SU1022980A1

SU1022980A1 - Cooling agent

Info

Publication number: SU1022980A1
Application number: SU803228573A
Authority: SU
Inventors: Игорь Петрович Науменко; Владимир Александрович Никольский; Ефим Семенович Бондарь; Валерий Михайлович Ягодин; Валерий Федорович Возный
Priority date: 1980-12-31
Filing date: 1980-12-31
Publication date: 1983-06-15

Abstract

ХОЛОДИЛЬНОЙ АГЕНТ дл регенеративного дроссельного цикла, содержащий смесь хладона-12 с углеводородом , отличают нйс тем, что, с целью повышени термодинамической эффективности кслтрессионных холодильных машин в диапазоне температур -70-f-100&deg;C, он в качестве углеводородов содержит хладон-15, хладон-22, хладен-142 и дополнительно двуокиЬь углерода при следующем соотнесении компонентов , об.%: Хладон-14 5-25 Двуокись углерода 5-40 Хладон-22 5-30 Хладон-142 25-75 Хладон-12 Остальное.A REFRIGERANT AGENT for a regenerative throttle cycle containing a mixture of freon-12 with hydrocarbon is distinguished by the fact that, in order to increase the thermodynamic efficiency of X-cooled refrigeration machines in the temperature range -70-f-100 ° C, it contains 15, freon-22, refrigerant-142 and additionally carbon dioxide with the following correlation of components, vol.%: Freon-14 5-25 Carbon dioxide 5-40 Freon-22 5-30 Freon-142 25-75 Freon-12 Else.

Description

; Изобретение относитс к составу рабочего вещества дл низкотемпера турных установок и может быть испо зовано з холодильной технике. Известен холодильный агент, содержащий смесь хладона-14 с двуоки СЬЮ углерода tl. Указанный холодильный агент используетс дл дроссельных микрохолодильников , работающих по ра омкнутам циклам в диапазоне . ператур от NoiHyc 100 до минус ISO и дл холодильных машин, работающих по замкнутому регенеративному циклу в диапазоне температур от минус 70 до минус , он не может быть использован вследствие высокого рабочего давлени (пор дка 100 бар) из-за присутстви в смеси.значительного количества низ кокип ших компонентов - аргона и хладона-14 (содержание аргона 1530 коль.%, хладона-14 - 60-80 моль в результате чего холодильные машины с указанным холодильным агентом неэффективны в диапазоне темпе ратур от минус 70 до минус . Наиболее близким к предлагаемо му вл етс холодильный агент дл компрессионных холодильных машин, работающих по дроссельному циклу, содержсодий смесь этана с хлад6номпропаном , изобутаном и н-бутаном С Холодильный агент обеспечивает ВЫСОКИЙ термодинамический КПД холо дильных машин, работающих Е диапазоне температур от минус до минус , но при снижении темпе ,ратуры охлаждени ниже - 5О С не ;Обеспечиваетс достаточна холодопроизводительность . Цель изобретени - повышение те модинамической эффективности кс л .прессионных холод 1льных машин, работаюи гх по регенеративному дроссельному циклу в диапазоне темпера тур от минус 70 до минус , Поставленна цель достигаетс тем, что холодильный агент, содержащий смесь хладона-12 и углеводородов i в качестве углеводородов содержит хладон-14, хладов-22, хладон-142 , и дополнительно двуокись углерода в следующем соотношении компонентов, об.%: Хладон-145-25 Двуокись углерода 5-40 Хладан-225-30 Хладон-14225-75 -Хладон-12Остальное Пример., холодильный агент готов т из перечисленных выше кампонентов , хран щихс в баллонах. Из каждого баллона в общий ресивер выпускают такое количество жидкого компонента,, вес которого соответствует заданному объемному проценту этого компонента в..той или иной смеси хладагента. Сначала в ресивер выпускают компонент, имеющий наиболее низкое давление паров сжиженных газов, а именно: хладон-142, затем хладон-12, хладон-22, после чего газы с высоким давлением - двуокись, углерода и хладон-14. На лабораторном стенде измер ют холодопроизводительность агрегата, потребл емую мощность электродвигател кс ипрессора на определенных температурных уровн х -50, -70, , затем вычисл ют термодинамический (эксергетический ) КПД холодильного агре-; гата по формуле . -Дос-Ту - Че N т ; где -Q - холодопроизводительность агрегата; потребл ема мощность электродвигател компрессора, температура окружак цей среды; температура охлаждени объект а . Вариант состава и термодинамический КПД холодильного агрегата при различных уровн х охлаждени приведены в таблице.; The invention relates to the formulation of a working substance for low temperature installations and can be used for refrigeration. Known refrigerating agent containing a mixture of freon-14 with carbon dioxide, carbon dioxide tl. The specified refrigerant is used for choke microcoolers operating on parallel cycles in the range. NoiHyc 100 to minus ISO grades and for chillers operating in a closed regenerative cycle at temperatures ranging from minus 70 to minus, it cannot be used due to high operating pressure (on the order of 100 bar) due to the presence in the mixture. the lowest kokip components - argon and freon-14 (argon content is 1530 col.%, freon-14 is 60-80 mol; as a result, chillers with the specified refrigerant are inefficient in the temperature range from minus 70 to minus. The closest to the proposed I ow refrigerant for compression refrigerating machines operating on a throttle cycle, contains a mixture of ethane and refrigerant propane, isobutane and n-butane C The refrigerant provides a high thermodynamic efficiency of refrigerating machines operating at a temperature range from minus to minus, but at lower temperatures cooling below - 5 ° C; sufficient cooling capacity is ensured. The purpose of the invention is to increase the modular efficiency of the cold press machines, which work on regenerative to the axial cycle in the temperature range from minus 70 to minus. The goal is achieved by the fact that a refrigerant containing a mixture of freon-12 and hydrocarbons i contains freon-14, refrigerant-22, freon-142, and additionally carbon dioxide as hydrocarbons. The following ratio of components,% by volume: Chladone-145-25 Carbon dioxide 5-40 Chladan-225-30 Chladone-14225-75-Hladon-12 Others Example. A cooling agent is prepared from the above listed components stored in cylinders. From each cylinder to the common receiver produce such an amount of liquid component, the weight of which corresponds to a given volume percentage of this component in this or another mixture of refrigerant. First, a component with the lowest vapor pressure of liquefied gases is released into the receiver, namely, freon-142, then freon-12, freon-22, then high-pressure gases — dioxide, carbon, and freon-14. On the laboratory bench, the cooling capacity of the unit, the power consumption of the electric motor x and the compressor at certain temperature levels x -50, -70, are measured, then the thermodynamic (exergic) efficiency of the cooling unit is calculated; gata according to the formula. -Dos-Tu - Che N t; where -Q is the cooling capacity of the unit; power consumption of the compressor electric motor, ambient temperature; object cooling temperature a. The composition option and the thermodynamic efficiency of the refrigeration unit at various cooling levels are given in the table.

По прототипуPrototype

этан35ethane35

Хладон-12 15Freon 12 12

Пропан15Propane15

Йзобутан15Izobutan15

н-Бутан20n-butane20

0,140.14

0,020.02

1 Хладон-141 freon-14

::

Двуокись угл ,родаDioxide coal, kind

Хладон-22Freon 22

Хладон-12Freon-12

, Хладон-142, Freon-142

2Хлалои-142Hlaloy-14

Двуокись углродаCarbon Dioxide

Хладон-22Freon 22

Хладон-12Freon-12

Хладон-142Freon-142

3Хладон-143Hladon-14

Двуокись углрода Carbon Dioxide

Хладон-22Freon 22

Хладон-142Freon-142

Хладон-12Freon-12

4Хлалон-144Hlalon-14

Двуокись углродаCarbon Dioxide

Хладон-22Freon 22

ХлаДон-12HlaDon-12

Хладон-142Freon-142

5Хладон-145 hladon-14

Двуокись углродаCarbon Dioxide

Хладон 22Freon 22

Хладон-12Freon-12

|Хладон-142| Freon 142

Продолжение таблицыTable continuation

0,160.16

0,140.14

0,0850.085

0,1550.155

0,080.08

0,0250.025

0,1350.135

0,120.12

0,0650.065

0,140.14

0,100.10

0,040.04

ОД5OD5

0,1250.125

0,070.07

Как видно из таблицы, термодинамический КПД холодильного агрегата, работающего на предложенном хладагенте; , значительно превышает этот же показатель холодильного агрегата, работг1ющего на известном хладагенте .As can be seen from the table, the thermodynamic efficiency of the refrigeration unit operating on the proposed refrigerant; , considerably exceeds the same indicator of a refrigeration unit operating on a known refrigerant.

Оптимальное содержание двуокиси углерода находитс в пределах 5-40 об.%, так как при содержании ее в }и1адагенте менее 5% не достигаетс температурный уровень -70®С 4 , а при содержании двуокиси углерода более 40 об.% величина тер- модинамического КПД понижаетс .The optimum content of carbon dioxide is in the range of 5-40 vol.%, Since its content in} and 1 agent is less than 5%, the temperature level of –70®С 4 is not reached, and when the content of carbon dioxide is more than 40 vol.%, The value of thermodynamic efficiency decreases.

Содержанке хладона-142 находитс в пределах 25-75 об.%. При содержании его в хладагенте менее 25 об,% холодопроизводительность не повн шаетс , а более 75 об.% - температу ра охлаждени не понижаетс ниже минус (температура кипени хладона-142).The content of freon-142 is in the range of 25-75% by volume. When its content in the refrigerant is less than 25 vol%, the cooling capacity does not increase, and more than 75 vol% - the cooling temperature does not drop below minus (boiling temperature of freon-142).

Присутствие в хладагенте хладона-14 , хладона-12, хладона-22 и их содержание обусловлено необходимостью получени дополнительных разовых переходов и их равномерным распределением по длине теплообменника .The presence of refrigerant-14, freon-12, freon-22 in the refrigerant and their content is due to the need to obtain additional one-time transitions and their uniform distribution along the length of the heat exchanger.

Применение данного холодильного агента в регенеративных дроссельных циклах позвол ет использовать одноступенчатые компрессора, имекхцие небольшие габариты, большой ресурс и надежность в холодильных агрегатах дл медицинского, биологического и промышленного оборудовани 5 с диапазоном температур от минус 70 до минус .The use of this refrigerant in regenerative throttle cycles allows the use of single-stage compressors, their small size, long life and reliability in refrigeration units for medical, biological and industrial equipment with a temperature range from minus 70 to minus.

Согласно предварительнЫу рассчё ту годовой экономический эффект от использовани предлагаемого холодильного агента в партии (300 шт.) низкотеш1ературных холодильниках, дл дй тельного хранени биологических продуктов составл ет 225,03 тыс.руб.According to a preliminary calculation, the annual economic effect from using the proposed refrigerating agent in a batch (300 pcs.) Of low-cost refrigerators for the efficient storage of biological products is 225.03 thousand rubles.

Claims

REFRIGERANT AGENT for a regenerative throttle cycle, containing a mixture of Freon-12 with a hydrocarbon, which consists in the fact that in order to increase the thermodynamic efficiency of compression refrigeration machines in the temperature range of -70-4-100 ° С, it contains Freon-15 as hydrocarbons , Freon-22, Freon-142 and additionally carbon dioxide in the following ratio of components, vol.%:

Freon-14 5-25

Carbon dioxide 5-40

Freon-22 Freon-142 Freon-12

5-30

25-75 The rest.

throttling microprocessors on an equal range of topics ”-. 100 to minus 130 ° C temperatures from '° C, it cannot