RU1795238C - Сорбционна холодильна система - Google Patents

Abstract

Использование: охлаждение объекта. Сущность изобретени : сорбционна  холодильна  система, включающа  сорбер рабочего вещества 1 с источником нагрева 2 и охлаждени  3 сорбента, промежуточный теплообменник 4, дроссель 5 и объект охлаждени  6 содержит еще один дроссель 7, который соединен магистралью с аккумул тором 8 рабочего вещества. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к холодильной технике,

Известны компрессорные установки холодильных систем, содержащие сорбер рабочего вещества, снабженный источником нагрева и охлаждени  сорбента, причем сорбер снабжен обратным клапаном всасывани  и нагнетани  рабочего вещества.

Недостатками компрессорных установок сорбционного типа  вл ютс  низка  надежность и конструктивна  сложность, объ сн ющиес  необходимостью применени  обратных клапанов всасывани  и нагнетани  рабочего вещества, содержащие подвижные и упругие элементы, ресурс которых определ ет ресурс компрессорных установок.

Известны сорбционные холодильные системы замкнутого типа, содержащие сорбер с обратными клапанами всасывани  и нагнетани , образующие магистрали подачи и возврата рабочего вещества, причем последн   включает обратный клапан нагнетани , промежуточный теплообменник, дроссельный охладитель и объект охлаждени  в виде тепловой нагрузки, а магистраль возврата соедин ет тепловую нагрузку с обратным клапаном всасывани  адсорбента, причем адсорбер снабжен источниками нагрева и охлаждени  рабочего вещества, а теплова  нагрузка размещена за дроссельным охладителем.

Недостатком известной сорбционной холодильной системы, кроме недостатков присущих компрессорным установкам  вл етс  необходимость применени  большого количества компрессоров, что обусловлено циклической подачей рабочего тела к дроссельному охладителю за счет образовани  перерывов в процесс всасывани , что в конечном итоге повышает конструктивную сложность и снижает надежность работы системы в целом, кроме того при посто нной подаче рабочего вещества через дроссельный охладитель возможно засорение дроссел , что усложн ет конструкцию т, к. требует конструктивных меропри тий по очистке последнего.

Известна также сорбционна  холодильна  система содержаща  сорбер рабочего вещества, теплообменник регенератор, дроссель, объект охлаждени , упом нутый генератор, второй теплообменник и второй сорбер рабочего вещества.

К недостаткам данной сорбционной холодильной системы относ тс ;

- сложность конструкции, обеспечивающей охлаждени  объекта дл  охладител , два тепловых ключа), т. е. наличие 4-х элементов дл  теплопередачи;

- низка  эффективность системы из-за дополнительных теплопритоков на охлади тели и тепловые ключи, расположенные в охлаждаемой зоне.

- низка  эффективность системы из-за наличи  дополнительных тепловых мостов в виде тепловых ключей между охладител ми и объектом охлаждени . Наличие этих тепловых ключей в данной бесклапанной систе0 ме  вл етс  необходимой дл  ее работоспособности;

- необходимость дополнительных затрат на включение и отключение тепловых ключей.

5 Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции, повышение эксплуатационной надежности и термодинамической эффективности сорбционной холодильной системы. .

0 Указанные цели достигаютс  тем, что система содержит второе дросселирующее устройство и объект охлаждени  расположен между первым и вторым дросселирующими устройствами. Это позвол ет

5 охлаждать объект охлаждени  непосредственно рабочим веществом.

Исключаютс  дополнительные промежуточные тепловые мосты от рабочего вещества до объекта охлаждени . Снижаютс 

0 теплопритоки к холодной зоне за счет снижени  количества элементов, наход щихс  в холодной зоне.

Надежность системы повышаетс  за счет уменьшени  количества элементов си5 стемы, т. к. в предлагаемом решении система  вл етс  работоспособной без двух охладителей и двух тепловых ключей, что невозможно в конструкции прототипа. Предлагаема  система не требует до0 полнительных затрат (как, например, в прототипе на включение и отключение тепловых мостов) дл  охлаждени  объекта.

На фиг. 1, 2 изображены (химически) варианты предлагаемой системы.

5 Раббта предлагаемой сорбционной холодильной системы осуществл етс  следующим образом:

- при пр мом цикле от источника нагрева 2 (см. фиг. 2) нагревают сорбент рабочего

0 вещества сорбента 1, Источник охлаждени  3 отключен. Источник охлаждени  охлаждает сорбент рабочего вещества сорбера 9. Источник нагрева 11 отключен. Рабочее вещество выдел етс  из сорбера 1 охлаждает5 с  в промежуточном теплообменнике 4 до температуры окружающей среды, проходит через дополнительный теплообменник 13. попадает на дросселирующее устройство 5, дросселируетс  и охлаждает объект охлаждени  6. Забрав часть энергии при охлаждеНии от объекта 6 рабочее вещество поступает в дросселирующее устройство 7. дросселируетс  и поступает в дополнительный теплообменник 13. в котором охлаждает поток пр мого тока, а затем через промежуточный теплообменник 10, попадает в сорбер 9. При обратном цикле процесс происходит аналогичным образом но при достижении рабочего вещества в обратном направлении.

От источника нагрева 11 нагревает сорбент рабочего вещества сорбера 9. Источник охлаждени  12 отключен. От источника охлаждени  3 охлаждают сорбент рабочего вфщества сорбера 1. Источник нагрева 2 отключен. Рабочее вещество выдел етс  из сбрбера 9, охлаждаетс  в промежуточном теплообменнике 10, проходит через дополнительный теплообменник 13, попадает на дросселирующее устройство 7, дросселиру- ет|с  и охлаждает объект охлаждени  6. Забрав часть при охлаждении от объекта 6 рабочее вещество поступает в дросселирующее устройство 5, дросселируетс  и посту- па|ет в дополнительный теплообменник 13 с котором охлаждает поток поступающий на дросселирующее устройство 7 из сорбера 9, а Затем через промежуточный теплообменник 4 попадает в сорбер 1.

Причем работа сорберов 1 и 9 может быть как совместна  нагрев одного сорберз и охлаждение другого сорбера одновремен- но;так и поочередное охлаждение и нагрев одного сорбера, а затем второго.

Использование системы с двум  дросселирующими устройствами позвол ет охлаждать объект охлаждени  непосредственно рабочим веществом без промежуточных охлаждений и тепловых ключей.

Снижаютс  теплопритоки к холодной зоне за счет снижени  количества элементов наход щихс  в холодной зоне.

Повышаетс  надежность системы за счеТ уменьшени  количества ее элементов.

Кроме того вторичное дросселирование позвол ет дополнительно повышать термодинамическую эффективность сис- тем ь дополнительно понизив температуру обратного потока после вторичного дроссе- лир0вани  и т. о. снизить в теплообменнике 13 температуру пр мого потока перед дросселированием .

Недостатком такой сорбцмонной холодильной системы  вл етс  сложность конструкции в св зи с наличием 2х сорберов и 2х промежуточных теплообменников и низка  5 термодинамическа  эффективность в св зи с поглощением энергии из окружающей среды промежуточным теплообменником расположенным перед всасывающим сорбером.

0 С целью упрощени  конструкции, повышени  эксплуатационной надежности и термодинамической эффективности один из сорберов выполнен в виде аккумулирующей емкости.

5 Работа такой сорбционной холодильной системы осуществл етс  следующим образом; при пр мом цикле от источника нагрева 2 (см. фиг. 1) нагревают сорбент рабочего вещества сорбера 1. Источник ох0 лаждени  3 отключен. Рабочее вещество выдел етс  из сорбера 1, охлаждаетс  в предварительном теплообменнике 4 например до температуры окружающей среды, дросселируетс  в дросселе 5, охлажда  обь5 ект охлаждени  6, затем рабочее вещество дросселируетс  вторично на выходе из дроссел  7 с понижением температуры после ее повышени  на объекте охлаждени  6 поступает в аккумул тор 8 рабочего ве0 щества.

При обратном цикле от источника охлаждени  3 охлаждают сорбент рабочего вещества сорбера 1. Источник нагрева 2 отключен. Рабочее вещество всасываетс  в

5 сорбер 1, вакуумиру  каналы от сорбера 1 до дроссел  7 и на дросселе 7 возникает перепад давлений. Рабочее вещество поступает из аккумул тора 8 через дроссель 7, дросселиру сь и охлажда  объект ох0 лаждени  6. Кроме того рабочее вещество поступает на дроссель 7 уже частично охлаж- денное на дросселе 7 при пр мом цикле, затем рабочее вещество проходит через дроссель 5, теплообменник 4 и поступает на сорбер 1.

5 Така  сорбционна  холодильна  система позвол ет упростить конструкцию и повысить надежность ее работы за счет сокращени  кол-ва элементов системы, повысить термодинамическую эффективность

0 за счет снижени  теплопритоков к холодной зоне и утилизации холодопроизводмтельно- сти не используемой при пр мом цикле.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Сорбционна  холодильна  система, содержаща  сорберы с источником нагрева и охлаждени , соединенные газовой ма- гистралью с установленными в ней промежуточными и дополнительными теплообменниками и дросселирующим устройством с объектом охлаждени , о т л и ч а ю- щ а   с   тем, что, с целью упрощени 

   конструкции, повышени  эксплуатационной надежности и термодинамической эффективности , система содержит второе дросселирующее устройство и объект охлаждени  установлен между первым и вторы дросселирующими устройствами.
2. 2. Система по п. 1, отл и ч а ю ща   с   тем, что один из сорберов выполнен в виде аккумулирующей емкости.

   Фиг 2