RU2186303C2

RU2186303C2 - Method of cold production in absorption-diffusion refrigerating unit

Info

Publication number: RU2186303C2
Application number: RU2000121138/06A
Authority: RU
Inventors: В.В. Ильиных; Г.Ф. Ерашов; В.С. Козлов; Ю.С. Опара
Original assignee: Сибирская аэрокосмическая академия
Priority date: 2000-08-04
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2002-07-27

Abstract

FIELD: cold production. SUBSTANCE: method includes evaporation of coolant from strong solution, condensation of coolant vapors and evaporation of liquid coolant. In the course of liquid coolant flowing-off in evaporator, it is collected into vessel provided in lower part of evaporator. From said vessel, liquid coolant is supplied by means of steam-lift pump to separator. Further-on, coolant is directed through hydraulic seal to inlet of additional evaporator. EFFECT: reduced metal content and dimensions of refrigerating unit. 5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к бытовой холодильной технике и может найти применение в бытовых холодильниках, снабженных абсорбционно-диффузионными холодильными агрегатами (АДХА). The invention relates to household refrigeration and may find application in domestic refrigerators equipped with absorption-diffusion refrigeration units (ADHA).

Известен способ, по которому работает АДХА [1], содержащий последовательно установленные по раствору холодильник, абсорбер, теплообменник-регенератор и греющая рубашка кипятильника, а также ректификатор, конденсатор, высоко- и низкотемпературные испарители, газовый теплообменник, ресивер крепкого раствора и трубопроводы. There is a method by which ADHA works [1], which contains a refrigerator, an absorber, a heat exchanger-regenerator and a heating jacket of a boiler, sequentially installed in the solution, as well as a rectifier, condenser, high- and low-temperature evaporators, gas heat exchanger, strong solution receiver, and pipelines.

Недостатком известного способа работы АДХА данной конструкции является низкая хладопроизводительность. The disadvantage of this method of operation ADHA of this design is the low refrigerating capacity.

Известен способ работы АДХА [2] - прототип, путем выпаривания в кипятильнике хладагента из крепкого раствора, подаваемого из ресивера, конденсации паров хладагента в конденсаторе, испарения жидкого хладагента в среду инертного газа и последующего транспортирования холодной парогазовой смеси в абсорбер. 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 с последующим сбором крепкого раствора в ресивере на уровне кипящего раствора в кипятильнике, который выше уровня слива слабого раствора в абсорбер, причем пары хладагента из ресивера далее направляют в конденсатор. A known method of operation of ADHA [2] is a prototype by evaporating refrigerant from a strong solution supplied from a receiver in a boiler, condensing the refrigerant vapor in a condenser, evaporating the liquid refrigerant into an inert gas medium and then transporting the cold vapor-gas mixture to the absorber. 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 a pair of refrigerant 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 the boiling solution in the boiler, which is higher than the level of discharge of the weak solution into the absorber, and the refrigerant vapor from the receiver is then sent to the condenser.

Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение металлоемкости и габаритов холодильного агрегата, а также упрощение технологии его изготовления. The task of the invention is to reduce the metal consumption and dimensions of the refrigeration unit, as well as simplifying the technology of its manufacture.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе получения холода в АДХА путем выпаривания в кипятильнике хладагента из крепкого раствора, подаваемого из ресивера, конденсации паров хладагента в конденсаторе, испарения жидкого хладагента в испарителе в процессе стекания жидкого хладагента в испарителе его собирают в емкость, из которой посредством парлифтного насоса жидкого хладагента, работающего при помощи пара хладагента, жидкий хладагент подают в сепаратор и далее через гидрозатвор направляют в дополнительный испаритель. Жидкий хладагент подают в сепаратор на уровень не ниже уровня входа жидкого хладагента в дополнительный испаритель. Паровая полость сепаратора связана с паровой полостью конденсатора. Дополнительный испаритель связан по пару с испарителем. Парлифтный насос жидкого хладагента работает при помощи пара хладагента, полученного в процессе теплообмена между теплонагруженными частями холодильного агрегата и жидким хладагентом из емкости. The problem is achieved in that in the known method of producing cold in ADHA by evaporating refrigerant from a strong solution supplied from the receiver in a boiler, condensing the refrigerant vapor in the condenser, evaporating the liquid refrigerant in the evaporator in the process of draining the liquid refrigerant in the evaporator, it is collected in a container from which, through a steam lift pump of a liquid refrigerant operating with a refrigerant vapor, the liquid refrigerant is fed to a separator and then sent through a water trap to an additional evaporator spruce. Liquid refrigerant is fed to the separator at a level not lower than the level of liquid refrigerant inlet to the additional evaporator. The vapor cavity of the separator is connected with the vapor cavity of the condenser. An additional evaporator is coupled to the evaporator. The liquid refrigerant steam lift pump is operated by the refrigerant vapor obtained during heat exchange between the heat-loaded parts of the refrigeration unit and the liquid refrigerant from the tank.

Технический результат, позволяющий решить задачу изобретения, заключается в обеспечении многократной подачи хладагента в испаритель. The technical result that allows to solve the problem of the invention is to provide multiple supply of refrigerant to the evaporator.

На чертеже представлен схематически холодильный агрегат, в котором осуществляется заявляемый способ получения холода. The drawing shows a schematic refrigeration unit, which implements the inventive method for producing cold.

АДХА содержит парлифтный насос крепкого раствора 1 для подъема крепкого раствора в ресивер 2, работающий при помощи пара хладагента из кипятильника 3. Паровая полость ресивера 2 связана с паровой полостью конденсатора 4, нижний конец которого через гидрозатвор связан со штуцером 5 ввода жидкого хладагента в испаритель 6. В нижней части испарителя 6 расположена емкость 7, образованная при помощи установленного с зазором внутри испарителя 6 цилиндра 8, который имеет открытый верхний конец и нижний конец, герметично соединенный с испарителем 6. ADHA contains a steam solution pump of a strong solution 1 for lifting a strong solution into a receiver 2, operating with a pair of refrigerant from a boiler 3. The vapor cavity of the receiver 2 is connected to the vapor cavity of the condenser 4, the lower end of which is connected to the nozzle 5 for introducing liquid refrigerant into the evaporator 6 In the lower part of the evaporator 6 is a container 7 formed by a cylinder 8 installed with a gap inside the evaporator 6, which has an open upper end and a lower end hermetically connected to the evaporator 6.

Емкость 7 через гидрозатвор подсоединена к подъемной трубе парлифтного насоса жидкого хладагента 9, верхний конец которой введен в паровую полость сепаратора 10, связанную с паровой полостью конденсатора 4, а нижний конец подсоединен к теплообменнику 11 между теплонагруженной частью АДХА (в агрегате на чертеже кипятильником 3) и жидким хладагентом. Жидкостная полость сепаратора 10 через гидрозатвор соединена со штуцером 12 ввода жидкого хладагента в дополнительный испаритель 13, который связан по пару с испарителем 6. The tank 7 is connected through a water trap to the riser pipe of the liquid refrigerant 9 steam lift pump, the upper end of which is inserted into the vapor cavity of the separator 10 connected to the vapor cavity of the condenser 4, and the lower end is connected to the heat exchanger 11 between the heat-loaded part of ADHA (in the unit in the drawing, boiler 3) and liquid refrigerant. The liquid cavity of the separator 10 is connected through a water trap to the fitting 12 for introducing liquid refrigerant into an additional evaporator 13, which is coupled to the evaporator 6.

АДХА содержит также трубу холодной парогазовой смеси (ПГС) 14, бачок 15, абсорбер 16 и электронагреватель 17. ADHA also contains a cold vapor-gas mixture (ASG) pipe 14, a tank 15, an absorber 16 and an electric heater 17.

Заявленный способ осуществляется следующим образом. The claimed method is as follows.

Внутренняя полость АДХА вакуумируется и заполняется водоаммиачным раствором и водородом согласно известным параметрам и пропорциям. The internal cavity of ADHA is evacuated and filled with a water-ammonia solution and hydrogen according to known parameters and proportions.

В результате отвода тепла от электронагревателя 17 крепкий раствор кипит. Получившийся раствор выводится из кипятильника 3 в абсорбер 16, а пар направляется в парлифтный насос крепкого раствора 1, при помощи которого крепкий раствор подается в ресивер 2, где происходит разделение крепкого раствора и паров хладагента. Крепкий раствор отводится из ресивера 2 в кипятильник 3, а пары хладагента поступают в конденсатор 4, где происходит их сжижение. Жидкий хладагент из конденсатора 4 через гидрозатвор и штуцер 5 подается на вход испарителя 6, в котором кипит при низком давлении, производя холодильный эффект. Образовавшаяся холодная ПГС по трубе 14 и через паровую полость бачка 15 поступает в абсорбер 16. As a result of heat removal from the electric heater 17, a strong solution boils. The resulting solution is discharged from the boiler 3 to the absorber 16, and the steam is sent to the steam solution pump of the strong solution 1, by which the strong solution is supplied to the receiver 2, where the strong solution and the refrigerant vapor are separated. A strong solution is discharged from the receiver 2 to the boiler 3, and the refrigerant vapor enters the condenser 4, where they are liquefied. The liquid refrigerant from the condenser 4 through the hydraulic lock and nozzle 5 is fed to the inlet of the evaporator 6, in which it boils at low pressure, producing a refrigerating effect. The resulting cold ASG through the pipe 14 and through the steam cavity of the tank 15 enters the absorber 16.

При стекании в испарителе 6 жидкий хладагент испаряется не полностью и накапливается в емкости 7, расположенной в нижней части испарителя 6. Из емкости 7 жидкий хладагент через гидрозатвор подается на вход парлифтного насоса жидкого хладагента 9 и на вход теплообменника 11, в котором жидкий хладагент испаряется. Образовавшийся в теплообменнике 11 пар хладагента подводится к парлифтному насосу жидкого хладагента 9, в результате чего происходит подъем жидкого хладагента из емкости 7 в сепаратор 10 на уровень ▽a, который не ниже уровня ▽б слива жидкого хладагента в дополнительный испаритель 13. Из сепаратора 10 пары хладагента поступают в конденсатор 4, где сжижаются. Жидкий хладагент из сепаратора 10 через гидрозатвор и штуцер 12 поступает на вход дополнительного испарителя 13, в котором происходит его полное испарение. Образовавшаяся холодная ПГС через трубу ПГС 14 и бачок 15 поступает в абсорбер 16. When draining in the evaporator 6, the liquid refrigerant does not completely evaporate and accumulates in the tank 7 located in the lower part of the evaporator 6. From the tank 7, the liquid refrigerant is supplied through the hydraulic lock to the inlet of the liquid refrigerant pump 9 and to the inlet of the heat exchanger 11, in which the liquid refrigerant evaporates. The refrigerant vapor formed in the heat exchanger 11 is supplied to the liquid refrigerant 9 steam pump, as a result of which the liquid refrigerant rises from the tank 7 to the separator 10 to a level ▽ a, which is not lower than the level ▽ b of the liquid refrigerant to be discharged to the additional evaporator 13. From the steam separator 10 the refrigerant enters the condenser 4, where it is liquefied. Liquid refrigerant from the separator 10 through the water seal and the nozzle 12 is fed to the input of an additional evaporator 13, in which it is completely evaporated. The resulting cold ASG through the ASG pipe 14 and tank 15 enters the absorber 16.

Слабый раствор из кипятильника 3 стекает в абсорбер 16 и поглощает пары хладагента из ПГС. Образовавшийся в процессе абсорбции крепкий раствор накапливается в бачке 15 и через гидрозатвор поступает в подъемную трубу парлифтного насоса крепкого раствора 1. После этого рабочий цикл АДХА повторяется. A weak solution from the boiler 3 flows into the absorber 16 and absorbs the refrigerant vapor from the ASG. The strong solution formed during the absorption process accumulates in the tank 15 and enters the riser pipe of the strong solution 1 parlift pump through a water trap. After this, the ADHA working cycle is repeated.

Таким образом, сущность заявляемого способа состоит в том, что в процессе стекания в испарителе 6 жидкий хладагент собирают в емкость 7, расположенную в нижней части испарителя 6, из которой посредством парлифтного насоса жидкого хладагента 9, работающего при помощи пара хладагента, жидкий хладагент подают в сепаратор 10 и далее через гидрозатвор направляют на вход дополнительного испарителя 13. При этом парлифтный насос жидкого хладагента 9 работает при помощи пара хладагента, полученного в процессе теплообмена между теплонагруженными частями холодильного агрегата (например, кипятильником 3, как в АДХА на чертеже) и жидким хладагентом из емкости 7. Жидкий хладагент подают в сепаратор на уровень ▽a, который не ниже уровня ▽б входа жидкого хладагента в дополнительный испаритель 13, причем паровая полость сепаратора 10 связана с паровой полостью конденсатора 4, а дополнительный испаритель 13 связан по пару с испарителем 6. Thus, the essence of the proposed method consists in the fact that during the dripping process in the evaporator 6, the liquid refrigerant is collected in a container 7 located in the lower part of the evaporator 6, from which the liquid refrigerant is supplied to the liquid refrigerant 9 using a steam lift pump operating with the refrigerant vapor the separator 10 and then through the water trap are directed to the inlet of the additional evaporator 13. In this case, the steam lift pump of the liquid refrigerant 9 operates with the help of the refrigerant vapor obtained during heat exchange between the heat-loaded hours the refrigeration unit (for example, boiler 3, as in ADHA in the drawing) and liquid refrigerant from tank 7. Liquid refrigerant is supplied to the separator at a level ▽ a, which is not lower than the level ▽ b of the liquid refrigerant entering the additional evaporator 13, and the vapor cavity of the separator 10 is connected to the vapor cavity of the condenser 4, and an additional evaporator 13 is coupled to the evaporator 6.

При реализации изобретения можно значительно уменьшить габариты и металлоемкость испарителя путем замены змеевикового испарителя, применяемого повсеместно в настоящее время и технология изготовления которого достаточно сложна, на комбинацию из нескольких, значительно более простых по технологии изготовления испарителей, например вертикальных. When implementing the invention, it is possible to significantly reduce the size and metal consumption of the evaporator by replacing the coil evaporator, which is currently used everywhere and whose manufacturing technology is quite complicated, with a combination of several vaporizers that are much simpler in manufacturing technology, for example, vertical ones.

Сравнение заявляемого способа получения холода в АДХА не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа. Comparison of the proposed method for producing cold in ADHA not only with the prototype, but also with other technical solutions in the art, did not reveal the signs that distinguish the claimed method from the prototype.

Это дает основание признать заявляемое решение соответствующим критериям изобретения. This gives reason to recognize the claimed solution in accordance with the criteria of the invention.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. А.с. СССР 844949, МПК: F 225 В 15/10, 1979г.SOURCES OF INFORMATION
1. A.S. USSR 844949, IPC: F 225 B 15/10, 1979.

2. Патент РФ 2031328, МПК: F 225 В 15/10, 1992г. 2. RF patent 2031328, IPC: F 225 V 15/10, 1992.

Claims

1. A method of producing cold in an absorption-diffusion refrigeration unit by evaporating refrigerant from a strong solution supplied from a receiver in a boiler, condensing refrigerant vapors in a condenser, evaporating liquid refrigerant in an evaporator, characterized in that liquid refrigerant is collected into a container during draining in an evaporator located in the lower part of the evaporator, from which the liquid refrigerant is supplied to the separator by means of a steam lift pump of a liquid refrigerant operating by means of a refrigerant vapor, and then through a water trap is directed to the input of an additional evaporator.

2. The method according to p. 1, characterized in that the liquid coolant vapor lift pump operates with the help of refrigerant vapor obtained during heat exchange between the heat-loaded parts of the refrigeration unit and the liquid refrigerant from the tank.

3. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that the liquid refrigerant is fed into the separator at a level not lower than the level of entry of the liquid refrigerant into the additional evaporator.

4. The method according to PP. 1-3, characterized in that the vapor cavity of the separator is connected with the vapor cavity of the condenser.

5. The method according to p. 1-4, characterized in that the additional evaporator is connected in pairs with the evaporator.