Способ получения холода

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) 111) 401237 15 П 41 25 В 9 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Ффффф ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДА(57) Изобретение относится к криогеннойтехнике и м.б. использовано в холодильныхустановках, работающих на смесях хладагентов. Цель изобретения - снижение удельных энергозатрат при производстве холодана т-рном уровне ниже 20 К и давлении смесив прямом потоке ниже 2,0 МПа. Для этого в поток низкокипящего хладагента после сепарации вводят порошкообразный адсорбент, обладающий избирательной способностью к поглощению высококипящих хладагентов, и в эжекторе 11 в потоке полученной смеси ведут адсорбцию высококипящих хладагентов. По окончании адсорбции адсорбент выделяют из смеси в сепараторе 12 и производят десорбцию из него высококипящих хладагентов, которые затем дросселируют и направляют в обратный поток. Адсорбцию ведут при охлаждении смеси в теплообменнике 7 путем теплообмена с обратным потоком. Десорбцию высококипящих хладагентов ведут при т-ре окружающей среды, 2 з.п. ф-лы,ил.Формула изобретения Изобретение относится к криогенной технике, конкретнее к холодильным установкам, работающим на смесях хладагентов,Цель изобретения - снижение удельных энергозатрат при производстве холода на температурном уровне ниже 20 К и при давлении смеси в прямом потоке ниже 2,0 МПа.На чертеже приведена принципиальная схема дроссельной холодильной установки, реализующей предлагаемый способ получения холода. Дроссельная холодильная установка состоит из компрессора 1 и гидравлически присоединенного к нему линиями связи прямого и обратного потоков каскадного дроссельного охладителя 2, содержащего ступени предварительного охлаждения 3 и основного охлаждения 4.Ступень 3 предварительного охлаждения снабжена последовательно включенными по ходу прямого потока многопоточным регенеративным теплообмепником 5, сепаратором 6, многопоточным регенеративным теплообменником 7, теплообменником 8 нагрузки и подключенным гидравлически к жидкостному пространству сепаратора 6 через механический фильтр 9 дроссель 10. Паровое пространство сепаратора 6 подключено к входу активного сопла эжектора 11, выход которого гидравлически соединен через многопоточный регенеративный теплообмеццик 7 к выходу сепаратора 2, паровое пространство которого гидравлически соединено через теплообменник 8 нагрузки с входом прямого потока ступени 4 основного охлаждения, а пространство, заполненное ядсорбентом, через многопоточные регенеративные теплообменники 7 и 5 и нагреватель 13к входу сепаратора 4. газовое пространство которого гидравлически присоединено к дросселю 15, а пространство, заполненное адсорбентом, - к эжектору 11. Выходы дросселей 10 и 5 гидравлически присоединены линией 16 обратного потока к всасыванию компрессора 1.Ступень 4 основного охлаждения снабжена включенными последовательно по ходу прямого потока регенеративнь 1 м теплообменником 17, механическим фильтром 18, дросселем 19 и теплообменником 20 нагрузки.Дроссельная холодильная установка работает следующим образом.Смесь высоко- и низкокипящих хладагентов сжимают в компрессоре 1 и охлаждают с частичной конденсацией высококипящих хладагентов в регенеративном теплообменнике 5 ступени 3 предварительного охлаждения, подают в сепаратор 6, где ее делят на паровую и жидкую фазы.Жидкую фазу, обогащенную высококипящими хладагентами, охлаждают в многопоточных теплообменниках 7 и 8 и через фильтр 9 подают в дроссель 10, где ее изоэнтальпийно расширяют, охлаждают паровую фазу и после регенеративного теп 1 О 5 20 25 30 35 40 45 лообмена выводят в линию 16 обратного потока.Паровую фазу, обогащенную низкокипящими хладагентами подают на вход активного сопла эжектора 11, в котором она смешивается с адсорбентом, например активированным углем. В результате высококипящие хладагенты, присутствующие в паровой фазе, им адсорбируются, и, следовательно, их концентрация уменьшается. Образовавшуюся механическую смесь охлаждают в регенеративном теплообменцике 7, что приводит к более глубокой очистке низкокипящих хладагентов от высококипяших, разделяют на адсорбецт и пар в сепараторе 12, из которого паровую фазу направляют на вход ступени 4 основного охлаждения, а адсорбент через многопоточные регенеративные теплообменники 7 и 5 и нагреватель 13 - в сепаратор 14.Повышение в теплообменниках 7 и 5 температуры адсорбента сопровождается процессом десорбции. Поэтому на вход сепаратора 14 подают уже механическую смесь адсорбента с десорбированными высококипящими хладагентами. В нем эту механическую смесь разделяют на адсорбент и десорбированные высококипящие хладагенты, Лдсорбент охлаждают в теплообменнике 7 и подают на вход камеры смешения эжектора 11, в которой его вновь смешивают с паровой фазой, отведенной из сепаратора 6, а десорби рова нные высококипящие хлад- агенты выводят через регенеративный теплообменник 5 и дроссель 5 в линию 16 обратного потока, причем производимый при этом холод используют для охлаждения прямых потоков.Паровая фаза, отбираемая из сепаратора 12, является рабочим зрелом основной ступени охлаждения и представляет собой в основном смесь низкокипящих хладагентов. Ее охлаждают в регенеративном теплообменнике 17 и через фильтр 18 подают в дроссель 19, где изоэнтальпийно расширяют и направляют через теплообменцик 20 нагрузки. После снятия тепловой нагрузки и регенеративцого теплообмена ее в водят в линию связи обратного потока ступени 3 предварительного охлаждения. 1. Способ получения холода в каскадном дроссельном цикле путем сжатия смеси высоко- и низкокипяших хладагентов, охлаждения смеси обратным потоком с частичной конденсацией высококипящих компонентов, сепарации смеси, изоэнтальпийного расширения высококипящих хладагентов с охлаждением низкокипящего хладагента, который затем направляют в следующую ступень охлаждения, отличающийся тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат при производстве холода на температурном уровне ниже 20 К и давлении смеси в пря.1401237 Составитель И. ТайдаковРедактор И. Горная Техред И. Верес Корректор Г. РешетникЗаказ 2531/36 Тираж 482 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д 415Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Г 1 роектная, 4 мом потоке ниже 2,0 МПа, в поток низко- кипящего хладагента после сепарации вводят порошкообразный адсорбент, обладающий избирательной способностью к поглощению высококипящих хладагентов, и в потоке полученной смеси ведут адсорбцию высококипящих хладагентов, по окончании которой адсорбент выделяют из смеси и производят десорбцию из него высококипящих хладагентов, которые затем дросселируют и направляют в обратный поток. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что, с целью более полного извлечения высококипящих хладагентов, адсорбцию ведут при охлаждении смеси путем тепло обмена с обратным потоком. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения количества адсорбента, десорбцию высококипящих хладагентов по крайней мере частично ведут при температуре окружающей среды.