RU2757402C1 - Apparatus for indoor cooling and method for cooling - Google Patents

Apparatus for indoor cooling and method for cooling Download PDF

Info

Publication number
RU2757402C1
RU2757402C1 RU2020136651A RU2020136651A RU2757402C1 RU 2757402 C1 RU2757402 C1 RU 2757402C1 RU 2020136651 A RU2020136651 A RU 2020136651A RU 2020136651 A RU2020136651 A RU 2020136651A RU 2757402 C1 RU2757402 C1 RU 2757402C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cooling
valve
carbon dioxide
container
adapter
Prior art date
Application number
RU2020136651A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марк Русланович Гросул
Максим Русланович Гросул
Георгий Александрович Наследников
Владимир Егорович Наследников
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина"
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 образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина"
Priority to RU2020136651A priority Critical patent/RU2757402C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2757402C1 publication Critical patent/RU2757402C1/en

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
    • F25B19/00—Machines, plants or systems, using evaporation of a refrigerant but without recovery of the vapour
    • F25B19/02—Machines, plants or systems, using evaporation of a refrigerant but without recovery of the vapour using fluid jet, e.g. of steam

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

FIELD: cooling.SUBSTANCE: invention relates to systems for cooling rooms for various purposes using gases. The apparatus for indoor cooling consists of a sealed sublimation container equipped with a door, a pressure gauge, and a valve, as well as a main pipe, an outlet pipe, and heat exchangers. The valve is equipped with an adapter. A diaphragm is installed on the outlet pipe. The sublimation container, the valve, the adapter, the main pipe, the heat exchangers, the outlet pipe with the diaphragm are connected in series. Carbon dioxide is sublimated in the sealed container. The sublimated gaseous carbon dioxide increased in volume at a temperature of -78.4°C is released from the container through the valve and the adapter into the main pipe, then passed through one or several heat exchangers, the outlet pipe, and then released outside the apparatus and the room.EFFECT: expanded possibilities of using carbon dioxide for cooling facilities for various purposes.2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к системам охлаждения объектов различного назначения с использованием газов.The invention relates to systems for cooling objects for various purposes using gases.

Известны устройство и способ, которые относятся к контурам охлаждения и к способу эксплуатации контура охлаждения. Такие устройства используют в холодильных установках, применяемых в супермаркетах, они снабжают холодом холодильные камеры, холодильное и торговое оборудование. Для этого в них циркулирует однокомпонентный или многокомпонентный хладагент включающий СО2. Этот хладагент переводят в жидкое состояние, подают через коллекторный резервуар в один или несколько потребителей холода, перед которыми включены впрыскивающие вентили, и испаряют в них. Затем с помощью компрессорного блока испаренный хладагент снова сжимают до желаемого высокого давления контура охлаждения и снова подают для упомянутого перевода в жидкое состояние [Контур охлаждения и способ эксплуатации контура охлаждения RU 2 394 192 С2, F25B 41/06 (2006.01), 10. 07. 2010].A device and method are known that relate to cooling circuits and to a method of operating a cooling circuit. Such devices are used in refrigeration units used in supermarkets, they supply refrigeration chambers, refrigeration and commercial equipment with cold. To do this, they circulate a single-component or multicomponent refrigerant including CO 2 . This refrigerant is converted into a liquid state, supplied through a collector tank to one or more cold consumers, in front of which injection valves are connected, and evaporated into them. Then, with the help of the compressor unit, the evaporated refrigerant is again compressed to the desired high pressure of the refrigeration circuit and is supplied again for said transfer to the liquid state [Refrigeration circuit and operation method of the refrigeration circuit RU 2 394 192 C2, F25B 41/06 (2006.01), 10.07. 2010].

Недостатком данного устройства и данного способа является то, что охлаждение производят на фоне высокого давления от 30 до 120 бар, что предъявляет к устройству высокие требования по прочности, а по соображениям безопасности они не могут быть использованы для охлаждения жилых и производственных помещений.The disadvantage of this device and this method is that the cooling is carried out against a background of high pressure from 30 to 120 bar, which places high demands on the device in terms of strength, and for safety reasons they cannot be used for cooling residential and industrial premises.

Известно устройство, которое состоит из охлаждающего туннеля, контейнеров, теплообменного устройства и конвейера, которое предназначено для охлаждения пищевых продуктов или напитков; известен также способ применения данного устройства, при котором хладагентом является жидкий углекислый газ, который непрерывно протекает в закрытом контуре устройства, где поддерживают температуру приблизительно 5°С, в котором давление газа СО2 составляет приблизительно 15 бар. [Устройство и способ заполнения углекислым газом для теплообменного устройства RU 2 649 623 С2, F25D 3/00 (2006. 01), 04.04.2018].A device is known that consists of a cooling tunnel, containers, a heat exchange device and a conveyor, which is designed to cool food or drinks; There is also known a method of using this device, in which the refrigerant is liquid carbon dioxide, which flows continuously in a closed circuit of the device, where the temperature is maintained at about 5 ° C, in which the pressure of the CO 2 gas is about 15 bar. [The device and method of filling with carbon dioxide for the heat exchanger RU 2 649 623 C2, F25D 3/00 (2006. 01), 04.04.2018].

Недостатком данного устройства и способа является узкий диапазон их использования, т.е. только для охлаждения некоторых продуктов и напитков, при этом, с их помощью невозможно создать необходимый температурный режим в жилых и производственных помещениях.The disadvantage of this device and method is the narrow range of their use, i.e. only for cooling some food and drinks, while with their help it is impossible to create the necessary temperature regime in residential and industrial premises.

Известно устройство, содержащее компрессор, теплоотдающий теплообменник, расширительное устройство, тепловоспринимающий теплообменник, соединенные между собой в замкнутом циркуляционном контуре, где в качестве хладагента используют диоксид углерода в жидком состоянии или смесь хладагентов, содержащую СО2 [Компрессионная установка для использования в целях охлаждения и нагревания RU 2 295 096 С2, F25B 1/00, 40/00 (2006. 01), 10.03. 2007].A device is known that contains a compressor, a heat-dissipating heat exchanger, an expansion device, a heat-receiving heat exchanger, connected to each other in a closed circulation loop, where liquid carbon dioxide or a mixture of refrigerants containing CO 2 is used as a refrigerant [Compression unit for use for cooling and heating RU 2 295 096 C2, F25B 1/00, 40/00 (2006.01), 10.03. 2007].

Недостатком данного устройства является то, что охлаждение производят при температуре в установке на уровне плюс 60°С, при давлении в системе 70-120 бар, что исключает возможность их использования непосредственно для охлаждения жилых и производственных помещений.The disadvantage of this device is that the cooling is carried out at a temperature in the installation at the level of plus 60 ° C, at a pressure in the system of 70-120 bar, which excludes the possibility of their use directly for cooling residential and industrial premises.

Задачей изобретения является расширение возможностей использования диоксида углерода для охлаждения объектов различного назначения.The objective of the invention is to expand the possibilities of using carbon dioxide for cooling objects for various purposes.

Выполнение задачи достигается тем, что предлагаемое устройство для охлаждения помещений Фиг. 1, состоит из сублимационной емкости 1, в которой установлена дверца 2. К емкости 1 прикреплены манометр 3 и вентиль 4. Внутри емкости 1 размещен контейнер 5 для твердых фракций диоксида углерода. Вентиль 4, с помощью переходника 6, соединен с магистральной трубой 7, к которой присоединены один или несколько теплообменников 8. К последнему теплообменнику 8 присоединена выпускная труба 9 с диафрагмой 10. Устройство размещено в помещении 11, которое разделено перегородкой 12 на секции: охлаждаемую 13 и секцию для проведения сублимации 14. В наружной стене 15 проделано отверстие 16 для выведения выпускной трубы 9 наружу. В другой наружной стене 17 установлен вентилятор 18.The task is achieved by the fact that the proposed device for cooling the premises of FIG. 1, consists of a sublimation tank 1, in which a door is installed 2. A pressure gauge 3 and a valve 4 are attached to the tank 1. Inside the tank 1 there is a container 5 for solid fractions of carbon dioxide. The valve 4, with the help of an adapter 6, is connected to the main pipe 7, to which one or more heat exchangers 8 are connected. The outlet pipe 9 with a diaphragm 10 is connected to the last heat exchanger 8. The device is located in a room 11, which is divided by a partition 12 into sections: cooled 13 and a sublimation section 14. An opening 16 is made in the outer wall 15 for leading the outlet pipe 9 to the outside. A fan 18 is installed in the other outer wall 17.

Выполнение задачи также достигается тем, что, согласно предлагаемому способу охлаждения помещений, в емкости 1 производят сублимирование диоксида углерода. Для этого, в емкость 1 через дверцу 2, устанавливают контейнер 5, в который помешают твердые фракции диоксида углерода. При обычном состоянии атмосферного воздуха диоксид углерода сублимирует, т.е. переходит из твердого состояния, в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Полученный таким образом сублимированный газообразный диоксид углерода имеет температуру равную -78,4 - -78,8°С.The task is also achieved by the fact that, according to the proposed method of cooling the premises, carbon dioxide is sublimated in the container 1. To do this, a container 5 is placed in the container 1 through the door 2, into which the solid fractions of carbon dioxide will be placed. In the normal state of atmospheric air, carbon dioxide sublimates, i.e. passes from a solid state to a gaseous state, bypassing the liquid phase. The sublimated gaseous carbon dioxide thus obtained has a temperature of -78.4 to -78.8 ° C.

При переходе из твердого состояния в газообразное диоксид углерода увеличивается в объеме в 600 раз, что создает давление внутри емкости 1. Используя разность давления внутри емкости 1 и атмосферным давлением снаружи помещения, которая составляет 1,5-2,0 бар, сублимированный газообразный диоксид углерода, без механического побуждения, выпускают из емкости 1 через вентиль 4 и переходник 6 в магистральную трубу 7, далее пропускают через один или несколько теплообменников 8, далее пропускают в выпускную трубу 9, и затем выпускают за пределы устройства Фиг. 1 и помещения 11 в атмосферный воздух.During the transition from the solid state to gaseous carbon dioxide increases in volume 600 times, which creates pressure inside the container 1. Using the pressure difference inside the container 1 and the atmospheric pressure outside the room, which is 1.5-2.0 bar, sublimated gaseous carbon dioxide , without mechanical induction, is discharged from the container 1 through the valve 4 and the adapter 6 into the main pipe 7, then passed through one or more heat exchangers 8, then passed into the outlet pipe 9, and then discharged outside the device of FIG. 1 and rooms 11 into atmospheric air.

Для выполнения задачи емкость 1 устанавливают в секции для проведения сублимации 14, отгороженной от охлаждаемой секции 13 перегородкой 12. Для поддержания требуемых параметров микроклимата в секции 14, в наружной стене 17 устанавливают вентилятор 18. Выпускную трубу 9 выводят за пределы охлаждаемой секции 13 через отверстие 16, проделанное в наружной стене 15. На выпускной трубе 9 устанавливают диафрагму 10. В режиме «работа», с помощью вентиля 4 и диафрагмы 10, регулируют давление в устройстве, а в режиме «отдых» вентиль 4 и диафрагму 10 закрывают. Контроль за давлением осуществляют с помощью манометра 3. Диафрагму 10 закрывают для того, чтобы внутрь устройства не проник атмосферный воздух, так как вода, содержащаяся в атмосферном воздухе (H2O), может вступить в реакцию с находящемся в устройстве диоксидом углерода (CO2), с образованием угольной кислоты (Н2СО3), коррозирующей элементы устройства.To accomplish the task, the container 1 is installed in a section for sublimation 14, separated from the cooled section 13 by a partition 12. To maintain the required microclimate parameters in section 14, a fan 18 is installed in the outer wall 17. done in the outer wall 15. A diaphragm 10 is installed on the outlet pipe 9. In the "operation" mode, using the valve 4 and the diaphragm 10, the pressure in the device is regulated, and in the "rest" mode, the valve 4 and the diaphragm 10 are closed. Pressure control is carried out using a pressure gauge 3. The diaphragm 10 is closed so that atmospheric air does not penetrate into the device, since water contained in the atmospheric air (H 2 O) can react with carbon dioxide (CO 2 ), with the formation of carbonic acid (H 2 CO 3 ), corroding the elements of the device.

Техническим результатом настоящего изобретения является расширение возможностей использования диоксида углерода, в частности его газообразной формы, для охлаждения объектов различного назначения.The technical result of the present invention is to expand the possibilities of using carbon dioxide, in particular its gaseous form, for cooling objects for various purposes.

Источники информацииSources of information

1. Контур охлаждения и способ эксплуатации контура охлаждения RU 2 394 192 С2, F25B 41/06 (2006.01), 2010. 07.10.1. Cooling circuit and method of operation of the cooling circuit RU 2 394 192 C2, F25B 41/06 (2006.01), 2010.07.10.

2. Устройство и способ заполнения углекислым газом для теплообменного устройства RU 2 649 623 С2, F25D 3/00 (2006. 01), 2018.04.04.2. The device and method of filling with carbon dioxide for the heat exchanger RU 2 649 623 C2, F25D 3/00 (2006.01), 2018.04.04.

3. Компрессионная установка для использования в целях охлаждения и нагревания RU 2 295 096 С2, F25B 1/00, 40/00 (2006.01), 2007.03.3. Compression unit for use for cooling and heating purposes RU 2 295 096 C2, F25B 1/00, 40/00 (2006.01), 2007.03.

Claims (2)

1. Устройство для охлаждения помещений, состоящее из сублимационной емкости, магистральной и выпускной труб, теплообменников, отличающееся тем, что сублимационная емкость выполнена герметичной, оснащенной дверцей, манометром и вентилем, вентиль снабжен переходником, на выпускной трубе установлена диафрагма, при этом сублимационная емкость, вентиль, переходник, магистральная труба, теплообменники, выпускная труба с диафрагмой соединены последовательно.1. A device for cooling rooms, consisting of a sublimation tank, main and outlet pipes, heat exchangers, characterized in that the sublimation tank is made sealed, equipped with a door, a pressure gauge and a valve, the valve is equipped with an adapter, a diaphragm is installed on the outlet pipe, while the sublimation tank, valve, adapter, main pipe, heat exchangers, outlet pipe with a diaphragm are connected in series. 2. Способ охлаждения помещений, отличающийся тем, что в герметичной емкости производят сублимирование диоксида углерода, увеличившийся в объеме сублимированный газообразный диоксид углерода температурой -78,4°С выпускают из емкости через вентиль и переходник в магистральную трубу, далее пропускают через один или несколько теплообменников, далее пропускают по выпускной трубе и затем выпускают за пределы устройства и помещения.2. A method of cooling rooms, characterized in that carbon dioxide is sublimated in a sealed container, the sublimated gaseous carbon dioxide that has increased in volume with a temperature of -78.4 ° C is released from the container through a valve and an adapter into the main pipe, then passed through one or more heat exchangers , then passed through the exhaust pipe and then released outside the device and the room.
RU2020136651A 2020-11-06 2020-11-06 Apparatus for indoor cooling and method for cooling RU2757402C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020136651A RU2757402C1 (en) 2020-11-06 2020-11-06 Apparatus for indoor cooling and method for cooling

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020136651A RU2757402C1 (en) 2020-11-06 2020-11-06 Apparatus for indoor cooling and method for cooling

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2757402C1 true RU2757402C1 (en) 2021-10-15

Family

ID=78286576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020136651A RU2757402C1 (en) 2020-11-06 2020-11-06 Apparatus for indoor cooling and method for cooling

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2757402C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110232303A1 (en) * 2005-10-19 2011-09-29 Whewell Jr Robert E Temperature regulation apparatus and method
RU2493054C2 (en) * 2008-05-15 2013-09-20 Эйрбас Оперэйшнз Гмбх Cooler for aircraft passengers servicing
RU2649623C2 (en) * 2013-01-29 2018-04-04 Джозеф Компани Интернэшнл, Инк. Carbon dioxide charging apparatus and method for heat exchange device
RU2659839C1 (en) * 2017-04-27 2018-07-04 Артем Фролович Порутчиков Low-temperature refrigeration machine on carbon dioxide
CN110294136A (en) * 2019-04-30 2019-10-01 南京航空航天大学 A kind of dry ice formula noble gas cooled fuel tank inerting system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110232303A1 (en) * 2005-10-19 2011-09-29 Whewell Jr Robert E Temperature regulation apparatus and method
RU2493054C2 (en) * 2008-05-15 2013-09-20 Эйрбас Оперэйшнз Гмбх Cooler for aircraft passengers servicing
RU2649623C2 (en) * 2013-01-29 2018-04-04 Джозеф Компани Интернэшнл, Инк. Carbon dioxide charging apparatus and method for heat exchange device
RU2659839C1 (en) * 2017-04-27 2018-07-04 Артем Фролович Порутчиков Low-temperature refrigeration machine on carbon dioxide
CN110294136A (en) * 2019-04-30 2019-10-01 南京航空航天大学 A kind of dry ice formula noble gas cooled fuel tank inerting system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103154637B (en) Aircondition
TWI345042B (en)
EP1701112B1 (en) Freezer and air conditioner
KR101168945B1 (en) Ammonia/co2 refrigeration system, co2 brine production system for use therein, and ammonia cooing unit incorporating that production system
AU2011380810B2 (en) Air-conditioning apparatus
CN103261814B (en) Aircondition
US20090120117A1 (en) Refrigeration system
CN105917174A (en) Air conditioner and method for controlling air conditioner
CN103874892B (en) Conditioner
KR20180048391A (en) Test chamber
RU194719U1 (en) VEHICLE WITH TWO-STAGE REFRIGERATING UNIT
CN105228842A (en) The capacity regulating of transport refrigeration system
CN103154639A (en) Air-conditioning apparatus
CN103562660B (en) Conditioner
JP5312075B2 (en) Defrost equipment in carbon dioxide circulation and cooling system
EP3617612A1 (en) Binary refrigeration device
CN102762932B (en) Air conditioning device
CN104823002A (en) Air conditioning device
US20180306453A1 (en) Air-Conditioning Device, in particular for a Rail Vehicle
JP2005172416A (en) Ammonia/co2 refrigeration system
JP2023126427A (en) Refrigerant vapor compression system
CN104797887A (en) Air conditioning device, and design method therefor
CN102753910A (en) Refrigeration cycle device
RU2757402C1 (en) Apparatus for indoor cooling and method for cooling
WO2016157481A1 (en) Air-conditioning device