RU2320939C1

RU2320939C1 - Cooling machine including several heat pipes

Info

Publication number: RU2320939C1
Application number: RU2006135593/06A
Authority: RU
Inventors: Владимир Сергеевич Ежов (RU); Владимир Сергеевич Ежов
Priority date: 2006-10-09
Filing date: 2006-10-09
Publication date: 2008-03-27

Abstract

FIELD: cooling equipment, particularly to recover secondary heat energy resources and low-potential heat power from natural source.

SUBSTANCE: cooling machine comprises power unit and cooling unit. Power unit includes body receiving serially arranged evaporative chamber, working chamber and condensation chamber connected with each other. Working chamber is filled with wick. Condensation chamber is also provided with wick and is in contact with cold medium. Cooling unit has body receiving low-temperature evaporative chamber and compression condensation chamber. The receiving low-temperature evaporative chamber and compensation condensation chamber are separated one from another with case in steam space and are in liquid communication with each other through wick capillaries and in gas communication with each other through compressor. Compressor has rotor put on shaft. Pressure pipe is arranged in compression condensation chamber. Suction pipe is installed in low-temperature evaporation chamber. Evaporation chamber includes evaporation cases. Condensation chamber has condensation cases. End wall of low-temperature evaporation chamber is communicated with evaporation cases through orifices. Inner evaporation case surfaces are covered with porous strips, which define grooves. Wick strips are connected with wick core through lifting wicks. Lifting wick surfaces are cased from low-temperature evaporation chamber side to create throttling zone.

EFFECT: increased power and cooling efficiency.

1 cl, 6 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано для утилизации вторичных тепловых энергоресурсов и низкопотенциальной тепловой энергии природных источников, а именно для комплексного производства тепла и холода.The present invention relates to refrigeration and can be used for the disposal of secondary thermal energy and low potential thermal energy of natural sources, namely for the integrated production of heat and cold.

Известна транспортная турбохолодильная машина, содержащая, помещенные в корпус и установленные на одном валу турбину, компрессор, электродвигатель, конденсатор (конденсационную камеру), испаритель (испарительную камеру) и капилляры для дросселирования рабочей жидкости [1].Known transport turbo-refrigeration machine, containing, placed in a housing and mounted on one shaft, a turbine, compressor, electric motor, condenser (condensation chamber), evaporator (evaporation chamber) and capillaries for throttling the working fluid [1].

Основными недостатками известной турбохолодильной машины являются невозможность утилизации низкопотенциальных вторичных тепловых энергоресурсов, тепловых ресурсов природных источников, громоздкость конструкции и невозможность работы при отсутствии электроэнергии, что сужает область ее применения и, в конечном счете, снижает ее эффективность.The main disadvantages of the known turbo-refrigeration machine are the inability to utilize low-potential secondary thermal energy resources, the heat resources of natural sources, the bulkiness of the structure and the inability to work in the absence of electricity, which narrows its scope and, ultimately, reduces its effectiveness.

Более близким к предлагаемому изобретению является теплотрубная холодильная машина, которая содержит в одном корпусе, разделенном глухой перегородкой, силовую и холодильную секции (блоки), внутри которых помещены: в силовой секции - последовательно соединенные между собой, испарительная камера, рабочая камера, конденсационная камера, питательный насос, при этом испарительная камера отделена от рабочей перегородкой с сепарационным элементом, боковые стенки ее и перегородка изнутри покрыты фитилем, а внутренняя поверхность торцевой стенки выполнена с канавками и покрыта тонким слоем пористого материала, в рабочей камере стены корпуса также покрыты изнутри фитилем, а через вертикальные стены холодильной и силовой секций, глухую перегородку и слои фитиля насквозь пропущен вал, на который насажено колесо силовой турбины, помещенной в корпус турбины, сообщающейся с испарительной камерой через паровое сопло, соединенное со стыковочной кромкой сепарационного элемента и перегородки и, через патрубок мятого пара, с конденсационной камерой, боковые стеки которой также покрыты изнутри фитилем, являющимся продолжением фитиля рабочей камеры, при этом на конец вала со стороны силовой секции насажен ротор питательного насоса, который всасывающим отверстием сообщается с резервуаром рабочей жидкости, выполненным толще фитиля, и сообщается с ним через поры фитиля, а с испарительной камерой соединен напорным трубопроводом, снабженным на конце форсункой, а со стороны холодильной секции на конец вала насажен ротор компрессора; в холодильной секции помещены низкотемпературная испарительная камера, внутренняя поверхность торцевой стенки которой также снабжена канавками и покрыта пористым материалом, и компрессионная конденсационная секция, разделенные между собой в паровом пространстве и соединенные по жидкости капиллярами фитиля, покрывающего внутреннюю поверхность вертикальных стенок холодильной секции, частично покрытого в низкотемпературной испарительной камере кожухом с зазором у торцевой стенки, образующим дроссельную зону, а по пару - компрессором, ротор которого также насажен на вал, напорный патрубок помещен в компрессионную конденсационную камеру, всасывающий патрубок - в низкотемпературную испарительную камеру и снабжен полусферическим перфорированным каплеотбойником [2].Closer to the proposed invention is a heat pipe chiller, which contains in one case, separated by a blank partition, power and refrigeration sections (blocks), inside of which are placed: in the power section are serially connected, an evaporation chamber, a working chamber, a condensation chamber, the feed pump, while the evaporation chamber is separated from the working partition with a separation element, its side walls and the partition are covered with a wick from the inside, and the inner surface of the end wall the ki is made with grooves and covered with a thin layer of porous material, in the working chamber the walls of the case are also covered with a wick from the inside, and through the vertical walls of the refrigeration and power sections, a blank partition and layers of the wick, a shaft is inserted through which the wheel of the power turbine mounted in the turbine body is mounted communicating with the evaporation chamber through a steam nozzle connected to the connecting edge of the separation element and the partition and, through the crushed steam pipe, with a condensation chamber, the side stacks of which are also covered from the inside with a wick, which is a continuation of the wick of the working chamber, while the rotor of the feed pump is mounted on the end of the shaft from the side of the power section, which is connected with the suction hole to the working fluid reservoir, thicker than the wick, and communicates with it through the pores of the wick, and is connected with the pressure chamber a pipeline equipped with a nozzle at the end, and from the side of the refrigeration section a compressor rotor is mounted on the shaft end; in the refrigeration section, a low-temperature evaporation chamber is placed, the inner surface of the end wall of which is also provided with grooves and covered with porous material, and a compression condensation section, separated among themselves in the vapor space and connected in liquid by capillaries of the wick, covering the inner surface of the vertical walls of the refrigeration section, partially covered in low-temperature evaporation chamber with a casing with a gap at the end wall, forming a throttle zone, and a pair of compressor Whose rotor is also planted on the shaft, the discharge nozzle is placed in compression condensing chamber, the suction nozzle - the low-temperature vaporization chamber and provided with a perforated hemispherical demister [2].

Основным недостатком известной теплотрубной холодильной машины является невозможность ее использования ввиду малой мощности (меньше 1 кВт) при утилизации низкопотенциального тепла вторичных и природных источников тепловой энергии в промышленных масштабах, что сужает область ее применения и снижает эффективность.The main disadvantage of the known heat pipe chiller is the inability to use it due to the low power (less than 1 kW) when utilizing low-grade heat from secondary and natural sources of thermal energy on an industrial scale, which narrows its scope and reduces efficiency.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение мощности теплотрубной холодильной машины и связанные с этим возможность ее применения в промышленных масштабах при утилизации тепла (в том числе и низкопотенциального) в различных отраслях народного хозяйства, а также повышение эффективности.The technical result of the invention is to increase the power of a heat pipe chiller and the related possibility of its use on an industrial scale in the utilization of heat (including low potential) in various sectors of the economy, as well as improving efficiency.

Технический результат достигается в мультитеплотрубной холодильной машине (МТТХМ), включающей силовой блок и холодильный блок, причем силовой блок снабжен корпусом, в котором последовательно расположены соединенные между собой испарительная камера, рабочая камера, заполненная фитилем, в котором помещен цилиндрический резервуар рабочей жидкости, через боковые стенки которой пропущен вал, на который насажены колесо силовой турбины и ротор питательного насоса, и конденсационная камера с фитилем, находящаяся в контакте с холодной средой, а холодильный блок снабжен корпусом, в котором расположены низкотемпературная испарительная камера и компрессионная конденсационная камера, разделенные между собой в паровом пространстве кожухом и соединенные по жидкости капиллярами фитилей, а по пару - компрессором, ротор которого также насажен на вал, напорный патрубок помещен в компрессионную конденсационную камеру, всасывающий патрубок - в низкотемпературную испарительную камеру и снабжен перфорированным каплеотбойником, при этом испарительная камера состоит из испарительных гильз, внутренняя поверхность которых покрыта полосами пористого материала (фитиля), образующими между собой канавки, причем испарительные гильзы соединены открытыми торцами с отверстиями в крышке сепарационной секции, в которой размещены распределительные коллекторы с форсунками, установленными в центре входа в каждую испарительную гильзу, испарительная камера выполнена отделенной снизу глухой перегородкой, также покрытой фитилем, с перфорированным элементом, и контактирующей с горячей средой, рабочая камера снабжена вторым резервуаром рабочей жидкости и вторым питательным насосом, конденсационная камера снабжена конденсационными гильзами, соединенными открытыми торцами с днищем распределительной секции, дно конденсационных гильз соединено подъемными фитилями, пропущенными по центру каждой из них, не касаясь их стенок, с фитилем рабочей камеры; в холодильном блоке торцевая стенка компрессионной конденсационной камеры через отверстия в днище соединена с конденсационными гильзами, дно которых соединено подъемными фитилями, также размещенными по оси гильз, не касаясь их стенок, с центральным массивом фитиля, торцевая стенка низкотемпературной испарительной камеры через отверстия соединена с испарительными гильзами, внутренняя поверхность которых покрыта полосами пористого материала, образуя между собой канавки, при этом полосы фитиля соединены через подъемные фитили, размещенные по оси испарительных гильз, не касаясь их внутренних стенок, с центральным массивом фитиля, причем поверхность подъемных фитилей со стороны низкотемпературной испарительной камеры покрыта кожухом, образуя дроссельную зону.The technical result is achieved in a multiteplot tube refrigeration machine (MTTXM), including a power unit and a refrigeration unit, the power unit being provided with a housing in which an evaporation chamber is connected in series, a working chamber filled with a wick, in which a cylindrical reservoir of working fluid is placed, through the side the walls of which a shaft is passed, on which the wheel of the power turbine and the rotor of the feed pump are mounted, and a condensation chamber with a wick in contact with the cold medium, and the refrigeration unit is equipped with a housing in which a low-temperature evaporation chamber and a compression condensation chamber are located, separated by a casing in the steam space and connected in liquid by wick capillaries, and in pairs by a compressor, the rotor of which is also mounted on the shaft, the discharge pipe is placed in the compression condensation the chamber, the suction pipe — into the low-temperature evaporation chamber and is equipped with a perforated droplet eliminator, while the evaporation chamber consists of evaporation g sills, the inner surface of which is covered with strips of porous material (wick), forming grooves between each other, moreover, the evaporation sleeves are connected by open ends to the holes in the lid of the separation section, in which the distribution manifolds are located with nozzles installed in the center of the entrance to each evaporation sleeve, the evaporation chamber made by a blind partition separated from below, also covered with a wick, with a perforated element and in contact with a hot medium, the working chamber is equipped with a second reservoir the aroma of the working fluid and the second feed pump, the condensation chamber is equipped with condensation sleeves connected by open ends to the bottom of the distribution section, the bottom of the condensation sleeves is connected by lifting wicks, passed through the center of each of them without touching their walls, with the wick of the working chamber; in the refrigeration unit, the end wall of the compression condensation chamber is connected through the openings in the bottom to the condensation sleeves, the bottom of which is connected by lifting wicks, also placed along the axis of the sleeves, without touching their walls, to the central array of the wick, the end wall of the low-temperature evaporation chamber is connected through the holes to the evaporation sleeves , the inner surface of which is covered with strips of porous material, forming grooves between each other, while the wick strips are connected through lifting wicks, placing nnye axially evaporator sleeves, without touching their inner wall with a central wick array, wherein the lifting surface wicks from the low-temperature evaporator chamber is covered with a casing, forming the throttle zone.

На фиг.1-6 представлена предлагаемая мультитеплотрубная холодильная машина (МТТХМ).Figure 1-6 shows the proposed multiteplotrubny refrigeration machine (MTTXM).

МТТХМ содержит: силовой блок (СБ), который состоит из корпуса 1, внутри которого по ходу движения пара расположены испарительная камера 2, состоящая из испарительных гильз 3, соединенных своими открытыми торцами с сепарационной секцией 4, внутренняя поверхность которых покрыта полосами пористого материала (фитиля) 5, образующими между собой канавки 6, в которой размещены передний и задний распределительные коллекторы 7 и 8 соответственно, снабженные форсунками 9, размещенными в центре входа в испарительные гильзы 3, отделенная снизу глухой перегородкой 10, также покрытой слоем фитиля 5, с перфорированным сепарационным элементом 11, рабочая камера 12, заполненная фитилем 13, через боковые стенки которой и слои фитиля 13 насквозь пропущен вал 14, на который насажено колесо 15 силовой турбины, помещенной в корпус 16, сообщающийся с испарительной камерой 2 через паровое сопло 17, соединенное со стыковочной кромкой перегородки 10, а через патрубок мятого пара 18 с конденсационной камерой 19, состоящей из распределительной секции, 20 днище которой через отверстия соединено с конденсационными гильзами 21, дно которых в свою очередь соединено с фитилем 13 подъемными фитилями 22, проходящими через центр конденсационных гильз 21, не касаясь поверхности их внутренних стенок, причем на наружной поверхности торцевых стенок рабочей камеры 12 устроены передний и задний питательные насосы 23 и 24 соответственно, соединенные через всасывающие отверстия с передним и задним резервуарами рабочей жидкости 25 и 26 соответственно, представляющими собой цилиндрические полости, размещенные в фитиле 13 и сообщающиеся с ним через поры в наружной поверхности, причем по центральной оси резервуаров 25, 26 проходит вал 14, на который насажены роторы насосов 23 и 24, соединенных через напорные трубопроводы 27 и 28 с передним и задним коллекторами 7 и 8 испарительной камеры 2; холодильный блок (ХБ), состоящий из корпуса 29, в котором помещены низкотемпературная испарительная камера 30, торцевая стенка которой через отверстия соединена с испарительными гильзами 31, внутренняя поверхность которых покрыта полосами фитиля 32, образуя между собой канавки 33, который соединен подъемными фитилями 34 с центральным массивом фитиля 35, поверхность которых со стороны испарительной камеры 30 покрыта кожухом 36, образуя дроссельную зону в полости испарительных гильз 31, и компрессионная конденсационная камера 37, торцевая стенка которой через отверстия соединена с конденсационными гильзами 38, дно которых соединено подъемными фитилями 39 с центральным массивом фитиля 35, который совместно с кожухом 36 разделяет между собой в паровом пространстве испарительную камеру 30 и конденсационную камеру 37, соединенные между собой по жидкости капиллярами фитилей, 32, 34, 35, 39, а по пару компрессором 40, ротор которого также насажен на вал 14, напорный патрубок 41 помещен в компрессионную конденсационную камеру 37, а всасывающий патрубок 42 в низкотемпературную испарительную камеру 30 и снабжен перфорированным каплеотбойником 43.MTTCM contains: a power unit (SB), which consists of a housing 1, inside which, along the direction of steam, an evaporation chamber 2 is located, consisting of evaporation sleeves 3 connected by their open ends to the separation section 4, the inner surface of which is covered with strips of porous material (wick) ) 5, forming between themselves grooves 6, in which the front and rear distribution manifolds 7 and 8 are located, respectively, equipped with nozzles 9 located in the center of the entrance to the evaporation sleeves 3, separated from below by a blank A town 10, also covered with a layer of wick 5, with a perforated separation element 11, a working chamber 12, filled with a wick 13, through the side walls of which and layers of the wick 13 a shaft 14 is passed through, onto which a wheel 15 of a power turbine mounted in the housing 16 is connected with the evaporation chamber 2 through the steam nozzle 17 connected to the connecting edge of the partition 10, and through the crushed steam pipe 18 with the condensation chamber 19, consisting of a distribution section, 20 the bottom of which is connected through the holes to the condensation sleeves 21, the bottom of which is in turn connected to the wick 13 by lifting wicks 22 passing through the center of the condensation sleeves 21 without touching the surface of their inner walls, the front and rear feed pumps 23 and 24, respectively, arranged on the outer surface of the end walls of the working chamber 12, connected through suction openings to the front and rear reservoirs of the working fluid 25 and 26, respectively, which are cylindrical cavities located in the wick 13 and communicating with it through pores in the outer surface, Rich tank along the central axis 25, 26 extends a shaft 14, which is planted on the rotors of pumps 23 and 24 are connected via pressure lines 27 and 28 with front and rear headers 7 and 8 of the evaporation chamber 2; a refrigeration unit (CB), consisting of a housing 29, in which a low-temperature evaporation chamber 30 is placed, the end wall of which is connected through the holes to the evaporation sleeves 31, the inner surface of which is covered with strips of the wick 32, forming grooves 33, which is connected by lifting wicks 34 s the central array of the wick 35, the surface of which from the side of the evaporation chamber 30 is covered with a casing 36, forming a throttle zone in the cavity of the evaporation sleeves 31, and a compression condensation chamber 37, the end wall through openings it is connected to condensation sleeves 38, the bottom of which is connected by lifting wicks 39 to the central array of the wick 35, which together with the casing 36 separates the vaporization chamber 30 and the condensation chamber 37 interconnected in liquid by the wick capillaries, 32, 34, 35, 39, and in combination with a compressor 40, the rotor of which is also mounted on the shaft 14, the pressure pipe 41 is placed in the compression condensation chamber 37, and the suction pipe 42 in the low temperature evaporation chamber 30 and sleep wives perforated demister 43.

В основу работы СБ предлагаемой МТТХМ лежит основной цикл паросиловой установки - цикл Ренкина, согласно которому положительная работа расширения пара в турбине значительно превышает отрицательную работу насоса по сжатию конденсата, ХБ-холодильный цикл паровой компрессионной холодильной установки, согласно которому для ее работы необходима затрата определенного количества внешней энергии [3, с.117, 127] и высокая скорость передачи теплоты в тепловых трубах, покрытых изнутри фитилем и частично заполненных рабочей жидкостью - переносчиком теплоты, в качестве которой используются вода, спирты, хладоны, жидкие металлы и т.д. [4, с.106].The SB operation of the proposed MTTCM is based on the main cycle of the steam power plant - the Rankine cycle, according to which the positive work of expanding the steam in the turbine significantly exceeds the negative work of the condensate compression pump, the CB refrigeration cycle of the steam compression refrigeration unit, according to which a certain amount of expenditure is required for its operation external energy [3, p. 117, 127] and a high rate of heat transfer in heat pipes coated from the inside with a wick and partially filled with a working fluid - a carrier eploty, which are used as water, alcohols, freons, liquid metals, etc. [4, p.106].

Предварительно перед началом работы из камер 2, 12, 19 СБ и 30, 37 ХБ МТТХМ удаляют воздух. В камеры 2, 12, 19 СБ закачивают рабочую жидкость, которую выбирают в зависимости от температурного потенциала холодной и горячей сред (например, воду) отдельно в испарительную камеру 2 до полного насыщения фитиля 5 и совместно в рабочую и конденсационную камеры 12 и 19 соответственно (штуцера для удаления воздуха и подачи рабочей жидкости на фиг.1, 2 не показаны), в количестве достаточном для заполнения объема пор фитилей 13 и 22, резервуаров рабочей жидкости 25, 26, насосов 23, 24 и напорных трубопроводов 27, 28 с коллекторами 7 и 8. В камеры 30, 37 закачивают хладон до полного насыщения фитилей 32, 34, 35, 39, после чего корпус 1 и 29 МТТХМ устанавливают таким образом, чтобы испарительная камера 2 с испарительными гильзами 3 контактировала с горячей средой (например, отработавшими газами), а конденсационная камера 19 с конденсационными гильзами 21 с холодной (например, воздухом), низкотемпературная испарительная камера 30 с охлаждаемой средой (например, воздухом), компрессионная конденсационная камера 37 с нагреваемой средой (например, водой). В результате нагрева испарительных гильз 3 испарительной камеры 2 происходит испарение рабочей жидкости в канавках 6, находящейся в фитиле 5, который предотвращает образование паровой пленки на внутренней поверхности торца и таким образом интенсифицирует процесс испарения [5, с.22], образуется пар, создается давление в испарительной камере 2, полученный пар, проходя через перфорированный сепарационный элемент 11, освобождается от уносимых капель рабочей жидкости, которая отбрасывается на поверхность фитиля 5 и транспортируется им в испарительные гильзы 3, через паровое сопло 17 поступает на лопатки колеса 15 силовой турбины, вращая его совместно с валом 14, который сообщает вращательное движение роторам питательных насосов 23 и 24 и вращающий момент М на рабочем конце вала 14, в результате чего в корпусе 16 турбины происходит изоэнтропное теплопадение пара с одновременным снижением его температуры и давления [3, с.331], после чего отработавший пар через патрубок мятого пара 18 попадает в конденсационную камеру 19 через распределительную секцию 20, где давление пара уменьшается еще в результате его дальнейшего расширения, откуда равномерно распределяется по конденсационным гильзам 21, конденсируется там за счет контакта наружной поверхности конденсационных гильз 21 с холодной средой, после чего образовавшийся конденсат всасывается подъемными фитилями 22 в поры фитиля 13, откуда под воздействием капиллярных сил и разрежения, создаваемого насосами 23 и 24 адиабатно [5, с.106] транспортируется в резервуары рабочей жидкости 25 и 26, откуда насосами 23 и 24 через напорные трубопроводы 27 и 28, коллекторы 7 и 8 и форсунки 9 под давлением, величина которого определяется рабочим давлением пара в испарительной камере 2, рабочая жидкость разбрызгивается по внутренней поверхности испарительных гильз 3, испаряется с поверхности канавок 6 и в соответствии с вышеописанным процессом цикл повторяется. При этом парная установка питательных насосов 23 и 24, резервуаров 25 и 26, напорных трубопроводов 27 и 28 коллекторов 7 и 8 с форсунками 9 обусловлена необходимостью обеспечения равномерной нагрузки на фитиль 13 и равномерного распределения рабочей жидкости в испарительные гильзы 3. Одновременно в ХБ в результате работы компрессора 40, обусловленной вращением вала 14, снижается давление в низкотемпературной испарительной камере 30 и контакта испарительных гильз 31 с охлаждаемой средой, происходит испарение (аналогично вышеописанному в СБ) при небольшом давлении и, соответственно, низкой температуре хладона, происходит охлаждение охлаждаемой среды. Компрессор 40, всасывая пары хладона, через каплеотбойник 43, всасывающий патрубок 42, нагнетает их через напорный патрубок 41 в компрессионную конденсационную камере 37, повышая в ней давление, отчего конденсация паров хладона осуществляется при повышенных давлении и температуре, наружная среда нагревается, а образовавшийся конденсат всасывается капиллярами фитилей 39, 35, 34, 32 и под действием капиллярных сил и разности давлений в камерах 30 и 37 поступает в испарительные гильзы 31, где нагревается в полосах фитиля 32, на поверхности канавок 33 испаряется и дросселируется, снижая свое давление, после цикл повторяется. При этом конструкция МТТХМ позволяет оснастить испарительные 2, 30 и конденсационные 19, 37 камеры СБ и ХБ значительным числом испарительных 3, 31 и конденсационных 21, 38 гильз (тепловых труб), что на несколько порядков увеличивает ее мощность.Before starting work, air is removed from chambers 2, 12, 19 SB and 30, 37 HB MTTXM. A working fluid is pumped into the chambers 2, 12, 19 SB, which is selected depending on the temperature potential of cold and hot media (for example, water) separately in the evaporation chamber 2 until the wick 5 is completely saturated and together in the working and condensation chambers 12 and 19, respectively ( 1, 2 are not shown), in an amount sufficient to fill the pore volume of the wicks 13 and 22, reservoirs of the working fluid 25, 26, pumps 23, 24 and pressure pipelines 27, 28 with headers 7 and 8. In chambers 30, 37 pumped chl Don until the wicks 32, 34, 35, 39 are completely saturated, after which the MTTCM housing 1 and 29 are installed so that the evaporation chamber 2 with evaporative sleeves 3 is in contact with hot medium (for example, exhaust gases), and the condensation chamber 19 with condensation sleeves 21 with cold (for example, air), low-temperature evaporation chamber 30 with a cooled medium (for example, air), a compression condensation chamber 37 with a heated medium (for example, water). As a result of heating the evaporation sleeves 3 of the evaporation chamber 2, the working fluid evaporates in the grooves 6 located in the wick 5, which prevents the formation of a vapor film on the inner surface of the end face and thus intensifies the evaporation process [5, p.22], steam is generated, pressure is created in the evaporation chamber 2, the resulting steam passing through the perforated separation element 11 is freed from entrained drops of the working fluid, which is discarded on the surface of the wick 5 and transported by it in the vapor liners 3, through the steam nozzle 17 enters the blades of the wheel 15 of the power turbine, rotating it together with the shaft 14, which communicates the rotational motion to the rotors of the feed pumps 23 and 24 and the torque M at the working end of the shaft 14, resulting in a turbine housing 16 isentropic heat loss of steam occurs with a simultaneous decrease in its temperature and pressure [3, p.331], after which the exhaust steam through the crushed steam pipe 18 enters the condensation chamber 19 through the distribution section 20, where the vapor pressure decreases even as a result of After its further expansion, from where it is evenly distributed over the condensation sleeves 21, it condenses there due to the contact of the outer surface of the condensation sleeves 21 with a cold medium, after which the condensate formed is sucked up by the lifting wicks 22 into the pores of the wick 13, whence it is under the influence of capillary forces and vacuum created by the pumps 23 and 24 adiabatically [5, p. 106] is transported to the reservoirs of the working fluid 25 and 26, from where pumps 23 and 24 through pressure pipelines 27 and 28, manifolds 7 and 8 and nozzles 9 under pressure, which is determined by the working pressure of the vapor in the evaporation chamber 2, the working fluid is sprayed on the inner surface of the evaporation sleeves 3, evaporates from the surface of the grooves 6 and the cycle repeats in accordance with the above process. In this case, the pair installation of feed pumps 23 and 24, reservoirs 25 and 26, pressure pipelines 27 and 28 of the collectors 7 and 8 with nozzles 9 is due to the need to ensure uniform load on the wick 13 and uniform distribution of the working fluid in the evaporation sleeves 3. At the same time in CB as a result the operation of the compressor 40, due to the rotation of the shaft 14, the pressure in the low-temperature evaporation chamber 30 decreases and the evaporator sleeves 31 come into contact with the cooled medium, evaporation occurs (similar to that described in SB) for Under high pressure and, accordingly, low freon temperature, the cooled medium is cooled. The compressor 40, sucking in the refrigerant vapor, through the droplet eliminator 43, the suction pipe 42, pumps them through the discharge pipe 41 into the compression condensation chamber 37, increasing the pressure in it, which means that the refrigerant vapor is condensed at elevated pressure and temperature, the external environment is heated, and the condensate formed it is absorbed by the capillaries of the wicks 39, 35, 34, 32 and under the action of capillary forces and the pressure difference in the chambers 30 and 37 enters the evaporation sleeves 31, where it is heated in the strips of the wick 32, on the surface of the grooves 33 vapor It throttles and throttles, reducing its pressure, after which the cycle repeats. At the same time, the MTTCM design allows equipping evaporative 2, 30 and condensing 19, 37 chambers of SB and CB with a significant number of evaporating 3, 31 and condensing 21, 38 sleeves (heat pipes), which increases its power by several orders of magnitude.

Таким образом, предлагаемая МТТХМ обеспечивает возможность получения тепла и холода за счет утилизации вторичных тепловых энергоресурсов различного потенциала (энергии сбросных вод, отходящих газов и т.д.), тепловых ресурсов природных источников (энергии солнца, воды и т.д.) в промышленных масштабах, что обеспечивает ее высокую эффективность в различных отраслях народного хозяйства.Thus, the proposed MTTHM provides the possibility of generating heat and cold by utilizing secondary thermal energy resources of various potentials (energy from waste water, exhaust gases, etc.), heat from natural sources (energy from the sun, water, etc.) in industrial scales, which ensures its high efficiency in various sectors of the economy.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. А.с. №1346910, М кл. F25В 11/00, 1987.1. A.S. No. 1346910, M class F25B 11/00, 1987.

2. Патент РФ №2283461, М кл. F25В 11/00, М кл. F25В 1/04. 2006.2. RF patent No. 2283461, M class. F25B 11/00, M cl. F25B 1/04. 2006.

3. И.Н.Сушкин. Теплотехника. - М.: Металлургия, 1973, 480 с.3. I.N.Sushkin. Heat engineering. - M.: Metallurgy, 1973, 480 p.

4. В.В.Харитонов и др. Вторичные теплоэнергоресурсы и охрана окружающей среды. - Минск: Выш. школа, 1988, 170 с.4. V.V. Kharitonov and others. Secondary heat and energy resources and environmental protection. - Minsk: Ab. School, 1988, 170 p.

5. Тепловые трубы и теплообменники: от науки к практике. Сборник научн. тр. - М.: 1990, 157 с.5. Heat pipes and heat exchangers: from science to practice. Collection of scientific tr - M .: 1990, 157 p.

Claims

A refrigerating machine including a power unit and a refrigerating unit, the power unit being provided with a housing in which an evaporation chamber is connected in series, a working chamber filled with a wick, in which a cylindrical reservoir of working fluid is placed, through the side walls of which a shaft is mounted, onto which it is mounted a power turbine wheel and a feed pump rotor, and a condensation chamber with a wick in contact with a cold environment, and the refrigeration unit is equipped with a housing in which the temperature evaporation chamber and the compression condensation chamber, separated by a casing in the steam space and connected in liquid by capillaries of the wicks, and in pairs by a compressor, the rotor of which is also mounted on the shaft, the discharge pipe is placed in the compression condensation chamber, the suction pipe in the low temperature evaporation chamber and equipped with a perforated droplet eliminator, characterized in that the evaporation chamber consists of evaporation sleeves, the inner surface of which is covered with strips porous material (wick), forming grooves between each other, moreover, the evaporation sleeves are connected by open ends to the holes in the lid of the separation section, in which the distribution manifolds are located with nozzles installed in the center of the entrance to each evaporation sleeve, the evaporation chamber is made of a blind partition separated from below, also covered with a wick, with a perforated element, and in contact with a hot medium, the working chamber is equipped with a second reservoir of working fluid and a second feed pump , the condensation chamber is equipped with condensation sleeves connected by open ends to the bottom of the distribution section, the bottom of the condensation sleeves is connected by lifting wicks, passed through the center of each of them, without touching their walls, with the wick of the working chamber, in the refrigeration unit, the end wall of the compression condensation chamber through openings in the bottom is connected to condensation sleeves, the bottom of which is connected by lifting wicks, also placed along the axis of the sleeves, without touching their walls, with the central array of the wick, torus The wall of the low-temperature evaporation chamber is connected through openings to evaporative sleeves, the inner surface of which is covered with strips of porous material, forming grooves between each other, while the wick strips are connected through lifting wicks located along the axis of the evaporative sleeves, without touching their inner walls, with the central array of the wick moreover, the surface of the lifting wicks from the side of the low-temperature evaporation chamber is covered with a casing, forming a throttle zone.