SU1774142A1

SU1774142A1 - Способ теплохладоснабжения и! устройство для его осуществления

Info

Publication number: SU1774142A1
Application number: SU884647207A
Authority: SU
Inventors: Viktor N Kiryakov; Tatyana D Samokhina
Original assignee: Mo I Khim Mash
Priority date: 1988-12-22
Filing date: 1988-12-22
Publication date: 1992-11-07

Description

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

....SU„„ 1774142 А1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР (Si)S · F25 В 29/00, 1/00_______________

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ί

(21) 4647207/06 (22) 22.12.88 (46)07.11.92. Бюл. №41 (71) Московский институт химического машиностроения (72) В.Н.Кирьяков и Т.Д.Самохина (56) Авторское свидетельство СССР № 1188469. кл. F 25 В 5/00. 1983.

(54) СПОСОБ ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ И ( УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ¢7) Использование: в холодильной технике и химической технологии. Сущность изобретения: расширенный хладагент ловле дросселирования в отверстиях 6 сепарируется в корпусе 4, паровая фаза при этом при промежуточных давлениях поступает на сжатие в компрессор 1. а жидкостная фаза после конечного дросселирования выводится из ступенчатого расширителя 3 на реализацию полезной холодопроизводительности в испаритель 7. 1 ил.

1774142 А

Заявляемое изобретение относится к области химической технологии. Широко известны способы теплохладоснабжения (ТХС), заключающиеся в сжатии агента, его сжижении, дросселировании жидкости и ее испарении.

Известен также способ ТХС, включающий компримирование агента, его охлаждение, расширение и реализацию полученного холода.

Известно устройство для ТХС, выбранное в качестве прототипа для заявляемого объекта и содержащее циркуляционный контур, включающий компрессор, охладитель (конденсатор), ступенчатый расширитель и теплообменник (испаритель).

Недостатком известного способа и устройства является высокий расход энергии на компримирование пара, так как каждый из промежуточных дросселей работает на высокотемпературные испарители и не оказывает должного положительного влияния на низкотемпературный испаритель, ценность холода в котором наивысшая.

Цель изобретения состоит в снижении расхода энергии для ТХС.

Поставленная цель достигается тем, что в способе ТХС, включающем сжатие хладагента, его охлаждение, ступенчатое расширение до промежуточного давления, превышающего давление испарения, совмещенное с переохлаждением обратным потоком низкотемпературного агента, и реализацию полученного холода, согласно изобретению, расширение ведут с одновременным отбором пара при промежуточных давлениях и направлением последнего на соответствующее сжатие. Поставленная цель достигается также тем, что в устройстве ТХС, содержащем циркуляционный контур, включающий компрессор, охладитель (конденсатор), ступенчатый расширитель и теплообменник (испаритель), согласно изобретению, расширитель выполнен с внутренней теплообменной поверхностью и установлен вне теплообменника (испарителя), а компрессор выполнен с разновеликими полостями всасывания при различных начальных давлениях агента.

ь

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию новизна. При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию существенные отличия.

Достижение поставленной цели, по сравнению с прототипом, заключается в следующем:

совмещение процесса расширения агента с процессом его охлаждения обратным расширенным потоком этого агента в дросселе или детандере любого типа позволяет осуществить рекуперацию холода и получить дополнительную холодопроизводительность в одной ступени цикла, так как многоступенчатые циклы расширения агента термодинамически эффективнее одноступенчатого.

многоступенчатый процесс расширения агента выполнен в одном расширительно-теплообменном устройстве (дросселе, детандере или компрессоре), которое имеет в отличие от прототипа теплообменную поверхность перед каждым микрорасширителем для предварительного охлаждения расширяемого агента расширенным; это также позволяет получить высокий эффект удельной холодопроизводительности ТХС, присущий многоступенчатым циклам, в одном цикле;

в отличие от прототипа расширитель обеспечивает работу испарителя на низком температурном уровне с большей холодоотдачей от агента.

На чертеже дана схема установки ТХС, работающая по предлагаемому способу со ступенчатым расширителем, являющимся одновременно рекуперативным теплообменником.

Установка состоит из компрессора 1, охладителя (конденсатора) 2, ступенчатого расширителя 3 в корпусе 4, куда подается жидкий агент по линии 9. Расширитель 3 имеет по ходу движения в нем жидкого агента отверстия 6 для дросселирования жидкого агента. Расширенный после дросселирования через эти отверстия агент сепарируется в корпусе 4 на две фазы, из которых паровая возвращается снова на дожатие в компрессор 1, а жидкостная после конечного дросселирования выводится из ступенчатого расширителя. В последнем имеются также теплообменные поверхности 5 на участках I. После ступенчатого расширителя 3 жидкий агент идет на реализацию полезной холодопроизводительности в теплообменник (испаритель) 7 по линии 8, выходит из него по линии 10. В корпусе 4 расположены герметичные камеры 11, разделенные друг от друга перегородками 12. Расстояния I между ступенями дросселирования находятся на основании материально-теплового баланса процесса теплообмена в камерах 11.

Данная установка ТХС может работать как с фазовым переходом агента, так и без него. В последнем случае в аппаратах 2, 3 и 7 нет жидкости, а из камер 11 в компрессор 1 на промежуточное дожатие отбирается только такое количество агента, которое необходимо для переохлаждения сжатого агента в ступенчатом расширителе 3.

Расчет, проведенный нами с учетом изложенного для данного способа ТХС для агента R 22 между диапазонами температур конденсации Тк = 40°С (Рк = 15 бар) и кипения Т_о= -15°С (Ро = 3 бар) дает значение коэффициента преобразования энергии для настоящего изобретения на*36% большую.

чем в прототипе, а холодильного коэффициента на«15% большую, чем в прототипе.

Claims

Формула изобретения

5 Способ теплохладоснабжения, включающий сжатие хладагента, его охлаждение, ступенчатое расширение до промежуточного давления, превышающего давление испарения, совмещенное с переохлаждением 10 обратным потоком низкотемпературного агента, и реализацию полученного холода, отличающийся тем, что расширение ведут с одновременным отбором пара при промежуточных давлениях и направлением 15 последнего на соответствующее сжатие.