SE425796B - Cirkulerande medium for en absorptionsvermepump, bestaende av en losning aven fluorokloroalkan, samt vermepump med mediet - Google Patents

Description

7909107-0 2 och/eller består av en eller flera föreningar med föl- jande kemiska formel: ßRrRálN 4-p(R3)p P20: där Rl, R2, R3 kan vara metyl, etyl, propyl, butyl, fenyl och cyklohexyl och där dessutom R3 kan vara metoxi och etoxi samt p har ett värde av 0, 1, 2 eller 3.

Representativa exempel på lösningsmedel som är lämpli- ga för användning i cirkulerande medier i enlighet med uppfin- ningen, är t.ex.: 7 _ - hexametylfosforsyrlighet- _ ÜCH3Ü2N] 3P° i triamid - r . - _ _ O. kokp. latm 235 C ~ - oktametylfosforsyratetramid - " 1 1 o I {}CH3)2N] 49203 - kokp. ers torr 120 - 122 C - dietoxi-dimetyl-fosforsyrlig- Ecnyzu] (cznso) 21>o hetfimid " o - kokp. 5 torr 89 - 9Q C - metyl-tetrametyl-fosforsyrlig- 0:13 [wnyzbí] 220 het-diamid i ^ r o W kokp. 8 torr 98 C Klorofluoroalkaner som är lämpliga för användning i det cirkulerande mediet, är i synnerhet sådana föreningar, vil- ka innehåller minst en väteatom, som t.ex. klorodifluorometan, fluorodiklorometan och klorofluorometan. Som exempel på andra föreningar som är lämpliga att använda kan nämnas: klorofluoro- derivaten av etan, som t.ex- CHFCl-CHF2, CH2Cl-CF3 samt cnFz-cclrz .i Det visade sig att de föreslagna lösningsmedlen kan lösa avsevärda kvantiteter fluorokloroalkaner vid den önskade ldriftstemperaturen mellan 70 och l00° C. Betydande avvikelser från Raoults lag i gynnsam riktning inträffar sedan, d.v.s. det partiella ångtrycket för klorofluoroalkanföreningarna över ----~ ~ ---- --~»-- »-- ------V-V ._ V . ___... .,._.._.._....____.:___ 7909107-0 3 lösningsmedlet är mycket lägre än vad man kunde förvänta sig.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvis- ning till föredragna utföringsformer och till åtföljande rit- ning, där fig. fig. 1 schematiskt visar en värmepump, 2, 3 är diagram som visar sambandet mellan log p och å för tvâ olika cirkulerande medier enligt uppfinningen och fig. 4 visar avvikelsen från Raoults lag i form av ett diagram. .

I kokaren G uppvärmes lösningen av fluorokloroalkanen i lösningsmedlet till en temperatur Tg, varvid klorofluoro- alkanens ângtryck är så högt att klorofluoroalkanen som när kondensorn C via ledning l, kan kondensera vid kondensorns C driftstemperatur Tc,varvid värme avges till det föremål som skall uppvärmas. Via strypventilen S får den vätskeformiga klorofluoroalkanen expandera vid lågt tryck i evaporator V samtidigt som värme uttages från omgivningen vid en låg tempe- ratur. Den ångformiga klorofluoroalkanen når absorbatorn A via ledning 4. I absorbatorn A löses klorofluoroalkanföre- ningen samtidigt som värme överföres till det föremål som skall uppvärmas, i den utspädda lösning som kommer från koka- ren G via ledningen 2. Den koncentrerade lösningen lämnar ab- sorbatorn A och återföres till kokaren G med hjälp av pumpen P.

När den utspädda lösningen rinner genom ledning 2, sker en värmeväxling mellan denna lösning och den koncentrerade lös- ningen i ledning 5 med hjälp av värmeväxlare W. Om systemet även omfattar vätgas eller en inert gas, kan den mekaniska pumpen P ersättas med en ångbubbelpump.

Fig. 2 är ett diagram som visar förloppet i ett log p/- %-diagram. Linjerna 21 till och med 28 visar sambandet mellan ångtrycket P över vätskorna med följande sammansättning linje 21: 100 vikt-% klorofluorometan (CHClF2) linje 22: 50 vikt-% CHClF2, 50 vikt-% hexametylfosforsyrlig- het-triamid 40 vikt-% CHCIF2, 60 Vikt-% linje 23: [(cH3) ZN] 3Po 07909107-o 4_ _o linje 24: gso vikt-ß: cnclrz, 70 vikt-s BCHEQZN] 3190 glinje 25: 27 vikt-s cncir? 73 vikt-a; ßcnyzu] 3Po~ linje 26= zo vikt-s; cHcu-z, sto vikt-fe g Ücnyzni] 31=o linje 270: leg vikt-s cncllFgzg, eivikt-æ- ßcnyzn] 3Po i linjer 23, io vikt-s cnclrzfep vikt-s .i Bcnyzn] 390 Diagrammet visar funktionen hos en värmepump, som drar bort värme från omgivningen vid en temperatur av -200 C och ett tryck av 2,5 at i evaporatorn V. Klorodifluorometanångan absorberas i absorbatorn i en klorodifluorometanfattig lös- ning (bestående av 16 vikt-% klorodifluorometan, resterande andel hexametylfosforsyrlighet-triamid) vid en temperatur mel- lan 70 och l0O° C (Al - A2). Den mättade lösningen, som har en temperatur av 700 C och är sammansatt av 27 vikt-% kloro- difluorometan i hexametylfosforsyrlighet-triamid som resteran- de andel, pumpas till kokaren, vari klorodifluorometanen av- lägsnas genom förångning mellan temperaturerna 190 och 227° C (Gl - G2). Årgan har ett tryck av 30 at och kondenserar i kon- densorn, som står i sådan kontakt med det föremål som skall _ uppvärmas att värmeväxling med detta möjliggöres vid en tempera- tur av 70° C. Via ledningen 2 återföres den fattiga lösningen till absorbatorn via värmeväxlare W. Lösningen når absorbatorn vid en temperatur av 1000 C och genom värmeväxling med föremå- let som skall uppvärmas (t.ex. ett uppvärmningssystem med led- ningar) sjunker temperaturen för lösníngen i absorbatorn till 7o° c. i Fig. 3 visar ett liknande diagram som fig. 2. Kloro- fluoroalkanföreningen_består av diklorofluorometan. Linjerna 31 till och med 37 hänför sig till vätskor, som består av 100 vikt-% diklorofluorometan, 40 vikt-%, 30 vikt-%, 20 vikt-%, 18 vfinr%,10 vU&r%1esp_9 vflfir% CHCl2F, varvid resterande andel utgöres av hexametylfosforsyrlighet-triamid. Trycket i kon- densorn C uppgår till 6,8 at,i evaporatorn V till 0,28 at. __.:__._____V_.e ._, -_ . .._.-._...-....._.'_ . _ .__ ._____..___ _ ___ 7909107-0 5 Temperaturerna i absorbatorn A ligger mellan 70 och 1000 C, i kokaren G mellan 200 och 2400 C och i kondensorn ungefär 700 C.

Fig. 4 visar avvikelsen från Raoults lag för lösningen vid 200 C för flera olika koncentrationer avsatta på den hori- sontella axeln i molbråk. Linje 41 hänför sig till CHClF2 i hexametylfösforsyrlighet-triamifioch linje 42 till CHCl2F i hexametylfosforsyrlighet-triamid. Trycket över lösningen i at visas på den vertikala axeln. De räta linjerna visar trycken för de haloäenerade alkanerna såsom de skulle bli, om Raoults lag gällde. De böjda linjerna visæfde iprædflkenupg&üta~hqmken.

Claims (4)

_ Patentkrav

1. Církulerande medium, i synnerhet avsett för en ab- sorptionsvärmepump, bestående av en lösning av fluorokloro- , alkan i ett lösningsmedel, k ä n n e t e c k n a t av att I lösningsmedlet består av en eller flera föreningar med följan- de kemiska formel: llRlRfi-N] a-xmaï xP° där Rl, R2 och R3 kan vara metyl, etyl, propvl, butyl, fenyl och cyklohexyl och där dessutom R3 kan vara metoxi och etoxi samt x har ett värde av 0, l eller 2, och/eller en eller flera föreningar med följande kemiska_formel: ßRlRznq] 4-p(R3)pP2°3 där RI, R2, R3 kan vara metyl, etyl, propyl, butyl, fenyl och cyklohexyl och där dessutom R3 kan vara metoxi och etoxi samt p har ett värde av 0, l, 2 eller 3.

2. Cirkulerande medium enligt krav l, k ä n n e - t e c k n a t av att hexametylfosforsyrlighet-triamid an- vändes som lösningsmedel. 7 I

3. Cirkulerande medium enligt krav l och 2, k ä n n e t e c k n a t av att fluorokloroalkanen är vald ur en grupp, bestående av diklorofluorometan, fluorodikloro- metan och fluoroklorometan.l 7 ' ,

4. Värmepump, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett cirkulerande medium enligt ett eller flera av kraven l - 3.