RU2268446C2

RU2268446C2 - Absorption-and-compression refrigeration unit

Info

Publication number: RU2268446C2
Application number: RU2003137554/06A
Authority: RU
Inventors: н Арнольд Юрьевич Гамза (RU); Арнольд Юрьевич Гамзаян; Валерий Вадимович Левкин (RU); Валерий Вадимович Левкин; Вера Ивановна Сидненко (RU); Вера Ивановна Сидненко; Ольга Борисовна Тихонова (RU); Ольга Борисовна Тихонова; Геннадий Михайлович Блатман (RU); Геннадий Михайлович Блатман
Original assignee: Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса (ЮРГУЭС)
Priority date: 2003-12-25
Filing date: 2003-12-25
Publication date: 2006-01-20
Also published as: RU2003137554A

Abstract

FIELD: cooling equipment, particularly refrigeration units for domestic cooling generators.

SUBSTANCE: absorption-and-compression refrigeration unit comprises absorption loop and compression loop. Absorption loop includes oil cooling coil, absorber, liquid and gas heat-exchangers, condenser, evaporator and generator with electric heater. Compression assembly includes compressor, regenerative heat-exchanger, evaporators, shell-and-tube heat-exchanger and capillary pipe connected to absorption loop evaporator downstream from the regenerative heat-exchanger. Ammonia-water mixture is directed to generator after ammonia-water mixture heating in oil cooling coil.

EFFECT: increased working ability of the absorption-and-compression unit.

1 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к холодильным агрегатам бытовых систем получения холода, в которых используется высоко- и низкотемпературные камеры и высокооборотные герметичные компрессоры, абсорбционные контуры.The invention relates to refrigeration, in particular to refrigeration units of domestic cold production systems that use high and low temperature chambers and high-speed hermetic compressors, absorption circuits.

Известен абсорбционно-компрессионный холодильный агрегат, состоящий из компрессионного хладонового контура, включающего компрессор, всасывающий трубопровод, низкотемпературный испаритель, высокотемпературный испаритель, нагнетательный трубопровод, конденсатор, капиллярную трубку, регенеративный теплообменник, в компрессоре размещен змеевик маслоохладителя, связанный с помощью трубок с водоаммиачным контуром, содержащим бачок абсорбера, трубку слабого раствора, змеевик абсорбера с рубашкой охлаждения, уравнительную трубку, причем капиллярная трубка подсоединена после регенеративного теплообменника к испарителю абсорбционного контура, а на выходе из него - к каналу низкотемпературного испарителя компрессионного контура, конденсатор, газовый теплообменник, пароотводящий трубопровод, генератор, поддоны, с помощью трубок соединенных с рубашкой охлаждения, трубопровод, который выведен в атмосферу. В линии талой воды установлен электромагнитный вентиль, связанный с датчиком уровня в рубашке охлаждения и подключенный посредством трубопровода с емкостью, конденсатор подсоединен к внутреннему трубопроводу кожухотрубного теплообменника, в абсорбционном контуре установлен также ректификатор.Known absorption and compression refrigeration unit, consisting of a compression refrigerant circuit, including a compressor, a suction pipe, a low temperature evaporator, a high temperature evaporator, a discharge pipe, a condenser, a capillary tube, a regenerative heat exchanger, an oil cooler coil connected to the water pipes by a water pipe is located in the compressor containing an absorber tank, a weak solution tube, an absorber coil with a cooling jacket, leveling tube, hair The capillary tube is connected after the regenerative heat exchanger to the absorber of the absorption circuit, and at the outlet of it, to the channel of the low temperature evaporator of the compression circuit, condenser, gas heat exchanger, steam exhaust pipe, generator, pallets, using pipes connected to the cooling jacket, the pipe that is led into the atmosphere. An electromagnetic valve is installed in the melt water line, connected to the level sensor in the cooling jacket and connected via a pipeline with a capacity, a condenser is connected to the internal pipe of the shell-and-tube heat exchanger, and a rectifier is also installed in the absorption circuit.

Опыты, проведенные авторами, показали, что количество тепла, отбираемого от масляной ванны компрессора, недостаточно для испарения водоаммиачного раствора, подаваемого в маслоохладитель ввиду большой теплоты парообразования воды, входящей в состав водоаммиачного раствора. Это приводит к снижению холодопроизводительности как основного показателя, характеризующего работоспособность абсорбционно-компрессионного холодильного агрегата.The experiments conducted by the authors showed that the amount of heat taken from the compressor oil bath is not enough to evaporate the ammonia-water solution supplied to the oil cooler due to the high heat of vaporization of the water included in the ammonia-water solution. This leads to a decrease in cooling capacity as the main indicator characterizing the performance of the absorption-compression refrigeration unit.

Цель изобретения - обеспечение работоспособности абсорбционно-компрессионного холодильного агрегата.The purpose of the invention is to ensure the health of the absorption-compression refrigeration unit.

Поставленная цель достигается тем, что выходной патрубок змеевика маслоохладителя на выходе подсоединен к узлу генератора.This goal is achieved by the fact that the outlet pipe of the oil cooler coil is connected to the generator unit at the outlet.

На чертеже представлена схема абсорбционно-компрессионного холодильного агрегата.The drawing shows a diagram of an absorption and compression refrigeration unit.

Предлагаемый абсорбционно-компрессионный холодильный агрегат состоит из компрессионного хладонового контура, включающего компрессор 1, всасывающий трубопровод 2, низкотемпературный испаритель 3, высокотемпературный испаритель 4, нагнетательный трубопровод 5, конденсатор 6, капиллярную трубку 7, регенеративный теплообменник 8, в компрессоре 1 размещен змеевик 9 маслоохладителя, связанный с помощью трубок 10 и 11 с водоаммиачным контуром, содержащим бачок 12 абсорбера, трубку 13 слабого раствора, змеевик 14 абсорбера с рубашкой 15 охлаждения, уравнительную трубку 16, причем капиллярная трубка 7 подсоединена после регенеративного теплообменника 8 к испарителю 17 абсорбционного контура, а на выходе из него - к каналу низкотемпературного испарителя 3 компрессионного контура, конденсатор 18, газовый теплообменник 19, пароотводящий трубопровод 20, дефлегматор 21, поддоны 22 и 23, с помощью трубок 24 и 25 соединенные с рубашкой 15 охлаждения, трубопровод 20, который выведен в атмосферу. В линии талой воды установлен электромагнитный вентиль 26, связанный с датчиком уровня в рубашке 15 охлаждения и подключенный посредством трубопровода 27 с емкостью 28. Конденсатор 6 подсоединен к внутреннему трубопроводу 29 кожухотрубного теплообменника 30. В абсорбционном контуре установлены также ректификатор 31 и электронагреватель 32, установленный в генераторе 33.The proposed absorption and compression refrigeration unit consists of a compression refrigerant circuit, including a compressor 1, a suction pipe 2, a low temperature evaporator 3, a high temperature evaporator 4, a discharge pipe 5, a condenser 6, a capillary tube 7, a regenerative heat exchanger 8, an oil cooler coil 9 is located in the compressor 1. connected by means of tubes 10 and 11 with a water-ammonia circuit containing an absorber tank 12, a weak solution tube 13, an absorber coil 14 with a cooling jacket 15, cheers a neck pipe 16, wherein the capillary tube 7 is connected after the regenerative heat exchanger 8 to the evaporator 17 of the absorption circuit, and at the outlet of it to the channel of the low temperature evaporator 3 of the compression circuit, condenser 18, gas heat exchanger 19, steam exhaust pipe 20, reflux condenser 21, pallets 22 and 23, using tubes 24 and 25 connected to a cooling jacket 15, a pipe 20 that is vented to the atmosphere. A solenoid valve 26 is installed in the melt water line, connected to a level sensor in the cooling jacket 15 and connected via a pipe 27 with a capacity of 28. The condenser 6 is connected to the internal pipe 29 of the shell-and-tube heat exchanger 30. A rectifier 31 and an electric heater 32 are also installed in the absorption circuit. generator 33.

Холодильный агрегат работает следующим образом.The refrigeration unit operates as follows.

Компрессором 1 через всасывающий трубопровод 2 и регенеративный теплообменник 8 из испарителя 3 отсасываются пары хладагента и по нагнетательному трубопроводу 5 нагнетаются в конденсатор 6, в котором сжижаются. Из конденсатора 6 жидкий хладагент поступает во внутренний трубопровод 29 кожухотрубного теплообменника 30. Охлаждение масляной ванны реализуется путем подогрева водоаммиачного раствора, подаваемого из бачка 12 абсорбера по трубке 10 в змеевик 9 маслоохладителя. Тепло масляной ванны используется для подогрева водоаммиачного раствора, подаваемого в змеевик 9 маслоохладителя по трубке 10, соединенной с общим трубопроводом в контур охлаждения. Горячий водоаммиачный раствор направляется по трубке 11 в генератор 33 с электронагревателем 32 и далее в дефлегматор 21. Повышение концентрации реализуется в ректификаторе 31, при этом процесс парообразования осуществляется включением нагревателя 32, установленного в генераторе 33.The compressor 1 through the suction pipe 2 and the regenerative heat exchanger 8 from the evaporator 3, the refrigerant vapor is aspirated and pumped through the discharge pipe 5 into the condenser 6, in which they are liquefied. From the condenser 6, the liquid refrigerant enters the inner pipe 29 of the shell-and-tube heat exchanger 30. The oil bath is cooled by heating the ammonia-water solution supplied from the tank 12 of the absorber through the pipe 10 to the coil 9 of the oil cooler. The heat of the oil bath is used to heat the water-ammonia solution supplied to the oil cooler coil 9 through a pipe 10 connected to a common pipeline to the cooling circuit. Hot water-ammonia solution is sent through a pipe 11 to a generator 33 with an electric heater 32 and then to a reflux condenser 21. The concentration is increased in a rectifier 31, while the process of vaporization is carried out by turning on a heater 32 installed in the generator 33.

Слабый водоаммиачный раствор подается по трубке 13 слабого раствора в змеевик 14 абсорбера, а концентрированные пары аммиака через дефлегматор 21 поступают в конденсатор 18, где пары хладагента сжижаются. Полученная жидкость сначала переохлаждается в газовом теплообменнике 19, а затем поступает в верхнюю часть испарителя 17. Вследствие дросселирования, вызванного увеличением проходного сечения в испарителе 17, жидкий хладагент кипит при отрицательной температуре с образованием паров аммиака. Навстречу жидкому аммиаку в испаритель 17 поступает через внутреннюю трубку газового теплообменника 19 смесь водорода и слабого раствора. Богатая смесь, выходящая из испарителя 17, и хладон, двигающийся из регенеративного теплообменника 8 через испаритель 17 посредством капиллярной трубки 8, подсоединенной к нему и на выходе из него соединенной с каналом низкотемпературного испарителя 3 компрессионного контура. Это позволяет увеличить степень переохлаждения хладона на пути в низкотемпературный испаритель 3 на 5-7% и соответственно повысить холодопроизводительность и экономичность в среднем на 6%. Таким образом, в змеевик 14 абсорбера навстречу друг другу попадают слабый водоаммиачный раствор и крепкая, богатая аммиаком парогазовая смесь. Образовавшийся в процессе абсорбции крепкий водоаммиачный раствор стекает в бачок 12 абсорбера, а бедная аммиаком парогазовая смесь выталкивается более тяжелой парогазовой смесью обратно в испаритель 17. При повышении температуры окружающего воздуха нормальная работа аппарата обеспечивается уравнительной трубкой 16, соединяющей конденсатор 18 с бачком 12 абсорбера.A weak aqueous ammonia solution is supplied through a weak solution tube 13 to the absorber coil 14, and concentrated ammonia vapors through a reflux condenser 21 enter condenser 18, where the refrigerant vapors are liquefied. The resulting liquid is first supercooled in the gas heat exchanger 19, and then enters the upper part of the evaporator 17. Due to the throttling caused by the increase in the cross section in the evaporator 17, the liquid refrigerant boils at a negative temperature with the formation of ammonia vapor. Towards liquid ammonia, a mixture of hydrogen and a weak solution enters the evaporator 17 through the inner tube of the gas heat exchanger 19. The rich mixture leaving the evaporator 17 and the refrigerant moving from the regenerative heat exchanger 8 through the evaporator 17 by means of a capillary tube 8 connected to it and at the outlet from it connected to the channel of the low temperature evaporator 3 of the compression circuit. This allows you to increase the degree of refrigerant subcooling on the way to the low-temperature evaporator 3 by 5-7% and, accordingly, to increase the cooling capacity and economy by an average of 6%. Thus, a weak aqueous ammonia solution and a strong vapor-gas mixture rich in ammonia fall into the absorber coil 14 towards each other. The strong aqueous ammonia solution formed during the absorption process flows into the absorber tank 12, and the vapor-gas mixture poor in ammonia is pushed back by the heavier gas mixture into the evaporator 17. When the ambient temperature rises, normal operation of the apparatus is ensured by equalizing pipe 16 connecting the condenser 18 to the absorber tank 12.

Повышение эффективности процесса абсорбции достигается путем охлаждения змеевика 14 абсорбера талой водой, подаваемой из поддонов 22 и 23, которые с помощью трубок 24 и 25 и регулирующего электромагнитного вентилятора 26 соединены с рубашкой 15 охлаждения, установленной вокруг змеевика 14 абсорбера. Электромагнитный вентиль 26 регулирует подачу воды в рубашку 15 охлаждения и его работой управляет датчик уровня, установленный в верхней части рубашки 15 охлаждения. При заполнении рубашки 15 охлаждения подача талой воды осуществляется по трубопроводу 27 в емкость 28, установленную на кожухе компрессора 1.Improving the efficiency of the absorption process is achieved by cooling the absorber coil 14 with melt water supplied from pallets 22 and 23, which are connected to the cooling jacket 15 mounted around the absorber coil 14 using tubes 24 and 25 and an electromagnetic control fan 26. The electromagnetic valve 26 controls the flow of water into the cooling jacket 15 and its operation is controlled by a level sensor installed in the upper part of the cooling jacket 15. When filling the cooling jacket 15, the supply of melt water is carried out through the pipe 27 to the tank 28 mounted on the casing of the compressor 1.

Claims

An absorption and compression refrigeration unit containing an absorption refrigeration circuit with an oil cooler coil, an absorber, a liquid and gas heat exchanger, a condenser and an evaporator, and a compression circuit with a compressor, a regenerative heat exchanger, its own evaporators, a shell-and-tube heat exchanger and a capillary tube connected to the evaporator after the regenerative heat exchanger circuit characterized in that it is equipped with a generator with an electric heater, into which the water is directed miachny solution after heating in a coil cooler.