SU591667A1 - Способ охлаждени рабочего тела - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к холодильной технике , а именно к способам охлаждени  рабочих тел до температуры ниже температуры окружающей среды, начальна  температура которых выше температуры окружающей среды.

Известные способы охлаждени  рабочих тел, начальна  температура которых выще температуры окружающей среды, с помощью охладительных циклов, включающих .расширение жидкого хладагента с получением работы расширени  и сжати  образующихс  паров с последующей их конденсацией, требуют.затрат энергии, причем в результате процесса затра .ценна  энерги  вместе с избыточной внутренней энергией рабочего тела полностью отдаетс  окружающей среде /

Этот недостаток частично отсутствует в способе охлаждени  рабочего тела с помощью охладительного цикла, включающем расширение жидкого хладагента с получением работы расширени , сжатие образующихс  паров с последующей их конденсацией, повышение давлени  оставшейс  .жидкой фазы до давлени  конденсации , отбор тепла ею от охлаждаемого тела при одновре.менном нагреве этой жидкой фазы до температуры конденсации и последующее с.мешение ее с жидкостью, полученной при конденсации паров 2.

Недостатко.м. известного способа  вл етс  его мала  .экономичность.

Целью изобретени   вл етс  повышение

.экономичности способа путем более полного

использовани  .тепла . о.хлаждаемого . тела дл 

.производства работы..

Указанна  цель достигаетс  те.м, что перед охлаждение.м в охладительном цикле температуру рабочего тела снижают до температуры более высокой, чем температура окружающей среды, и полученное тепло используют во вспо .могательном расширительно. цикле с получением работы, при этом нижнюю температуру вспомогательного расширительного цикла и верхнюю температуру охладительного цикла поддерживают на уровне, выбираемом из услоВИЯ превышени  суммы получаемых в обоих циклах работ над, суммой затрачиваемых работ в этих же циклах.

На чертеже схематично предстравлена установка , в которой осуществл етс  предлагаемый способ.

л

Установка состоит из двух частей - охладительной и расширительной. Расширительна  часть установки содержит детандер 1, выход которого подключен к сепаратору 2. Парова  лини  сепаратора 2 подсоединена к входу в

конденсатор 3, а жидкостна  лини  подключена

к выходу из конденсатора 3 и к перекачивающему насосу 4. Выход из насоса 4 подключен к теплообменнику 5. Охладительна  часть установки содержит детандер 6, подключенный к сепаратору 7. Парова  лини  сепаратора 7 под . соединена через компрессор 8 к конденсатору 9. Жидкостна  лини  сепаратора 7 через перекачивающий насос 10 подключена к теплообменнику 11.

Установка работает следующим образом.

Жидкий хладагент расшир ют в детандере 1 расщирительного цикла до температуры более высокой, чем температура окружающей среды, и от полученной парожидкостной смеси отдел ют в сепараторе 2 паровую фазу, которую конденсируют в конденсаторе 3, соедин ют с оставшейс  жидкой фазой, перекачивают насосом 4 и нагревают в TenvTOo6MeHHHKe 5 без изменени  агрегатного состо ни .

Хладагент охладительного цикла расшир ют в детандере 6 и полученную парожидкостную смесь раздел ют в сепараторе 7 на паровую фазу, которую сжимают компрессоро.м 8 и компенсируют в конденсаторе 9, и жидкую фазу , которую перекачивают насосом 10 и нагревают в теплооб.меннике 11 без изменени  агрегатного состо ни  до температуры больше температуры окружающей среды. Нагретую жидкую фазу смешивают со сконденсированными парами и охладительный цикл повтор ют снова.

Охладительное действие производ т нагревом хладагентов в теплообменниках 5 и 11. Энерги  дл  привода всех нагнетательных машин цикла (насосы 4, 10, компрессор 8) вырабатываетс  детандерами 1 и 6. Дл  упрощени  установки детандер 6 может быть заменен дросселем .

При КПД детандера расширительного цикла 0,65, КПД насоса 0,80 и КПД компрессора 0,85 и при установке дроссел  в охладительном цикле вместо детандера дл  охлаждени  внешнего рабочего тела от температуры 363° К до температуры 283° К (при температуре окружающей среды 293°К) получаема  в распшрительном цикле работа превышает сумму работ, затрачиваемых в обоих циклах, если нижнюю температуру расширительного цикла и верхнюю

температуру охладительного цикла поддерживать на уровне 301° К. В этом случае возможно охлаждение рабочего тела без затраты внешней работы.

Предлагаемый способ позвол ет значительно снизить затраты энергии на привод холодильных установок, предназначенных дл  о.хлаждени  рабочих тел с температурой выше температуры окружающей среды, вплоть до создани  установок, работаюших без подвода

энергии.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   51. Способ охлаждени  рабочего тела с помоцхью охладительного цикла, включающего расширение жидкого хладагента с получением работы расширени , сжатие образуюн ихс  паров с последующей их конденсацией, повышение давлени  оставщейс  жидкой фазы до давлени  конденсации, отбор тепла ею от о.хлаждаемого тела при одновременном нагреве этой жидкой фазы до температуры конденсации и последующее смешение ее с жидкостью, полученной при конденсации паров, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности путем использовани  тепла охлаждаемого тела дл  производства работы, перед о.хлаждением в ох.тадительном цикле температуру рабочего тела снижают, до температуры более высокой, чем температура окружающей среды, и полученное

   0 тепло используют во вспомогательном расширительном цикле с получением работы.

   2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что нижнюю температуру вспомогательного расширительного цикла и верхнюю температуру охладительного цикла поддерживают на уровне, выбираемом из услови  превышени  суммы получаемых в обоих циклах работ над суммой затрачиваемых работ в этих же циклах.
2. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе;

   1. Кошкин Н. Н. Холодильные машины, М.,

   «Пищева  промышленность, 1973, с. 8.

   2. Авторское свидетельство по за вке № 2152540, кл. F 25 В 1/00, 07.07.1975.