SU1359599A1

SU1359599A1 - Heat pump

Info

Publication number: SU1359599A1
Application number: SU864085243A
Authority: SU
Inventors: Ефим Исаакович Таубман; Валерий Игоревич Савинкин; Семен Ушерович Кивензор; Ирина Эдуардовна Гитман; Наталья Михайловна Лашкова
Original assignee: Одесский Технологический Институт Холодильной Промышленности; Производственное Объединение "Одесхолодмаш"
Priority date: 1986-07-03
Filing date: 1986-07-03
Publication date: 1987-12-15

Abstract

Изобретение позвол ет повысить экономичность. Дл этого лини 16 нагретого теплоносител , отход щего от конденсатора 3, подключена к вто- рому контуру между вторым теплообменником-охладителем 14 и испарителем 6. Лини нагрева 16 снабжена последовательно установленными накопительной емкостью 17, вентилем 20 и насосом 18. Така конструкци обеспечивает концентрирование раствора во втором контуре 7 методом выморалшва- ни , при этом нагретый теплоноситель из установки не выводитс и в контур 7 не поступает, а собираетс в емкости 17. 1 ил. (С (Л с: со СП со ел со соEFFECT: higher efficiency. For this, the hot coolant line 16 leaving the condenser 3 is connected to the second circuit between the second heat exchanger-cooler 14 and the evaporator 6. The heating line 16 is equipped with a series-installed storage tank 17, a valve 20 and a pump 18. This design concentrates the solution in the second circuit 7 by the method of fading, the heated coolant is not removed from the installation and is not fed to circuit 7, but is collected in the tank 17. 1 sludge. (С (Л с: со СП) has co

Description

Изобретение относитс к теплотех- йике, в частности к тепловым насосам .The invention relates to heat engineering, in particular to heat pumps.

Цель изобретени повышение экономичности путем концентрировани раствора во втором контуре методом вымораживани .The purpose of the invention is to increase the economics by concentrating the solution in the secondary circuit by freezing.

На чертеже представлена схема предлагаемого теплового насоса.The drawing shows the scheme of the proposed heat pump.

Тепловой насос содержит первый циркул нионный контур 15 включающий компрессор 2, соединенные по .теплоносителю конденсатор 3 и форконден- сатор 4, дроссель 5 и испаритель 6, второй циркул ционный контур 7 дл раствора, включающий линию 8 ввода с вентилем 9, линию 1,0 вывода с вентилем 11 и последовательно установленные насос 12 с нриводом 13 и второй теплообменник-охладитель 4, а также первый теплообменник-охладитель 15, линию 16 нагретого теплоносител с накопительной емкостью.17, насосом 18, вентил ми 19 и 20 и лн- нию 21 охлаждаемого продукта, причем первый теплообменник-охладитель 15 предвключен по теплоносителю конденсатору 3 и последовательно соединен по линии 21 охлаждаемого продукта с вторым теплообменником-охладителем 1 второй циркул ционный контур 7 под- ключен к первому циркул ционному контуру 1 через испаритель 6, а лини 16 нагретого теплоносител соедин ет конденсатор 3 с испарителем 6 через насос 18.The heat pump contains a first circulating circuit 15 comprising a compressor 2, a condenser 3 and a precondenser 4 connected via a heat carrier, a throttle 5 and an evaporator 6, a second circulation circuit 7 for a solution including an input line 8 with a valve 9, line 1.0 output with a valve 11 and sequentially installed pump 12 with a nanowire 13 and a second heat exchanger-cooler 4, as well as the first heat exchanger-cooler 15, a heated coolant line 16 with a storage tank 17, a pump 18, valves 19 and 20 and 21 cooled product The first heat exchanger-cooler 15 is pre-connected to the condenser 3 through the coolant and is connected in series through the cooled product line 21 to the second heat exchanger-cooler 1, the second circulation circuit 7 is connected to the first circulation circuit 1 through the evaporator 6, and the heated coolant line 16 connects the condenser 3 with the evaporator 6 through the pump 18.

Предлагаемый тепловой насос может работать в трех режимах: подогрев теплоносител с одновременным концентрированием раствора вымораживанием - режим концентрировани , подогрев теплоносител с одновременным охлаждением продукта (например, молока ) - режим охлалсдени , подогрев теплоносител , с одновременным концентрированием раствора вымораживанием и охла)вдением продукта - режим совместно охлаждени и концентрировани .The proposed heat pump can operate in three modes: heating the heat carrier with simultaneous concentration of the solution by freezing - the concentration mode, heating the heat carrier with simultaneous cooling of the product (for example, milk) - cooled cooling mode, heating the heat carrier, with simultaneous concentration of the solution by freezing and cooling) the product co-cooling and concentrating.

, В режимах концентрировани и совместного охлаждени и концентрировани работа теплового насоса включает Два пос51едовательно чередуюищхс периода: намораживани и плавлени льда., In the modes of concentration and joint cooling and concentration, the operation of the heat pump includes two successively alternating periods: freezing and melting of ice.

В период намораживани сжатые пары хладагента S первом циркул ционном контуре подаютс компрессором 2 в форконденсатор 4 и зат ем в конденсатор 3. Отсюда хладагент через дроссель 5 поступает в. испаритель 6 и затем вновь в компрессор 2. Теплоноситель незначительно нагреваетс Б первом теплообменнике-охладителе 15 за счет теплообмена с окружающей средой и поступает в конденсатор 3. Нагретый теплоноситель из конденсатора 3 раздел етс на два потока: один направл етс в форконденсатор 4, а другой - в накопительную емкость 17. Вентили 19 и 20 на ли5 НИИ 16 нагретого теплоносител при этом закрыты так, что нагретый теплоноситель из установки не выводитс и во второй циркул ционный контур 7 не поступает, а собираетс в емкости 17.During the freezing period, the compressed refrigerant vapor S of the first circulation circuit is supplied by the compressor 2 to the precondenser 4 and then to the condenser 3. From here, the refrigerant through the throttle 5 enters. the evaporator 6 and then back to the compressor 2. The coolant is slightly heated in B of the first heat exchanger-cooler 15 due to heat exchange with the environment and enters the condenser 3. The heated coolant from the condenser 3 is divided into two streams: one is directed to the forcondenser 4 and the other - into accumulative tank 17. Valves 19 and 20 at LIH 16 of the heated coolant are thus closed so that the heated coolant is not removed from the unit and is not fed into the second circulation loop 7, but is collected in the tank 17.

0 Гор чий теплоноситель из форконден- сатора отводитс потребителю. Одновременно по линии 8 ввода через вентиль 9 во второй циркул ционный контур 7 подаетс концен,трированный рас5 твор (опресн ема солена вода). Насосом 12с приводом 13 раствор подаетс через второй теплообменник-охладитель 14 в испаритель 6. Здесь при охлаждении раствора на теплопе0 редающей поверхности вымораживаетс лед, а незамороженный раствор сливаетс из испарител 6, отводитс из установки через вентиль 11 по линии 10 вывода. После накоплени в испарителе 6 необходимого количества льда период намораживани заканчиваетс и начинаетс период плавлени льда. При этом выключаетс компрессор 2, прекращаетс подача теплоносител в первый теплообменник-охладитель 15 и, следовательно в конденсатор 3 и форконденсатор 4, а также закрываетс вентиль 9 на линии 8 ввода во второй циркул ционный контур 7.0 The hot coolant from the condenser is discharged to the consumer. At the same time, through line 8 of the inlet, through valve 9 into the second circulation circuit 7, is supplied a concentrated, trirated solution (desalinated saline water). The pump 12c is driven by the drive 13 and the solution is fed through the second heat exchanger-cooler 14 to the evaporator 6. Here, when the solution is cooled, ice is frozen on the heat transfer surface and the unfrozen solution is drained from the evaporator 6 and discharged from the installation through the valve 11 via the outlet line 10. After the required amount of ice has accumulated in the evaporator 6, the freezing period ends and the ice melting period begins. The compressor 2 is turned off, the coolant supply to the first heat exchanger-cooler 15 and, consequently, to the condenser 3 and the forcapacitor 4, is shut off, and the valve 9 is closed on line 8 to the second circulation circuit 7.

5 Вентиль 20 открываетс , и нагретый теплоноситель из емкости 17 через насос 18 поступает в испаритель 6. Вместе с расплавленным льдом вода, пройд через насос 12 и второй тепло0 обменник-охладитель 14, выводитс из контура через вентиль 11 по линии 10 вывода. После расплавлени всего льда в испарителе 6 вентиль 20 закрываетс , компрессор 2 включаетс и вновь5 The valve 20 opens, and the heated coolant from the tank 17 through the pump 18 enters the evaporator 6. Together with the molten ice, the water passed through the pump 12 and the second heat exchanger-cooler 14 is led out of the circuit through the valve 11 via the outlet line 10. After all the ice in the evaporator 6 has melted, the valve 20 is closed, the compressor 2 is turned on and again

55 начинаетс период намораживани .55 begins the period of freezing.

В режиме подогрева воды с одновременным концентрированием раствора вымораживанием и охлаждением продукта тепловой насос работает так же.In the mode of heating water with simultaneous concentration of the solution by freezing and cooling the product, the heat pump works in the same way.

5five

00

33

как в режиме концентрировани . При этом охлажденный продукт подаетс во второй теплообменник-охладитель 14 по линии 21. Таким образом, в период намораживани продукт охлаждаетс циркулирзпощим раствором, а в период плавлени - холодным теплоносителем, поступающим из испарител 6 в первый теплообменник-охладитель 14 через насос 12 с приводом 13. Нагретый теплоноситель после теплообменника- охладител 14 выводитс из контура через вентиль 11 по линии 10 вывода.as in the mode of concentration. At the same time, the cooled product is supplied to the second heat exchanger-cooler 14 through line 21. Thus, during the freezing period, the product is cooled with a circular solution and, during the melting period, with cold coolant coming from the evaporator 6 to the first heat exchanger-cooler 14 through the pump 12 with the drive 13 The heated coolant after the heat exchanger-cooler 14 is led out of the circuit through the valve 11 via the outlet line 10.

В режиме охлаждени первый цирку- л ционный контур 1 работает так же, как в режиме концентрировани в период намораживани .In the cooling mode, the first circulation circuit 1 operates in the same way as in the concentration mode during the freezing period.

Охлаждаемый продукт подаетс по линии 20 сначала в первый теплообмен ник-охладитель 15, где охлаждаетс теплоносителем, подогрева его перед подачей в конденсатор 3, а затем поступает во второй теплообменник-охладитель 14. Здесь он охлаждаетс до необходимой температуры и выводитс потребителю. Охлаждение продукта во втором теплообменнике-охладителе I4 производитс раствором, циркулирующим во втором циркул ционном конту- ре 7 с помощью насоса 12 с приводом 13. Этот раствор охлаждаетс в испарителе 6, затем нагреваетс во втором теплообменнике-охладителе 14The cooled product is fed through line 20 first to the first heat exchanger-cooler 15, where it is cooled by heat-carrier, preheating it before being supplied to condenser 3, and then enters the second heat exchanger-cooler 14. Here it is cooled to the required temperature and output to the consumer. The product is cooled in the second heat exchanger-cooler I4 produced by the solution circulating in the second circulation circuit 7 by means of pump 12 with the drive 13. This solution is cooled in the evaporator 6, then heated in the second heat exchanger-cooler 14

и возвращаетс дл . охлаждени в испа- 35му контуру меж,цу вгорьи теплообменпиритель 6. При этом вентили 9,11 и 19ком-охладителем ; н-.ларителем и снабзакрыты .жена последовательно установленнымиand returns for. cooling in an isp-35 to the inter-circuit, the heat exchanger 6 in the heat 6. At the same time, the valves 9, 11 and 19k-cooler; n-liaritel and stockpiled. wife consistently installed

Теплоноситель после первого тепло-накопительной емкостью, вентилем иHeat carrier after the first heat-storage tank, valve and

обменника-охладител 15 поступает всвоим насосом.the heat exchanger-cooler 15 is supplied by its own pump.

g 10 g 10

359599 359599

кондег сатор 3, а нагретый теплоносм таль из конденсатора 3 ч стичпо подаетс в форкоггдеисатор 4 лл дплт-лей- шего нагрева и части-гю выволи ге изCondenser 3, and the heated heat from the condenser for 3 hours, the stichpo is fed into the forkgdeisator 4 ll of DPLT-heating and part of the output from

установки через вентильinstallation through valve

оabout

теплоноситель из форкспдснсатор;-: i даетс потребителю.coolant from forkspdsnsator; -: i given to the consumer.

Claims

Invention Formula

A heat pump containing a circulating circuit comprising a compressor {condenser, a condenser and a forcondenser connected in series on the coolant, a choke and an evaporator are a cooling line of the sold product with two heat exchangers-coolers installed on it in series, the first of which is installed on the coolant in front of condenser, the second circulation circuit for the solution with the pump, which includes the second heat exchanger-cooler, and the line of the heated coolant leaving the condenser, and the circuits with are interconnected through ispggritel, characterized in that, in order to increase efficiency by concentrating the solution in the second circuit by freeze-drying the heated heating medium line, extending from the capacitor, connected to the second