SU862656A1 - Пароэжекторна холодильна машина - Google Patents

Abstract

ПЙРОЭЖЕКТОРНАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА, содержаща  парогенератор с нагревателем и конденсатор, разделенные капилл рно-пористой стенкой, о тли ч а ю щ а   с   тем, что, с целью повьшени  холодопроизводительности путем интенсификации безнаСосного переноса жидкого хладагента из конденсатора в парогенератор, она снабжена излз ателем ультразвуковых колебаний, установленным в конденсаторе и взаимодействующим с капилл рно-пористой стенкой, выполненной выпуклой в сторону конденсатора и имеющей-с обеих сторон продольные и поперечные ребра жесткости с запрессованными в нгос металлическими сетками , подключенными к установленному дополнительно высокочастотному генератору , нагреватель парогенератора выполнен в виде радиационных излучателей с параболическими отражател ми , равномерно размещенными против капилл рно-пористой стенки, а внут (Л ренн   поверхность парогенератора снабжена .зеркалбным покрытием.

Description

00 Од Ю Од СП Ф Изобретение относитс  к холодиль ной технике, в частности к пароэжек торкым холодильным машинам. Известны пароэжектррные холодиль ные машины, содержащие парогенератор с нагревателем и конденсатор, разделенные капилл рно-пористой стенкой 1 J. Недостаток машины заключаетс  в том, что через капилл рно-пористую стенку только лишь за счет капилл рных сил проходит ограниченное количество жидкого хладагента, что обуславливает малую холодопроизводительность . машины. Цель изобретени  - повышение хол допроизводительности пароэжекторной холодильной машины путем интенсификации переноса жидкого хладагента из конденсатора в парогенератор. Цель достигаетс  тем, что холодильна  машина снабжена излучателем ультразвуковых колебаний, установленным в конденсаторе и взаимодействующим с капшт рно-по1 йстой стенкой выполненной вьшуклой в сторону конденсатора и .имеющей с обеих сторон продольные и поперечные ребра жесткости с запрессованньми в них металлическими сетками, дополнительно подключенными к высокочастотному генератору, нагреватель парогенератора выполнен в виде радиационных излучателей с параболическими отра .жател ми, равномерно размещенными против капилл рно-пористой стенки, а внутренн   поверхность парогенератора снабжена зеркальным покрытием. На фиг. 1 изображена предлагаема  пароэжекторна  холодильна  машина; на фиг. 2 - капилл рно-пориста  стен ка и парогенератор. Пароэжекторна  холодильна  машина содержит парогенератора 1, имеющего зллипсоидовидную конфигура- цшо. Источником тепловой энергии парогенератора 1 служит р д радиационных генераторов 2 с электронагревател ми 3 IT параболическими отражател ми 4, прймьжающими друг к другу. Отражатели 4 направлены на капилл рно-пористую стенку 5, раздел ющую парогенератор 1 и конденсатор 6. Капилл рно-пориста  стенка 5 .выполнена выпуклой в сторону конденса тора бис обеих сторон снабжена продольно-поперечными ребрами 7 жрет Kocfh. С обеих сторон капилл рнопористой стенки 5 в ребрах 7 запрессованы металлические .сетки 8, к которым подведен ток высокой частоты (ВЧ) от высокочастотного генератора 9. Со стороны конденсатора 6 капилл рно-пориста  стенка 5 взаимосв зана с вибратором .10 ультразвукового генератора (УЗГ) .11, причем вибратор 10 жестко закреплен на ферромагнитном стержне 12, окруженном обмоткой возбуждени  13. -Вибратор 10 ультразвукового излучател  выполнен выпуклым и снабжен продольнопоперечными ребрами 14 так, что плотно прижимаетс  к капилл рнопористой стенке 5, прилега  к ней всей своей оребрённой поверхностью. При этом вибратор 10 п.ерфорирован так, что проход щие через него отверсти  15 сообщают емкость конденсатора 6 с выпуклой поверхностью капилл рно-пористой стенки 5. Внутренн   поверхность парогенератора 1, за исключением поверхности капилл рно-пористой стенки 5, вьшолнена зеркальной . С верхней стороны к парогенератору 1 принижает соедан юща - с  с ним и сужн-вающа с  кверху камера радиационного пароперегревател  16, вну -ренн   поверхность которого также выполнена зеркальной. Дл  нагл дного показа парогенератор 1, капилл рно-пориста  стенка 5с металлическими сетками,8, ультразвуковой вибратор 10, а также частично пароперегреватель 16 и конденсатор 6 изображены отдельно в укрупненном виде (см.фиг.2). Кроме вьш1еперечисленного , пароэжекторна  х.олодильна  . машина содержит сопйо 17, смесительную камеру 18 и эжектор 19, последовательно включенные в нагревательный контур между пароперегревателем 16 и конденсатором 6. Всасывающий контур, соедин ющий м.ежду собой конденсатор 6 и смесительную камеру 18, включает регулирующий клапан 20 и испаритель 21 с вентил тором 22,. Пароэжекторна  холодильна  машина работает следующим образом. Поступа  из эжектора 19 в конденсатор 6, пары хладагента передают тепло охлаждающему воздуху или проточной воде, вследствие чего переход т в жидкую фазу. Часть жидкого хладагента через регулирующий клапан 20 поступает в испаритель 21 дл  производства холода. Основна  же масса жидкого хладагента перемещает386

с  через капилл ры капилл рно-порис- той стенки 5 из конденсатора 6 в парогенератор 1. Последнее происходит под действием вибратора 10 ультразвукового излучател , .функциони- . рующего как своеобразный ультразвуковой насос, высокочастотного тока, подведенного к металлическим сеткам 8 от высокочастотного генератора 9, капилл рных сил, а также радиационных генерат оров 2. Причем приток жидкого хладагента к капилл рно- . пористой стенке 5 осуществл етс  через сквозные отверсти  15, выполненные в вибраторе 10 ультразвукового . излучател . После прохождени  капилл рно-пористой стенки 5 жидкий хладагент испар етс  под действием инфракрасньгх лучей, направленных на всю вогнутую поверхность. стенки 5, от радиационных генераторов 2, а также зеркальных поверхностей парогенератора 1 и пароперегревател  16, Предварительньй подогрев жидкого хладагента происходит внутри капилл рно-пористой стенки 5, помещенной в поле высокой частоты. Создава  давление в парогенераторе 1, пары хладагента направл ютс  в пароперегреватель 16, где посто йно ускор ютс  по мере суживани  проходного сечени  пароперегревател  16 и перегреваютс  по ходу движени  лучами, отраженными от зеркальных

поверхностей парогенератора 1 и пароперегревател  16, Из пароперегревател  16 пары хладагента поступают в сопло 17, вторично ускор ютс  и за счет разрежени  отсасьгоают пары хладагента из испарител  21 в смесительную камеру 18 эжектора 19, Ckecb паров хладагентаj поступающа  в конденсатор 6 через эжектор 19, охлаждаетс  и конденсируетс , а затем цикл повтор етс . Следует .отметить, что аналогично налшсению ультразвукового пол  введение незначительного количества поверхностно- активного вещества (ПАВ) и других приводит к повыщению капилл рного давлеНИИ жидкости. На основании вышеизложенного можно заключить, что введение в состав жидкого хладагенту незначительного количества хорошо смачивающего вещества, например спирта или какого-либо ПАВ, измен ют величину поверхностного нат жени  на границе раздела жидкость-газ и,следовательно , интенсифицирует перемеще- ние влаги через капилл рно-пористую стенку 5.

Достигаемьш положительный эффект в основном заключаетс  в удачном применении открыти , сделанного в ( 1973 г. академиком Е.Г.Коноваловым (см. Майер В.В. Простые опыты с ультразвуком. М., Наука, 1978,, с. 130-133). В основе этого открыти  лежит принципиально новое  вление, согласно которому при непосредственном соприкосновении ультразвкового вибратора к капилл ру происходит эффект , качественно отличающийс  от известного эффекта, имеющего место при обычном воздействии ультразвукового пол . В частности, отдаленньм от капилл ра вибратор создает ультразвуковые волны, оказывающие обыч-г ное-ультразвуковое давление на поверхность жидкости в капилл ре, что давно известно и изучено. Однако при непосредственном соприкосновении с капилл ром ультразвуковой вибратор производит эффект, в дес тки и сотни раз превьшающий известный, т.е. . работает как бы своеобразный мощный ультра.звуковой насос. Следует отметить и то, что опыты Е.Г.Коновалова .бьши поставлены при вертикально .расположенном капилл ре, когда гравитационные силы преп тствуют подн тию жидкости в капилл ре, а в данном случае капилл ры капилл рно-пористой стенки расположены горизонтально, что естественно, способствует более эффективной работе ультразвукового насоса. Дальнейпшй рост холодопроизводительности предложенной холо- дипьной мащины обеспечиваетс  размё- щением конденсатора над парогенератором , когда гидростатическое давЛе- ние хладагента направлено в сторону его перемещени  через капилл ры, Больщой эффект дает комбинирование радиационного и высокочастотного способов подвода тепла к капилл рнопористому материалу, когда одновре- , менно с нагревом происходит интенсификаци  перемещени  влаги по капилл рам в жидкой.фазе, Радиационно- . высокочастотный метод  вл етс  перспективным и с экономической точки зрени , так как позвол ет значительно снизить расход электроэнергии, котора  расходуетс  только на создание положительного перепада температур; в капилл рно-пористом материале , в то врем  как испаретше происходит за счет подвода дешевой тепловой энергии от генераторов лучистой энергии. Таким образом, применение УЗГ, генератора токов ВЧ и радиационных генераторов по предложенной схеме значительно увеличивает удельный расход жидкого хладагента, транспортируемого через единицу поверхности капилл рнопористой стенки. При этом предложенна  схема позвол ет регулировать холодрпроизводительность машины путем регулировки количества переносимого через капилл ры хладагента Холодопроизводительность же известной холодильной машины не подаетс  регулированию и ограничена незначительной способностью капилл рного впитывани  пористого материала. Интенсификации переноса жидкого хладагента из конденсатора в парогёнера тор способствует также увеличению поверхности капилл рно-Пористой стенки, достигаемое за счет ее выпуклости и наличи  продольно-поперечных ребер. Последние одновременн обеспечивают и высокую механическую прочность капилл рно-пористой стенки , позвол ющую изготовить ее из тонкого диэлектрического, например дешевого керамического, материала. Соответственно с интенсификацией переноса жидкого хладагента через ка пилл рно-пористую стенку интенсифицировано и парообразование в парогенераторе и пароперегревателе. Этому способствует термическое воздействие тока высокой частоты (БЧ) на капилп рно-пористую стенку, заключающеес  в колебании частиц пористой стенки, что сопровождаетс  нагревом последнего. Интенсификацию парообразовани  обеспечивают также увеличение вогнутой поверхности капилл рнопористой стенки, повышение удельной мощности радиационных генераторов, направленных на эту поверхность, а также вьто нение парогенератора и пароперегревател  с зеркальной внутренней поверхностью.

№

1Г

.2

Claims (1)

1. ПАРОЭЖЕКТОРНАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА, содержащая парогенератор с нагревателем и конденсатор, разделенные капиллярно-пористой стенкой, о тли ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения холодопроизводитель- ности путем интенсификации безнасос ного переноса жидкого хладагента из конденсатора в парогенератор, она снабжена излучателем ультразвуковых колебаний, установленным в конденсаторе и взаимодействующим с капиллярно-пористой стенкой, выполненной выпуклой в сторону конденсатора и имеющей с обеих сторон продольные и поперечные ребра жесткости с запрессованными в них металлическими сет ками, подключенными к установленному дополнительно высокочастотному генератору, нагреватель парогенератора выполнен в виде радиационных излучателей с параболическими отражателями, равномерно размещенными против капиллярно-пористой стенкй, а внутренняя поверхность парогенератора снабжена зеркальным покрытием.