Способ трансформации тепла при опреснении и концентрировании растворов вымораживанием и комбинированный тепловой насос

:г5 Е БРЕ 1 О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1359592, кл. Е 25 В 9/00, 1986.(54) СПОСОБ ТРАНСФОРМАЦИИ ТЕПЛА .ПРИ ОПРЕСНЕНИИ И КОНЦЕНТРИРОВАНИИ РАСТВОРОВ ВЫМОРАЖИВАНИЕМ ИКОМБИНИРОВАННЫЙ ТЕПЛОВОЙ НАСОС(57) Изобретение относится к холодильнойтехнике. Цель изобретения - повышение зффективности трансформации тепла при различных длительностях процессоввымораживания и плавления льда. Для зтого тепловои насос снабжен не менее чем двумя дополнительными теплообменникамииспарителями 7 и 8, включенными параллельно основному теплообменнику-испарителю 6 посредством переключателей 9 - 16, которые установлены в контурах 1, 17 и 22 соответственно хлэдагента, раствора и теплоносителя. Процессы вымораживания и плавления производят со сдвигом во времени относительно друг друга, причем величина сдвига определяется как частное отделения времени одного полного цикла на сумму числителя и знаменателя простой дроби, образованной из соотношения длительностей процессов вымораживания и плавления. 2 с.п, и 1 з.п, ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к способам и устройс вэм для трансформации тепла с одновременным опреснением и концентрированием жидких растворов вымораживанием, в частности к комбинированным тепловым насосам.Цель изобретения - повышение эффективности при различных длительностях процессов вымораживания и плавления льда путем обеспечения непрерывности по каждому из них во времени, а также стабилизации во времени заданных количеств составляющих потоков и повышение экономичности путем исключения простоев теплообменников-испарителей.Нэ чертеже представлена схема комбинированного теплового насоса, при помощи которого осуществляют предлагаемый способ трансформации тепла при опреснении и концентрировании растворов вымораживанием,Тепловой насос содержит циркуляционный контур 1 хладагента, включающий компрессор 2, форконденсатор 3, конденсатор 4, дроссель 5 и теплообмен ники-испарители 6-8, которые параллельно включены в контур 1 при помощи переключателей 9 и 10, Во входах и выходах по раствору теплообменников-испарителей 6-8 установлены переключатели 11 - 16, Циркуляционный контур 17 концентрируемого раствора образован указанными переключателями потока и насосом 18 раствора, который сообщен емкостью 19, первым теплообменником-охлэдителем 20 и линией 21 вывода сконцентрированного раствора, Циркуляционный контур 22 теплоносителя воды) образован переключателями 11 - 16, последовательно соединенными по воде насосом 23 воды, вторым теплообменником-охлэдителем 24 и конденсатором 4.Подпитка контура 22 внешней водой может осуществляться по линии 25 внешней воды через накопительную емкость 26, Линия 27 охлэждаемого исходного раствора образована последовательно соединенными по нему теплообменниками-охладителями 24 и 20 и накопительной емкостью 19, Тепловой насос имеет также линии 28 и 29 вывода нагретой воды потребителю, а также снабжены переключателями 30 и 31 и вентилями 32 -39 для ввода, вывода и перекрытия соответствующих потоков жидкости. Переключатели 9 - 16, 30 и 31 выполнены в виде трехходовых кранов. Фордоконденсатор 3 может охлаждаться с помощью вентилятора 40,Тепловой насос работает следующим образом,Предвэригельно определяют необходимое число геплообмен ников-испарителей.Если, например соотношение времени вы мораживания и плавления составляет 2:1, то необходимое количество теплообменниковиспарителей равно трем. В этом случае в каждый момент времени процесс вымораживания идет в двух теплообменниках-испарителях, а процесс плавления - в одном, Компрессор 2 и оба насоса 18 и 23 работают непрерывно,Если, например, соотношение времени вымораживания и плавления дробное, например 1:0,6, то его представляем в виде дроби 5;3. В результате получаем необходимое минимальное число параллельно включенных во все три контура теплообменников-испари 510 телей, которое в данном случае будет равно восьми. В каждой фазе цикла процесс вымораживания будет осуществляться в пяти теплообменниках-испарителях, а процесс плавления - в трех,20 Таким образом, в тепловом насосе осуществляется многофазный (по числу теплообменников-испарителей) цикл с непрерывным и одновременным вымораживанием и плавлением льда. 25 1, Способ трансформации тепла при опреснении и концентрировании растворов вымораживанием, включающий подачу и первое охлаждение исходного раствора, первый нагрев потока теплоносителя при первом охлаждении исходного раствора, второй нагрев потока теплоносителя при охлаждении и конденсации предварительно сжатого хладагента, дросселирование хладагента, процесс вымораживания, включающий второе охлаждение раствора и вымораживание из него льда при испарении хладагента, отделение части потока теплоносителя и охлаждение этой части при плавлении льда, процесс плавления льда указанной частью потока теплоносителя, вывод сконцентрированного раствора и оставшейся части теплоносителя потребителю, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности при рээличных длительностях процессов вымораживания и плавления льда путем обеспечения непрерывности по каждому из них по времени, поток хладагента перед испарением и упомянутую отделенную часть потока теплоносителя перед плавлением разделяют каждый на заданные количества составляющих потоков и впоследствии соединяют их соответственно в единые потоки, а процессы вымораживания и плавления в составляющих потоках производят со сдвигом во времени относительно друг друга, причем величины сдвигов процессов во времени оп 30 35 40 45 50 55 Формула изобретения1695073 Составитель В,ДобротворцевТехред М.Моргентал Корректор С.Черни Редактор Ю,Середа Заказ 4151 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 ределяют как частное от деления времени одного полного цикла на сумму числителя и знаменателя простой дроби, образованной из соотношения длительностей процессов вымораживания и плавления.2. Способ по п,1, отл и ча ю щий с я тем, что, с целью стабилизации по времени заданных количеств составляющих потоков, заданное количество составляющих потоков хладагента и заданное количество составляющих потоков теплоносителя равны соответственно числителю и знаменателю упомянутой простой дроби,3, Комбинированный тепловой насос, содержащий первый циркуляционный контур хладагента, включающий компрессор, конденсатор, форконденсатор, дроссель и теплообменник-испаритель, второй циркуляционный контур раствора, включающий насос раствора, третий циркуляционный контур теплоносителя, включающий насос теплоносителя, первый теплообменник-охладитель и упомянутый конденсатор, причем все три контура связаны параллельно между собой через теплообменник-испари тель, а также переключатели потоков,линию охлаждения исходного раствора с последовательно установленными в ней упомянутым первым, а также вторым теплообменником-охладителем, линии вывода 10 сконцентрированного раствора и нагретоготеплоносителя потребителю, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности путем исключения простоев теплообменников-испарителей при различ ных длительностях процессов вымораживания льда и его плавления тепловой насос снабжен не менее чем двумя дополнительными теплообменниками-испарителями, включенными параллельно основному во 20 все три контура посредством дополнительных переключателей потоков.