RU2690896C1 - Low-temperature absorption cooling machine based on a solution of salt in alcohols - Google Patents
Low-temperature absorption cooling machine based on a solution of salt in alcohols Download PDFInfo
- Publication number
- RU2690896C1 RU2690896C1 RU2018125681A RU2018125681A RU2690896C1 RU 2690896 C1 RU2690896 C1 RU 2690896C1 RU 2018125681 A RU2018125681 A RU 2018125681A RU 2018125681 A RU2018125681 A RU 2018125681A RU 2690896 C1 RU2690896 C1 RU 2690896C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- evaporator
- absorber
- amplifier
- heat exchanger
- Prior art date
Links
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title abstract description 12
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 title description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title description 2
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 111
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 77
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 38
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 91
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 4
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 abstract description 17
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 30
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 22
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 13
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 13
- 238000013461 design Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 5
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 4
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 3
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 2
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/62—Absorption based systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
Description
Области примененияAreas of use
Изобретение относится к холодильной технике для получения технологического холода на предприятиях мясной и молочной промышленности, в пищевой, химической и нефтегазовой промышленности, а также для систем кондиционирования воздуха в промышленности и быту.The invention relates to refrigeration technology for technological cold in the enterprises of the meat and dairy industry, in the food, chemical and oil and gas industry, as well as for air conditioning systems in industry and everyday life.
Существующие аналогиExisting analogues
Для получения низких температур в абсорбционных холодильных машинах используют рабочий раствор аммиака в воде. Холодильные машины, которые работают на растворе NH3/Н2О, позволяют получать температуры кипения в испарителе до -30°…-35°С. Использование растворов фреонов (R22, R134A и другие) с дибутилфталатом, диметилловый эфир тетраэтиленглиголя (ДМЭ-ТЭГ) не получили практического применения из-за неустойчивой работы органических абсорбентов и требований повышенных температур греющего источника свыше 130-140°СTo obtain low temperatures in absorption chillers, a working solution of ammonia in water is used. Refrigerating machines that run on NH 3 / H 2 O solution allow to obtain boiling points in the evaporator up to -30 ° ... -35 ° C. The use of freon solutions (R22, R134A and others) with dibutyl phthalate, tetraethylene glygol dimethyl ether (DME-TEG) did not receive practical application due to the unstable operation of organic absorbents and the requirements of elevated temperatures of the heating source above 130-140 ° С
Широко известные и распространенны абсорбционные холодильные машины, в которых используют растворы солей с водой (LiBr/Н2О - бромистолитиевые холодильные машины) предназначены только для получения охлажденной воды с температурой 10°…15°С.Widely known and widespread absorption chillers that use salt solutions with water (LiBr / H 2 O - lithium bromide chillers) are intended only to produce chilled water with a temperature of 10 ° ... 15 ° C.
Известны разработки и патенты, в которых имеется возможность получать температуру охлажденной воды порядка 1-1.5°С. Схема такой бромистолитиевой холодильной машины предложена в патентах US 6,122,930 В1 и US 6,247,331 В1 [Nishiguchi et al. Sep.26, 2000; Jun. 19,2001]. Холодильным агентом в таких машинах является водный раствор бромистого лития с концентрацией не ниже 15%. Конструктивной особенностью данных абсорбционных холодильных машин является то, что в ней имеется два абсорбера, два испарителя и два генератора. Абсорбер и испаритель размещены в одном корпусе. При этом использован испаритель «открытого» типа. Соответственно, холодильная машина содержит два насоса для циркуляции холодильного агента и два насоса для циркуляции раствора. Один из насосов циркуляции раствора высокого давления предназначен для смешения слабого раствора с концентрированным раствором в эжекторе. Для смешения раствор подают из разных теплообменников.Designs and patents are known in which it is possible to obtain a chilled water temperature of the order of 1-1.5 ° C. The scheme of such a bromide-lithium refrigerating machine is proposed in patents US 6,122,930 B1 and US 6,247,331 B1 [Nishiguchi et al. Sep.26, 2000; Jun. 19,2001]. The refrigerant in these machines is an aqueous solution of lithium bromide with a concentration of at least 15%. The design feature of these absorption chillers is that it has two absorbers, two evaporators and two generators. The absorber and evaporator are located in the same housing. At the same time an “open” type evaporator is used. Accordingly, the chiller contains two pumps for circulating a refrigerant and two pumps for circulating a solution. One of the high-pressure solution circulation pumps is designed to mix a weak solution with a concentrated solution in an ejector. For mixing, the solution is fed from different heat exchangers.
Двухступенчатая регенерация раствора значительно усложняет конструктивную схему холодильной машины. Регулирование режима работы усложняется и требует специальных приборов контроля и регулирования. Система распыления раствора и подачи на теплопередающие элементы абсорберов и испарителей имеет сложную конструкцию. В низкотемпературной части машины возможно образование ледяных пробок, что приводит к остановке работы холодильной машины.Two-stage solution regeneration greatly complicates the design of the refrigeration machine. Regulation of the operating mode is complicated and requires special instruments for monitoring and regulation. The system for spraying the solution and feeding the heat transfer elements of the absorbers and evaporators has a complex structure. In the low-temperature part of the machine, the formation of ice plugs is possible, which leads to stopping the operation of the refrigerating machine.
Для получения отрицательных температур хладоносителей (соответственно отрицательные температуры кипения холодильного агента) предложены гибридные холодильные машины. Гибридные холодильные машины соединяют в себя абсорбционный и парокомпрессионный цикл. Сторона всасывания компрессора подсоединяется или непосредственно к испарителю или в паровой трубопровод между испарителем и абсорбером. Нагнетательная сторона компрессора подсоединяется или непосредственно к конденсатору абсорбционной машины или паровому трубопроводу между генератором и конденсатором. Гибридные машины могут работать только в том случае, если абсорбционная машина работает на растворе NH3/Н2О или на одном из растворов - хладон / органический абсорбент.Hybrid chillers have been proposed to produce negative coolant temperatures (respectively, negative refrigerant boiling points). Hybrid chillers combine the absorption and vapor compression cycle. The suction side of the compressor is connected either directly to the evaporator or in the steam pipe between the evaporator and the absorber. The discharge side of the compressor is connected either directly to the condenser of the absorption machine or to the steam pipe between the generator and the condenser. Hybrid machines can work only if the absorption machine works on NH 3 / H 2 O solution or on one of the solutions, freon / organic absorbent.
Гибридные машины не получили практического применения, так как они требуют высококвалифицированного обслуживания, дорогие в изготовлении и не дают того экономического эффекта, который приводят в расчетах.Hybrid machines have not received practical application, since they require highly qualified service, expensive to manufacture and do not give the economic effect, which result in the calculations.
Известны абсорбционные холодильные машины, в которых в качестве летучих компонентов (холодильного агента) используют спирты: метиловый СН3ОН и этиловый С2Н3ОН. По теплофизическим свойствам предпочтение отдано метанолу и системам на его основе. Опытная холодильная машина на растворе LiBr/СН3ОН предложена [смотри Холодильная техника, 1968, №1, стр. 4-6]. Приведенные экспериментальные данные показывают возможность получения достаточно низких температур кипения при температуре в абсорбере от 20°С до 35°С.Концентрация раствора в абсорбере составляла 47-53%, а концентрация раствора в генераторе 53-57%. При различных режимах работы были получены минусовые температуры кипения холодильного агента (метанола) в испарителе, соответственно: -5.5°С; -11.2°С; -18.6°С. Как указано в статье, расчетный тепловой коэффициент составляет 0.62-0.65. Для низкотемпературных абсорбционных холодильных машин, особенно работающих на растворах спиртов с солями это не плохой показатель. Недостатки подобных холодильных машин:Absorption chillers are known in which alcohols are used as volatile components (refrigerant): methyl CH 3 OH and ethyl C 2 H 3 OH. According to thermophysical properties, preference is given to methanol and systems based on it. An experimental LiBr / CH 3 OH refrigerating machine has been proposed [see Refrigeration, 1968,
- представленная холодильная машина выполнена в лабораторном варианте без соответствующей конструктивной проработки промышленного образца;- the presented refrigerating machine is made in the laboratory version without the corresponding constructive study of the industrial design;
- каждый теплообменный аппарат машины снабжен вакуум насосом для поддержания постоянного вакуума в аппаратах машины, что абсолютно не пригодно для промышленной машины;- each heat exchanger of the machine is equipped with a vacuum pump to maintain a constant vacuum in the apparatus of the machine, which is absolutely not suitable for an industrial machine;
- представленная технологическая схема холодильной машины показывает только качественную возможность создания абсорбционных холодильных машин, работающих на растворах соли бромистого лития с метанолом;- the presented technological scheme of the refrigerating machine shows only the qualitative possibility of creating absorption refrigerating machines working on solutions of lithium bromide and methanol;
В холодильной технике для систем кондиционирования воздуха применяют эжекторные (струйные) холодильные машины. В указанных машинах в качестве холодильного агента используют воду. Эжекторы или струйные компрессора применяют в холодильных машинах, с холодильными агентами: аммиак или некоторых фреонов. Струйные аппараты используют в качестве бустер-компрессора или для поджатая пара в ступенях низкого давления аммиачных холодильных установок (смотри Ю.В. Захаров «Судовые установки кондиционирования воздуха и холодильные машины». Л: «Судостроение» 1972. 566 с). В патенте US 6,941,768 В2 [Iagami, et al. 9/2005] эжектор применен для повышения давления всасывания в компрессор и поддержание низкой температуры в испарителе установки кондиционирования воздуха.In refrigeration technology for air conditioning systems used ejector (jet) refrigeration machines. In these machines, water is used as a refrigerant. Ejectors or jet compressors are used in refrigerating machines with refrigerants: ammonia or some freons. Jet apparatuses are used as a booster compressor or for preloaded steam in low-pressure stages of ammonia refrigeration units (see Yu.V. Zakharov “Shipboard air-conditioning units and refrigerators”. L: “Shipbuilding” 1972. 566 с) In US patent 6,941,768 B2 [Iagami, et al. 9/2005] an ejector is used to increase the suction pressure to the compressor and maintain the low temperature in the evaporator of the air conditioning unit.
Струйные аппараты широко используют в теплоэнергетических установках для отвода неконденсирующихся газов из конденсаторов паровых турбин, а также понижения давления и отвода пара из бойлера. Например, в патенте US 5,794,447 [Nicodemus, 8/1998] для отвода паров и конденсата из испарителя в котел использован гидродинамический усилитель (струйный нагнетатель). В указанном патенте использован двухступенчатый гидродинамический усилитель, который позволяет поддерживать заданное давление в двух различный аппаратах.Jet devices are widely used in heat and power installations for removal of non-condensable gases from steam turbine condensers, as well as pressure reduction and removal of steam from a boiler. For example, in US 5,794,447 [Nicodemus, 8/1998], a hydrodynamic amplifier (jet supercharger) is used to remove vapor and condensate from the evaporator to the boiler. In the above patent, a two-stage hydrodynamic amplifier is used, which allows maintaining the specified pressure in two different devices.
Применительно к низкотемпературным абсорбционным холодильным машинам, в которых используют спиртовые рабочие растворы, применение устройств является определяющим для поддержания заданного вакуума в испарителе.With regard to low-temperature absorption refrigerating machines, which use alcohol working solutions, the use of devices is crucial for maintaining a given vacuum in the evaporator.
В испарителях абсорбционных холодильных машинах с солевыми растворами для получения отрицательных температур кипения необходимо поддерживать давление ниже атмосферного. Например, для раствора LiBr/СН3ОН при температуре кипения метанола -10°…-11°С, давление в испарителе будет 35-40 мбар.In evaporators of absorption chillers with saline solutions, to obtain negative boiling points, it is necessary to maintain the pressure below atmospheric. For example, for a LiBr / CH 3 OH solution at a boiling point of methanol of -10 ° ... -11 ° C, the pressure in the evaporator will be 35-40 mbar.
Наиболее близким техническим решением для поддержания заданного вакуума в испарителе является патентная заявка государства Израиль №248315 [Mirmov et all., 10/2017]. В указанном патенте предложена абсорбционная холодильная машина, которая работает на растворе LiBr/СН3ОН. Отличительной особенностью указанной машины является наличие механических нагнетателей в абсорбере и испарителе. В абсорбере механический нагнетатель установлен во входном патрубке. Указанный нагнетатель обеспечивает, скорость паров в патрубке порядка 14-15 м/сек, что повышает эффективность абсорбции паров метанола рабочим раствором. В испарителе механический нагнетатель установлен в выходном патрубке и обеспечивает интенсивный отбор паров холодильного агента из испарителя. При этом осуществляет поддержание заданного давления и температуры кипения в испарителе. Механические нагнетатели выполнены в виде центробежного и лопастного колеса. Вращение механического нагнетателя осуществляют с помощью или гидравлического, или пневматического, или электрического привода. К недостаткам указанной холодильной машины можно отнести:The closest technical solution to maintain a given vacuum in the evaporator is the patent application of the State of Israel No. 248315 [Mirmov et all., 10/2017]. In the above patent, an absorption refrigeration machine is proposed that operates on a LiBr / CH 3 OH solution. A distinctive feature of this machine is the presence of mechanical blowers in the absorber and evaporator. In the absorber, a mechanical supercharger is installed in the inlet manifold. The specified compressor provides a vapor velocity in the nozzle of about 14-15 m / s, which increases the efficiency of methanol vapor absorption by the working solution. In the evaporator, a mechanical supercharger is installed in the outlet nozzle and provides intensive selection of refrigerant vapor from the evaporator. At the same time maintains the specified pressure and boiling point in the evaporator. Mechanical blowers are made in the form of a centrifugal and impeller wheels. The rotation of the mechanical supercharger is carried out with the help of either a hydraulic, or pneumatic, or electric drive. The disadvantages of this refrigeration machine include:
- сложность регулирования производительности механических нагнетателей при изменении тепловых нагрузок в испарителе и абсорбере;- the difficulty of regulating the performance of mechanical superchargers when changing thermal loads in the evaporator and absorber;
- наличие вакуума в абсорбере и испарителе предъявляют жесткие требования к конструкциям уплотнений приводных валов механических нагнетателей;- the presence of vacuum in the absorber and the evaporator impose strict requirements on the design of the seals of the drive shafts of mechanical superchargers;
- сложная и дорогая конструкция гидравлического привода (гидравлической турбины), который используется в испарителе;- complex and expensive design of the hydraulic drive (hydraulic turbine), which is used in the evaporator;
- применение механических нагнетателей удорожает конструкцию холодильной машины и снижает надежность.- the use of mechanical superchargers increases the cost of the design of the refrigerating machine and reduces reliability.
Известны и другие патенты, в которых рассматриваются конструкции и схемы абсорбционных холодильных машин с солевыми растворами:There are other patents in which designs and schemes of absorption refrigerators with salt solutions are considered:
Patent US 4,458,499; 7/1984 Grossman, et al. U.S. C1.62/148, 476;Patent US 4,458,499; 7/1984 Grossman, et al. U.S. C1.62 / 148, 476;
Patent US 4,732,008; 3/1988 DeVault, et al. U.S. C1.62/79, 332, 335,476; 62/238.3;Patent US 4,732,008; 3/1988 DeVault, et al. U.S. C1.62 / 79, 332, 335,476; 62 / 238.3;
Patent US 5,044,174; 9/1991 Nagao, et al. U.S. C1.62/476, 113; 62/238.3;Patent US 5,044,174; 9/1991 Nagao, et al. U.S. C1.62 / 476, 113; 62 / 238.3;
Patent US 5,794,447; 8/1998 Nicodemus, U.S. C1.60/654; 417/54,187,197;Patent US 5,794,447; 8/1998 Nicodemus, U.S. C1.60 / 654; 417 / 54,187,197;
Patent US 6,122,930; 9/2000 Nishiguchi, et al. U.S. C1.62/476, 483,485; 62/141, 335;Patent US 6,122,930; 9/2000 Nishiguchi, et al. U.S. C1.62 / 476, 483,485; 62/141, 335;
Patent US 6,141,987; 11/2000 Huor, et al. U.S. C1.62/476,483; 62/141;Patent US 6,141,987; 11/2000 Huor, et al. U.S. C1.62 / 476,483; 62/141;
Patent US 6,247,331 B1; 6/2001 Nishiguchi, et al. U.S. C1.62/476, 483, 485; 62/141, 335;Patent US 6,247,331 B1; 6/2001 Nishiguchi, et al. U.S. C1.62 / 476, 483, 485; 62/141, 335;
Patent US 6,941,768 B2; 9/2005 Iagami, et al. U.S. C1.62/500, 498, 288, 511;Patent US 6,941,768 B2; 9/2005 Iagami, et al. U.S. C1.62 / 500, 498, 288, 511;
Patent US 8,776,539 B2; 7/2014 Verma, et al. U.S. C1.62/115, 500;Patent US 8,776,539 B2; 7/2014 Verma, et al. U.S. C1.62 / 115, 500;
Patent US 8,783,060 B2; 7/2014 Nishijima et al. U.S. C1.62/500, 498, 170,195, 515;Patent US 8,783,060 B2; 7/2014 Nishijima et al. U.S. C1.62 / 500, 498, 170.195, 515;
Patent US 8,955,343 B2; 2/2015 Verma et al. U.S. C1.62/115, 498, 500, 512;Patent US 8,955,343 B2; 2/2015 Verma et al. U.S. C1.62 / 115, 498, 500, 512;
Patent US 8,991,201 B2; 3/2015 Ikegami et al. U.S. C1.62/170, 173,228.1,225, 500;Patent US 8,991,201 B2; 3/2015 Ikegami et al. U.S. C1.62 / 170, 173,228.1,225, 500;
Patent of Israel 248315; 10/2017 Mirmov, et al. Int. C1.F25B15/00; F25B15/06;Patent of Israel 248315; 10/2017 Mirmov, et al. Int. C1.F25B15/00; F25B15 / 06;
Grosman E. R., et al. Study absorption refrigerating machine using a methanol solution of lithium bromide. Kholodilnaya Tekhnika, 1968, №1, pp. 4-6.Grosman, E. R., et al. Study absorption refrigerating machine using a methanol solution of lithium bromide. Kholodilnaya Tekhnika, 1968, No. 1, pp. 4-6.
Sakiymota A., Nishiguchi A. Development of an absorption refrigeration machines, operating at heat and cooling temperatures up to below 0°C. Proceedings of the International Conference on sorption heat pumps, 1999, Munich. Germany.Sakiymota A., Nishiguchi A. Development of cooling and cooling equipment for cooling up to below 0 ° C. Proceedings of the International Conference on sorption heat pumps, 1999, Munich. Germany.
Захаров Ю.В. «Судовые установки кондиционирования воздуха и холодильные машины». Л: «Судостроение» 1972. 566 с. Zakharov Yu.V. "Ship's air-conditioning and refrigeration units." L: "Shipbuilding" 1972. 566 p.
Описание изобретенияDescription of the invention
Абсорбционная холодильная машина, где в качестве рабочего вещества используют раствор соли в спирте, имеет ряд отличительных особенностей.Absorption chiller, where a salt solution in alcohol is used as a working substance, has a number of distinctive features.
В предлагаемой холодильной машине используют рабочий раствор на основе бромистый литий + метиловый спирт (LiBr/СН3ОН), Такой раствор позволяет получить температуры кипения холодильного агента (метанола) в испарителе порядка-15°…-12°С). В абсорбционных холодильных машинах пар холодильного агента (метанол) перемещается из испарителя в абсорбер за счет разности концентраций. В холодильных машинах с отрицательными температурами кипения холодильного агента в испарителе, давление в испарителе ниже, чем в абсорбере. Вследствие этого поддерживать низкое давление, а соответственно, и температуру кипения в испарителе невозможно. Для обеспечения заданной отрицательной температуры кипения в испарителе, преодоления разности давлений в аппаратах и поддержания нормальной работы холодильной машины испаритель и абсорбер соединены между собой гидродинамическим усилителем. Гидродинамический усилитель (в дальнейшем усилитель) относится к классу газожидкостных струйных аппаратов. В качестве рабочей жидкости используется крепкий раствор, который поступает из генератора в регенеративный теплообменник. Из теплообменника раствор стекает в ресивер, снабженный змеевиком для дополнительного переохлаждения раствора. В указанном ресивере крепкий раствор накапливают для подачи в абсорбер. За счет кинетической энергии потока рабочей жидкости (крепкого раствора) протекает процесс отсоса паров метанола из испарителя и в нем поддерживают заданное давление и соответственно температуру кипения. Из ресивера раствор насосом высокого давления подают в сопло усилителя. Количество устанавливаемых гидродинамических усилителей зависит от производительности холодильной машины. При производительности 30 кВт и выше необходимо устанавливать 2-3 и более гидродинамических усилителей.In the proposed refrigeration machine, a working solution based on lithium bromide + methyl alcohol (LiBr / CH 3 OH) is used. Such a solution makes it possible to obtain a boiling point of a refrigerant (methanol) in an evaporator of the order of -15 ° ... -12 ° C). In absorption chillers, refrigerant vapor (methanol) moves from the evaporator to the absorber due to the difference in concentration. In refrigerators with negative boiling points of refrigerant in the evaporator, the pressure in the evaporator is lower than in the absorber. As a result, to maintain a low pressure, and accordingly, the boiling point in the evaporator is impossible. To ensure a given negative boiling point in the evaporator, to overcome the pressure difference in the apparatus and to maintain normal operation of the refrigerating machine, the evaporator and the absorber are interconnected by a hydrodynamic amplifier. The hydrodynamic amplifier (hereinafter the amplifier) belongs to the class of gas-liquid jet devices. As a working fluid, a strong solution is used, which is supplied from the generator to the regenerative heat exchanger. From the heat exchanger, the solution flows into the receiver, equipped with a coil for additional supercooling of the solution. In the indicated receiver, a strong solution is accumulated for supply to the absorber. Due to the kinetic energy of the flow of the working fluid (solid solution), the process of suction of methanol vapor from the evaporator proceeds and a given pressure and, accordingly, boiling point is maintained in it. From the receiver, the solution is fed by a high-pressure pump to the amplifier nozzle. The number of installed hydrodynamic amplifiers depends on the performance of the chiller. With a capacity of 30 kW and above, it is necessary to install 2-3 or more hydrodynamic amplifiers.
Холодильная машина состоит из двух сборочных блоков (А) и (В). Сборочный блок может иметь компоновку абсорбер - испаритель и генератор - конденсатор в едином корпусе или состоять из отдельных аппаратов.The chiller consists of two assembly units (A) and (B). The assembly unit may have an absorber-evaporator and generator-condenser arrangement in a single package or consist of separate devices.
Вязкость раствора метанола с бромистым литием значительно выше, чем у чистого растворителя. Так как холодильная машина работает при отрицательных температурах, то для нормальной циркуляции раствора в такой машине используют вместо центробежного насоса мало скоростной насос шестеренчатого типа или насос вихревого типа.The viscosity of methanol solution with lithium bromide is significantly higher than that of pure solvent. Since the refrigerating machine operates at negative temperatures, instead of a centrifugal pump, a low-speed gear-type pump or a vortex-type pump is used instead of a centrifugal pump for normal circulation of the solution.
Раствор LiBr/СН3ОН имеет склонность к кристаллизации при его переохлаждении в абсорбере и трубопроводах циркуляции раствора. Кристаллизация происходит при технологических или иных остановках, или при недостаточном количестве рабочего раствора в машине. Чтобы устранить возможную кристаллизацию раствора при его переохлаждении, в поддоне абсорбера имеются устройства для установки нагревательных элементов.LiBr / CH 3 OH solution tends to crystallize when it is supercooling in the absorber and solution circulation lines. Crystallization occurs at technological or other stops, or with an insufficient amount of working solution in the machine. In order to eliminate the possible crystallization of the solution during its overcooling, there are devices for installing heating elements in the absorber pan.
Для слива метанола из испарителя в процессе технологической или иной остановки холодильной машины, испаритель и абсорбер соединены сливным трубопроводом, на котором установлен автоматический электромагнитный клапан и насос, который включается при остановке холодильной машины. Слив жидкого метанола из испарителя в абсорбер в свою очередь предотвращает кристаллизацию раствора.To drain the methanol from the evaporator in the process of technological or other stopping of the refrigerating machine, the evaporator and the absorber are connected by a drain pipe on which the automatic solenoid valve and the pump are installed, which turn on when the refrigerating machine is stopped. The discharge of liquid methanol from the evaporator to the absorber in turn prevents the solution from crystallizing.
Подачу слабого раствора на теплообменные трубки генератора осуществляют циркуляционным насосом через распределительное устройство, которое выполнено в виде веерного оросителя с сетчатыми оросителями. В выходных патрубках генератора установлены каплеуловители, которые препятствуют уносу капель жидкого раствора при десорбции.The supply of a weak solution to the heat exchanger tubes of the generator is carried out by a circulation pump through a switchgear, which is made in the form of a fan sprinkler with mesh sprinklers. Droplet eliminators are installed in the outlets of the generator, which prevent the drift of the liquid solution during desorption.
Распределитель потока раствора в абсорбере снабжен перфорацией и установлен под углом 3-5° к поверхности теплообменных трубок. С помощью отражательной пластины распределитель прикреплен к корпусу абсорбера. Над распределителем потока размещен диффузор гидродинамического усилителя, выходное отверстие которого направлено на отражательную пластину. Это позволяет равномерно распределить поток жидкости и слива на теплообменные трубки абсорбера. Соответственно процесс теплообмена, то есть охлаждение раствора протекает более интенсивно.The solution flow distributor in the absorber is provided with perforations and is set at an angle of 3-5 ° to the surface of the heat exchange tubes. Using a baffle plate, the distributor is attached to the absorber housing. Above the flow distributor is placed a diffuser of a hydrodynamic amplifier, the outlet of which is directed to the reflective plate. This allows you to evenly distribute the flow of fluid and drain to the heat exchange tubes of the absorber. Accordingly, the heat exchange process, that is, the cooling of the solution proceeds more intensively.
Данное техническое предложение позволяет обеспечить нормальную и эффективную работу абсорбционной холодильной машины, с рабочим раствором LiBr/СН3ОН при отрицательных рабочих температурах в испарителе порядка -5°…-12°С. Повышает надежность и работоспособность, предотвращает возможную кристаллизацию раствора.This technical proposal allows to ensure the normal and efficient operation of the absorption chiller, with a working solution of LiBr / CH 3 OH at negative operating temperatures in the evaporator of the order of -5 ° ... -12 ° C. Increases reliability and performance, prevents the possible crystallization of the solution.
Поставленная цель изобретения достигается тем, что в абсорбционной холодильной машине используют гидродинамический усилитель. Усилитель уставлен таким образом, чтобы абсорбция паров метанола крепким раствором происходила в смесительной камере и диффузоре усилителя. При этом в качестве рабочей жидкости используют крепкий раствор, который поступает из генератора в абсорбер. Предварительно, указанный крепкий раствор накапливают в ресивере накопителе. Из ресивера рабочий раствор насосом высокого давления подают в сопло гидродинамического усилителя. За счет кинетической энергии рабочей жидкости протекает интенсивный процесс инжекции паров метанола из испарителя. В смесительной камере и диффузоре протекает интенсивный процесс абсорбции паров метанола крепким раствором. Раствор из диффузора попадает на поверхность распределителя, по которому раствор равномерно стекает через перфорацию на теплообменные трубки абсорбера.The goal of the invention is achieved by the fact that in an absorption chiller a hydrodynamic amplifier is used. The amplifier is mounted in such a way that the methanol vapor absorption by a strong solution occurs in the mixing chamber and the amplifier diffuser. At the same time as the working fluid using a strong solution, which flows from the generator to the absorber. Previously, the specified strong solution accumulate in the receiver drive. From the receiver, the working solution is supplied by a high-pressure pump to the nozzle of a hydrodynamic amplifier. Due to the kinetic energy of the working fluid, an intensive process of injection of methanol vapor from the evaporator proceeds. Intensive mixing process of methanol vapor flows in the mixing chamber and diffuser. The solution from the diffuser falls on the surface of the distributor, through which the solution flows evenly through the perforations to the heat exchanger tube of the absorber.
Подачу слабого раствора на теплообменные трубки генератора осуществляют циркуляционным насосом через распределительное устройство, которое выполнено в виде веерного распылителя с сетчатыми оросителями.The supply of a weak solution to the heat exchanger tubes of the generator is carried out by a circulating pump through a switchgear, which is designed as a fan spray with sieve sprinklers.
В выходных патрубках генератора установлены каплеуловители, которые препятствуют уносу капель жидкого раствора при десорбции.Droplet eliminators are installed in the outlets of the generator, which prevent the drift of the liquid solution during desorption.
Конструктивная и патентная новизнаConstructive and patent novelty
Подписи к рисункам:Signatures to the pictures:
Фиг. 1. Принципиальная схема абсорбционной холодильной машины с раздельным размещением аппаратов.FIG. 1. Schematic diagram of the absorption refrigerating machine with separate placement of devices.
Фиг. 2. Конструктивная схема блока (В) холодильной машины с абсорбером и испарителем в едином корпусе.FIG. 2. Structural diagram of the unit (B) of the chiller with absorber and evaporator in a single package.
Фиг. 3. Блок (В) с абсорбером и испарителем в едином корпусе (разрез по А-А).FIG. 3. Block (B) with absorber and evaporator in a single package (section along A-A).
Фиг. 4. Схематическая конструкция блока (В) с абсорбером и испарителем в одном корпусе и испарителем на тепловых трубках или двухфазных термосифонах.FIG. 4. Schematic design of the unit (B) with an absorber and an evaporator in the same housing and an evaporator on heat pipes or two-phase thermosyphons.
Фиг. 5. Принципиальная схема двухступенчатой холодильной машины комбинированного типа (КХМ) с гидродинамическим усилителем в ступени высокой температуры.FIG. 5. Schematic diagram of a two-stage chiller machine of the combined type (KHM) with a hydrodynamic amplifier in the high temperature stage.
Принципиальная схема предложенной холодильной машины с раздельным размещением аппаратов, представлена на фиг. 1.The schematic diagram of the proposed refrigerating machine with separate placement of devices is presented in FIG. one.
Холодильная машина состоит из двух сборочных блоков (А) и (В). Блок (А) содержит генератор (1), который соединен отводом (2) с конденсатором (3). На отводе (2) установлен самодействующий клапан (4). К конденсатору (3) подключен ресивер (5) для жидкого холодильного агента. Конденсатор (3) и ресивер (5) соединены уравнительным паровым трубопроводом (C1), который обеспечивает одинаковые давления в данных аппаратах. В блок (А) включен регенеративный теплообменник раствора (6).The chiller consists of two assembly units (A) and (B). Block (A) contains a generator (1), which is connected by a tap (2) to a capacitor (3). A self-acting valve (4) is installed on the tap (2). A condenser (5) for a liquid refrigerant is connected to the condenser (3). The condenser (3) and the receiver (5) are connected by a balancing steam pipe (C 1 ), which provides the same pressure in these devices. The regenerative solution heat exchanger (6) is included in block (A).
Блок (В) содержит испаритель (7), который гидродинамическим усилителем (8) состыкован с абсорбером (9). Блок (В) включает также ресивер крепкого раствора (10) и насос высокого давления (11) для подачи раствора в сопло (12) гидродинамического усилителя (8). Гидродинамический усилитель (8) также содержит камеру всасывания (13), камеру смешения (14) и диффузор (15). Камера всасывания (13) усилителя (8) закреплена на горловине (16) испарителя (7), а диффузор (15) размещен в абсорбере (9). Гидродинамический усилитель (8) обеспечивает подачу паров холодильного агента (метанола) из испарителя в абсорбер, при этом поддерживает заданное давление кипения в испарителе. Интенсивное перемешивание раствора с парами холодильного агента в камере смешения (14) и диффузоре (15) обеспечивает быструю абсорбцию паров раствором.Block (B) contains an evaporator (7), which is coupled with an absorber (9) with a hydrodynamic amplifier (8). The unit (B) also includes a strong solution receiver (10) and a high pressure pump (11) for supplying the solution to the nozzle (12) of the hydrodynamic amplifier (8). The hydrodynamic amplifier (8) also contains a suction chamber (13), a mixing chamber (14) and a diffuser (15). The suction chamber (13) of the amplifier (8) is fixed on the neck (16) of the evaporator (7), and the diffuser (15) is placed in the absorber (9). Hydrodynamic amplifier (8) provides the flow of refrigerant vapor (methanol) from the evaporator to the absorber, while maintaining the specified boiling pressure in the evaporator. Intensive mixing of the solution with refrigerant vapor in the mixing chamber (14) and diffuser (15) ensures rapid absorption of the vapor by the solution.
Испаритель (7) соединен с абсорбером (9) трубопроводом (С2), на котором установлен насос (17) и автоматический клапан (SCV). Трубопровод (С2) предназначен для откачки холодильного агента из испарителя (7) в абсорбер (9) при технологических или иных остановках, что обеспечивает предотвращение кристаллизации раствора. Ресивер (5) соединен с испарителем (7) жидкостным трубопроводом (С3), на котором установлен регулирующий вентиль (EV), через который холодильный агент (метанол) поступает в испаритель (7).The evaporator (7) is connected to the absorber (9) by a pipe (C 2 ) on which the pump (17) and the automatic valve (SCV) are installed. Pipeline (C 2 ) is designed for pumping refrigerant from the evaporator (7) to the absorber (9) during technological or other stops, which prevents the crystallization of the solution. The receiver (5) is connected to the evaporator (7) by a liquid pipe (C 3 ), on which a control valve (EV) is installed, through which the refrigerant (methanol) enters the evaporator (7).
Абсорбер (9) снабжен 3-х ходовым вентилем (18), через который можно производить слив раствора. Кроме того, указанный вентиль трубопроводом (С4) подсоединен к циркуляционному насосу (19). Трубопроводом (С5) насос (19) соединен со змеевиком (20) теплообменника (6), который трубопроводом (С6) подсоединено к распределительному устройству (21) генератора (1). Трубопроводом (С7) генератор (1) соединен с межтрубным пространством (22) теплообменника (6). К теплообменнику (6) подсоединен ресивер (10) для накопления крепкого раствора. В ресивере (10) установлен змеевик (23), который предназначен для переохлаждения крепкого раствора. Температура крепкого раствора снижается за счет передачи теплоты раствору низкой концентрации в теплообменнике (6) и воде в змеевике (23) ресивера (10). Указанный змеевик (23) трубопроводом (Се) подключен к трубкам трубного пучка (24) абсорбера (9). В абсорбере (9) над трубным пучком (24) установлена распылительная пластина (25), которая снабжена перфорацией. Распылительная пластина (25) установлена с небольшим наклоном относительно трубного пучка (24), что обеспечивает равномерное распределение потока раствора по поверхности теплообменных трубок. Холодную воду в трубки (24) абсорбера (9) подают по трубопроводу (С8), далее по трубопроводу (С9) направляют в трубки (23) ресивера (10) и по трубопроводу (С10) отправляют в градирню [на схеме не показана].The absorber (9) is equipped with a 3-way valve (18) through which the solution can be drained. In addition, the specified valve pipe (C 4 ) is connected to the circulation pump (19). The pipeline (C 5 ) pump (19) is connected to the coil (20) of the heat exchanger (6), which is connected to the distribution device (21) of the generator (1) by pipeline (C 6 ). The pipeline (C 7 ) generator (1) is connected to the annular space (22) of the heat exchanger (6). A receiver (10) is connected to the heat exchanger (6) to accumulate a strong solution. A coil (23) is installed in the receiver (10), which is intended for subcooling a strong solution. The temperature of a strong solution is reduced by transferring heat to a solution of low concentration in the heat exchanger (6) and water in the coil (23) of the receiver (10). The coil (23) is indicated by a pipe (Ce) connected to the tubes of the tube bundle (24) of the absorber (9). In the absorber (9), a spray plate (25) is installed above the tube bundle (24), which is provided with perforations. The spray plate (25) is installed with a slight inclination relative to the tube bundle (24), which ensures uniform distribution of the solution flow over the surface of the heat exchange tubes. Cold water into the tubes (24) of the absorber (9) is fed through the pipeline (C 8 ), then through the pipeline (C 9 ) is sent to the tubes (23) of the receiver (10) and through the pipeline (C 10 ) is sent to the cooling tower [in the diagram shown].
Конструктивной особенностью корпусов абсорбера, генератора, испарителя и конденсатора является то, что они выполнены прямоугольной формы. Соответственно, трубные пучки теплообменных трубок имеют прямоугольную форму. Размещение трубок в пучках коридорное или по сторонам равнобедренного треугольника. Прямоугольная форма трубного пучка обеспечивает возможность поместить большее количество трубок в пучке. Соответственно уменьшается рабочая длина аппарата при одинаковой поверхности теплообмена. Например, в предлагаемой холодильной машине теплообменные трубки трубных пучков расположены горизонтально.The design feature of the absorber, generator, evaporator and condenser housings is that they are rectangular in shape. Accordingly, the tube bundles of heat exchange tubes have a rectangular shape. Placement of tubes in the corridor bundles or along the sides of an isosceles triangle. The rectangular shape of the tube bundle makes it possible to place more tubes in the bundle. Accordingly, the working length of the apparatus is reduced with the same heat exchange surface. For example, in the proposed refrigeration machine, heat exchange tubes of tube bundles are arranged horizontally.
Хладоноситель, например, 35% раствор этиленгликоля подают в трубки трубного пучка (26) испарителя (7) по трубопроводу (С11), а отводят в холодильную систему по трубопроводу (С12).The coolant, for example, 35% ethylene glycol solution is fed into the tubes of the tube bundle (26) of the evaporator (7) through the pipeline (C 11 ), and is led to the refrigeration system through the pipeline (C 12 ).
Горячую воду в трубки трубного пучка (27) генератора (1) подводят по трубопроводу (С13) через 3-х ходовой вентиль (28), а отводят по трубопроводу (С14). Для предотвращения уноса капель раствора в конденсатор (3) в горловине генератора (1) установлен каплеуловитель (29).Hot water into the tubes of the tube bundle (27) of the generator (1) is fed through a pipeline (C 13 ) through a 3-way valve (28), and is led through a pipeline (C 14 ). To prevent drift of the solution into the condenser (3), a drip catcher (29) is installed in the neck of the generator (1).
Холодную воду в трубки трубного пучка (30) конденсатора (3) подводят по трубопроводу (С15), а отводят в градирню по трубопроводу (C16).Cold water into the tubes of the tube bundle (30) of the condenser (3) is fed through a pipeline (C 15 ), and is led to the cooling tower through a pipeline (C 16 ).
Все аппараты холодильной машины снабжены 3-х ходовыми вентилями (31), с помощью которых производят вакуумирование аппаратов и их заполнение рабочим раствором. В ресивере (5) установлен змеевик (32), который обеспечивает переохлаждение жидкого метанола перед регулирующим вентилем (EV). Все аппараты и трубопроводы холодильной машины снабжены тепловой изоляцией (33).All apparatuses of the refrigerating machine are equipped with 3-way valves (31), with the help of which they produce evacuation of the apparatuses and their filling with the working solution. A coil (32) is installed in the receiver (5), which provides supercooling of liquid methanol in front of the control valve (EV). All apparatuses and pipelines of the refrigerating machine are supplied with thermal insulation (33).
Конструктивная схема блока (В) холодильной машины, в которой абсорбер с испарителем размещен в едином корпусе, приведена на фиг. 2 и 3.The structural diagram of the unit (B) of the refrigerating machine, in which the absorber with the evaporator is housed in a single package, is shown in FIG. 2 and 3.
Блок (В) состоит из корпуса (200), в котором размещен абсорбер (201) и испаритель (202). Указанные аппараты отделены друг от друга перегородкой (203). Абсорбер (201) содержит трубный пучок (204) теплообменных трубок и распределитель (205). Указанный распределитель снабжен перфорацией и установлен под углом 3-5° к поверхности теплообменных трубок. С помощью отражательной пластины (206) распределитель прикреплен к корпусу (200). Гидродинамический усилитель (8) установлен таким образом, чтобы камера всасывания (13) находилась над трубным пучком (207) испарителя (202). Диффузор (15) усилителя (8) размещен в абсорбере (201) над распределителем (205) таким образом, чтобы поток рабочей жидкости (раствор LiBr/СН3ОН) с парами метанола попадал на отражательную пластину (206), а затем стекал по распределителю (205) на теплообменные трубки пучка (204). Трубный пучок (204) абсорбера (201) снабжен крышками (208) и (209). Например, на крышке (208) имеются патрубки (210) и (211) для подачи и отвода охлаждающей воды в теплообменные трубки пучка (204). Трубный пучок (207) испарителя (202) снабжен крышками (212) и (213). Например, на крышке (212) имеются патрубки (214) и (215) для подвода и отвода хладоносителя в теплообменные трубки пучка (207).The block (B) consists of a housing (200) in which the absorber (201) and the evaporator (202) are located. These devices are separated from each other by a partition (203). The absorber (201) contains a tube bundle (204) of heat exchange tubes and a distributor (205). The specified distributor is provided with perforations and installed at an angle of 3-5 ° to the surface of the heat exchange tubes. Using a baffle plate (206), the distributor is attached to the body (200). The hydrodynamic amplifier (8) is installed so that the suction chamber (13) is located above the tube bundle (207) of the evaporator (202). The diffuser (15) of the amplifier (8) is placed in the absorber (201) above the distributor (205) so that the flow of working fluid (solution LiBr / CH 3 OH) with methanol vapor falls on the reflective plate (206) and then flows through the distributor (205) to the heat exchange tubes of the beam (204). The tube bundle (204) of the absorber (201) is provided with covers (208) and (209). For example, on the lid (208) there are connections (210) and (211) for supplying and discharging cooling water to the heat exchange tubes of the beam (204). The tube bundle (207) of the evaporator (202) is provided with covers (212) and (213). For example, on the lid (212) there are connections (214) and (215) for supplying and discharging coolant to the heat exchange tubes of the beam (207).
Блок (В) также содержит накопительный ресивер (216), в котором имеется змеевик (217) для переохлаждения крепкого раствора, поступающего из генератора (1). Насос (218) высокого давления подключен к ресиверу (216) и к соплу (12) усилителя (8). При наличии нескольких 3-х и более гидродинамических усилителей (для холодильных машин средней и большой мощности) рабочая жидкость насосом (218) нагнетается в коллектор (219) и далее попадает с сопло (12). Для подачи слабого раствора из абсорбера (201) в генератор (1) блок (В) содержит циркуляционный насос (220), который подключен к 3-х ходовому клапану (221) и змеевику (20) теплообменника (6) [смотри фиг. 1]. Для случаев профилактических остановок испаритель (202) соединен с абсорбером (201) трубопроводом на котором установлен насос (222) и автоматический клапан (SCV). Корпус (200), в котором размещен абсорбер (201) и испаритель (202) снабжен тепловой изоляцией (223).Block (B) also contains a cumulative receiver (216), in which there is a coil (217) for subcooling the solid solution coming from the generator (1). A high-pressure pump (218) is connected to the receiver (216) and to the nozzle (12) of the amplifier (8). If there are several 3 or more hydrodynamic amplifiers (for medium and high power refrigeration machines), the working fluid is pumped by the pump (218) to the collector (219) and then gets from the nozzle (12). To supply a weak solution from the absorber (201) to the generator (1), the block (B) contains a circulation pump (220), which is connected to the 3-way valve (221) and the coil (20) of the heat exchanger (6) [see FIG. one]. For preventive shutdowns, the evaporator (202) is connected to the absorber (201) by the pipeline on which the pump (222) and automatic valve (SCV) are installed. The housing (200) in which the absorber (201) is located and the evaporator (202) is provided with thermal insulation (223).
На фиг. 4 показан вариант схематической конструкции блока (В), в котором испаритель и абсорбер размещен в одном корпусе. В данном варианте конструкции испарителя для охлаждения хладоносителя, например, 35%-го раствора этиленгликоля использованы тепловые трубки или двухфазные термосифоны. В общем корпусе (300) блока (В) размещен абсорбер (301) и собственно испаритель (302). Между абсорбером (301) и испарителем (302) установлена перегородка (303) В испарителе (302) размещены конденсаторные участки (304) тепловых трубок. Участки (305) тепловых трубок, в которых кипит промежуточный теплоноситель, размещены в корпусе (306) охлаждения хладоносителя. Тепловые трубки закреплены в трубной доске (307) Абсорбер (301) содержит трубный пучок (308) теплообменных трубок, над которыми установлен распылитель (309) с отражателем (310). Над распылителем (309) установлен диффузор (15) гидродинамического усилителя (8). В испарителе (302) над конденсаторными участками (304) тепловых трубок размещена камера всасывания (13) гидродинамического усилителя (8). Испаритель (302) снабжен штуцером (311) для подачи жидкого холодильного агента из ресивера (5) через регулирующий вентиль (EV). Хладоноситель из системы охлаждения подают в корпус (306) через патрубок (312). За счет передачи теплоты промежуточному теплоносителю в тепловых трубках, хладоноситель охлаждается и отводится в систему охлаждения через патрубок (313). Корпус (300) блока (В) снабжен тепловой изоляцией (314).FIG. 4 shows a variant of the schematic design of the unit (B), in which the evaporator and the absorber are located in the same housing. In this variant of the evaporator design, heat pipes or two-phase thermosyphons are used to cool the coolant, for example, 35% ethylene glycol solution. In the general case (300) of the unit (B) there is an absorber (301) and the evaporator itself (302). Between the absorber (301) and the evaporator (302) a partition (303) is installed. The condenser sections (304) of the heat pipes are located in the evaporator (302). The sections (305) of heat pipes in which the intermediate coolant boils are located in the cooling carrier cooling case (306). Heat pipes are fixed in a tube plate (307). The absorber (301) contains a tube bundle (308) of heat exchange tubes, over which a spray gun (309) with a reflector (310) is mounted. Above the spray gun (309), a diffuser (15) of the hydrodynamic amplifier (8) is installed. In the evaporator (302) above the condenser sections (304) of the heat pipes there is a suction chamber (13) of the hydrodynamic amplifier (8). The evaporator (302) is equipped with a fitting (311) for supplying liquid refrigerant from the receiver (5) through a control valve (EV). The coolant from the cooling system is fed into the housing (306) through the nozzle (312). Due to the transfer of heat to the intermediate coolant in heat pipes, the coolant is cooled and discharged into the cooling system through a pipe (313). The housing (300) of the unit (B) is provided with thermal insulation (314).
Блок (В) также содержит накопительный ресивер (315), в котором имеется змеевик (316) для переохлаждения крепкого раствора, поступающего из генератора (1). Насос (317) высокого давления подключен к ресиверу (315) и к соплу (12) усилителя (8).Block (B) also contains a cumulative receiver (315), in which there is a coil (316) for subcooling the solid solution coming from the generator (1). A high-pressure pump (317) is connected to the receiver (315) and to the nozzle (12) of the amplifier (8).
На фиг. 5 приведена принципиальная схема двухступенчатой холодильной машины комбинированного типа (КХМ). Указанная холодильная машина состоит из двух холодильных машин или двух ступеней температуры: абсорбционной - ступень высокой температуры (HTS) и компрессионной - ступень низкой температуры (LTS). Холодильная машина подключена аппарату шоковой заморозки (SF). Ступень высокой температуры (HTS) содержит генератор (40) и конденсатор (41), который размещен в едином корпусе с генератором. К конденсатору (41) подсоединен ресивер (42) холодильного агента (HTS). Ступень (HTS) также содержит абсорбер (43) и испаритель - конденсатор (44), который размещен в одном корпусе с абсорбером (43). Испарительный контур испаритель - конденсатора (44) соединен с абсорбером (43) гидродинамическим усилителем (45). При этом камера смешения (46) усилителя (45) расположена над трубным пучком (47) испарителя - конденсатора. Диффузор (48) гидродинамического усилителя помещен в абсорбере (43) над распределительной панелью (49). Указанная панель (49) имеет перфорацию, которая обеспечивает равномерное орошение трубного пучка (400) абсорбера (43). К соплу (401) усилителя (45) подключен насос (402) высокого давления. Указанный насос подает раствор высокой концентрации из ресивера (403) в сопло (401). Ресивер (403) совмещен с регенеративным теплообменником (404). В трубки (405) теплообменника (404) циркуляционным насосом (406) подают слабый раствор из абсорбера (43) в генератор (40). Подачу холодильного агента (метанол) из ресивера (42) в испаритель - конденсатор (44) осуществляют через регулирующий вентиль (EV-1).FIG. 5 shows a schematic diagram of a two-stage chiller machine of the combined type (KHM). The specified refrigerating machine consists of two refrigerating machines or two temperature stages: absorption - high temperature (HTS) and compression - low temperature (LTS). The chiller is connected to the shock freezing apparatus (SF). The high temperature stage (HTS) contains a generator (40) and a capacitor (41), which is housed in a single package with the generator. A refrigerant receiver (42) is connected to the condenser (41) (HTS). The stage (HTS) also contains an absorber (43) and an evaporator - condenser (44), which is housed in the same housing with the absorber (43). The evaporating circuit of the evaporator - condenser (44) is connected to the absorber (43) by a hydrodynamic amplifier (45). In this case, the mixing chamber (46) of the amplifier (45) is located above the tube bundle (47) of the evaporator-condenser. The diffuser (48) of the hydrodynamic amplifier is placed in the absorber (43) above the distribution panel (49). The specified panel (49) has perforations, which provides uniform irrigation of the tube bundle (400) of the absorber (43). A high-pressure pump (402) is connected to the nozzle (401) of the amplifier (45). This pump delivers a high concentration solution from the receiver (403) to the nozzle (401). The receiver (403) is combined with a regenerative heat exchanger (404). Into the tubes (405) of the heat exchanger (404) the circulation pump (406) supplies a weak solution from the absorber (43) to the generator (40). The supply of refrigerant (methanol) from the receiver (42) to the evaporator - condenser (44) is carried out through a control valve (EV-1).
Ступень (LTS) содержит компрессор (407), водяной маслоохладитель (408), регенеративный теплообменник газ - газ (409) и теплообменник газ - жидкость (410). Холодильный агент ступени (LTS) из трубок испаритель - конденсатора (44) поступает в ресивер (411), а затем через регулирующий вентиль (EV-2) поступает в воздухоохладитель (412) камеры шоковой заморозки (SF).The stage (LTS) contains a compressor (407), a water oil cooler (408), a regenerative gas-gas heat exchanger (409) and a gas-liquid heat exchanger (410). The stage coolant (LTS) from the evaporator-condenser tubes (44) enters the receiver (411), and then goes through the control valve (EV-2) to the air cooler (412) of the shock-freezing chamber (SF).
Работа абсорбционной холодильной машины с рабочим раствором LiBr/СН3ОН в соответствии со схемой на фиг. 1 осуществляется следующим образом.The operation of an absorption chiller with a LiBr / CH 3 OH working solution in accordance with the diagram in FIG. 1 is as follows.
Перед запуском холодильной машины в работу осуществляют проверку всех систем машины и внешних подключений циркуляции греющего теплоносителя, охлаждающей воды и хладоносителя. Включают в работу циркуляционный насос (19) и устанавливают режим кратности циркуляции раствора между генератором (1) и абсорбером (9). Соответственно, включают в работу насос (11) подачи крепкого раствора из ресивера (10) в сопло (12) гидродинамического усилителя (8). По трубопроводу (С15) подают холодную воду в трубки (3) конденсатора (3), а по трубопроводу (C8) в трубки (24) абсорбера (9). Из трубок (24) вода по трубопроводу (С9) поступает в трубки (23) ресивера (10) и далее по трубопроводу (С10) отводится в градирню. Открывают вентиль (28) и подают горячий теплоноситель, например, горячую воду в трубки (27) генератора (1) по трубопроводу (С13). Из трубок (27), теплоноситель отводят по трубопроводу (С14). Слабый раствор подают в генератор (1) из абсорбера (9) насосом (19). Предварительно раствор прокачивают через трубки (20) теплообменника (6), где он подогревается за счет теплоты раствора, который стекает из генератора (1). Из трубок (20) раствор по трубопроводу (С6) подают в распределительное устройство (21) генератора (1). Поступающая в трубки (27) горячая вода нагревает рабочий раствор бромистого лития с метанолом. Температура горячей воды не превышает 75°…80°С, что позволяет доводить раствор до температуры кипения, которая будет на 4-6°С ниже температуры греющей воды.Before starting the chiller to work, they check all the systems of the machine and the external connections of the circulation of the heating coolant, cooling water and coolant. Include the circulation pump (19) and set the mode of the circulation ratio of the solution between the generator (1) and the absorber (9). Accordingly, the pump (11) for feeding a strong solution from the receiver (10) into the nozzle (12) of the hydrodynamic amplifier (8) is put into operation. The pipeline (C 15 ) supplies cold water to the tubes (3) of the condenser (3), and the pipeline (C 8 ) to the tubes (24) of the absorber (9). From the pipes (24), the water enters the pipes (23) of the receiver (10) through the pipeline (C 9 ) and further along the pipeline (C 10 ) is discharged into the cooling tower. The valve (28) is opened and the hot coolant is supplied, for example, hot water into the tubes (27) of the generator (1) via the pipeline (C 13 ). From the tubes (27), the coolant is discharged through a pipeline (C 14 ). The weak solution is fed into the generator (1) from the absorber (9) by the pump (19). Pre-pumped solution through the tube (20) of the heat exchanger (6), where it is heated by the heat of the solution, which flows from the generator (1). From the pipes (20) the solution is fed through the pipeline (C 6 ) to the switchgear (21) of the generator (1). Hot water entering the tubes (27) heats the working solution of lithium bromide with methanol. The temperature of hot water does not exceed 75 ° ... 80 ° C, which allows you to bring the solution to the boiling point, which will be 4-6 ° C below the temperature of the heating water.
При кипении в генераторе (1) из раствора выделяются пары метанола. Пары метанола по отводу (2) поступают в конденсатор (3), где, попадая на поверхность трубок (30) конденсируются. Конденсат холодильного агента из конденсатора (3) стекает в ресивер (5), откуда по трубопроводу (С3) через регулирующий вентиль (EV) поступает в межтрубное пространство испарителя (7). В регулирующем вентиле (EV) протекает процесс дросселирования, при этом температура и давление жидкости понижается до давления и температуры испарителя (7). В данном случае рассматривается испаритель затопленного типа. Для таких испарителей нормальное заполнение жидким холодильным агентом составляет 2/3 объема межтрубного пространства испарителя. По трубопроводу (С11) в трубки (26) испарителя (7) подают хладоноситель, например, 35% водный раствор этиленгликоля. Циркуляция этиленгликоля в трубках (26) вызывает кипение холодильного агента в межтрубном пространстве испарителя (7), при этом этиленгликоль охлаждается. Охлажденный этиленгликоль отводят в систему охлаждения по трубопроводу (С12). Пар холодильного агента за счет кинетической энергии потока раствора, вытекающего из сопла (12) усилителя (8) попадает в камеру всасывания (13) и далее в камеру смешивания (14) и диффузор (15). В указанных частях усилителя протекает процесс интенсивной абсорбции паров метанола крепким раствором. После абсорбции уже слабый рабочий раствор подают на поверхность распределителя (25). Стекая через перфорацию в распределителя (25) на теплообменные трубки пучка (24), раствор охлаждают водой, которую подают в трубки пучка (24) по трубопроводу (C8).When boiling in the generator (1) methanol vapor is released from the solution. Methanol vapors by the outlet (2) enter the condenser (3), where, falling on the surface of the tubes (30) are condensed. The refrigerant condensate from the condenser (3) flows into the receiver (5), from where via the pipeline (C 3 ) through the control valve (EV) enters the annular space of the evaporator (7). A throttling process takes place in the control valve (EV), and the temperature and pressure of the liquid decrease to the pressure and temperature of the evaporator (7). In this case, the evaporator is flooded type. For such evaporators, the normal filling with a liquid refrigerant is 2/3 of the volume of the annular space of the evaporator. A coolant, for example, a 35% aqueous solution of ethylene glycol is fed through the pipeline (C 11 ) to the tubes (26) of the evaporator (7). The circulation of ethylene glycol in the tubes (26) causes the refrigerant to boil in the annular space of the evaporator (7), while the ethylene glycol is cooled. The cooled ethylene glycol is removed to the cooling system through a pipeline (C 12 ). The refrigerant vapor due to the kinetic energy of the flow of the solution flowing from the nozzle (12) of the amplifier (8) enters the suction chamber (13) and further into the mixing chamber (14) and the diffuser (15). In these parts of the amplifier, the process of intensive absorption of methanol vapor proceeds with a strong solution. After absorption, the already weak working solution is fed to the surface of the distributor (25). Flowing through the perforations in the distributor (25) to the heat exchange tubes of the beam (24), the solution is cooled with water, which is fed into the tubes of the beam (24) through the pipeline (C 8 ).
Гидродинамический усилитель (8) обеспечивает поддержку заданного давления кипения в испарителе (7) непрерывным отводом паров метанола. Например, при температуре отводимого охлажденного этиленгликоля -6°С, температура кипения холодильного агента (метанола) в испарителе (7) должна быть -10°…-11°С.Для заданных температур рабочее давление в испарителе будет порядка 35-40 мбар.Hydrodynamic amplifier (8) provides support for a given boiling pressure in the evaporator (7) by continuous removal of methanol vapor. For example, when the temperature of the withdrawn cooled ethylene glycol is -6 ° C, the boiling point of the refrigerant (methanol) in the evaporator (7) should be -10 ° ... -11 ° C. For given temperatures, the working pressure in the evaporator will be about 35-40 mbar.
Для стационарной работы холодильной машины производят установку режимных параметров. Требуемый рабочий режим работы, например, температура кипения в испарителе (7) должна быть -10°С. При установившемся режиме работы температура холодоносителя на выходе из испарителя должна поддерживаться порядка -5°…-6°С.For stationary operation of the refrigerating machine, the installation of regime parameters. The required operating mode of operation, for example, the boiling point in the evaporator (7) should be -10 ° C. At steady state of operation, the temperature of the coolant at the exit from the evaporator should be maintained in the order of -5 ° ... -6 ° C.
Давление конденсации в конденсаторе и в абсорбере зависит от количества и температуры охлаждающей воды, которую подают в трубки (24) абсорбера (9) и соответственно, в трубки (30) конденсатора (3). Также устанавливают температуру, например, +70°С и количество горячей воды, подаваемой в трубки (27) генератора (1). Расход греющей воды регулируют с помощью 3-х ходового вентиля (28). Указанный режим работы холодильной машины поддерживают с помощью системы автоматического контроля и регулирования. Регламентный осмотр систем уплотнения циркуляционного насоса (19) и насоса (11) подачи крепкого раствора в сопло (12) гидродинамического усилителя (8) осуществляют не реже одного раза в год. Холодильная машина предназначена для продолжительного срока работы (до 7-9 лет) без ремонта и остановок.The condensation pressure in the condenser and in the absorber depends on the amount and temperature of the cooling water, which is fed to the tubes (24) of the absorber (9) and, accordingly, to the tubes (30) of the condenser (3). Also set the temperature, for example, + 70 ° C and the amount of hot water supplied to the tubes (27) of the generator (1). The flow rate of the heating water is controlled by the 3-way valve (28). The specified mode of operation of the refrigeration machine is supported by an automatic control and regulation system. Routine inspection of the sealing systems of the circulating pump (19) and the pump (11) for supplying a strong solution to the nozzle (12) of the hydrodynamic amplifier (8) is carried out at least once a year. The chiller is designed for long-term operation (up to 7-9 years) without repairs and stops.
В случае технологической или иной остановки холодильной машины открывают электромагнитный клапан (SVC), который включает в работу насос (17). Жидкий холодильный агент по трубопроводу (С2) из испарителя (7) перекачивают в абсорбер (9). После полного освобождения испарителя (7) от метанола, клапан (SVC) закрывается. Слив жидкого метанола из испарителя (7) в абсорбер (9) обеспечивает повышение концентрации метанола в растворе. Наличие избыточного метанола в растворе предотвращает возможную кристаллизацию раствора в абсорбере (9) регенеративном теплообменнике (6), ресивере (10), циркуляционном насосе (19) и трубопроводах циркуляции раствора в период остановки.In the case of technological or other stopping of the chiller, the solenoid valve (SVC) is opened, which activates the pump (17). Liquid refrigerant through the pipeline (C2) from the evaporator (7) is pumped to the absorber (9). After the evaporator (7) is completely free of methanol, the valve (SVC) closes. Drain liquid methanol from the evaporator (7) to the absorber (9) provides an increase in the concentration of methanol in the solution. The presence of excess methanol in the solution prevents possible crystallization of the solution in the absorber (9) by the regenerative heat exchanger (6), receiver (10), circulation pump (19) and solution circulation lines during the shutdown period.
Работа холодильной машины в соответствии с фиг. 2 и фиг. 3 осуществляется аналогично, схеме, представленной на фиг. 1. Отличие заключается в том, что крепкий раствор из ресивера (216) насосом (218) подают в коллектор (219), откуда равномерно направляют в сопла (12) гидродинамических распределителей (8).The operation of the refrigeration machine according to FIG. 2 and FIG. 3 is carried out similarly to the scheme shown in FIG. 1. The difference lies in the fact that a strong solution from the receiver (216) is pumped (218) to the collector (219), from where they are uniformly sent to the nozzles (12) of the hydrodynamic distributors (8).
Работа холодильной машины комбинированного типа (КХМ) в соответствии с фиг. 6осуществляется следующим образом. Запускают в работу ступень высокой температуры (HTS) по аналогии запуска в работу абсорбционной холодильной машины (схема на фиг. 1). Включают в работу циркуляционный насос (406) рабочего раствора LiBr/СН3ОН, который подают в генератор (40). Раствор из абсорбера (43) прокачивают через змеевик (405) регенеративного теплообменника (404). Включают насосы подачи горячей холодной воды, соответственно, в теплообменные трубки генератора (40), конденсатора (41) и в теплообменные трубки (400) абсорбера (43). Из генератора горячий раствор высокой концентрации (крепкий раствор) стекает в теплообменник (404) и накапливается в ресивере (403). Включают в работу насос (402) подачи крепкого раствора из ресивера (403) в сопло (401) гидродинамического усилителя (45). При нагреве раствора в генераторе (40) происходит выпаривание части холодильного агента (метанола). Пар метанола поступает в конденсатор (41), где конденсируется, далее стекает и накапливается в ресивере (42). Из ресивера (42) жидкий метанол через (EV-1) подают испарительный контур испаритель - конденсатора (44). При достижении заданной температуры кипения в испарительном контуре, например, порядка -3°…-6°С, включают в работу компрессор (407) ступени низкой температуры (LTS). Предварительно, осуществляют подачу холодной воды в маслоотделитель (408). В ступени (LTS), как правило, используют один из широко применяемых фреонов. Выбор марки фреона зависит от требуемой температуры в камере шоковой заморозки (SF). Например, для поддержания температуры в камере шоковой заморозки (SF) -48°…-49.5°С в ступени (LTS) используют фреон 410А. Компрессор (407) нагнетает пар холодильного агента через маслоотделитель (408) теплообменник (409) типа газ-газ в трубки в трубки пучка (47) испаритель - конденсатора (44). Жидкий холодильный агент (фреон 410А) стекает в ресивер (411) и далее через теплообменник (410) и регулирующий вентиль (EV-2) поступает в воздухоохладитель (412) камеры шоковой заморозки (SF). Обычно температура кипения фреона 410А в испарителе для поддержания заданной температуры в камере (SF), составляет -49°…-50.8°С.The operation of the chiller of the combined type (KHM) in accordance with FIG. 6 is as follows. A high-temperature stage (HTS) is commissioned by analogy with the start-up of an absorption chiller (diagram in FIG. 1). Include the circulation pump (406) of the working solution LiBr / CH 3 OH, which is fed to the generator (40). The solution from the absorber (43) is pumped through a coil (405) of the regenerative heat exchanger (404). Include pumps supplying hot cold water, respectively, in the heat exchanger tubes of the generator (40), condenser (41) and heat exchanger tubes (400) of the absorber (43). From the generator a hot solution of high concentration (strong solution) flows into the heat exchanger (404) and accumulates in the receiver (403). The pump (402) of supplying a strong solution from the receiver (403) to the nozzle (401) of the hydrodynamic amplifier (45) is put into operation. When the solution is heated in the generator (40), some of the refrigerant (methanol) is evaporated. Methanol vapor enters the condenser (41), where it condenses, then flows down and accumulates in the receiver (42). From the receiver (42) liquid methanol through (EV-1) serves the evaporating circuit of the evaporator-condenser (44). When the desired boiling point in the evaporating circuit is reached, for example, of the order of -3 ° ... -6 ° C, the low temperature stage (LTS) starts to operate the compressor (407). Previously, carry out the flow of cold water in the oil separator (408). In the stage (LTS), as a rule, use one of the widely used freon. The choice of brand of freon depends on the required temperature in the shock freezing chamber (SF). For example, freon 410A is used in the stage (LTS) to maintain the temperature in the shock freezing chamber (SF) -48 ° ... -49.5 ° C. A compressor (407) injects refrigerant vapor through an oil separator (408), a gas-to-gas heat exchanger (409) into tubes in a tube (47) of an evaporator-condenser (44). Liquid refrigerant (freon 410A) flows into the receiver (411) and then through the heat exchanger (410) and the control valve (EV-2) enters the air cooler (412) of the shock freezing chamber (SF). Typically, the boiling point of Freon 410A in the evaporator to maintain the desired temperature in the chamber (SF) is -49 ° ... -50.8 ° C.
Основные достоинства предлагаемой холодильной машиныThe main advantages of the proposed refrigeration machine
Основные достоинства предлагаемой абсорбционной холодильной машины, а также новизна ряда элементов машины, обеспечивают поставленную цель изобретения: повышение эффективности работы машины и получения заданных отрицательных температур, повышение надежности и работоспособности, предотвращение кристаллизации раствора;The main advantages of the proposed absorption refrigerating machine, as well as the novelty of a number of machine elements, provide the stated objective of the invention: improving the efficiency of the machine and obtaining the specified negative temperatures, increasing reliability and efficiency, preventing solution crystallization;
Достоинства холодильной машины:Advantages of the refrigerating machine:
- холодильная машина состоит из двух сборочных блоков, что снижает вес машины, улучшает условия обслуживания и ремонта;- the chiller consists of two assembly units, which reduces the weight of the machine, improves the conditions of service and repair;
- абсорбер и испаритель соединен гидродинамическим усилителем, который обеспечивают стабильную и равномерную подачу паров холодильного агента из испарителя в абсорбер, а также компенсирует разность давлений в абсорбере и испарителе;- the absorber and the evaporator are connected by a hydrodynamic amplifier, which provide a stable and uniform supply of refrigerant vapor from the evaporator to the absorber, and also compensates for the pressure difference in the absorber and evaporator;
- гидродинамический усилитель позволяет поддерживать заданное давление и температуру кипения холодильного агента в испарителе;- hydrodynamic amplifier allows you to maintain a predetermined pressure and boiling point of the refrigerant in the evaporator;
- применение гидродинамического усилителя обеспечивает интенсивный процесс абсорбции паров метанола крепким раствором за счет перемешивания в смесительной камере и диффузоре;- the use of a hydrodynamic amplifier provides an intensive process of absorption of methanol vapor by a strong solution due to mixing in the mixing chamber and diffuser;
- предотвращение возможной кристаллизации раствора обеспечивается установкой на сливном трубопроводе между испарителем и абсорбером насоса и автоматического электромагнитного клапана- prevention of possible crystallization of the solution is ensured by installation on the drain pipe between the evaporator and the absorber of the pump and the automatic solenoid valve
- применение в холодильной машине раствора бромистого лития с метиловым спиртом позволяет получать температуры кипения от -10°С до -18°С, что дает возможность использовать указанные машины в технологических системах охлаждения мясной, молочной и химической промышленности;- the use of a lithium bromide solution with methyl alcohol in the refrigeration machine allows to obtain boiling temperatures from -10 ° C to -18 ° C, which makes it possible to use these machines in technological cooling systems for meat, dairy and chemical industries;
- для обеспечения нормальной работы машины греющий теплоноситель может иметь температуру в пределах 68-75°С, что значительно снижает расход подводимой энергии, по сравнению с подобными машинами, работающими на растворе на других рабочих растворах, например, NH3/Н2О.- to ensure the normal operation of the machine, the heating coolant can have a temperature in the range of 68-75 ° C, which significantly reduces the consumption of energy supplied, compared with similar machines that work on the solution on other working solutions, for example, NH 3 / H 2 O.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018125681A RU2690896C1 (en) | 2018-07-12 | 2018-07-12 | Low-temperature absorption cooling machine based on a solution of salt in alcohols |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018125681A RU2690896C1 (en) | 2018-07-12 | 2018-07-12 | Low-temperature absorption cooling machine based on a solution of salt in alcohols |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2690896C1 true RU2690896C1 (en) | 2019-06-06 |
Family
ID=67037449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018125681A RU2690896C1 (en) | 2018-07-12 | 2018-07-12 | Low-temperature absorption cooling machine based on a solution of salt in alcohols |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2690896C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2784763C1 (en) * | 2022-03-21 | 2022-11-29 | Илья Наумович Мирмов | Compact low temperature absorption refrigerator |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU12997A1 (en) * | 1925-02-12 | 1930-03-31 | Заводы Сименс-Шуккерт | Method of managing the workflow in absorption chillers |
| RU2125213C1 (en) * | 1993-06-15 | 1999-01-20 | Филлипс Инджиниринг Ко. | Generator-tyre absorption heat exchange apparatus for transfer of heat and method of operating it in thermal pump |
| EP1043551A2 (en) * | 1999-04-06 | 2000-10-11 | Mayekawa Mfg Co.Ltd. | Vapor jet refrigerating and heat pumping apparatus for a ship |
| WO2009070728A1 (en) * | 2007-11-27 | 2009-06-04 | The Curators Of The University Of Missouri | Thermally driven heat pump for heating and cooling |
| IL248315A (en) * | 2016-10-10 | 2017-10-31 | Kor Az | Absorption refrigerating machine with a working solution of lithium bromide/methanol |
-
2018
- 2018-07-12 RU RU2018125681A patent/RU2690896C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU12997A1 (en) * | 1925-02-12 | 1930-03-31 | Заводы Сименс-Шуккерт | Method of managing the workflow in absorption chillers |
| RU2125213C1 (en) * | 1993-06-15 | 1999-01-20 | Филлипс Инджиниринг Ко. | Generator-tyre absorption heat exchange apparatus for transfer of heat and method of operating it in thermal pump |
| EP1043551A2 (en) * | 1999-04-06 | 2000-10-11 | Mayekawa Mfg Co.Ltd. | Vapor jet refrigerating and heat pumping apparatus for a ship |
| WO2009070728A1 (en) * | 2007-11-27 | 2009-06-04 | The Curators Of The University Of Missouri | Thermally driven heat pump for heating and cooling |
| IL248315A (en) * | 2016-10-10 | 2017-10-31 | Kor Az | Absorption refrigerating machine with a working solution of lithium bromide/methanol |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2784763C1 (en) * | 2022-03-21 | 2022-11-29 | Илья Наумович Мирмов | Compact low temperature absorption refrigerator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109945565B (en) | Gas-liquid direct contact type fluidized ice preparation system | |
| CN206670134U (en) | Double low-temperature receiver plate-sheet-type evaporative condenser all-in-ones | |
| KR20120132035A (en) | Dual Heat Pump System Using Chiller | |
| EP0797648B1 (en) | Absorption cycle cooling and/or heating system | |
| CN201569202U (en) | Curtain falling type refrigeration controlling device for chiller | |
| EP0483161A1 (en) | Refrigeration and freezing plant. | |
| US3257817A (en) | Refrigeration apparatus and method | |
| CN115585578A (en) | Oil cooling system for refrigerating system and refrigerating system | |
| RU2690896C1 (en) | Low-temperature absorption cooling machine based on a solution of salt in alcohols | |
| JPH05296503A (en) | Ice heat storage device | |
| CN110762947A (en) | Air cooling device in low-pressure air separation system | |
| RU2784763C1 (en) | Compact low temperature absorption refrigerator | |
| CN117906301A (en) | Circulating water-free heat exchange circulating unit and refrigerating/heat pump system and operation method thereof | |
| CN113587498B (en) | Supercooling type efficient evaporative condenser | |
| CN214841826U (en) | Double-effect integrated refrigerating unit with natural cooling function | |
| CN205300062U (en) | Towards white system | |
| CN108870818B (en) | Water vapor energy heat pump system | |
| KR20110032860A (en) | An environment friendly refrigeration system using waste heat of a large-capacity compressor | |
| CN106091459A (en) | A kind of integral type refrigerating system unit | |
| CN221324733U (en) | High-precision cold and hot integrated machine | |
| CN105928320B (en) | Siloxanes removing means in a kind of cool-storage type biogas | |
| CN221825949U (en) | Variable-frequency energy-saving water chilling unit | |
| CN215809425U (en) | Overlapping refrigerating system of low-temperature refrigeration house | |
| JP3801232B2 (en) | Intake air cooling system for gas turbine | |
| CN114396373B (en) | Oil cooling subsystem for evaporative condenser |