SU1719813A1

SU1719813A1 - Способ получени холода

Info

Publication number: SU1719813A1
Application number: SU904779423A
Authority: SU
Inventors: Василий Васильевич Клименко
Original assignee: Кировоградский институт сельскохозяйственного машиностроения
Priority date: 1990-01-09
Filing date: 1990-01-09
Publication date: 1992-03-15

Abstract

Изобретение относитс к холодильной технике и м.б. использовано в различных отрасл х промышленности дл охлаждени объектов. Цель изобретени - расширение диапазона рабочих температур. Дл этого дросселируют жидкий хладагент до промежуточного давлени в дроссельном вентиле 13, смешивают его с жидким хладагентом, сдросселированным в дроссельном вентиле 15 после конденсации до этого же давлени , и раздел ют смесь на два потока, один из которых испар ют при промежуточном давлении в испарительной части кристаллизатора-испарител 6, отвод теплоту образовани газовых гидратов, а другой поток дросселируют в дроссельном вентиле 2 до низкого давлени и направл ют в испаритель 1, причем пары хладагента, образующиес при его испарении при промежуточном давлении, сжимают компрессором 16 до давлени конденсации и конденсируют. 1 ил.

Description

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности при охлаждении объектов до температур ниже 0°С.

Известен способ получения холода путем кипения хладагента при пониженном давлении, сжатия образовавшихся паров, их конденсации при более высоком давлении и дросселировании образовавшегося жидкого хладагента, причем хладагент смешивают с водой с образованием газгидратов и отводят теплоту их образования кипящим хладагентом, а образовавшиеся газгидраты дросселируют и плавят с образованием паров хладагента, которые после отделения от воды сжимают до давления кипения хладагента и до этого же давления повышают давление воды.

Недостатком указанного способа является то, что он не позволяет получать холод при отрицательных температурах, так как предусматривает плавление гидратов с образованием паров хладагента и воды.

Известен также способ получения холода путем испарения жидкого хладагента, сдросселированного до низкого давления, с получением холодильного эффекта, смешения полученных паров с водой с образованием газовых гидратов и отводом теплоты их образования, плавления последних с получением воды и жидкого хладагента при высоком давлении и раздельного их дросселирования до низкого давления.

Однако известный способ не обеспечивает возможности получения температур ниже 0°С, так как в испарителе нельзя получить соответствующее давление испарения жидкого хладагента.

Цель изобретения - расширение диапазона рабочих температур.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения холода путем испарения жидкого хладагента, сдросселированного до низкого давления, с получением холодильного эффекта, смешения полученных паров с водой с образованием газовых гидратов и отводом теплоты их образования, плавления последних с получением воды и жидкого хладагента при высоком давлении и раздельного их дросселирования до низкого давления, жидкий хладагент высокого давления предварительно дросселируют до промежуточного давления, при котором часть его испаряют за счет отвода теплоты образования газовых гидратов, а образовавшиеся при этом пары сжимают до давления конденсации, конденсируют, затем дросселируют до промежуточного давления и смешивают с жид ким хладагентом после его предварительного дросселирования.

На чертеже представлена схема холодильной установки для осуществления предлагаемого способа.

Холодильная установка содержит испаритель 1, дроссельный вентиль 2, теплообменник 3, насосы 4 и 5, кристаллизатор-испаритель 6, дроссельные вентили 7 и 8, отделитель 9 газгидратов, плавитель 10, охладитель 11, сетку 12, дроссельный вентиль 13, отделитель 14 жидкого хладагента, дроссельный вентиль 15, компрессор 16, конденсатор 17, теплообменник 18, вентиль 19, дополнительный конденсатор 20 и вентиль 21.

Холодильная установка работает следующим образом.

В испарителе 1 при давлении 2,5 бар и 20°С кипит жидкий пропан, отнимая тепло от охлаждаемого объекта. Образующиеся при этом пары направляются черезтеплообменник 3, в котором подогреваются жидким хладагентом, в кристаллизационную часть кристаллизатора-испарителя 6. В этой части кристаллизатора-испарителя 6 находится вода или водный раствор, имеющий более низкую, чем у воды, температуру замерзания, при давлении 2,5 бар и 1,5°С. Соединяясь с водой, пары пропана образуют газовые гидраты, теплота образования которых отводится через теплообменную поверхность испарительной части кристаллизатора-испарителя 6 пропаном, кипящим при давлении 4,5 бар и -3°С.

Из кристаллизационной части кристаллизатора-испарителя 6 газгидратная суспензия (15-20% газовых гидратов в воде) насосом 4 подается в отделитель 9 газгидратов, из которого вода через сетчатый фильтр сливается в кристаллизационную часть кристаллизатора-испарителя 6, а газовые гидраты сбрасываются в плавитель 10. В последнем газовые гидраты плавятся при давлении 6,5 бар и 7,5°С водой, прокачиваемой насосом 5 через охладитель 11. При плавлении газгидратов выделяются жидкий хладагент и вода, которые разделяются вследствие разности плотностей в нижней части плавителя 10. Пропан из плавителя 10 через дроссельный вентиль 13 поступает в отделитель 14 жидкости, в котором поддерживается промежуточное давление 4,5 бар. В отделитель 14 жидкости подается также пропан, сдросселйрованный в дроссельном вентиле 15 от давления конденсации 11 бар до промежуточного давления 4,5 бар. После отделителя 14 жидкости жидкий пропан разделяется на два потока, один из которых направляют в испарительную часть кристал1719813 лизатора-испарителя 6 и испаряют при промежуточном давлении 4.5 бар, а другой поток переохлаждают в теплообменнике 3, дроселируют в дроссельном вентиле 2 до давления 2,5 бар и направляют в испаритель 1, где он испаряется при -20°С, производя холодильный эффект.

Пары хладагента, образующиеся в испарительной части кристаллизатора-испарителя 6, поступают в отделитель 14 жидкости, откуда они вместе с парами, образовавшимися после дросселирования в дроссельных вентилях 13 и 15, отсасываются компрессором 16, сжимаются до давления конденсации 11 бар и подаются в конденсатор 17, где конденсируются. Из конденсатора 17 жидкий пропан через теплообменник 18 и дроссельный вентиль 15 опять подается в отделитель 14 жидкости.

При повышенной тепловой нагрузке открывают вентили 19 и 21 и пары хладагента после компрессора 16 поступают в дополнительный конденсатор 20, что приводит к понижению температуры конденсации.

Claims

Формула изобретения

Способ получения холода путем испарения жидкого хладагента, сдросселированного до низкого давления, с получением 5 холодильного эффекта, смешения полученных паров с водой с образованием газовых гидратов и отводом теплоты их образования, плавления последних с получением воды и жидкого хладагента при высоком 10 давлении и раздельного их дросселирования до низкого давления, отличающийс я тем. что, с целью расширения диапазона рабочих температур, жидкий хладагент высокого давления предварительно 15 дросселируют до промежуточного давления, при котором часть его испаряют за счет отвода теплоты образования газовых гидратов, а образовавшиеся при этом пары сжимают до давления конден20 сации, конденсируют, затем дросселируют до промежуточного давления и смешивают с жидким хладагентом после его предварительного дросселирования.