SU1453129A1 - Operating pair of substances for absorption refrigerating machine - Google Patents
Operating pair of substances for absorption refrigerating machine Download PDFInfo
- Publication number
- SU1453129A1 SU1453129A1 SU853985050A SU3985050A SU1453129A1 SU 1453129 A1 SU1453129 A1 SU 1453129A1 SU 853985050 A SU853985050 A SU 853985050A SU 3985050 A SU3985050 A SU 3985050A SU 1453129 A1 SU1453129 A1 SU 1453129A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- thf
- solution
- substances
- refrigerant
- ahm
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/62—Absorption based systems
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области холодильной техники и может быть использовано дл выработки холода с температурой до минус на базе тепловых отходов. Цель изобретени - повышение эксплуатационных характеристик абсорбционной холодильной машины ( путем снижени рабочих , перепадов давлений, исключени необходимости в ректифицирующих аппаратах и путем уменьшенна токсичности. Поставленна цель достигаетс использованием в рабочей паре веществ АХМ в качестве хладагента тетрагидрофу- рана, а в качестве абсорбента 2-60% раствора тетрагидрофурана в фосфорной кислоте. Предложенна пара веществ обеспечивает достижение цели без существенного снижени термодинамической эффективности AXl I. 2 ил., 1 табл. с SThe invention relates to the field of refrigeration and can be used to generate cold at temperatures up to minus on the basis of heat waste. The purpose of the invention is to increase the performance characteristics of an absorption chiller (by reducing working pressure drops, eliminating the need for rectifying devices and by reducing toxicity. The goal is achieved by using AHM as a refrigerant of tetrahydrofuran in the working pair, and 2-60 as an absorbent % solution of tetrahydrofuran in phosphoric acid. The proposed pair of substances ensures the achievement of the goal without a significant reduction in thermodynamic efficiency and AXl I. 2-yl., 1 tab. with S
Description
Изобретение относитс к области холодильной техники, в частности, к рабочим веществам абсорб1дионных холодильных машин (АХМ) и может быть использовано,дл выработки холода в химической промышленности, например, при производстве тетрагидрофурана (ТГФ).The invention relates to the field of refrigeration, in particular, to working substances of absorbent cooling machines (AHM) and can be used to produce cold in the chemical industry, for example, in the production of tetrahydrofuran (THF).
Известна рабоча пара вещества АХМ вода-бромистый литий /1/, обеспечивающа высокую термодинамическую эффективность и хорошие эксплуатационные характеристики АХМ.A working pair of AHM substance water-methyl lithium / 1 / is known, which provides high thermodynamic efficiency and good performance characteristics of AHM.
Однако эта рабоча пара веществ не позвол ет производить в АХМ холод отрицательных температур вследствие замерзани хладагента (воды).However, this working pair of substances does not allow cold temperatures to be negative in AHM due to the freezing of the refrigerant (water).
Известна также рабоча пара веществ АХМ aм иaк-вoдa /2/, тоже обеспечивающа высокую термодинамическую эффективность и, кроме того, позвол юща производить в АХМ холод отрицательных температур.Also known is a working pair of substances AHM am iac-water / 2 /, which also provides high thermodynamic efficiency and, in addition, allows to produce cold negative temperatures in AHM.
Однако, пара веществ, /2/ в р де случаев не обеспечивает достаточно хороших эксплуата1;ион ых характеристик АХМ.However, a pair of substances, / 2 / in a number of cases does not provide sufficiently good performance1; ion characteristics of AXM.
Дело в том, что при температурах конденсащ-:и хладагента, обычно имеющих место на практике (25-40 0), давление насьш5енного пара аммиака (хлад- агента в рабочей паре /2/) весьма велико .(1000-1500 кПа), что обусловливает работу генератора АХМ при срав- нliтeльнo большом давлении и, как следствие, - работу AX1-I при довольно ..значительном перепаде давлении междуThe fact is that at condensing temperatures: and refrigerant, which usually occur in practice (25-40 0), the pressure of the saturated ammonia vapor (refrigerant in the working vapor / 2 /) is very high (1000-1500 kPa), which determines the operation of the AXM generator with a comparatively large pressure and, as a consequence, the operation of the AX1-I with a rather significant pressure drop between
4four
СЛ СОSL CO
гоgo
соwith
г енератором и абсорбером. Все это с|нижает эксплуатационные характеристики АХМ, вынуждает повышать прочность р да узлов и аппаратов.g generator and absorber. All this with | lowers the performance characteristics of the AXM, forcing it to increase the strength of a number of units and apparatus.
Кроме того, недостаточно больша , как в /1/, разность между .нормальны- да температурами кипени хладагента lit абсорбента в /2/ (аммиака и воды) Уусловливает образование в генера- tope при кипении раствора двухкомпо- центного пара рабочего тела, что требует наличие в АХМ /2/ ректифицирующих аппаратов и других элементов дл обеспечени приемлемой термодинами- ческой эффективности АХ14, но, вместе с тем, снижаюш х эксплуатационные характеристики AXtl.In addition, the difference between .normal and the boiling point of the refrigerant lit. absorbent in / 2 / (ammonia and water) is not large enough, as in / 1 /. Causes the formation of a two-component working fluid in the generator during boiling, which requires the presence in AXM / 2 / of rectifying apparatuses and other elements to ensure acceptable thermodynamic efficiency of AX14, but at the same time, the performance of AXtl decreases.
И, наконец, хладагент в /2/ вл етс химически активным веществом, и присутствие его (в виде утечек) в некоторых химических производствах нежелательно , а в р де случаев и недо пустимо. Кроме .того, хладагент в /2/ высокотоксичное вещество с резким физиологическим воздействием, 4то также снижает эксплуатационные характеристики АХМ. Finally, the refrigerant in / 2 / is a chemically active substance, and its presence (in the form of leaks) in some chemical industries is undesirable, and in a number of cases it is inadmissible. In addition, the refrigerant in / 2 / is a highly toxic substance with a sharp physiological effect, this also reduces the performance characteristics of the AHM.
Цель изобретени - повышение эксплуатационных характеристик АХМ пу- тем снижени рабочих перепадов давлений , исключени необходимости в ректифицирующих аппаратах и путем уменьшени токсичности.The purpose of the invention is to increase the performance characteristics of AHM by reducing the operating pressure drops, eliminating the need for rectifying devices and by reducing toxicity.
Поставленна цель достигаетс использованием в рабочей паре веществ в качестве хладагента ТГФ, а в ка честве абсорбента 2-60% раствора ТГФ в фосфорной кислоте.The goal is achieved by using THF in the working pair of substances as a coolant, and as an absorbent 2-60% solution of THF in phosphoric acid.
На фиг. 1 представлена графичес- ка зависимость давлени насыщенног - пара от температуры дл ТГФ и. аммиака На фиг. 2 изображена Р, Т, диаграмма системы ТГФ - фосфорна кислота, где показаны узловые точки цикла АХМ, параметры которого приведены в таблице.FIG. Figure 1 shows the graphical dependence of the saturated vapor pressure on temperature for THF and. ammonia FIG. Figure 2 shows the P, T, diagram of the THF – phosphoric acid system, where the nodal points of the AXM cycle are shown, the parameters of which are given in the table.
ТГФ обладает совокупностью свойс позвол ющей использовать его в качестве хладагента AXli, Параметры Рановесного состо ни жидкость-пар соответствуют услови м реализации хо лодильного цикла (фиг.1), Температу ра кристаллизации, равна минус 108 значительно ниже температуры в испа рителе АХМ. Теплота конденсации составл ет 437,3 кДж/кг при 20 С. ТГФ бесцветна жидкость почти без запах с температурой кипени 65,6 С и пло THF has a set of properties that allows it to be used as AXli refrigerant. Parameters of the Liquid-vapor Equilibrium state correspond to the conditions of the refrigeration cycle (Fig. 1). The crystallization temperature is minus 108 well below the temperature in the AXM evaporator. The heat of condensation is 437.3 kJ / kg at 20 ° C. THF is a colorless liquid with almost no odor with a boiling point of 65.6 ° C and a surface
..
ностью равной 887,6 кг/м при 2(fC. Концентрационные и температурные пре целы воспламенени в воздухе составл ют 1 ,84-1 1 .8 об.%. и (-20)-(+1ГС соответственно. ТГФ термически устойчив , малотоксичен (ГЩК 100 мг/м , тогда как у аммиака ПДК 20 мг/м), коррозионного воздействи на конструкционные материалы не оказывает. Будучи продуктом отечественного крупнотоннажного производства, ТГФ вл етс дешевым и доступным веществом.887.6 kg / m at 2 (fC. The concentration and temperature parameters of ignition in air are 1, 84-1 1 .8 vol.%. and (-20) - (+ 1GS, respectively. THF is thermally stable, low toxicity (HSPC 100 mg / m, whereas in ammonia MPC 20 mg / m), it does not exert a corrosive effect on construction materials. Being a product of domestic large-scale production, THF is a cheap and affordable substance.
Использование в качестве абсорбента раствора ТГФ в фосфорной кислоте базируетс прежде всего на экспериментально полученной температурной зависимости давлени насыщенного пара ТГФ над растворами. Из рассмотрени р .j У- диаграммы (фиг.2) видно, что в зависимости от схемных решений АХМ и температур внешних источников система ТГФ - фосфорна кислота может быть использована в достаточно широком концентращюнном интервале. Однако экспериментально установлено, что нacьщ eниe раствора тетрагидрофураном выше 60%. нецелесообразно из-за резкого спада скорости поглощени паров. Кроме того,-нежелательно уменьшение концентрации ТГФ при кипении в генераторе ниже 2%, т.к., в противном случае, зона кристаллизации может сместитьс в область положитель 1ых температур. Экспериментально проверено , что добавление к чистой фосфор ной кислоте (температура кристаллизации 42,35°С) тетрагидрофурана в количествах от 2% .и более переводит процесс кристаллизадаи в область отрицательных температур, т.е. безопасную с точки зрени работоспособности АХМ. Пределы концентраций фосфорной кислоты () определ ютс содержанием ТГФ в бинарном растворе по формуле % Н,РО 100% ТГФ.The use of a solution of THF in phosphoric acid as an absorbent is based primarily on the experimentally obtained temperature dependence of the pressure of a saturated pair of THF on solutions. From the consideration of the pj j diagrams (Fig. 2), it can be seen that, depending on the circuit design of the AXM and the temperatures of external sources, the THF – phosphoric acid system can be used in a rather wide concentration range. However, it has been established experimentally that the presence of a solution of tetrahydrofuran above 60%. impractical due to a sharp drop in the rate of vapor absorption. In addition, it is undesirable to decrease the concentration of THF during boiling in the generator below 2%, because, otherwise, the crystallization zone may shift to the positive region of the first temperature. It was experimentally verified that the addition of pure tetrahydrofuran to pure phosphoric acid (crystallization temperature of 42.35 ° C) in amounts of 2% and more brings the process of crystallisation into the region of negative temperatures, i.e. safe in terms of performance AHM. The limits of phosphoric acid concentrations () are determined by the content of THF in the binary solution by the formula% H, PO 100% THF.
Расчет теоретических тепловых коэффициентов выборочно вз тых циклов АХМ показал, что при работе в одинаковом температурном режиме термодинамические эффективности ци1слов AXI-1 с предложенной рабочей парой, веществ и с /2/ сопоставимы (см. таблицу). Расчет дл АХМ /2/ выполнен с учетом наличи ректификационной колонны, де- фл.егматора и растворного теплообменника (Б АХМ с предложенной рабочей парой только растворного теплообменника).The calculation of theoretical thermal coefficients of selectively taken AHM cycles showed that, when operating in the same temperature mode, the thermodynamic efficiencies of the AXI-1 words with the proposed working pair of substances and c / 2 / are comparable (see table). The calculation for AHM / 2 / was made taking into account the presence of a distillation column, de-floater and a solution heat exchanger (B AHM with the proposed working pair only solution heat exchanger).
5five
Выполненное исследование по коррозионному воздействию растворов ТГФ - HjP04 на различные марки сталей показало , что в услови х работы АХМ предпочтительной вл етс сталь Х18Н1.0Т, либо иные материалы с антикоррозионными свойствами. Фосфорна кислота вл етс дешевым и доступным продуктом , при температурах до 200 С термически устойчива и практически не образует паровой фазы. Отсутствие соис- пар емости фосфорной кислоты при нагревании , раствора ТГФ - до проверено экспериментально.A study of the corrosive effects of THF - HjP04 solutions on various steel grades showed that, under the conditions of operation of AHM, steel X18H1.0T or other materials with anti-corrosion properties is preferable. Phosphoric acid is a cheap and affordable product, at temperatures up to 200 ° C, it is thermally stable and practically does not form a vapor phase. The absence of the compatibility of phosphoric acid during heating of the THF solution is verified experimentally.
Пример конкретного использовани изобретени можно видеть на процессе получени холода минус 10 С в AXli с раствором ТГФ - фосфорна кислота в качестве рабочей пары веществ. Давление , соответствующее кипению ТГФ в испарителе при минус 10 С, поддерживаетс поглощением его паров слабым раствором, поступающим в абсорбер из генератора. Концентраци раствора, вьфаженна в % ТГФ, увеличиваетс . При охлаждении абсорбирующего раствора до 40 С она достигает 13,2% ТГФ. Если охлаждать раствор до О С (такое охлаждение может быть получено в двухступенчатой ма1Ш1не), то концентраци его возрастает до 60% ТГФ. Крепкий раствор из абсорбера транспортируетс в генератор, давление в котором определ етс температурой конденсации хладагента. Если она равна , то в соответствии с Р, Т, - диаграммой раствор 13,2% ТГФ в фосфорно кислоте закипит при 96°С, а 60% раствор - при . По мере выпаривани ТГФ из крепкого раствора температура кипени раствора повышаетс , а содержание ТГФ в нем уменьшаетс . Например , TeNmeparype кипени 110 С соответствует концентраци 5% ТГФ. Если процесс выпаривани продолжать, то содержание ТГФ в растворе можно довести .до 2%, что соответствует кипению при l5°C. Далее продолжать выпаривание нецелесообразно по причине, указанной выше. Подачей слабого раствора в абсорбер растворный цикл замыкаетс .An example of a specific use of the invention can be seen in the process of obtaining cold minus 10 ° C in AXli with a solution of THF — phosphoric acid as a working pair of substances. The pressure corresponding to the boiling of THF in the evaporator at minus 10 ° C is maintained by absorbing its vapor with a weak solution entering the absorber from the generator. The concentration of the solution, boiled in% THF, increases. When cooling the absorbing solution to 40 ° C, it reaches 13.2% THF. If the solution is cooled to O C (such cooling can be obtained in a two-stage process), its concentration increases to 60% THF. The strong solution from the absorber is transported to the generator, the pressure in which is determined by the condensation temperature of the refrigerant. If it is equal, then, in accordance with the P, T, diagram, a solution of 13.2% THF in phosphoric acid will boil at 96 ° C, and a 60% solution will be boiled at. As the THF evaporates from the strong solution, the boiling point of the solution rises and the THF content in it decreases. For example, a teNmeparype of 110 ° C corresponds to a concentration of 5% THF. If the evaporation process is continued, the THF content in the solution can be brought up to 2%, which corresponds to boiling at l5 ° C. Further evaporation is impractical for the reason indicated above. By supplying a weak solution to the absorber, the mortar cycle closes.
В описанном примере показан вариант использовани рабочего раствораIn the described example, the variant of using the working solution is shown.
J J
129129
в диапазоне (с зоной дегазатщи) от 13,2% ТГФ до 5% с возможным расширением границ до 60% ТГФ и 2%.in the range (with the zone of decontaminating) from 13.2% THF to 5% with a possible expansion of the boundaries to 60% THF and 2%.
00
5five
00
3535
4040
Температура,°С: Хладагента в испарителеTemperature, ° С: Refrigerant in the evaporator
Хладагента в конденсаторе Крепкого раствора на выходе из абсорбераRefrigerant condenser Strong solution at the outlet of the absorber
Слабого раствора на выходе из генератораWeak solution at the exit of the generator
Крепкого раствора на выходе из теплообменника Давление, КПа: в испарителе (абсорбере ) в конденсаторе (генераторе) Концентраци (% вес.хладагента) крепкого раствора на выходе из абсорбераStrong solution at the outlet of the heat exchanger Pressure, KPA: in the evaporator (absorber) in the condenser (generator) Concentration (% by weight of the coolant) of the strong solution at the outlet from the absorber
слабого раствора на выходе из генератора зона дегазации Кратность n ipKy- л ции (кг/кг) Теоретический тепловой коэффициентweak solution at the generator output degassing zone Multiplicity n ipKy-tion (kg / kg) Theoretical thermal coefficient
-10 40-10 40
4040
110110
4545
-10 40-10 40
4040
110110
4545
3,801 290,9 40,55 1557,03.801 290.9 40.55 1557.0
13,213.2
5,0 8,25.0 8.2
11,6 0,5011.6 0.50
39,239.2
35,0 4,235.0 4.2
15,4 0,5315.4 0.53
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853985050A SU1453129A1 (en) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | Operating pair of substances for absorption refrigerating machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853985050A SU1453129A1 (en) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | Operating pair of substances for absorption refrigerating machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1453129A1 true SU1453129A1 (en) | 1989-01-23 |
Family
ID=21208250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853985050A SU1453129A1 (en) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | Operating pair of substances for absorption refrigerating machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1453129A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2795415C2 (en) * | 2019-01-14 | 2023-05-03 | Гэс Икспеншн Моторс Лимитед | Motor |
-
1985
- 1985-12-03 SU SU853985050A patent/SU1453129A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Холодильна техника. Энциклопедический справочник. Том I. Госторг- издат, 1960, с.398. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2795415C2 (en) * | 2019-01-14 | 2023-05-03 | Гэс Икспеншн Моторс Лимитед | Motor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3478530A (en) | Absorption refrigeration system | |
US4475353A (en) | Serial absorption refrigeration process | |
US5946937A (en) | Dual loop triple effect absorption chiller utilizing a common evaporator circuit | |
US3783631A (en) | Absorption heat exchange systems, methods and absorbent compositions | |
SU1453129A1 (en) | Operating pair of substances for absorption refrigerating machine | |
JP2009136713A (en) | Distillation method | |
US4294076A (en) | Absorption refrigerating system | |
CA1073186A (en) | Apparatus and process for deuterium exchange | |
JP2009236361A (en) | Steam compression-absorption hybrid refrigerating machine | |
JPH05280825A (en) | Absorption heat pump | |
JPH07198222A (en) | Heat pump including reverse rectifying part | |
Ray et al. | Part 1: Absorption chilling process, types, and comparison to compression chilling | |
JPS6428453A (en) | Absorption refrigerating machine | |
JPS6356918B2 (en) | ||
JPS5832301B2 (en) | absorption refrigerator | |
SU382667A1 (en) | WORKING BODY VACUUM-ABSORPTION REFRIGERATING | |
JPH01234761A (en) | Double-effect multi-stage pressure type absorption type refrigerator and system therefor | |
SU1242688A1 (en) | Method of producing cold in ejector refrigerating machine | |
JPS6354564A (en) | Vertical type absorption type refrigerator | |
SU1252624A1 (en) | Two-stage absorption-compression refrigerating plant | |
KR20210003867A (en) | Separation method by solidification used in absorption heating cooling systems operating with crystallization freeze-freezing methods | |
SU1377542A2 (en) | Two=stage absorption-compression refrigerating installation | |
SU794060A1 (en) | Working agent for absorptional cooling machines | |
SU986914A1 (en) | Working fluid for absorption refrigerating machine | |
JPH04295555A (en) | Multi-effect type absorption refrigerator |