to the condenser where it condenses. The condensate in the other three-way valve 10 is also divided by two streams, one flowing to the mixer 8 and the other flowing through the choke 11 to the evaporator to replace the water sucked off by the compressor. In the mixer 8, the superheated steam from the turbocharger compressor 8 is mixed with the condensate in such a proportion that a saturated steam is produced which passes as a working spring into the nozzle of the ejector 6.

Je-li látkou, odvádějící teplo z kondenzátoru J vzduch, mohou v zimě nastat poměry, že zení vyřazuje a uskutečňuje se oběh po čárkovaných čarách mezi spotřebičem j chladu a kondenzátorem J pomocí čerpadla 2. Ventily 12, 13 jsou otevřeny, trojcestné ventily J, 10 uzavřeny; při provozu strojního zařízení je tomu naopak.If the heat-dissipating substance J is air, in winter conditions may occur that the wall is phased out and circulated in dashed lines between the chiller and the condenser J by means of a pump 2. Valves 12, 13 are open, three-way valves J, 10 closed; the opposite is true when operating machinery.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Connection of a circuit operating for a cooling device or a heat pump, wherein the outlet of the exchanger is connected to the ejector and to the turbo-compressor, the output of which is introduced into the condenser, characterized in that the outlet of the turbocharger (5) is is introduced into the condenser (9) and secondly into the mixer (8), into which the liquid inlet from the capacitor (9) is connected via a further three-way valve (10), and the outlet of the mixer (8) operating with saturated steam the inlet of the ejector (4) forming the upstream stage of the turbocharger (5).

Wiring according to claim 1, characterized in that the condenser inlet (9) is connected via a valve (12) to the outlet of the cold appliance (3) and its outlet is connected between the evaporator outlet (1) and the pump inlet via a longer valve (13). (2), the outlet of which is connected to the inlet of the appliance (3).