SU1495602A1

SU1495602A1 - Комбинированный тепловой насос

Info

Publication number: SU1495602A1
Application number: SU874226257A
Authority: SU
Inventors: Ефим Исаакович Таубман; Валентин Федорович Погорелов; Валерий Игоревич Савинкин; Семен Ушерович Кивензор
Original assignee: Одесский Технологический Институт Холодильной Промышленности
Priority date: 1987-04-08
Filing date: 1987-04-08
Publication date: 1989-07-23

Abstract

Изобретение относитс к холодильной технике. Комбинированный тепловой насос может работать в режимах подогрева воды с опреснением и концентрированием различных растворов вымораживанием. Целью изобретени вл етс повышение экономичности. Изобретение позвол ет повысить качество отводимой талой воды и сократить потребление исходной пресной воды. Дл этого комбинированный тепловой насос имеет теплообменник-испаритель 6, включенный совместно с конденсатором 4 в циркул ционный контур 1 хладагента, причем вход и выход теплообменника-испарител 6 по раствору включены в циркул ционный контур 11 раствора. Устройство имеет вод ной насос 9 и линию 16 тепловой воды дл плавлени льда, линию вывода нагретой воды потребителю, линию 14 исходного охлаждаемого раствора с переключателем 24 потоков жидкости. Комбинированный тепловой насос снабжен автономной линией 20 талой воды, соедин ющей выход теплообменника испарител 6 по раствору с входом вод ного насоса 9, который включен в линию 7 исходной воды. При этом вход теплообменника испарител по раствору соединен напр мую с выходом по воде конденсатора 4. 2 ил.

Description

(21)4226257/23-06

(22)08,04.87

(46) 23.07,89. Бюл, № 27 471) Одесский технологический институт холодильной промьгашенности (72) Е,И,Таубман, В.Ф,Погорелов, В,И,Савинкин и С.У,Кивензор

(53)621,57(088,8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1.359600, кл, F 25 В 29/00, 1986.

(54)КОМБИНИРОВАННЫЙ ТЕПЛОВОЙ НАСОС

(57)Изобретение относитс к холодильной технике. Комбинированный тепловой насос может работать в режимах подогрева вода с опреснением и концентрированием различных растворов вымораживанием. Целью изобретени вл етс повышение экономичности . Изобретение позвол ет повысить качество отводимой талой воды и сократить потребление исходной пресной воды. Дл этого

Ч

комбинированный тепловой насос имеет теплообменник-испаритель 6, включенный совместно с конденсатором 4 в циркул ционный контур 1 хладагента , причем вход и выход теплообменника-испарител 6 по раствору включены в циркул ционный контур 11 раствора. Устройство вод ной насос 9 и линию 16 тепловой вода дл плавлени льда, линию вывода нагретой вода потребителю , линию 14 исходного охлаждаемого раствора с переключателем 24 потоков жидкости. Комбинированный тепловой насос снабжен автономной линией 20 талой воды, соедин ющей выход теплообменника испарител 6 по раствору С входом вод ного насоса 9., который включен в линию 7 исходной вода. При этом вход теплообменника испарител по раствору соединен напр мую с выходом по воде конденсатора 4, 2 ил.

i

С

Изобретение относитс к комплексным устройствам дл совместного производства тепла и холода с одновременным опреснением и концентрирова- нием жидкостей вымораживанием.

Цель изобретени - повышение степени регенерации холода получаемых продуктов разделени и качества отиз форконденсатора 3 отводитс по линии 19 потребителю.

На охлаждаемой поверхности испарител 6 из циркулиругадего в контуре

водимой талой , а также сокраще- Юдальнейшего подогрева. Тепла вода

ние расхода исходной пресной воды ииз конденсатора 4 по линии 16 может

потерь исходного концентрируемогонаправл тьс в испаритель 6 по линии

продукта,17, в форконденсатор 3, а также отвоНа фиг.1 представлена схема комби-дитс из установки потребителю через

нированного теплового насоса; на15вентиль 26 по линии 18, Гор ча вода

фиг,2 - рабочие положени трехходового крана,.

Комбинированный тепловой насос содержит циркул ционный контур 1 хлада гента , в котором последовательно сое- 20 п концентрируемого раствора вымора- динены компрессор 2 соединенные так- живаетс лед (кран 21 став т в пози- же по воде форконденсатор 3 и конденсатор 4, дроссель 5 и теплообменник-испаритель 6, Конденсатору 4 предвключен по линии 7 исходной воды 25 первый теплообмённшс-охладитель 8, вод ной насос 9 и накопительна емкость JO,

Циркул ционный контур 11 концентрируемого раствора подключен паралцию С, а кран 22 - в позицию А, фиг,2), Часть конденсируемого потока через вентиль 29 выводитс из установки , предварительно отдава холод в теплообменнике-охладителе 13 поступающему по линии 14 исходному раствору . Охлажденный раствор через кран 124 попадает в нгкрпительную емкость 30 б раствора. Отсюда через вентили 32

лельно контуру 1 через испаритель 6ц ЗО насосом 12 (вентили 31 и 33 заки включен насос 12 раствора, соеди-рыты) охлажденный раствор попадает в

ненный с вторым теплообмениикоьг-охла- испаритель 6 на вымораживание, тем дителем 13, Теплообменники-охладители самым исключаетс теплообмен с самим 8 и 13 :соединены по линии 14 исходно-35 собой в теплообменнике-охладите- го раствора с накопительной емкостью лё. 13

После накоплени .в испарителе 6 необходимого количества льда намораживание заканчиваетс и провод тс 40 промывка и плавление льда, Дл этого вентиль 27 открывают, вентили 30 и

15 раствора. Насос имеет линию 16 тёппой воды с отводом 17 дл подачи в испаритель 6 и выводами 18 и 19- потребителю, а также автономную линию 20 дистилл тора, Кроме того, насос снабжен трехходовыми кранами 21 - 24 и вентил ми 25 - 33 дл ввода, вывода и перекрыти соответствующих потоков жидкости,45 кратковременно подают в испаритель Комбинированный тепловой насос мо- 5, после чего холодную промывочную жет работать в режиме подогрева с одновременным или раздельным охлаждением одного раствора и концентрированием другого раствора, 50 После этого начинаетс период

плавлени льда водой по линии 17 через вентиль 27 при помощи насоса 9, Кран став т,в положение А (фиг,2). Вместе с расплавленным льдом из испанамораживани и плавлени льда., В пе- рител 6 охлажденна вода по магист- риод намораживани сжатые пары хладагента в первом циркул ционном контуре 1 подаютс компрессором 2 в фор- ..

32 закрывают, а кран 22 став т в по - ложение С (фиг,2). Пресную воду по лини м 7 и 17 с помощью насоса 9

смесь насосом 12 через вентиль 31 подают в емкость 15. дл последующего повторного вымораживани .

В режиме подогрева воды с одновременным концентрированием раствора робота; комбинированного теплового на- сос;а включает чередующиес периоды

рали 20 дистилл та подаетс на вход насоса 9 (кран 24 находитс в положении в) и далее в конденсатор 4,

конденсатор 3 и затем в конденсатор 4. Отсюда хладагент через дроссель 5 поступает в испаритель 6 и затем вновь в компрессор 2, Исходна вода линии 7 незначительно . нагреваетс за счет теплообмена с исходным раствором в теплообменнике-охладителе 8 и затем поступает в конденсатор 4 дл

из форконденсатора 3 отводитс по линии 19 потребителю.

п концентрируемого раствора вымора- живаетс лед (кран 21 став т в пози-

20 п концентрируемого раствора вымора- живаетс лед (кран 21 став т в пози- 25

цию С, а кран 22 - в позицию А, фиг,2), Часть конденсируемого потока через вентиль 29 выводитс из установки , предварительно отдава холод в теплообменнике-охладителе 13 поступающему по линии 14 исходному раствору . Охлажденный раствор через кран 124 попадает в нгкрпительную емкость 30 б раствора. Отсюда через вентили 32

ц ЗО насосом 12 (вентили 31 и 33 зак кратковременно подают в испаритель 5, после чего холодную промывочную После этого начинаетс период

32 закрывают, а кран 22 став т в по ложение С (фиг,2). Пресную воду по лини м 7 и 17 с помощью насоса 9

кратковременно подают в испаритель 5, после чего холодную промывочную После этого начинаетс период

рител 6 охлажденна вода по магист-

J

попутно в теплообме1; нике-охладителе 8 нагрева сь сама и охлажда исходный раствор, подаваемый по линии 14 После расплавлени всего льда краны 21-23 став т в исходное положение (фиг.1), включаетс компрессор 2 и вновь повтор етс описанный процесс намораживани .

Наличие ввода через вентиль 33 и вывода .через вентиль 29 жидкости в циркул ционном контуре 11 раствора обеспечивает возможность соответственно подачи в испаритель 6 одног раствора дл вымораживани и отвода продукта разделени при одновременном охлаждении другого раствора по линии 14 {кран 24 находитс в положнии С, фиг.2). Соединение конденсатора 4 с испарителем 6 по линии 17 теплой воды позвол ет осуществить промывку и расплавление льда, вымораживаемого из раствора в исп рителе 6. Талую воду отвод т по автономной линии 20, что исключает загр знение концентратом. Подава талую воду на вход насоса 9, обеспечивает ее дальнейшее использование в устройстве по линии 7 вместо исходной пресной воды , что ведет к экономии последней, (Накопительна емкость 10 исходной воды нужна дл районов, где имеютс трудности с водой).

Кроме того, соединение входа насо 12 напр мую с испаритьзлем 6 обеспечивает возможность подачи циркулирующего раствора на вымораживание, мину второй теплообменник 13, При этом в теплообменнике 13 нагреваетс , охг лажда исходный раствор, только выводимый поток, а поток через вентиль 30 отводитс холодным. Благодар этому температура выводимого потока по- вьппаетс , потери холода снижаютс и соответственно, расход энергии в установке уменьшаетс . Соединение входа накопительной емкости 15 с выходо насоса .12 обеспечивает возможность накоплени в емкости 15 отрабатываемого раствора с промывочной водой и последующей подачи этой смеси на повторное вымораживание. Благодар этому ликвидируетс теплообмен исходного раствора с самим собой, в ре

Комбинированный тепловой насос позвол ет также работать в режиме - раздельного или одновременного охлаж- дени одного раствора (подава его по линии 14 и вывод через вентиль 24) и концентрированием другого раствора (подава его в контур Г1 через вентиль 33),

Технико-экономические преимущества изобретени состо т в том, что практически без ввода новых узлов удаетс повысить степени регенерации- холода с использованием энергетического потенциала отводимых потоков дл предварительного охлаждени раствора, подаваемого в испаритель на вымораживание . Кроме того, повышаетс качество отводимой талой из-за устранени возможности смешени ее с остатками концентрата,

Экономическа эффективность заключаетс в том, что использование бросового холода, создаваемого устройством , приводит к снижению затрат энергии, необходимой дл подогрева воды и образовани льда в испарител е, iT, е, повышает экономичность устройст-, ва. Кроме того, снижаютс как расход пресной воды благодар замене ее получаемой талой водой, так и потери концентрируемого продукта благодар обеспечению возможности повторного вымораживани ,

35

Claims

Формула изобретени

Комбинированный тепловой насос, 4Q содержащий циркул ционный контур

хладагента, включающий последовательно соединенные компрессор, форкондец- сагор, конденсатор, дроссель и теплообменник-испаритель, включен- д5 ные перед конденсатором по . линии исходной воды первый тепло- Ъбменник-охладитель, вод ной насос и накопительна емкость, . цирку- -1 . л ционный контур концентрируемого 5Q раствора, подключенный по раствору к теплообменнику-испарителю, содержащий насос раствора и емкость раст- вора и соединенный через второй теплообменник-охладитель с линией выво

зультате чего уменьшаютс потери хо-да концентрированного раствора, прилода и затраты энергии, а кроме того , снижаютс потери концентрируемого продукта за счет повторного вымораживани ,

чем первый и второй теплообменники охладители последовательно соединены по линии исходного раствора с накопительной ёмкостью раствора, линию

чем первый и второй теплообменники охладители последовательно соединены по линии исходного раствора с накопительной ёмкостью раствора, линию

нагретой водь1, св зывакщую вход в теплообменник-испаритель и выход конденсатора , а также линию вывода нагретой воды потребителю, о т л и ч а- ю щ и и с тем, что, с целью повышени экономичности, он дополнительно снабжен линией талой воды и трехходовыми кранами, лини талой воды подключена к контуру раствора между теплообменником-испарителем и вод ным насосом, причем вод ные насос и накопительна емкость ПСследовательно

/I

-Г

включены в линию талой воды перед теплообменником-охладителем, на выходе по раствору из теплообмен- ника-.испарител и между вод ным насосом и накопительной емкостью установлены трехходовые краны, а вход по раствору в теплообменник-испаритель через трехходовой кран напр мую соединен с выходом конденсаторами с выходом насоса раствора, который соединен с входом накопительной емкости раствора.

в

т

Фиг. 2