Резорбционная теплопреобразовательная установка

(5 ЛОПРЕОБРАЗОВА Рис ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС пО делАм изОБРетений и ОткРы,575,3(088,8)апК К,. НапсЬыс 11 йег Ка 1 гегВй.7.Вег 1 гп; Брг 1 п 8 ег Чег 1 ад7-19нфельд Л, М Ткаче машины и аппариздат, 1960, с6 4) РЕЗОРБЦИОННАЯ ТЕПТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА(57) Изобретение относится к теплоизомерующим устройствам,а именно к резорбционным теплопреобразовательным установкам и может быть использовано в тепловых насосах, холодильных машинах или термотрансформаторах (ТТ), работающих на смеси аммиак-вода. Цель изобретения - повьппение эксплуатационной надежности установки. Для этого датчики давления и температуры попарно установлены во всех магистралях парообразного хладагента и линиях раствора. В линии 43 расхода установлен регулирующий вентиль (РВ) 44. Расходомер установлен в тепловом насосе 38 и холодильной машине на магистрали 41, соединяющей ветви 35 высокого давления, а в ТТ - на магистрали 42, соединяющей ветви 36 низкого давленияЦентральный компьютер 45 электрически связан с датчиками давлений и температуры расходомером и РВ 44, Лля ликвидации разбаланса масс, возникающего от наличия раз% ности концентраций установки, служит линия 43 раствора, Перепуск необходимого количества раствора обеспечивает РВ 44, которым управляет компьютер 45, Компьютер получает инфор- В мацию о концентрациях и о массовом расходе через магистраль 42 и формирует сигнал к РВ 44. Таким образом, путем управления расходом раствора компенсируются различия в количествах и концентрациях и обеспечивает- М ся непрерывная работа в ТТ. 2 ил. 3ЬР13478Изобретение относится к тепло- использующим устройствам, а именно к резорбционным теплопреобраэовательным установкам, и может быть использовано в тепловых насосах, холодильных машинах или термотрансформаторах, работающих на смеси аммиак- вода.Цель изобретения - повышение экс. 1 О плуатационной надежности установки,На фиг. 1 представлена схема резорбционной теплопреобразовательной установки, работающей как тепловой насос или холодильная машина, на 15 фиг. 2 - схема резорбционной тепло- преобразовательной установки, работающей как термотрансформатор.Установка, работающая в качестве теплового насоса или холодильной ма, 20 шины (фиг, 1), содержит первый контур 1 циркуляции раствора с ветвями высокого 2 и низкого 3 давления, куда включены дегаэатор 4, насос 5, ресорбер 6 и дроссель 7, второй кон тур 8 циркуляции раствора со своими ветвями высокого 9 и низкого 10 давлений, куда включены абсорбер 11. насос 12, десорбер 13 и дроссель 14, Кроме того, установка содержит ма гистрали 15 и 16 парообразного хлад- агента, линию 17 раствора с регулирующим вентилем 18, центральный компьютер 19, датчики 20-22 давления, датчики 23-25 температур расходо мер 26.Установка, работающая в качестве термотрансформатора (фиг. 2), содержит первый контур 27 циркуляции раствора с ветвями высокого 28 и низкого 29 давлениякуда включены абсорбер 30 низкого давления, насос 31, дегаэатор 32 высокого давления и дроссель 33, второй контур 34 циркуляции раствора с ветвями высокого 35 и низкого 36 давления, куда входят отделитель 37 газа, насос 38, ресорбер 39 высокого давления и дрос: сель 40. Кроме того, установка содержит магистрали 41 и 42 парообразного хладагента, линию 43 расхода с регулирующим вентилем 44 и центральный компьютер 45.Резорбционная теплопреобразовательная установка в качестве теплового насоса или холодильной машины (фиг.1) работает следующим образом.Энергия, имеющаяся на более низком температурном уровне Ср, подво 72дится к дегазатору 4, включенному вконтур 1 циркуляции раствора, гдепроисходит выпаривание аммиака иэсмеси, Аммиак в количестве Х приконцентрацииПЕ через магистраль15 парообраэного хладагента направляется в абсорбер 11 и там поглощаетсяраствором контура 8 с отдачей энергиина требуемом (более высоком) температурном уровнеПри этом концентрация циркулирующего в контуре 8 раствора в абсорбере 11 соответственноповышается. Насос 14 повышает давление раствора и по ветви 9 высокогодавления подает его в десорбер 13,в котором аммиак (при подводе энергии с температурой С) вновь вьщеляется иэ раствора и через магистраль16 парообразного хладагента в количестве Е при концентрацииЭР следует в ресорбер 6,Оставшийся в десорбере 13 обедненный раствор расширяется в дросселе 12 и по ветви 10 низкого давлениявозвращается в абсорбер 11.В ресорбере 6 поступившие парыаммиака поглощаются раствором контура 1 с выделением энергии на температурном уровне с . Обогащенный таким образом раствор затем по ветви 2высокого давления направляется вдроссель 7, расширяется там и возвращается в дегазатор 4. После дегазатора 4 раствор с уменьшенной концентрацией повышает свое давление с помощью насоса 5 и по ветви 2 подаетсяк ресорберу 6,Такой цикл установки может лишьтогда поддерживаться непрерывно, когда кроме энергетического баланса реализуется также баланс масс хладагента с обеспечением его концентрацийсоответственно давлениям в дегаэаторе 4, абсорбере 11, десорбере 13 иресорбере 6,Поскольку на выходе из десорбера13 отсутствует ректификационная колонна, концентрацияПП аммиака вмагистрали 16, как правило, становится ниже концентрацииПЕ в магистрали 15, что приводит к разбалансумасс, Это обстоятельство устраняетсяналичием на стороне низкого давлениялинии 17 раствора с регулирующим венРтилем 18, управление которым осуществляется от центрального компьютера 19. Последний получает текущуюинформацию о концентрациях т,Ю, ПЕ7872 10 15 20 5 30 40 з 134и аЕ по показаниям датчиков 20-22давления и датчиков 23-25 температуры, а также о массоном расходе 2 парообразного хладагента через магистраль 16 с помощью расходомера 26(сопла Вентури или диафрагмы),Компьютер 19 формирует сигнал,который приводит в действие вентиль18, в результате чего слабый растворрасходом У направляется из дегазатора 4 в абсорбер 11, непрерывно поддерживая требуемый баланс масс.Резорбционная теплопреобразовательная установка в качестве термотрансформатора (фиг. 2) работает следующим образом.Энергия на среднем температурномуровне г., подводится к дегазатору 32в контуре 27, отчего из раствора выделяется хладагент (аммиак) и с расходом Х и концентрацией ПН по магистрали 41 направляется в ресорбер39 высокого давления в контуре 34,Обедненный раствор после дегазатора32 расширяется в дросселе 33 и поветви 29 следует в абсорбер 30 низкого давления и там поглощает парыхладагента из отделителя 37 газа наболее низком температурном уровне Т,Раствор, циркулирующий в контуре34 после отделителя 37 газа, насосом38 направляется в ресорбер 39 высокого давления, где происходит поглощение паров хладагента (аммиака),вьделившихся в дегазаторе 32. Приэтом вьделяется энергия на самом высоком (требуемом) температурном уров-.не С. Затем образовавшийся крепкийраствор дросселируется до низкогодавления в дросселе 40 и следует вотделитель 37 газа.Как и в первом случае, вследствиеотсутствия ректификационной колонныимеет место неравенство концентрацииЭН аммиака в магистрали 41 и концентрации М аммиака в магистрали42, отчего становится невозможнойреализация цикла термотрансформатора,Для ликвидации разбаланса масс, возникающего от наличия разности указанных концентраций установка содержит линию 43 раствора для перепуска последнего концентрацией аЕ расходом У из контура 27 в контур 34 на стороне высокого давления. Перепуск необходимого количества раствора обеспечинается регулирующим вентилем 44, который управляется центральным компьютером 45,Последний получает информацию о концентрацияхПН, РИ иаЕ и о массовом расходе 2 через магистраль 42 (аналогично случаю работы установи в качестве теплового насоса или олодильной машины) и формирует сигал к вентилю 44, Таким образом, пуем управления расходом У через линию 43 компенсируются различия в количествах и концентрациях в контурах 27 и 34, и, следовательно, обеспечивается непрерывная работа термоТрансформатора,Предлагаемая термопреобразовательная установка имеет более высо-. кую эксплуатационную надежность вследствие автоматического соблюдения балансов масс и концентраций раствора и хладагента в процессе работы,Формула изобретения Резорбционная теппопреобразовательная установка, работающая как тепловой насос, холодильная машина или термотрансформатор на двухкомпонентном рабочем теле, состоящем из хладагента и абсорбента, преимущестненнона смеси аммиак - вода, содержащаядва контура циркуляции раствора светвями высокого и низкого давления,причем в тепловом насосе и холодильной машине ветви высокого давлениякаждого контура соединены между собой магистралью пдрообразного хладагента, ветви низкого давления своеР магистралью парообразного хладагента и параллельно включенной линией раствора, а в термотрансформаторе ветви высокого давления соединены 45магистралью парообразного хладагента и параллельно включенной линией раствора, а ветви низкого давления своей магистралью парообразного хлад агента, причем все магистрали и линии служат для выравнивания баланса масс парообразного хладагента, протекающего между обоими контурами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, она дополнительно содержит датчики давления и температуры, попарно установленные во всех магистралях парообразного хладагента илиниях раствора, регулирующий вентиль,РтР Редактор А.Козориз Техред М,Дидык,орректор Л,Пилипенк 5130/53 Тираж 475 По ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ дписно ака оектная, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор 51347872установленный в линиях раствора, рас. ли парообраэного хладагента, соедиходомер, установленный в тепловом няющей ветви низкого давления, и насосе и холодильной машине на маги- центральный компьютер, электрически страли парообразного хладагента сое связанный с датчиками давления и тем 5диняющей ветви высокого давления, а пературы, расходомером и регулирую- и термотрансформаторе - на .магистра- щим вентилем.