RU2024802C1

RU2024802C1 - Absorption-diffusion refrigerating unit

Info

Publication number: RU2024802C1
Application number: SU904891420A
Authority: RU
Inventors: Николай Федорович Хоменко; Александр Сергеевич Титлов; Геннадий Иванович Овечкин; Владислав Федорович Чернышев; Константин Геннадиевич Смирнов-Васильев; Валерий Васильевич Двирный; Георгий Матвеевич Олифер; Юрий Григорьевич Дубовский
Original assignee: Научно-производственное объединение прикладной механики
Priority date: 1990-12-13
Filing date: 1990-12-13
Publication date: 1994-12-15

Abstract

FIELD: refrigerating engineering. SUBSTANCE: construction of the refrigerating unit is simplified due to flattening of passages of liquid heat exchanger. EFFECT: simplification of construction. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной технике, в частности, к абсорбционно-диффузионным холодильным агрегатам (АДХА). The invention relates to refrigeration, in particular, to absorption-diffusion refrigeration units (ADHA).

Известен АДХА (1), содержащий термосифон, абсорбер с ресивером и жидкостный теплообменник (ЖТО), выполненный по типу "Труба в трубе", внутренняя труба ЖТО, по которой проходит крепкий раствор, связана с ресивером абсорбера и входом термосифона, а наружная труба ЖТО, по которой проходит слабый раствор, связана со входом абсорбера и с выходом термосифона, при этом внутренняя стенка наружной трубы ЖТО частично соприкасается с внутренней трубой, а внутренняя труба ЖТО по всей длине имеет одинаковое сплюснутое сечение, образованное плоскими стенками, на противоположных сторонах наружной трубы ЖТО расположены с определенным интервалом ребра, достигающие плоских стенок внутренней трубы ЖТО, причем ребра одной стороны располагаются в промежутках между ребрами другой стороны. Known ADHA (1), containing a thermosiphon, an absorber with a receiver and a liquid heat exchanger (ZhTO), made according to the type "Pipe in a pipe", the inner ZhTO pipe, through which a strong solution passes, is connected to the receiver of the absorber and the thermosiphon inlet, and the outer ZhTO pipe , through which a weak solution passes, is connected with the inlet of the absorber and with the outlet of the thermosiphon, while the inner wall of the outer ZhTO pipe is partially in contact with the inner pipe, and the inner ZhTO pipe along the entire length has the same flattened section formed by flat walls On the opposite sides of the outer pipe, the ribs are located with a certain interval on the ribs, reaching the flat walls of the inner pipe of the ZhTO, with the ribs of one side located in the gaps between the ribs of the other side.

Известная конструкция АДХА позволяет осуществить эффективный регенеративный теплообмен между крепким и слабым растворами, а также обеспечить за счет установки оребрения максимальное переохлаждение слабого раствора, поступающего на вход абсорбера. The well-known design of ADHA allows for efficient regenerative heat transfer between strong and weak solutions, as well as providing due to the installation of finning, the maximum supercooling of a weak solution entering the absorber inlet.

Недостатком известного АДХА является сложность конструкции в части установки оребрения. A disadvantage of the known ADHA is the complexity of the design regarding the installation of fins.

Известен АДХА (2), содержащий ЖТО, выполненный в виде коллектора, с большим числом трубопроводов, выходящих из коллектора и частично телескопически входящих один в другой, при этом корпус коллектора имеет два торцевых чашеобразных элемента, сваренных поперечным швом, а от днищ элементов коллектора отходят трубопроводы. Known ADHA (2), containing ZhTO, made in the form of a collector, with a large number of pipelines leaving the collector and partially telescopically entering one another, while the collector body has two end cup-shaped elements welded with a transverse seam, and depart from the bottoms of the collector elements pipelines.

Известная конструкция АДХА позволяет обеспечить эффективный регенеративный теплообмен между крепким и слабым растворами. The well-known ADHA design allows for efficient regenerative heat transfer between strong and weak solutions.

Недостатком известного АДХА является сложность конструкции в части изготовления коллекторного ЖТО. A disadvantage of the known ADHA is the complexity of the design in terms of the manufacture of collector VT.

Известен АДХА (3), содержащий ЖТО, выполненный по типу "труба в трубе", наружный канал частично сплюснут в ортогональных плоскостях до соприкосновения с внутренним каналом. Known ADHA (3), containing ZHT, made by the type "pipe in pipe", the outer channel is partially flattened in orthogonal planes until it contacts the inner channel.

Известная конструкция проста в изготовлении, однако характеризуется низкой эффективностью в части регенеративного теплообмена между крепким и слабым растворами. The known design is simple to manufacture, however, it is characterized by low efficiency in terms of regenerative heat transfer between strong and weak solutions.

Известен АДХА, содержащий ректификатор, имеющий вертикальные опускной и подъемный каналы, связанные между собой ниже уровня крепкого раствора горизонтальной магистралью, термосифон, связанный нижней частью с горизонтальной магистралью ректификатора, ЖТО, выполненный по типу "труба в трубе" и связывающий термосифон с ресивером абсорбера, наружный канал ЖТО связан с подъемным каналом ректификатора и с ресивером абсорбера, а внутренний канал проходит через горизонтальную магистраль ректификатора и связывает канал слабого раствора ректификатора с верхней частью абсорбера. Known ADHA containing a rectifier having a vertical lowering and lifting channels, interconnected below the level of strong solution by a horizontal line, a thermosyphon connected by the lower part to the horizontal line of the rectifier, ZhTO, made by the type “pipe in pipe” and connecting the thermosyphon to the receiver of the absorber, the external channel of the ZhTO is connected with the lifting channel of the rectifier and with the receiver of the absorber, and the internal channel passes through the horizontal highway of the rectifier and connects the channel of a weak solution of rectifier latch with the upper part of the absorber.

Известная конструкция позволяет использовать теплоту ректификации и частично температурный потенциал крепкого раствора для предварительного подогрева крепкого раствора, поступающего на вход в термосифон. The known design allows you to use the heat of distillation and partially the temperature potential of the strong solution to preheat the strong solution entering the thermosiphon.

Вместе с тем, известная конструкция характеризуется сложностью изготовления. However, the known design is characterized by the complexity of manufacturing.

Цель изобретения - упрощение конструкции АДХА. The purpose of the invention is to simplify the design of ADHA.

Поставленная цель достигается тем, что наружный канал ЖТО сплюснут до соприкосновения с внутренним каналом ЖТО. This goal is achieved by the fact that the external channel of the VT is flattened until it contacts the internal channel of the VT.

Поставленная цель достигается также тем, что внутренний канал сплюснут вместе с наружным и в случае, когда каналы ЖТО сплюснуты поочередно в ортогональных плоскостях. This goal is also achieved by the fact that the inner channel is flattened together with the external one and in the case when the channels of the VT are flattened alternately in orthogonal planes.

Сущность предложенного устройства иллюстрируется чертежами. The essence of the proposed device is illustrated by drawings.

На фиг.1 приведен общий вид АДХА; на фиг.2 - вариант ЖТО со сплюснутым наружным каналом до соприкосновения с внутренним; на фиг.3 - вариант ЖТО со сплюснутым в одной плоскости внутренним и наружными каналами; на фиг.4 и 5 - вариант ЖТО со сплюснутыми поочередно каналами в ортогональных плоскостях. Figure 1 shows a General view of ADHA; figure 2 is a variant of the VT with a flattened outer channel to contact with the inner; figure 3 is a variant of ZhTO with flattened in the same plane internal and external channels; Figures 4 and 5 show a variant of ZhTO with flattened channels alternately in orthogonal planes.

АДХА содержит термосифон 1, в нижней части которого установлен электронагреватель 2. Верхняя часть термосифона 1 связана с каналом слабого раствора 3 и опускной магистралью ректификатора 4. Опускная магистраль 4 связана с подъемной 5 через горизонтальную перемычку 6, заполненную в рабочем режиме крепким раствором, поступающим из жидкостного теплообменника 7. Генератор, а также частично ректификатор и жидкостный теплообменник покрыты теплоизоляционным кожухом 8. В состав АДХА входят также конденсатор 9, магистраль жидкого аммиака 10, уравнительная магистраль 11, испаритель 12, абсорбер 13 с раствором 14. Последний связан с испарителем 12 каналом парогазовой смеси 15. ADHA contains a thermosiphon 1, in the lower part of which an electric heater is installed 2. The upper part of the thermosiphon 1 is connected to the weak solution channel 3 and the rectifier downcomer 4. The downcomer 4 is connected to the lift 5 through a horizontal jumper 6, filled in operation with a strong solution coming from liquid heat exchanger 7. The generator, as well as partially the rectifier and the liquid heat exchanger, are covered with a heat-insulating casing 8. The ADHA also includes a condenser 9, a line of liquid ammonia 10, equalize flax line 11, the evaporator 12, the absorber 13 with the solution 14. The latter is connected with the evaporator 12 channel vapor-gas mixture 15.

Работа устройства осуществляется следующим образом. The operation of the device is as follows.

Внутренняя полость АДХА вакуумируется и заполняется водоаммиачным раствором с массовой концентрацией аммиака 0,34...0,36 кг/кг раствора и инертным газом (водородом) до давления 19...21 бар. Количество жидкого раствора выбирается таким образом, что уровень жидкости располагается над осью соединительной горизонтальной магистрали ректификатора 6 на расстоянии 23±1мм. При подводе тепловой мощности в нижней части термосифона 1 из крепкого раствора генерируется пар, содержащий преимущественно пар аммиака. Обладая выталкивающей силой, пар аммиака проталкивает в верхнюю часть термосифона 1 слой жидкого раствора. В стационарном режиме по высоте трубки термосифона 1 устанавливается динамическое равновесие парожидкого потока. В верхней части термосифона 1 происходит разделение пара и жидкости, жидкость поступает в канал 3, а пар в канал 4. По каналу 3 объединяя жидкость проходит через горизонтальную магистраль ректификатора 6, ЖТО 7 и поступает в верхнюю часть абсорбера 13. Поступающий из термосифона 1 пар подается во внешнюю полость соединительной магистрали ректификатора 6, заполненную крепким раствором. Обладая динамическим напором, пар барботирует через жидкостный затвор и поступает в подъемный канал ректификатора 5. Для снижения тепловых потерь в окружающую среду термосифон 1, электронагреватель 2, часть элементов ректификатора 4,5,6 и ЖТО 3,7 покрыты изоляционным кожухом 8. Отделившись от паров воды, пар аммиака поступает в конденсатор, где снижается с отводом тепла в окружающую среду и по магистрали 10 поступает в испаритель 12, где испаряясь в парогазовую среду, производит эффект искусственного охлаждения. Для стабилизации подачи жидкого аммиака в испаритель используется выравнивающая магистраль 11, соединяющая конденсатор 9 и абсорбер 13. Насыщенная аммиаком парогазовая смесь по каналу 15 поступает в бачок абсорбера 14, откуда противотоком слабому раствору движется в верхнюю часть абсорбера 13. При контакте слабого раствора и насыщенной парогазовой смеси происходит насыщение слабого раствора аммиаком и очистка парогазовой смеси. Очищенная смесь поступает в верхнюю часть испарителя 12, а крепкий раствор - в ЖТО 7, и цикл повторяется. The ADHA internal cavity is evacuated and filled with a water-ammonia solution with a mass concentration of ammonia of 0.34 ... 0.36 kg / kg of solution and an inert gas (hydrogen) up to a pressure of 19 ... 21 bar. The amount of liquid solution is selected in such a way that the liquid level is located above the axis of the connecting horizontal line of the rectifier 6 at a distance of 23 ± 1 mm. When applying thermal power in the lower part of the thermosyphon 1 from a strong solution, steam is generated, which contains mainly ammonia vapor. Possessing buoyancy, ammonia vapor pushes 1 layer of a liquid solution into the upper part of the thermosiphon. In stationary mode, the dynamic equilibrium of the vapor-liquid flow is established along the height of the thermosiphon tube 1. In the upper part of the thermosyphon 1, steam and liquid are separated, the liquid enters the channel 3, and the vapor in the channel 4. By combining the channel 3, the liquid passes through the horizontal line of the rectifier 6, ZhTO 7 and enters the upper part of the absorber 13. The steam coming from the thermosyphon 1 fed into the external cavity of the connecting line of the rectifier 6, filled with a strong solution. Having a dynamic pressure, the steam sparges through the liquid shutter and enters the lift channel of the rectifier 5. To reduce heat loss to the environment, the thermosyphon 1, electric heater 2, part of the rectifier elements 4,5,6 and ZhTO 3,7 are covered with an insulating casing 8. Separated from water vapor, ammonia vapor enters the condenser, where it decreases with the removal of heat into the environment and through line 10 enters the evaporator 12, where it evaporates into the vapor-gas medium, produces the effect of artificial cooling. To stabilize the flow of liquid ammonia to the evaporator, a leveling line 11 is used that connects the condenser 9 and the absorber 13. The vapor-gas mixture saturated with ammonia passes through the channel 15 into the tank of the absorber 14, from where it moves countercurrent to a weak solution to the upper part of the absorber 13. Upon contact of a weak solution and saturated vapor-gas mixture saturation of a weak solution with ammonia and purification of the gas mixture. The purified mixture enters the upper part of the evaporator 12, and the strong solution in the ZhTO 7, and the cycle repeats.

Положительный эффект в заявляемом АДХА достигается за счет упрощения конструкции ЖТО, в частности, снижено число (на три) сварных швов, что положительно сказывается и на надежность конструкции и ее ресурс. A positive effect in the claimed ADHA is achieved by simplifying the design of the LMC, in particular, the number of (three) welds is reduced, which positively affects the reliability of the structure and its resource.

При этом за счет более эффективного использования теплоты слабого раствора на подогрев крепкого раствора, поступающего на вход термосифона, снижено суточное энергопотребление на 7,7% (по сравнению с серийной моделью АШ-150 типа "Кристалл-404-1". At the same time, due to more efficient use of the heat of a weak solution for heating a strong solution entering the thermosiphon input, the daily energy consumption is reduced by 7.7% (compared with the serial model ASh-150 of the Crystal-404-1 type.

Claims

1. ABSORPTION-DIFFUSION REFRIGERATING UNIT, containing a rectifier, having vertical lowering and lifting channels, interconnected below the level of strong solution by a horizontal line, a thermosyphon connected by the lower part to the horizontal line of the rectifier, a liquid heat exchanger made in the form of a pipe and a thermo tube into a pipe into a pipe with the receiver of the absorber, the outer channel of the liquid heat exchanger is connected to the lift channel of the rectifier and the receiver of the absorber, and the inner channel passes through rizontalnuyu line rectifier and the rectifier connects channel weak solution from the upper part of the absorber, characterized in that, in order to simplify the construction, the outer passage of the liquid heat exchanger flattened before contact with the inner channel.

2. The assembly according to claim 1, characterized in that the inner channel is flattened together with the outer.

3. The assembly according to claim 2, characterized in that the channels of the liquid heat exchanger are flattened alternately in orthogonal planes.