Тепловой насос

(21 (22 085243/ 3.07.86 5,12.87 десский одильн ствен 23-06 Бюл; У 46технологическй промьппленноое объединени(71 инсти тут холПроиэводхолодма.Таубман, В.И.Са нзор, И.Э.Гитман кин,Н.М,Л тво ССС 00, 198 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АВТОРСКОМУ С кова(5) Изобретение позволяет повыситьэкономичность. Для этого линия 16нагретого теплоносителя, отходяцегоот конденсатора 3, подключена к второму контуру между вторым теплообменником-охладителем 14 и испарителем 6Линия нагрева 16 снабжена последовательно установленными накопительной емкостью 17, вентилем 20 и насосом 18. Такая конструкция обеспечивает концентрирование раствора вовтором контуре 7 методом вымораживания, при этом нагретый теплоносптельиэ установки не выводится и в контур 7 не поступает, а собирается вемкости 17. 1 ил.595992 113Изобретение относится к теплотехйике, в частности к тепловым насосам.Цель изобретения - повышение экономичности путем концентрирования раствора во втором контуре методом вымораживания.На чертеже представлена схема предлагаемого теплового насоса.Тепловой насос содержит первый циркуляционный контур 1, включающий компрессор 2, соединенные по тепло- носителю конденсатор 3 и форконден-сатор 4, дроссель 5 и испаритель 6, второй циркуляциочный контур 7 для раствора, включающий линию 8 ввода с вентилем 9, линию 10 вывода с вентилем 11 и последовательно установленные насос 12 с приводом 13 и второй теплообменник-охладитель 14, а также первый теплообменник-охлади- тель 15, линию 16 нагретого теплоносителя с накопительной емкостью.17, насосом 18, вентилями 9 и 20 и линию 21 охлаждаемого продукта, причем первый теплообменник-охладитель 15 предвключен по теплоносителю конденсатору 3 и последовательно соединен по линии 21 охлаждаемого продукта с вторым теплообменником-охладителем 14 второй циркуляционный контур 7 подключен к первому циркуляционному контуру 1 через испаритель б," а линия 16 нагретого теплоносителя соединяет конденсатор 3 с испарителем 6 через насос 18.Предлагаемый тепловой насос может работать в трех режимах: подогрев теплоносителя с одновременным концентрированием раствора вымораживанием - режим концентрирования, подогрев теплоносителя с одновременным охлаждением продукта (например, молока) - режим охлахдения, подогрев теплоносителя с одновременным концентрированием растворавымораживанием и охлаждением продукта - режим совместно охлаждения и концентрирования.В режимах концентрирования и совместного охлаждения и концентрирования работа теплового насоса включает два последовательно чередующихся периода: намораживания и плавления льда.В период намораживания сжатые пары хладагентав первом циркуляционном контуре 1 подаются компрессо 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ром 2 в форконденсатор 4 и затем вконценсатор 3. Отсюда хладагент через дроссель 5 поступает в.испаритель б и затем вновь в компрессор 2.Теплоноситель незначительно нагревается в первом теплообменнике-охладителе 15 за счет теплообмена с окружающей средой и поступает в конденсатор 3Нагретый теплоноситель из конденсатора 3 разделяется на два потока: один направляется в форконденсатор 4, а другой - в накопительную емкость 17. Вентили 19 и 20 на линии 16 нагретого теплоносителя при этом закрыты так, что нагретый тепло- носитель из установки не выводится и во второй циркуляционный контур 7 не поступает, а собирается в емкости 17. Горячий теплоноситель из форконденсатора отводится потребителю. Одновременно по линии 8 ввода через вентиль 9 во второй циркуляционный контур 7 Подается концентрированный раствор (опресняемая соленая вода). Насосом 12 с приводом 13 раствор подается через второй теплообменник-охладитель 14 в испаритель 6. Здесь при охлаждении раствора на теплопередающей поверхности вымораживается лед, а незамороженный раствор сливается из испарителя 6, отводится из установки через вентиль 11 по линии 10 вывода. После накопления в испарителе б необходимого количества льда период намораживания заканчивается и начинается период плавления льда, При этом выключается компрессор 2, прекращается подача теплоносителя в первый теплообменник-охладитель 15 и, следовательно в конденсатор 3 и форконденсатор 4, а также закрывается вентиль 9 на линии 8 ввода во второй циркуляционный контур 7. Вентиль 20 открывается, и нагретый теплоноситель из емкости 17 через насос 18 поступает в испаритель б.Вместе с расплавленным льдом вода, пройдя через насос 12 и второй теплообменник-охладитель 14, выводится из контура через вентиль 11 по линии 10 вывода. После расплавления всего льда в испарителе 6 вентиль 20 закрывается, компрессор 2 включается и вновь начинается период намораживания.В режиме подогрева воды с одновременным концентрированием раствора вымораживанием и охлаждением продукта тепловой насос работает так же,Составитель Е.ВиноградовТехред М.Ходанич Корректор Н.Король Редактор А.Огар Заказ 6142/41 Тираж 476 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,ч 3 13595 как в режиме концентрирования. При этом охлажденный продукт подается во второй теплообменцик-охладитель 14 по линии 21. Таким образом, в период намораживания продукт охлаждается циркулирующим раствором, а в период плавления - холодным теплоносителем, поступающим из испарителя 6 в первый теплообменник-охладитель 14 через 10 насос 12 с приводом 13. Нагретый теплоноситель после теплообменникаохладителя 14 выводится из контура через вентиль 11 по линии 10 вывода,В режиме охлаждения первый цирку ляционный контур 1 работает так же, как в режиме концентрирования в период намораживания.Охлаждаемый продукт подается по линии 20 сначала в первый теплообмен ник-охладитель 15, где охлаждается теплоносителем, подогревая его перед подачей в конденсатор 3, а затем поступает во второй теплообменник-охладитель 14. Здесь он охлаждается до необходимой температуры и выводится потребителю. Охлаждение продукта во втором теплообменнике-охладителе 4 производится раствором, циркулирующим во втором циркуляционном конту ре 7 с помощью насоса 12 с приводом 13. Этот раствор охлаждается в испарителе 6, затем нагревается во втором теплообменнике-охладителе 14 и возвращается для охлаждения в испа- Э ритель 6. При этом вентили 9,11 и 19 закрыты.Теплоноситель после первого теплообменника-охладителя 15 поступает в коня нсатор 3, а нагретый теплоноситель из конденсатора 3 1 астнчно поцается в форкапдепсатар 4 пля альнейшего нагрева и частично нын 1 тся нзустановки через вентц;ь 19, . орзчпйтеплоноситель нз форксн.",е натердается потребителю. Формула изобретения Тепловой насос, содержащий первый циркуляционный контур, включающий компрессор, последовательно соединенные по теплоносителю конденсатор и форконденсатор, дроссель и испаритель, .линию охлаждаемого продукта с последовательно установленными на ней двумя теплообменниками-охладителями, первый из которых установлен по тепло- носителю перед конденсатором, г:торой циркуляционный контур для раствора с насосом, в который включен второй теплообменник-охладитель, и линию нагретого теплоносителя, отходящего от конденсатора, причем контуры связаны между собой через испаритель, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности путем концентрирования раствора во втором контуре методом вымораживания, линия нагретого теплоносителя, отходящего от конденсатора, подключена к второму контуру между ягоры.; теплообменпиком-охладителем и иарнтслем и снабжена последовательно установленными накопительной емкостью, вентилем и своим насосом.