Способ получения холода и компрессионная холодильная установка для осуществления этого способа

Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл, 7253 1/ 2) Заявлено 08.04.75 (21) 2141068/ присоединением заявки3) Приоритет осударственный иомит Совета Министров ССС оо делам изобретенийи открытий(43) Опубликовано 15.03 78 Бюллетень1 (45) Дата опубликования описания Л.ОЗ,Я,3) 621 57 (088,8 72) Автор изобретения 1. Лавочни кий политехнический институт им. Берун(71) Заявител 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДА И КОМПРЕССИОННА Я ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА Изобретение относится к области холодильНой техники и может быть использовано, например, в пищевой и химической промышленностях.Известен способ получения холода с помощью двукомпонентной гетерогенной смеси низко- и высокотемпературных хладоагентов,например аммиака и фреона, путем полного выпаривания высокотемпературного и частичного низкотемпературного хладоагентов с образованием смеси паров, переохлаждения оставшейся части жидкого низкотемпературного хладоагента и использования ее в качестве хладоносителя низкотемпературного контура, отсасывания и сжатия смеси паров, их последующей конденсации, дросселирования полученной жидкости с подачей ее в хладоноситель 1.Недостатком известного способа является невозможность одновременного осуществления непосредственного и косвенного охлаждения на существенно отличающихся друг от друга температурных уровнях.С целью одновременного получения холода низких и высоких температур по предлагаемому способу после конденсации смесь жидких хладоагентов двукратно разделяют с получением фракции, богатой низкотемпературным хладоагентом, и чистого высокотемпературного хладоагента, часть которого направляют в высокотемпературный контур. Пары высокотемпературного хладоагента, образующиеся в процессе производства холода в высокотемператур ном контуре, направляют на переохлаждение смеси жидких хладоагентов в процессе их первичного разделения. Пары фракции. богатой низкотемпературным хладоагентом, образующиеся при производстве холода в низкотемпе О ратурном контуре направляют на переохлаждение смеси жидких хладоагентов в процессе их вторичного разделения.В компрессионной холодильной установке,содержащей компрессор, конденсатор с ресивером, дроссельный вентиль, контактный испаритель, довыпариватель высокотемпературного хладоагента и насос для циркуляции хладоносителя, в линию связи конденсатора с ре-.сивером последовательно включены два сосуда со змеевиками внутри, а к линии связи дроссельного вентиля с ресивером подключен дополнительный ресивер, соединенный с внутренним объемом второго сосуда и через дополнительный дроссельный вентиль с приоорами охлаждения высокотемпературного контура. Приборы охлаждения высокотемпературного кон тура на выходе подключены через змеевик пер59790 Формула изобретения 50 55 60 вого сосуда к всасывающей стороне компрессора. Паровые пространства испарителя и довыпаривателя соединены через змеевик второго сосуда с всасывающей стороной компрессора.На чертеже схематично показана компрессорно-холодильная установка, реализующая способ,Компрессорно-холодильная установка содержит компрессор 1, соединенный нагнетательным трубопроводом 2 с конденсатором 3. Последний соединен сливным трубопроводом 4 с колонной 5 грубого разделения, оснащенной емкостным регулятором уровня фаз 6 с исполнительными механизмами открытия и закрытия 7 - 10 и теплообменником 11. Колонна 5 трубопроводами 12 и 13 через исполнительные механизмы 9 и 10 и магистральный трубопровод 14 соединена с колонной 15 тонкого разделения, которая оснащена емкостным регулятором уровня фаз 16 с исполнительными механизмами 17 - 20 и теплообменником 21. Колонны 5 и 15 трубопроводами 22 - 25 и магистральным сливным трубопроводом .26 соединены с ресивером 27. Колонна 15 трубопроводами 28 и 29 и магистральным трубопроводом 30 соединена с ресивером 31. Ресиверы 27 и 31 через коллекторы 32 и 33 с одной стороны соединены через магистральный трубопровод 34 и дроссельный вентиль 35 с испарительной частью контактного испарителя 36, с другой стороны соединены через магистральный. трубопровод 37 и дроссельный вентиль 38 с охлаждаемым устройством 39. Исчерпывающая часть контактного испарителя 36 соединена трубопроводом 40 через исполнительный механизм регулятора уровня 41 с обогреваемым объемом 42 довыпаривателя 43, соединенного с насосом 44. Насос 44 через нагнетательный трубопровод 45 соединен с охлаждаемым устройством 46, Последнее через трубопровод 47 и змеевик 48, расположенный в довыпаривателе 43, соединено с распределительным устройством 49. Обогреваемый объем 42 и испарительная часть контактного испарителя 36 трубопроводами 50 и 51 соединены с отводящим магистральным трубопроводом 52. Последний соединен со входом в теплообменник 2 и через дроссельный вентиль 53 с магистральным трубопроводом 37. Отводящая сторона охлаждаемого устройства 39 соединена через магистральный трубопровод 54 со входом в теплообменник 11. Магистральный трубопровод 55 соединен с теплообменниками 11 и 21 и с всасывающей стороной компрессора 1. Уравнительные паровые линии на чертеже не показаны.. При работе установки в режиме полной конденсации компрессор 1 нагнетает пары смеси аммиака и фреонав конденсатор 3, из которого жидкая смесь по трубопроводу 4 поступает в колонну 5. Емкостной регулятор уровня фаз 6 регулирует слив соответствующих фракций подачей сигнала на открытие исполнительными механизмами 7 и 9 сливных трубопроводов 22 и 13. Фракция, богатая аммиаком, поступает из разделительной колонны 5 по труоопроводам 22 и 26 в ресивер 27. Фракция, богатая фреоном, поступает по трубопроводу 13 в колонну 15, из которой практически 1 О 15 го 25 30 М 40 45 14чистый аммиак направляют по трубопроводам 24 и 26 в ресивер 27, а практически чистый фреонпо трубопроводам 29 и 30 в ресивер 31. В трубопровод 34 направляют часть фреонаиз ресивера 31 и аммиак из ресивера 27, смесь которых подают в испарительную часть испарителя 36. Сюда же подают избыток аммиака, выбранного в качестве хладоносителя, Оставшуюся часть фреонаиз ресивера 31 направляют по трубопроводу 37 в охлаждаемое устройство 39. В результате кипения смеси в испарителе 36 аммиак переохлаждается и его направляют через трубопровод 40 в ды. лпариватель 43 и далее с помощью насоса 44 в охлаждаемое устройство 46, из которого нагретый аммиак возвращают в контактный испаритель 36 через змеевик 48. Пары, образовавшиеся в довыпаривателе 43 и испарителе 36, смешивают в трубопроводе 52 и направляют в теплообменник 21 для переохлаждения смеси жидких хладоагентов в колонне 15 Стабилизацию температуры в колонне 15 ооеспечивают подачеи части жидкого фреонаиз трубопровода 37 в трубопровод 52. Пары фреонаиз охлаждаемого устройства 39 направляют через трубопровод 54 в теплообменник 11 для переохлаждения смеси жидких хладоагентов в колонне 5. Пары из теплообменников 11 и 21 смешивают в трубопроводе 55 и направляют в компрессор 1. Затем цикл повторяют. Технико-экономическая эффективность заключается в снижении энергозатрат на получение единицы холода, а также в повышении эксплуатационной надежности и долговечности узлов холодильной установки. 1. Способ получения холода с помощью двухкомпонентной гетерогенной смеси низко- и высокотемпературных хладоагентов, например аммиака и фреона, путем полного выпаривания высокотемпературного и частичного низкотемпературного хладоагентов с образованием смеси паров, переохлаждения оставшейся части жидкого низкотемпературного хладоагента и использования ее в качестве хладоносителя низкотемпературного контура, отсасывания и сжатия смеси паров, их последующей конденсации и дросселирования полученной жидкости с подачей ее в хладоноситель отличающийся тем, что, с целью одновременного получения холода низких и высоких температур, после конденсации смесь жидких хладоагентов двукратно разделяют с получением фракции, богатой низкотемпературным хладоагентом, и чистого высокотемпературного хладоагента, часть которого направляют в высокотемпературный контур. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пары высокотемпературного хладоагента, образующиеся в процессе производства холода в вь 1 сокотемпературном контуре, направляют на переохлаждение смеси жидких хладоагентов в процессе их первичного разделения.597901 Составитель Т. Савехред О. Луговаяираж 666 а Корректор А. Гриценко Подписное дактор Пирин каз 1196/30 11 НИИПИ Государственнпо делам13035, Москва,Филиал ППП Пате ого комитета Соизобретений иЖ, Раушскнт, г. Ужгоро вета Министровоткрытийая наб., д. 4/5ул. Проектная, 4 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пары фракции, богатой низкотемпературным хладоагентом, образующиеся при производстве холода в низкотемпературном контуре, направляют на переохлаждение смеси жидких хладоагентов в процессе их вторичного разделения,4. Компрессионная холодильная установка для получения холода способом по п. 1, содержащая компрессор, конденсатор с ресивером, дроссельный вентиль, контактный испаритель, довыпариватель высокотемпературного хладоагента и насос для циркуляции хладоносителя, отличающаяся.тем, что в линию связи конденсатора с ресивером последовательно включены два сосуда со змеевиками внутри, а к линии связи дроссельного вентиля с ресивером подключен дополнительный ресивер, соединенный с внутренним объемом второго сосуда и через дополнительный дроссельныи вентиль с приборами охлаждения высокотемпературного контура.5. Установка по п. 4, отличающаяся тем,что приборы охлаждения высокотемпературного контура на выходе подключены через змеевик первого сосуда к всасывающей стороне компрессора.6. Установка по п. 4, отличающаяся тем,что паровые пространства испарителя и довы паривателя соединены через змеевик второгососуда с всасывающей стороной компрессора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР5 1 148 1,кл. Г 25 В 1/00, 1974.