RU2509281C1 - Evaporator-condense with intermediate coolant - Google Patents

Evaporator-condense with intermediate coolant Download PDF

Info

Publication number
RU2509281C1
RU2509281C1 RU2012154156/06A RU2012154156A RU2509281C1 RU 2509281 C1 RU2509281 C1 RU 2509281C1 RU 2012154156/06 A RU2012154156/06 A RU 2012154156/06A RU 2012154156 A RU2012154156 A RU 2012154156A RU 2509281 C1 RU2509281 C1 RU 2509281C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cascade
evaporator
condenser
heat
coils
Prior art date
Application number
RU2012154156/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Алексеевич Короткий
Дмитрий Евгеньевич Федоров
Алексей Владимирович Учайкин
Оксана Михайловна Мальцева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кемеровский технологический институт пищевой промышленности filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Priority to RU2012154156/06A priority Critical patent/RU2509281C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2509281C1 publication Critical patent/RU2509281C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: in an evaporator-condenser of cascade refrigerating machines, comprising two coil heat exchangers connected to each other by heat conducting lamels, fixed on the common frame, the coils are submerged into an intermediate liquid coolant contained in the heat insulated body.
EFFECT: accumulation of cold in an intermediate coolant, which makes it possible to exclude synchronous start of compressors of both branches of a cascade and to reduce load at electric network and accordingly load at electric motors of compressors during their ramp-up time.
2 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано как испаритель-конденсатор в каскадных холодильных установках.The invention relates to refrigeration and can be used as an evaporator-condenser in cascade refrigeration units.

Известен конденсатор-испаритель кожухотрубного типа с вертикальным расположением трубок [1], в котором их внутренняя поверхность имеет гидрофобное покрытие, а для интенсификации теплообмена между рабочими средами средняя часть трубок имеет звездообразное сечение. Конденсирующаяся среда поступает во внутритрубное пространство, а кипящая среда - в межтрубное.Known condenser-evaporator shell-and-tube type with a vertical arrangement of tubes [1], in which their inner surface has a hydrophobic coating, and to enhance heat transfer between the working media, the middle part of the tubes has a star-shaped cross section. The condensing medium enters the annulus, and the boiling medium enters the annulus.

Известен также конденсатор-испаритель [2], размещенный в корпусе ректификационной колонны и содержащий пластинчато-ребристый теплообменник, состоящий из теплообменной секции с чередующимися каналами кипения и конденсации. Подвод кипящей среды и отвод паров хладагента верхнего каскада осуществляется через колонну низкого давления, а подвод паров и сбор конденсата хладагента нижнего каскада осуществляется через колонну высокого давления.Also known is a condenser-evaporator [2], located in the distillation column housing and containing a plate-fin heat exchanger, consisting of a heat exchange section with alternating boiling and condensation channels. The supply of boiling medium and the removal of refrigerant vapor of the upper cascade is carried out through the low pressure column, and the supply of vapor and the collection of condensate of the refrigerant of the lower cascade is carried out through the high pressure column.

Недостатком обеих схем является необходимость синхронной работы обеих ветвей каскада, что увеличивает нагрузку на электрооборудование холодильной установки, снижает ее надежность и уменьшает температурный диапазон ее применения.The disadvantage of both schemes is the need for synchronous operation of both branches of the cascade, which increases the load on the electrical equipment of the refrigeration unit, reduces its reliability and reduces the temperature range of its application.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является регенеративно-рекуперативный теплообменник [3], в теплоизолированном корпусе которого имеются два змеевика для жидких теплоносителей, размещенные таким образом, чтобы теплообменные элементы первого контура чередовались послойно с теплообменными элементами второго контура. Пространство между змеевиками и корпусом заполнено рабочим телом, температура плавления которого подбирается так, чтобы она находилась в интервале рабочих температур одного из контуров. Для компенсирования деформаций рабочего тела, связанных с изменением его физических состояний, над рабочим телом внутри корпуса имеется полость, заполненная нейтральным по отношению к рабочему телу и конструкционным материалам газом, соединенная с расположенной вне корпуса камерой из эластичного материала.Closest to the claimed invention is a regenerative-recuperative heat exchanger [3], in a thermally insulated casing of which there are two coils for liquid heat carriers, arranged so that the heat exchange elements of the first circuit alternate in layers with the heat exchange elements of the second circuit. The space between the coils and the casing is filled with a working fluid, the melting temperature of which is selected so that it is in the range of operating temperatures of one of the circuits. To compensate for the deformations of the working fluid associated with a change in its physical conditions, there is a cavity above the working fluid inside the casing, filled with gas that is neutral with respect to the working fluid and structural materials, connected to a chamber made of an elastic material located outside the casing.

Недостатками данного аппарата являются сложность конструкции, обусловленная потребностью в расширительной камере, а также возможная опасность повреждения труб при затвердевании рабочего тела.The disadvantages of this apparatus are the design complexity due to the need for an expansion chamber, as well as the possible risk of damage to the pipes during solidification of the working fluid.

В основу изобретения поставлена задача снижения нагрузки на электродвигатели компрессоров в период пуска и нагрузки на защитно-коммутационное оборудование каскадной холодильной машины.The basis of the invention is the task of reducing the load on the compressor motors during start-up and the load on the protective switching equipment of the cascade refrigeration machine.

Поставленная задача решается за счет того, что в испарителе-конденсаторе каскадных холодильных машин, состоящем из двух змеевиковых теплообменников, соединенных между собой теплопроводящими ламелями, закрепленных на общей раме, змеевики погружены в промежуточный жидкий хладоноситель, содержащийся в теплоизолированном корпусе. The problem is solved due to the fact that in the evaporator-condenser of cascade refrigeration machines, consisting of two coil heat exchangers interconnected by heat-conducting lamellas, mounted on a common frame, the coils are immersed in an intermediate liquid coolant contained in a heat-insulated casing.

Технический результат, заключающийся в осуществлении независимой работы обеих ветвей каскада для исключения синхронного запуска компрессоров верхней и нижней ветвей каскада, повышении рабочего диапазона использования каскадной холодильной машины и оптимизации рабочего режима холодильной установки, достигается за счет погружения змеевиков испарителя-конденсатора в промежуточный жидкий хладоноситель, содержащийся в теплоизолированном корпусе.The technical result, which consists in the independent operation of both branches of the cascade to exclude the synchronous start of compressors of the upper and lower branches of the cascade, increasing the operating range of the cascade refrigeration machine and optimizing the operating mode of the refrigeration unit, is achieved by immersing the evaporator-condenser coils in the intermediate liquid coolant contained in a thermally insulated housing.

Предлагаемая установка (фиг.1), выполненная на базе воздушного трехрядного конденсатора, включает в себя теплоизолированный корпус 2 с крышкой 1, заполненный хладоносителем 3. В хладоноситель погружены змеевики 4, 6, соединенные между собой теплопроводящими ламелями 5. Конденсация хладагента нижнего каскада осуществляется в двух рядах труб змеевика 4, а кипение хладагента верхнего каскада происходит в одном ряду труб змеевика 6.The proposed installation (Fig. 1), made on the basis of an air three-row condenser, includes a thermally insulated housing 2 with a cover 1 filled with a coolant 3. The coils 4, 6 are connected into the coolant, interconnected by heat-conducting lamellas 5. The lower stage cascade is condensed in two rows of pipes of the coil 4, and the boiling of the refrigerant of the upper cascade occurs in one row of pipes of the coil 6.

Испаритель-конденсатор работает следующим образом. В змеевике 4 осуществляется конденсация хладагента нижнего каскада за счет передачи теплоты хладагенту верхнего каскада, циркулирующего в змеевике 6, где происходит его кипение. Таким образом, змеевик 4 является конденсатором нижнего каскада холодильной установки, а змеевик 6 - испарителем верхнего каскада.The evaporator-condenser operates as follows. In the coil 4, the refrigerant of the lower cascade is condensed by transferring heat to the refrigerant of the upper cascade circulating in the coil 6, where it boils. Thus, the coil 4 is a condenser of the lower cascade of the refrigeration unit, and the coil 6 is the evaporator of the upper cascade.

Использование заявленного испарителя-конденсатора в каскадных холодильных установках за счет аккумулирования холода, необходимого для поддержания температуры конденсации нижнего каскада, позволяет снизить пусковые токи при запуске компрессоров, что в свою очередь приводит к повышению надежности их работы. Наряду с этим наличие промежуточного хладоносителя позволяет расширить температурный диапазон работы каскадной холодильной машины.The use of the inventive evaporator-condenser in cascade refrigeration units due to the accumulation of cold necessary to maintain the condensation temperature of the lower cascade, allows to reduce inrush currents when starting the compressors, which in turn leads to increased reliability. Along with this, the presence of an intermediate coolant allows you to expand the temperature range of the cascade refrigeration machine.

Источники литературыSources of literature

1. Патент №2013749, Российская Федерация, МПК F28F 1/40. Конденсатор-испаритель / Мовчан Е.П. - Омское научно-производственное объединение "Сибкриотехника". - №4924503/06; заявл. 02.04.1991; опубл. 30.05.1994 (аналог).1. Patent No. 20133749, Russian Federation, IPC F28F 1/40. Condenser-evaporator / Movchan E.P. - Omsk Scientific and Production Association "Sibkriotekhnika". - No. 4924503/06; declared 04/02/1991; publ. 05/30/1994 (analogue).

2. Патент №2100715, Российская Федерация, МПК F25B 39/00, F28D 9/00. Конденсатор-испаритель / Позняк В.Е., Савельев В.Н. - Открытое акционерное общество криогенного машиностроения. - №95118254/06; заявл. 27.10.1995; опубл. 27.12.1997 (аналог).2. Patent No. 2100715, Russian Federation, IPC F25B 39/00, F28D 9/00. Condenser-evaporator / Poznyak V.E., Saveliev V.N. - Open Joint-Stock Company of Cryogenic Engineering. - No. 95118254/06; declared 10/27/1995; publ. 12/27/1997 (analogue).

3. Патент №2101645, Российская Федерация, МПК F28D 17/02. Регенеративно-рекуперативный теплообменник / Крыщенко К.И., Дзегиленок В.Н., Нейланд А.Б. - №96103971/06; заявл. 05.03.1996; опубл. 10.01.1998 (прототип).3. Patent No. 2101645, Russian Federation, IPC F28D 17/02. Regenerative-regenerative heat exchanger / Kryshchenko K.I., Dzegilenok V.N., Neyland A.B. - No. 96103971/06; declared 03/05/1996; publ. 01/10/1998 (prototype).

Claims (1)

Испаритель-конденсатор каскадных холодильных машин, состоящий из двух змеевиковых теплообменников, соединенных между собой теплопроводящими ламелями, закрепленных на общей раме, и отличающийся тем, что змеевики погружены в промежуточный жидкий хладоноситель, содержащийся в теплоизолированном корпусе. The evaporator-condenser of cascade refrigeration machines, consisting of two coil heat exchangers interconnected by heat-conducting lamellas, mounted on a common frame, and characterized in that the coils are immersed in an intermediate liquid coolant contained in a thermally insulated casing.
RU2012154156/06A 2012-12-13 2012-12-13 Evaporator-condense with intermediate coolant RU2509281C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012154156/06A RU2509281C1 (en) 2012-12-13 2012-12-13 Evaporator-condense with intermediate coolant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012154156/06A RU2509281C1 (en) 2012-12-13 2012-12-13 Evaporator-condense with intermediate coolant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2509281C1 true RU2509281C1 (en) 2014-03-10

Family

ID=50192183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012154156/06A RU2509281C1 (en) 2012-12-13 2012-12-13 Evaporator-condense with intermediate coolant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2509281C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU193540A1 (en) *
RU2101645C1 (en) * 1996-03-05 1998-01-10 Крыщенко Константин Иванович Regenerative-recuperative heat exchanger
US20030221438A1 (en) * 2002-02-19 2003-12-04 Rane Milind V. Energy efficient sorption processes and systems
RU2297579C2 (en) * 2005-07-04 2007-04-20 ЗАО "Удел" Device for quick freezing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU193540A1 (en) *
RU2101645C1 (en) * 1996-03-05 1998-01-10 Крыщенко Константин Иванович Regenerative-recuperative heat exchanger
US20030221438A1 (en) * 2002-02-19 2003-12-04 Rane Milind V. Energy efficient sorption processes and systems
RU2297579C2 (en) * 2005-07-04 2007-04-20 ЗАО "Удел" Device for quick freezing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10451320B2 (en) Refrigerator appliance with water condensing features
SU925256A3 (en) Method of operating heat pump apparatus
WO2013049344A3 (en) High efficiency refrigeration system
CN1189598A (en) Two-section or multi-section hot water lithium bromide absorbing refrigerating unit
WO2013023630A3 (en) Compact heating and cooling module, and use of a compact heating and cooling module
RU2509281C1 (en) Evaporator-condense with intermediate coolant
KR101138970B1 (en) Defrosting system using air cooling refrigerant evaporator and condenser
JP6456088B2 (en) Radiator and refrigeration cycle device
CN112254366A (en) Cold and hot combined supply double-effect plate replacement machine set
KR101624622B1 (en) Apparatus for supplying warm water utilizing an air source heat pump
US2060633A (en) Evaporator for refrigerating machines
KR100426834B1 (en) Heat Absorbing System for Absorber, Condenser and Evaporator by Using Latent Heat of Phase-change Fluids in Absorption Heat Pump
JP3572234B2 (en) Evaporators and refrigerators
CN101498533B (en) Steam condenser of vacuum plant
CN211084575U (en) Industrial water chilling unit with moisture-proof and water-proof outer surface
US20170045273A1 (en) Cryogenic refrigeration system
RU2411424C2 (en) Air cooling method in closed cavity of domestic refrigerator and device for implementation of above method
CN208952294U (en) A kind of water-cooled cooling water machine
KR101660123B1 (en) A refrigeration-freeze system with dual series evaporator and vapor-liquid separator
KR20130103460A (en) Cooling system of low temperature water boiling with lower-height/side positioned condenser compare to evaporator for industrial machine
KR200318040Y1 (en) multi channel type refrigerating system
US20160341456A1 (en) Evaporator and a method for forming an evaporator
CN205191966U (en) Environmental protection cryogenic refrigeration system
SU1191700A1 (en) Two-compartment refrigerator
SU742677A1 (en) Refrigerating plant

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141214