PL438765A1

PL438765A1 - Refrigeration system with thermosyphon heat transfer system using solid carbon dioxide solution and method of heat transfer using such a system

Info

Publication number: PL438765A1
Application number: PL438765A
Authority: PL
Inventors: Michał Sobieraj
Original assignee: Politechnika Warszawska
Priority date: 2020-08-18
Filing date: 2021-08-18
Publication date: 2022-02-21
Also published as: PL434999A1; PL241911B1; PL241912B1

Abstract

Układ chłodniczy przedstawiony na rysunku, zawiera co najmniej jedną sprężarkę, co najmniej jeden skraplacz, co najmniej jeden wymiennik regeneracyjny, zawór rozprężny i parownik, połączony z termosyfonowym układem zawierającym skraplacz termosyfonu, którego króciec wylotowy jest połączony przewodem rurowym cieczowym z króćcem wlotowym położonego niżej parownika termosyfonu, którego króciec wylotowy jest połączony przewodem rurowym parowym z króćcem wlotowym skraplacza termosyfonu, a parownik układu chłodniczego stanowi jednocześnie skraplacz układu termosyfonowego. Układ ten charakteryzuje się tym, że czynnikiem chłodniczym w obiegu termosyfonowym jest roztwór stałego dwutlenku węgla w ciekłym rozpuszczalniku. Kolejnym przedmiotem zgłoszenia jest sposób przenoszenia ciepła z zastosowaniem układu chłodniczego charakteryzujący się tym, że w skraplaczu termosyfonu chłodzi się pary roztworu doprowadzając do krystalizacji CO2 na powierzchni wymiany ciepła skraplacza termosyfonu, a następnie doprowadza się do rozpuszczenia nadmiaru skrystalizowanego CO2 przez parowy film rozpuszczalnika kondensującego na powierzchni wymiany ciepła skraplacza termosyfonu, a roztwór stałego CO2 w rozpuszczalniku odprowadza się ze skraplacza termosyfonu, kierując grawitacyjnie roztwór stałego CO2 do parownika termosyfonu, gdzie doprowadza się do parowania roztworu stałego CO2, uzyskując właściwy efekt chłodniczy doprowadzając do obniżenia temperatury w przestrzeni chłodzonej, a następnie kieruje odpływ nasyconej pary roztworu z parownika termosyfonu i odprowadza się przewodem parowym do skraplacza termosyfonu, doprowadzając do nieizotermicznego skroplenia roztworu w skraplaczu.The refrigeration system shown in the figure comprises at least one compressor, at least one condenser, at least one regenerative exchanger, an expansion valve and an evaporator connected to a thermosiphon system containing a thermosiphon condenser, the outlet of which is connected by a liquid pipe to the inlet of the downstream evaporator a thermosiphon, the outlet of which is connected by a steam pipe with the inlet of the thermosiphon condenser, and the evaporator of the cooling system is also the condenser of the thermosiphon system. The system is characterized in that the refrigerant in the thermosiphon cycle is a solution of solid carbon dioxide in a liquid solvent. Another subject of the application is a method of heat transfer using a refrigeration system, characterized in that in the thermosiphon condenser, the vapors of the solution are cooled, causing CO2 crystallization on the heat exchange surface of the thermosiphon condenser, and then the excess of crystallized CO2 is dissolved by the vapor film of the solvent condensing on the surface. heat exchange of the thermosiphon condenser, and the solution of solid CO2 in the solvent is drained from the condenser of the thermosiphon, directing the solid CO2 solution by gravity to the evaporator of the thermosiphon, where the solid CO2 solution is evaporated, obtaining the proper cooling effect, reducing the temperature in the refrigerated space, and then directed the saturated vapor of the solution is discharged from the thermosiphon evaporator and is discharged through the steam line to the thermosiphon condenser, leading to non-isothermal condensation of the solution in the condenser.