RU2031328C1 - Method of operation of absorption-diffusion refrigerating plant - Google Patents
Method of operation of absorption-diffusion refrigerating plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2031328C1 RU2031328C1 SU925051066A SU5051066A RU2031328C1 RU 2031328 C1 RU2031328 C1 RU 2031328C1 SU 925051066 A SU925051066 A SU 925051066A SU 5051066 A SU5051066 A SU 5051066A RU 2031328 C1 RU2031328 C1 RU 2031328C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- receiver
- absorber
- boiler
- housing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
- F25B15/10—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type with inert gas
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/62—Absorption based systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к холодильной технике и может найти широкое применение в бытовых холодильниках, снабженных абсорбционно-диффузионными холодильными агрегатами (АДХА). The invention relates to refrigeration and can be widely used in domestic refrigerators equipped with absorption-diffusion refrigeration units (ADHA).
Известен генератор АДХА, содержащий вертикальный цилиндрический корпус со штуцерами вывода слабого раствора и паров хладагента и штуцером ввода крепкого раствора, электронагреватель и размещенные по оси корпуса последовательно соединенные по ходу раствора насосную камеру и термосифон. Генератор АДХА снабжен установленными по оси корпуса тремя коаксиальными цилиндрами, образующими между собой и корпусом кольцевые зазоры, причем внутренний цилиндр выполнен герметичным и в нем размещены насосная камера, электронагреватель и термосифон, верхний конец которого выведен в полость среднего цилиндра. A well-known ADHA generator containing a vertical cylindrical housing with outlet fittings for a weak solution and refrigerant vapors and a nozzle for introducing a strong solution, an electric heater and a pump chamber and a thermosiphon arranged in series along the axis of the housing are connected along the axis of the housing. The ADHA generator is equipped with three coaxial cylinders mounted along the axis of the housing, forming annular gaps between themselves and the housing, the inner cylinder being sealed and containing a pump chamber, an electric heater and a thermosiphon, the upper end of which is brought into the cavity of the middle cylinder.
Недостатком известного генератора АДХА являются ограниченные расходные характеристики термосифонного насоса, обусловленные особенностями его конструкции и режимными параметрами работы агрегата. A disadvantage of the known ADHA generator is the limited flow characteristics of the thermosiphon pump, due to the features of its design and operating parameters of the unit.
Известен АДХА (прототип), содержащий последовательно установленные по раствору кипятильник, абсорбер и теплообменник-регенератор, причем кипятильник выполнен в виде цилиндрического сосуда, снабженного греющей рубашкой, а абсорбер размещен горизонтально на уровне кипящего раствора в кипятильнике. Known ADHA (prototype), containing sequentially installed in the solution of a boiler, an absorber and a heat exchanger-regenerator, and the boiler is made in the form of a cylindrical vessel equipped with a heating jacket, and the absorber is placed horizontally at the level of the boiling solution in the boiler.
Недостатком известного АДХА является его низкая термодинамическая эффективность, поскольку конструкция не обеспечивает высокой интенсивности протекающих в агрегате тепло- и массообменных процессов. В частности, конструкция АДХА - прототипа не позволяет осуществить выпаривание раствора в условиях, практически равноценных режиму испарения с тонких пленок жидкости. Это связано с тем, что в затопленном кипятильнике прототипа тепловой поток от поверхности нагрева передается к жидкости только естественной конвекцией, особенно на начальной стадии выпаривания. Более интенсивный процесс теплопередачи будет реализоваться только в режиме пузырькового кипения, существующем при перепаде температур между поверхностями нагрева и насыщения порядка 5-7оС. Учитывая, что АДХА бытового холодильника работает в периодическом режиме, то многократное достижение и поддержания такого перегрева стенки связано с существенными энергозатратами при производстве холода.A disadvantage of the known ADHA is its low thermodynamic efficiency, since the design does not provide a high intensity of heat and mass transfer processes occurring in the unit. In particular, the design of the ADHA prototype does not allow evaporation of the solution under conditions practically equivalent to the evaporation mode from thin films of liquid. This is due to the fact that in the flooded boiler of the prototype, the heat flux from the heating surface is transferred to the liquid only by natural convection, especially at the initial stage of evaporation. More intense heat transfer process will be realized only in the nucleate boiling regime exists when a temperature difference between the heating surfaces and the saturation of the order of 5-7 ° C. Given that Adha domestic refrigerator operates in a batch mode, then repeated to achieve and maintain such a wall superheat associated with significant energy consumption in the production of cold.
Кроме того, конструкция АДХА - прототипа не позволяет для уменьшения энергозатрат обеспечить более полную регенерацию тепла между циркулирующими веществами, например, за счет непосредственного теплообмена между имеющим высокую температуру паром хладагента и крепким раствором. In addition, the design of ADHA - the prototype does not allow for a reduction in energy consumption to provide a more complete heat recovery between circulating substances, for example, due to direct heat transfer between a high temperature refrigerant vapor and a strong solution.
Целью изобретения является повышение термодинамической эффективности путем интенсификации тепло- и массообменных процессов. The aim of the invention is to increase thermodynamic efficiency by intensifying heat and mass transfer processes.
Указанная цель достигается тем, что кипятильник снабжен установленными по оси корпуса двумя коаксиальными цилиндрами, образующими между собой и корпусом кольцевые зазоры, причем внутренний цилиндр герметично соединен с корпусом, выполнен с нижним заглушенным торцом и в нем размещен электронагреватель, а внешний цилиндр выполнен с открытым верхним торцом, расположенным на уровне крепкого раствора в ресивере, но выше уровня подачи слабого раствора в абсорбер, и заглушенным нижним торцом, расположенным с зазором относительно корпуса и закрытого торца внутреннего цилиндра, при этом зазор между внутренним и внешним цилиндрами подключен в нижней части к штуцеру ввода крепкого раствора, а паровая полость корпуса подключена паропроводом с образованием гидрозатвора к подъемной трубе перлифтного насоса, верхний конец которой введен в паровую полость ресивера, а нижний конец подсоединен с образованием гидрозатвора к выполненной из нижней части и абсорбера емкости. This goal is achieved by the fact that the boiler is equipped with two coaxial cylinders mounted along the axis of the housing, forming annular gaps between itself and the housing, the inner cylinder being hermetically connected to the housing, made with a lower muffled end and an electric heater placed in it, and the external cylinder with an open upper an end face located at the level of a strong solution in the receiver, but higher than the level of supply of a weak solution to the absorber, and a muffled lower end located with a gap relative to the housing and behind the inner end of the inner cylinder, while the gap between the inner and outer cylinders is connected at the bottom to the inlet of the strong solution inlet, and the steam cavity of the housing is connected by a steam line with the formation of a water seal to the lift pipe of the perlift pump, the upper end of which is inserted into the steam cavity of the receiver, and the lower end connected with the formation of a water seal to the container made from the lower part and the absorber.
Теплообменник-генератор выполнен по типу "труба в трубе" и его нагреваемая полость связывает ресивер со штуцером ввода крепкого раствора, а охлаждаемая полость связывает штуцер вывода слабого раствора с абсорбером. The heat exchanger-generator is of the “pipe in pipe” type and its heated cavity connects the receiver to the inlet of the strong solution, and the cooled cavity connects the outlet of the weak solution to the absorber.
Паропровод и подъемная труба парлифтного насоса связаны с корпусом и теплообменником-регенератором в тепловом отношении, например, при помощи продольного сварного шва. The steam pipe and the riser pipe of the steam lift pump are thermally coupled to the body and the heat exchanger-regenerator, for example, by means of a longitudinal weld.
Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое устройство отличается от прототипа тем, что в его конструкции кипятильник снабжен установленными по оси корпуса двумя коаксиальными цилиндрами, образующими между собой и корпусом кольцевые зазоры, причем внутренний цилиндр герметично соединен с корпусом, выполнен с нижним заглушенным торцом и в нем размещен электронагреватель, а внешний цилиндр выполнен с открытым верхним торцом, расположенным на уровне крепкого раствора в ресивере, но выше уровня подачи слабого раствора в абсорбере, и заглушенным нижним торцом, расположенным с зазором относительно корпуса и закрытого торца внутреннего цилиндра, при этом зазор между внутренним и внешним цилиндрами подключен в нижней части к штуцеру ввода крепкого раствора, а паровая полость корпуса подключена паропроводом с образованием гидрозатвора к подъемной трубе парлифтного насоса, верхний конец которой введен в паровую полость ресивера, в нижний конец подсоединен с образованием гидрозатвора к выполненной из нижней части абсорбера емкости. Comparative analysis shows that the inventive device differs from the prototype in that the boiler is equipped with two coaxial cylinders installed along the housing axis, forming annular gaps between itself and the housing, the inner cylinder being hermetically connected to the housing, made with the lower end face and in it an electric heater is placed, and the outer cylinder is made with an open upper end located at the level of a strong solution in the receiver, but above the supply level of a weak solution in the absorber, and a muffled lower end located with a gap relative to the housing and the closed end of the inner cylinder, while the gap between the inner and outer cylinders is connected in the lower part to the inlet of the strong solution, and the steam cavity of the housing is connected by a steam line with the formation of a water seal to the lift pipe of the lift pump, upper the end of which is inserted into the vapor cavity of the receiver, connected to the lower end with the formation of a water seal to the container made from the lower part of the absorber.
Это позволяет сделать вывод, что заявляемое решение соответствует критерию изобретения "новизна". This allows us to conclude that the claimed solution meets the criteria of the invention of "novelty."
Сравнение заявляемого устройства не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, позволяет признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия". Comparison of the claimed device not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field, allows us to recognize the claimed solution meets the criterion of "significant differences".
Выполнение АДХА предлагаемым образом позволяет повысить его термическую эффективность за счет интенсификации тепло- и массообменных процессов. Поскольку уровень кипящего раствора в кипятильнике расположен на уровне крепкого раствора в ресивере и выше уровня слива слабого раствора из теплообменника-регенератора в абсорбер, обеспечивается незаполняемость кольцевого зазора между внешними цилиндром и корпусом, а это приводит к тому, что после выхода (в результате кипения) парожидкостной эмульсии из кольцевого зазора между внутренними и внешним цилиндрами она разделяется на пары хладагента, направляемые в паропровод, и слабый раствор, стекающий в виде пленки по нагретым частям кипятильника (внешнему цилиндру и корпусу). В процессе стекания раствора происходит его турбулизация, вследствие чего разрушается тепловой пограничный слой, расположенный у стенок и представляющий собой основное термическое сопротивление тепловому потоку. Это обеспечивает благоприятные условия для выпаривания раствора в диапазоне весьма малых перегревов стенки за счет интенсивного теплообмена. Существенная интенсификация теплообмена в кипятильнике АДХА при малых перегревах стенки представляет значительный интерес для бытовой холодильной техники. The implementation of ADHA in the proposed manner allows to increase its thermal efficiency due to the intensification of heat and mass transfer processes. Since the level of the boiling solution in the boiler is located at the level of a strong solution in the receiver and above the level of draining the weak solution from the heat exchanger-regenerator into the absorber, the annular gap between the external cylinder and the housing is not filled, and this leads to the fact that after the exit (as a result of boiling) a vapor-liquid emulsion from the annular gap between the inner and outer cylinders, it is divided into refrigerant vapors directed into the steam line, and a weak solution flowing in the form of a film along the heated parts of the pyatilnika (outer cylinder and housing). In the process of solution draining, its turbulization occurs, as a result of which the thermal boundary layer located near the walls and representing the main thermal resistance to the heat flux is destroyed. This provides favorable conditions for the evaporation of the solution in the range of very small wall overheating due to intense heat transfer. Significant intensification of heat transfer in the ADHA boiler with small wall overheating is of considerable interest for household refrigeration equipment.
Применение парлифтного насоса в качестве исполнительного агрегата для обеспечения в холодильном агрегате циркуляции раствора позволяет не только повысить производительность (холодильную мощность) АДХА за счет увеличения циркуляции веществ, но и осуществить глубокую утилизацию тепла пара хладагента для нагрева крепкого раствора с последующей его подачей в кипятильник. Это связано с организацией работы АДХА, когда образующийся в кипятильнике пар хладагента, проходя по паропроводу, вытесняет раствор из гидрораствора и далее поступает в подъемную трубу перлифтного насоса, образуя двухфазную смесь, поднимающуюся по подъемной трубе в ресивер. Восходящий двухфазный поток характеризуется четко выраженным снарядным (поршневым) режимом течения. Наличие большого количества пузырей хладагента, поднимающихся в подъемной трубе, значительно увеличивает поверхность контакта фаз, что обеспечивает эффективную ректификацию паров хладагента и нагрев крепкого раствора за счет непосредственного теплообменника между паром и жидкостью. The use of a steam lift pump as an executive unit to ensure circulation of a solution in a refrigeration unit allows not only to increase the ADHA capacity (cooling capacity) by increasing the circulation of substances, but also to deeply utilize the heat of the refrigerant vapor to heat the strong solution and then supply it to the boiler. This is due to the organization of ADHA, when the refrigerant vapor generated in the boiler, passing through the steam line, displaces the solution from the hydraulic solution and then enters the lift pipe of the perlift pump, forming a two-phase mixture that rises through the lift pipe into the receiver. The upward two-phase flow is characterized by a clearly expressed slug (piston) flow regime. The presence of a large number of refrigerant bubbles rising in the riser pipe significantly increases the contact surface of the phases, which ensures efficient rectification of the refrigerant vapor and heating of the strong solution due to the direct heat exchanger between the vapor and the liquid.
Поскольку процесс подъема паровых пузырей достаточно длителен и зависит от высоты подъемной трубы, то рассматриваемый вариант исполнения АДХА позволяет осуществить полную регенерацию тепла между циркулирующими веществами и тем самым уменьшить энергозатраты на выработку холода по сравнению с известными устройствами. Since the process of raising steam bubbles is quite long and depends on the height of the lifting pipe, the considered ADCA design option allows for complete heat recovery between the circulating substances and thereby reduce energy consumption for producing cold compared to known devices.
На фиг.1 изображен общий вид АДХА; на фиг.2 - продольный разрез кипятильника; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2. Figure 1 shows a General view of ADHA; figure 2 is a longitudinal section of a boiler; figure 3 is a section aa in figure 2.
Агрегат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 кипятильника со штуцером 2 ввода крепкого раствора, штуцером 3 вывода слабого раствора и паропроводом 4, электронагреватель 5, абсорбер 6, ресивер 7 и теплообменник-регенератор 8. The unit contains a vertical
Агрегат снабжен установленными по оси корпуса внешним 9 и внутренним 10 коаксиальными цилиндрами, образующими между собой и корпусом 1 кольцевые зазоры, причем внутренний цилиндр герметично соединен с корпусом, выполнен с нижним заглушенным торцом и в нем размещен электронагреватель 5, а внешний цилиндр выполнен с открытым верхним торцом, расположенным на уровне крепкого раствора в ресивере 7, но выше уровня подачи слабого раствора в абсорбер 6, и заглушенным нижним торцом, расположенным с зазором относительно корпуса 1 и закрытого торца внутреннего цилиндра 10. Зазор между внутренним и внешним цилиндрами подключен в нижней части к штуцеру 2 ввода крепкого раствора, а паровая полость корпуса 1 подключена паропроводом 4 с образованием гидрозатвора к подъемной трубе 11 парлифтного насоса, верхний конец которой введен в паровую полость ресивера 7, а нижний конец подсоединен с образованием гидрозатвора к выполненной из нижней части абсорбера 6 емкости 12. The unit is equipped with an external 9 and an internal 10 coaxial cylinders mounted along the axis of the housing, forming annular gaps between themselves and the
Теплообменник-регенератор 8 выполнен по типу "труба в трубе" и его нагреваемая полость связывает ресивер 7 со штуцером 2 ввода крепкого раствора, а охлаждаемая полость связывает штуцер 3 вывода слабого раствора с абсорбером 6. The heat exchanger-
Паропровод 4 и подъемная труба 11 парлифтного насоса связаны с корпусом 1 и теплообменником-регенератором 8 в тепловом отношении, например, при помощи продольного сварного шва. На фиг.1 тепловая связь подъемной трубы 11 с теплообменником-регенератором 8 и корпусом 1 не показана. The steam line 4 and the lift pipe 11 of the steam lift pump are connected to the
Кипятильник, паропровод, теплообменник-регенератор, подъемная труба парлифтного насоса и ресивер закрыты теплоизоляцией. The boiler, steam line, heat exchanger-regenerator, lifting pipe of the steam lift pump and the receiver are closed by thermal insulation.
Работа устройства осуществляется следующим образом. The operation of the device is as follows.
Внутренняя полость АДХА вакуумируется и заполняется водоаммиачным раствором с массовой концентрацией 0,34...0,36 кг/кг раствора и инертным газом (водородом) до давления 1,9. ..2,1 мПа. Объем раствора выбирается таким, чтобы после заполнения ресивеpа 7 (до уровня верхнего открытого торца внешнего цилиндра 9) и полостей теплообменника-регенератора 8 в емкости 12 оставалась незаполненной паровая полость для прохода через нее холодной парогазовой смеси из испарителя АДХА (не показан) в абсорбер 6. При таком заполнении емкости 12 происходит одновременное заполнение гидрозатворов подъемной трубы 11 и паропровода 4. Размеры емкости 12 выбирают с таким расчетом, чтобы в процессе работы АДХА, когда в результате частичного выпаривания объем раствора уменьшится, указанные выше гидрозатворы были бы гарантировано заполнены крепким раствором. The internal cavity of ADHA is evacuated and filled with a water-ammonia solution with a mass concentration of 0.34 ... 0.36 kg / kg of solution and an inert gas (hydrogen) to a pressure of 1.9. ..2.1 MPa. The volume of the solution is chosen so that after filling the receiver 7 (to the level of the upper open end of the outer cylinder 9) and the cavities of the heat exchanger-
Из ресивера 7 крепкий раствор направляется через нагреваемую полость теплообменника-регенератора 8 в зазор между внешним 9 и внутренним 10 цилиндрами. В результате отвода тепла от электронагревателя 5 крепкий раствор кипит, что приводит к выходу парожидкостной эмульсии из кольцевого зазора в паровую полость корпуса 1, в которой она разделяется на пары хладагента и слабый раствор. From the receiver 7, the strong solution is directed through the heated cavity of the heat exchanger-
Слабый раствор в виде пленки стекает по нагретым частям кипятильника (внешнему цилиндру 9 и корпусу 1). При этом происходит его довыпаривание в условиях интенсивного теплообмена при малом перегреве стенки. Далее слабый раствор через штуцер 3 и охлаждаемую полость теплообменника-регенератора 8 поступает в верхнюю часть абсорбера 6, причем уровень слива слабого раствора в абсорбер ниже уровня кипящего раствора в кипятильнике. A weak solution in the form of a film flows down over the heated parts of the boiler (
Пары хладагента после отделения от слабого раствора скапливаются в полости корпуса 1 и пароприводе 4. За счет избыточного давления пары хладагента отжимают крепкий раствор из гидрораствора паропровода 4 и поступают в подъемную трубу 11 парлифтного насоса. При этом образуется двухфазная смесь, которая поднимается по подъемной трубе в паровую полость ресивера 7. В ресивере происходит разделение крепкого раствора и паров хладагента, которые практически чистыми поступают далее в конденсатор (не показан). Крепкий раствор накапливается в ресивере 7 для поддержания уровня кипящего раствора в кипятильнике. Постоянный приток пара из кипятильника создает условия для достижения наибольшей стабилизации достаточно мощного потока в системе циркуляции раствора. After separation from a weak solution, the refrigerant vapor accumulates in the cavity of the
После снижения в конденсаторе жидкий хладагент сливается в испаритель АДХА, в котором испаряется в циркулирующий водород, имеющий вначале малое парциальное давление аммиака, производя при этом холодильное действие и повышая одновременно концентрацию паров аммиака в циркулирующем водороде. Богатая водородоаммиачная смесь из испарителя поступает через охлаждающую полость газового теплообменника (не показан) в емкость 12 и далее в абсорбер 6, в котором из него слабым раствором поглощаются пары аммиака. При этом раствор становится крепким и сливается в емкость 12, а водородоаммиачная смесь освобождается от значительного количества паров аммиака и обедненной поступает через греющую полость газового теплообменника снова в испаритель АДХА. Крепкий раствор из емкости 12 посредством парлифтного насоса, работающего при помощи полученного в кипятильнике пара хладагента, транспортируется в ресивер 7. На этом заканчивается рабочий цикл предлагаемого агрегата. After a decrease in the condenser, the liquid refrigerant is discharged into an ADHA evaporator, in which it evaporates into circulating hydrogen, which initially has a low partial pressure of ammonia, while producing a cooling effect and simultaneously increasing the concentration of ammonia vapor in circulating hydrogen. The rich hydrogen-ammonia mixture from the evaporator enters through the cooling cavity of the gas heat exchanger (not shown) into the
Проведенные испытания показали, что парлифтный насос обеспечивает массовый расход жидкости, в 4,5...6 раз превышающий расход широко применяемого в настоящее время в конструкциях АДХА термосифонного насоса (естественно, при аналогичных условиях работы - давлении, подводимой электронагревателем мощности, высоте подъема жидкости и диаметрах труб). На основе экспериментальных данных можно сделать вывод о том, что предлагаемое использование в АДХА парлифтного насоса гарантированно и с меньшими энергозатратами обеспечит подъем раствора на высоту, необходимую для его циркуляции по остальным узлам агрегата, и тем самым повысит надежность работы АДХА в целом. The tests showed that the steam lift pump provides a mass flow rate of liquid that is 4.5 ... 6 times higher than the flow rate of the thermosiphon pump that is currently widely used in ADXA designs (naturally, under similar operating conditions - pressure supplied by the electric power heater, height of liquid rise and pipe diameters). Based on the experimental data, it can be concluded that the proposed use of an airlift pump in ADHA is guaranteed and with lower energy consumption will ensure the solution rises to the height necessary for its circulation through the remaining units of the unit, and thereby increase the reliability of the ADHA as a whole.
Выполнение агрегата предлагаемым образом, когда паропровод и подъемная труба парлифтного насоса связаны с корпусом и теплообменником-регенератором в тепловом отношении, например, при помощи продольного сварного шва, также повышает степень использования тепла. The implementation of the unit in the proposed way, when the steam pipe and the riser pipe of the elevator pump are connected with the body and the heat exchanger-regenerator in heat terms, for example, using a longitudinal weld, also increases the degree of heat use.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет организовать работу АДХА бытового холодильника с высокой термодинамической эффективностью за счет выпаривания раствора в условиях, практически равноценных режиму испарения с тонких пленок, и обеспечения глубокой регенерации тепла между циркулирующими веществами путем непосредственного теплообмена. Это уменьшает энергозатраты при производстве холода на 15...20% по сравнению с известными агрегатами аналогичной хладопроизводительности. Thus, the proposed technical solution allows to organize the ADHA operation of a household refrigerator with high thermodynamic efficiency by evaporating the solution under conditions almost equivalent to the evaporation mode from thin films and ensuring deep heat recovery between circulating substances by direct heat transfer. This reduces energy consumption during the production of cold by 15 ... 20% compared with the known units of similar refrigerating capacity.
Положительные результаты испытаний заявляемого устройства открывают путь для создания целой гаммы высокоэффективных холодильных агрегатов для бытовой холодильной техники различного назначения (минибаров, холодильников, морозильных камер и др.). Для обеспечения различной хладопроизводительности могут быть использованы кипятильники АДХА с различными расходными характеристиками, конструкции которых будут существенно отличаться от заявляемого устройства. Однако единый для таких холодильных агрегатов изобретательский замысел дает основание сформулировать общий для них способ работы АДХА. Positive test results of the inventive device open the way to create a whole gamut of highly efficient refrigeration units for household refrigeration equipment for various purposes (minibars, refrigerators, freezers, etc.). To ensure different cooling capacities, ADXA boilers with different flow characteristics can be used, the designs of which will differ significantly from the claimed device. However, the inventive concept common to such refrigeration units provides a basis for formulating a common way for them to work ADHA.
Известен способ работы водородонаполненного абсорбционного холодильного агрегата с ресивером для водоаммиачного раствора, абсорбером для поглощения слабым раствором аммиака из аммиачноводородной смеси и испарителем для производства холода. A known method of operation of a hydrogen-filled absorption refrigeration unit with a receiver for a water-ammonia solution, an absorber for absorption with a weak solution of ammonia from an ammonia-hydrogen mixture and an evaporator for producing cold.
Недостатком известного способа является необходимость высокого нагрева раствора в кипятильнике для обеспечения нормальной работы термосифона. The disadvantage of this method is the need for high heating of the solution in the boiler to ensure the normal operation of the thermosiphon.
Известен способ (прототип), по которому работает абсорбционно-диффузионный холодильный агрегат, содержащий последовательно установленные по раствору кипятильник, абсорбер, теплообменник-регенератор и греющую рубашку кипятильника, а также ректификатор, конденсатор, высоко- и низкотемпературные испарители, газовый теплообменник, ресивер крепкого раствора и трубопроводы. There is a known method (prototype), according to which an absorption-diffusion refrigeration unit is operating, comprising a boiler arranged sequentially in a solution, an absorber, a heat exchanger-regenerator and a heating jacket of a boiler, as well as a rectifier, a condenser, high and low temperature evaporators, a gas heat exchanger, a strong solution receiver and pipelines.
При реализации известного способа работы АДХА в греющую рубашку подается теплоноситель, теплом которого из раствора в кипятильнике выделяются пары хладагента, которые поступают на снижение в конденсатор. Слабый раствор из кипятильника по трубопроводу направляется в теплообменник-регенератор и далее сливается в абсорбер, который размещен горизонтально на уровне кипящего раствора в кипятильнике. When implementing the known method of operation of ADHA, a coolant is supplied to the heating jacket, the heat of which releases refrigerant vapor from the solution in the boiler, which are supplied to the condenser for reduction. A weak solution from the boiler through the pipeline goes to the heat exchanger-regenerator and then merges into the absorber, which is placed horizontally at the level of the boiling solution in the boiler.
Недостатком известного способа работы АДХА является его низкая термодинамическая эффективность, обусловленная малой интенсивностью протекающих при его реализации тепло- и массообменных процессов. The disadvantage of this method of operation of ADHA is its low thermodynamic efficiency, due to the low intensity of heat and mass transfer processes occurring during its implementation.
Цель изобретения состоит в повышении термодинамической эффективности. The purpose of the invention is to increase thermodynamic efficiency.
Поставленная цель достигается способом работы АДХА путем выпаривание в кипятильнике хладагента из крепкого раствора, подаваемого из ресивера через теплообменник-регенератор, конденсации паров хладагента в конденсаторе, испарения жидкого хладагента в среду инертного газа в испарителе и последующего транспортирования холодной парогазовой смеси в абсорбер для получения крепкого раствора путем поглощения слабым раствором паров хладагента. При этом крепкий раствор из абсорбера собирают в емкость и через гидрозатвор направляют в подъемную трубу парлифтного насоса, работающего при помощи пара хладагента, полученного в кипятильнике и подведенного паропроводом с образованием гидрозатвора к подъемной трубе для подачи двухфазной смеси в ресивер и последующим сбором крепкого раствора в ресивере на уровне кипящего раствора в кипятильнике, который выше уровня слива слабого раствора в абсорбер. Из ресивера пары хладагента направляют в конденсатор. This goal is achieved by the ADHA method of operation by evaporating refrigerant from a strong solution supplied from the receiver through a heat exchanger-regenerator in the boiler, condensing the refrigerant vapor in the condenser, evaporating the liquid refrigerant into an inert gas medium in the evaporator, and then transporting the cold vapor-gas mixture to the absorber to obtain a strong solution by absorption with a weak solution of refrigerant vapor. At the same time, a strong solution from the absorber is collected in a container and sent through a water trap to the riser pipe of the steam lift pump, which works with the help of refrigerant vapor obtained in the boiler and brought in by the steam line to form a water trap to the riser to supply the two-phase mixture to the receiver and then collect the strong solution in the receiver at the level of a boiling solution in a boiler, which is higher than the level of discharge of a weak solution into the absorber. From the receiver, refrigerant vapor is sent to the condenser.
Сравнение заявляемого способа с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной и смежных областях техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены, потому они обеспечивают заявляемому способу соответствие критерию "существенные отличия". Comparison of the proposed method with the prototype made it possible to establish compliance with its criterion of "novelty." When studying other known technical solutions in this and related fields of technology, the features that distinguish the claimed invention from the prototype were not identified, because they provide the claimed method with the criterion of "significant differences".
Заявляемый способ был реализован АДХА, общий вид которого показан на фиг.1. The inventive method was implemented by ADHA, a General view of which is shown in figure 1.
Подробно характер работы данного АДХА был рассмотрен выше, однако следует добавить, что для осуществления заявляемого способа могут быть использованы кипятильники совершенно различных конструкций, например с одним или несколькими термосифонами, что расширяет область применения данного способа. The nature of the work of this ADHA was discussed in detail above, however, it should be added that for the implementation of the proposed method, boilers of completely different designs can be used, for example with one or more thermosyphons, which expands the scope of this method.
Экономический эффект, получаемый в результате использования заявляемого способа работы АДХА, достигается за счет повышения термодинамической эффективности холодильного агрегата. The economic effect obtained by using the proposed method of operation of ADHA is achieved by increasing the thermodynamic efficiency of the refrigeration unit.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925051066A RU2031328C1 (en) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | Method of operation of absorption-diffusion refrigerating plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925051066A RU2031328C1 (en) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | Method of operation of absorption-diffusion refrigerating plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2031328C1 true RU2031328C1 (en) | 1995-03-20 |
Family
ID=21608680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU925051066A RU2031328C1 (en) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | Method of operation of absorption-diffusion refrigerating plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2031328C1 (en) |
-
1992
- 1992-05-20 RU SU925051066A patent/RU2031328C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 844949, кл. F 25В 15/10, 1979. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20030014640A (en) | Absorption chiller-heater and generator for use in such absorption chiller-heater | |
US4207744A (en) | Solar refrigeration system | |
US3690121A (en) | Absorption refrigeration system | |
KR950013333B1 (en) | Absorption generator | |
RU2031328C1 (en) | Method of operation of absorption-diffusion refrigerating plant | |
JPS56149588A (en) | Condenser for boiling type cooler | |
RU2038548C1 (en) | Absorbing-diffusion refrigerating plant | |
JPH02290478A (en) | Direct contact type condenser and heat cycle apparatus using the same | |
RU2037749C1 (en) | Adsorption diffusion refrigerating unit | |
RU2205336C2 (en) | Method of generation of cold in absorption diffusion refrigerating unit and device for realization of this method | |
CN211739543U (en) | Absorption type waste heat refrigerator and air compressor thereof | |
RU89680U1 (en) | EVAPORATOR | |
RU2079071C1 (en) | Method of production of cold in absorption-diffusion refrigerating unit (versions) and device for realization of this method (versions) | |
RU2207473C2 (en) | Absorptive-diffusive refrigerating unit | |
RU2304262C1 (en) | Absorption-diffusion refrigerating apparatus | |
US2035499A (en) | Absorption refrigerating apparatus | |
RU2037748C1 (en) | Absorption diffusion refrigerating unit | |
SU1758368A1 (en) | Refrigerator | |
RU2186303C2 (en) | Method of cold production in absorption-diffusion refrigerating unit | |
RU2310801C1 (en) | Absorption-diffusion refrigerator | |
US2173136A (en) | Refrigerating apparatus and method | |
RU2379599C1 (en) | Operating method of absorption-diffusion cooling unit | |
RU2265164C2 (en) | Method for absorption-diffusion refrigerating machine operation | |
RU2303207C1 (en) | Absorption-diffusion refrigerator | |
RU2304263C1 (en) | Method of generating cold in absorption-diffusion refrigerating apparatus |