SU1409830A1

SU1409830A1 - Method of accumulating refrigerant

Info

Publication number: SU1409830A1
Application number: SU864172339A
Authority: SU
Inventors: Василий Васильевич Клименко; Владимир Николаевич Корниенко
Original assignee: Одесский Технологический Институт Холодильной Промышленности
Priority date: 1986-12-31
Filing date: 1986-12-31
Publication date: 1988-07-15

Abstract

Изобретение относитс к области холодильной техники, а именно к аккумулированию холода, который может быть использован в тех област х про- м1ЛШ1ениости, где необз одим умеренный холод околонулевых температур и имеет место неравномерность тепловых нагрузок на холодильное оборудование в течение суток, например в молочГ ной, пивоваренной промьшшенности, при хранении плодоовощной продукции. Целью изобретени вл етс снижение энергозатрат и интенсификаци процесса при температурном уровне сакку- мулированного холода от О до минус Кристаллизатор заполн ют гидра- тообразуюпщм и водосодержащим компонентами в определенном соотношении при давлении атмосферном или близком к нему. При понижении температуры происходит образование и накопление гидратов. В качестве гидратооб- разующего компонента используют хлористый метилен или изобутан, имеющие критическую температуру гидратооб- разовани близкую к О С, а в качестве водосодержащего компонента - водный раствор хлорида натри или водный раствор одноатомных ароматичей- ких спиртов определенной концентрации , обладающих свойством понижать температуру гидратообразовани при невысоких концентраци х растворов. 1 з.п.ф-лы, 1 табл., 1 ил. i (Л со 00 соThe invention relates to the field of refrigeration, in particular to the accumulation of cold, which can be used in areas of the industry where there is no moderate cold at around zero temperatures and there is an uneven thermal load on refrigeration equipment during the day, for example, in milk, milk, brewing industry, during storage of fruits and vegetables. The aim of the invention is to reduce the energy consumption and intensify the process at the temperature level of the accumulated cold from 0 to minus. The crystallizer is filled with hydrate-forming and water-containing components in a certain ratio at or near atmospheric pressure. With a decrease in temperature, the formation and accumulation of hydrates occurs. Methylene chloride or isobutane having a critical hydrate formation temperature close to O C is used as a hydrate forming component, and an aqueous solution of sodium chloride or an aqueous solution of monoatomic aromatic alcohols of a certain concentration, having the property of lowering the hydrate forming temperature, is used as a hydrating component. low concentrations of solutions. 1 hp ff, 1 tab., 1 ill. i (L with 00 with

Description

Изобретение относитс к холодиль- но|й технике, а именно к аккумулирова- холода, который может быть ис по1г1ьзован в тех област х промьшшен-- норти, где необходим умеренный холод ок|олонулевых температур и имеет мес- то| неравномерность тепловых нагрузок на холодильное оборудование в течепературы ниже критической температуры гидратообразовани . Контактирующие гидратообразующий и водосодержа- щий компоненты образуют гидраты, скры- та теплота образовани которых отводитс источником холода q . Образующиес гидраты осаждаютс на решетке 4 кристаллизатора 1. При отThe invention relates to refrigeration engineering, in particular to cold storage, which can be used in those industrial areas where moderate cold is needed at about zero temperatures and has some | irregularity of heat loads on refrigeration equipment in the temperature below the critical temperature of hydrate formation. The contacting hydrate-forming and water-containing components form hydrates, the latent heat of formation of which is removed by the cold source q. The hydrates that are formed are deposited on the lattice 4 of the mold 1. At

ние суток, например в молочной, пиво- |Q даче саккумулированного холода водоваэенной промьшшенности, при хранении плодоовощной продукцииday, for example, in the dairy, beer-and-Q dacha of the accumulated cold of water and water, during storage of fruits and vegetables

Цель изобретени - снижение гсзатрат и интенсификаци процесса аккумулировани при температурном уровне саккумулированного холода от О до минус ,The purpose of the invention is to reduce the gas consumption and intensify the accumulation process at a temperature level of the accumulated cold from 0 to minus,

Способ аккумулировани холода предусматривает понижение температурь: смеси, включающей гидратообразую- щий и водосодержащий компоненты, с образованием и накоплением гидратов, В качестве гидратообразующего ком- ; понента используют хлористьй метилен или изобутан, имеющие критическую температзФУ гидратообразовани близкую к , а в качестве водосодержа- щего компонента - водный раствор хлорида натри или водный раствор одноатомных ароматических спиртов опре- депенной концентрацииj обладающих свойством понижать температуру гидра- тсюбразовани при невысоких концентраци х растворов. Компоненты смешивают в определенном соотношении.The method of cold accumulation involves lowering the temperature: a mixture comprising hydrate-forming and water-containing components, with the formation and accumulation of hydrates, as a hydrate-forming compound; Ponenta use methylene chloride or isobutane, which has a critical hydrate formation temperature close to that, and as a water-containing component, an aqueous solution of sodium chloride or an aqueous solution of monoatomic aromatic alcohols of a certain concentration, which have the property of lowering the hydration temperature at low concentrations of solutions. The components are mixed in a specific ratio.

На чертеже изображена схема установки дл аккумулировани холода, реализующей предлагаемьй способ.The drawing shows a diagram of a cold storage facility implementing the method.

Установка включает в себ кристаллизатор 1, насосы 2 и 3, решетку 4 дл отделени гидратов, теплообмен- 5 в охлаждаемом объекте 6.The installation includes a mold 1, pumps 2 and 3, a grid 4 for separating hydrates, heat transfer 5 in the cooled object 6.

Способ осуществл ют следующим об|разом. The method is carried out as follows.

Кристаллизатор 1 заполн ют жидким ги}црат о образующим и водосодержащим ко фпонентами. За счет разности относительных плотностей более т жельй компонент, например гидратообразую- щиЙ, заполн ет нижнюю часть кристал- ли атора 1. В режиме аккумулировани хо(пода гидратообразующий компонент из нижней части кристаллизатора 1 HatocoM 2 и водосодержащий компонент из средней части кристаллизатора 1 наросом 3 подают в верхнюю часть кристаллизатора 1, где они смешиваютс ,. Кристаллизатор 1 охлаждают при поНощи источника холода д ДО тем20The crystallizer 1 is filled with liquid gi} crate of forming and water containing components. Due to the difference in relative densities, more than one component of the gel component, for example, a hydrate-forming component, fills the lower part of the Ator 1 crystal. served in the upper part of the mold 1, where they are mixed, the mold 1 is cooled with a cold source to a temperature of 20

2525

ЮYU

содержащий компонент, не вошедший в состав гидратов, подают насосом 3 в теплообменник 5, где он воспринимает тепловую нагрузку q от охлажрзе- 15 мого объекта 6, а далее отепленный постзгпает в кристаллизатор 1, Контактиру с гидратами, отепленный водосодержащий компонент охлаждаетс за счет отнимаемой скрытой теплоты плавлени гидратов. Вьщел ющийс при плавлении жидких гидратообразующий компонент заполн ет нижнюю часть кристаллизатора 1.containing component not included in hydrates is pumped to heat exchanger 5 by pump 3, where it takes heat load q from cooled object 6, and then heated postzgpat to crystallizer 1, contacting hydrates, heated water-containing component is cooled due to hidden the heat of fusion of hydrates. The hydrate-forming component that melts when liquid is melted fills the lower part of the crystallizer 1.

Выбор гидратообразующих компонентов определен тем, что они обладают свойством находитьс в жидком состо нии при давлении, близком к атмосферному вThe choice of hydrate-forming components is determined by the fact that they have the property of being in a liquid state at a pressure close to atmospheric

В качестве гидратообразующего компонента используют хлористый метилен или изобутан, а в качестве врдосодер- жащего компонента - водньй раствор хлорида натри или водные растворы одноатомных алифатических спиртов, например метанола , этанола , изопропанола Cj Н-,ОН и т.д.Methylene chloride or isobutane is used as a hydrate forming component, and an aqueous solution of sodium chloride or aqueous solutions of monoatomic aliphatic alcohols, for example methanol, ethanol, isopropanol Cj H-, OH, etc., are used as the hydrate-forming component.

Пример 1. Кристаллизатор заполн ют хлористым метиленом и водным раствором хлорида натри с концентрацией 0,84 мол.% в соотношении 7,1 и 92,9% по массе при атмосферном давлении. Кристаллизатор охлаждаетс хладоносителем с температурой - 8 С, При этом образуютс гидраты. Температурный уровень саккумулированного холода составл ет ОС.Example 1. The crystallizer is filled with methylene chloride and an aqueous solution of sodium chloride with a concentration of 0.84 mol.% In a ratio of 7.1 and 92.9% by mass at atmospheric pressure. The crystallizer is cooled by a coolant with a temperature of - 8 ° C. In this case hydrates are formed. The temperature level of the accumulated cold is OS.

В примерах 2-6 процесс провод т при другой взаимосв зи и соотношени х компонентов и их концентрации.In examples 2-6, the process is carried out with a different relationship and ratios of the components and their concentration.

Полученные результаты и данные 50 опытов приведены в таблице.The results obtained and the data of 50 experiments are shown in the table.

При проведении данного способа хлористьй метилен смешивают с водосодержащим компонентом в соотношении соответственно 6,7 - 8,8% и 93,3 - 55 91,2% по массе, а изобутан смешивают с водосодержащим компонентом в соотношении соответственно 4,5 - 6,1% и 9559 - 93,3% по массе. При меньшихWhen carrying out this method, methylene chloride is mixed with a water-containing component in a ratio of 6.7–8.8% and 93.3–55, 91.2% by mass, respectively, and isobutane is mixed with a water-containing component in a ratio of 4.5–6.1, respectively % and 9559 - 93.3% by weight. For smaller

3535

4040

4545

количествах в смеси гидратообраэую- щего компонента происходит уменьшение количества холода на единицу объема смеси. При необходимости создани определенного запаса холода это приводит к увеличению габаритных размеров аккумул тора. Большие количества в смеси гидратообразующего компонента влекут за собой снижение Q скорости образовани гидратов, ухудшение тепломассообмена при гидрато- образовании-и, как следствие, повышение энергозатрат на проведение процесса . Эти соотношени вл ютс опти-15 мапьными при аккумулировании холода предлагаемым способом.quantities in the mixture of the hydrate forming component decrease the amount of cold per unit volume of the mixture. If it is necessary to create a certain amount of cold, this leads to an increase in the overall dimensions of the battery. Large amounts in the mixture of the hydrate-forming component entail a decrease in Q of the rate of hydrate formation, deterioration of heat and mass transfer during hydrate-formation and, as a consequence, an increase in energy consumption for the process. These ratios are optimal for the accumulation of cold by the proposed method.

Claims

1. Method of cold accumulation, provision for lowering the temperature

five

0

mixture of hydrate-forming and water-containing components, with the formation and accumulation of hydrates, characterized in that, in order to reduce energy costs and intensify the process at a temperature level of the accumulated cold from 0 to minus 5 ° C, as hydrates of the resulting component liquid methylene chloride or isobutane, and as a water-containing solution, an aqueous solution of sodium chloride or aqueous solutions of monohydric aliphatic alcohols, while, when mixed with methylene chloride, an aqueous solution of chloride on They take with a concentration of 0.84–3.3 mol.%, and an aqueous solution of alcohols — with a concentration of 1.6–6.1 mol.% and the process is carried out at atmospheric pressure, and when mixed with isobrganol a water solution of sodium chloride take with a concentration of 0.91 - 3.4 mol.%, and an aqueous solution of alcohols - with a concentration of 1.8 - 6.3 mol.% and the process is carried out at a pressure not lower than 154 kPa.

2. A method according to claim 1, characterized in that methylene chloride is mixed with a water-containing component in a ratio of 6.7 to 8.8% and 93.3 to 91.2% by weight, and isobutane is mixed with a water-containing component in a ratio of 4, 5 to 6.1% and 95.5 to 93.3% by weight.