Парокомпрессионная холодильная установка

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использова.но в различных отраслях промышленности, где в технологическом процессе требуется захолаживание.Известна парокомпрессионная холодильная установка, содержащая ком. прессор, конденсатор, расширительноеустройство, испаритель, насос и потребитель холода.Однако такая установка характеризуется сложностью изготовления, низкой эксплуатационной надежностью и,относительно невысокой холодопроизводительностью.Известна также парокомпрессионнаяхолодильная установка, содержащаякомпрессор и конденсатор в виде охлаждаемой тупиковой вихревой трубы,сотцювой ввод которой подключен к выходу из компрессора, а ее выход соединен через дроссель с испарителем.Однако конструктйвное. выполнениевихревой трубы в этой установке и 25ее расположение в схеме установки непозволяют использовать все характерные особенности газодинамики потоковв вихревой трубе, что снижает энер-гетическую эффективность установки.в целом,Цель изобретения - повышение энергетической эффективности путем ис".пользования эжекционных свойств вихревой трубы.Поставленная цель достигаетсятем, что в парокомпрессионной холодильной установке, содержащей компрессор и конденсатор в виде охлаж"даемой тупиковой вихревой трубы, сопловой ввод которой подключен .к выходу из компрессора, а ее выход соединен через дроссель с испарителем,дополнительно установлен после компрессора форконденсатор, а выход из 45:вихревой трубы выполнен в виде кольцевой щели в стенках ее корпуса в,зоне выходного торца и снабжен сепа.рационной камерой, жидкостная полостькоторой подключена к дросселю, а па:ровая полость - к входу в компрессор,причем выходной торец снабжен двумя:;осевыми коаксиальными каналами, внеш,ний из которых сообщен с паровой по-;конического канала не превышает 0,3от диаметра вихревой трубы в сечении размещения соплового ввода, а диаметр нижнего и верхнего основанийвнешнего канала составляет 0,25-0,35и 0,75-0,85 от диаметра вихревойтрубы в том же сечении.На фиг. 1 представлена .схема парокомпрессионной холодильной уотановки; на фиг, 2 - вихревая труба;на фиг. 3 - сечение д-А на фиг. 2.Установка содержит компрессор 1,выход которого через форконденсатор2 подключен к сопловому вводу вихревой трубы 3, а вход соединен с паровой полостью 1 сепарационной камеры5, .жидкостная полость 6 которой через дроссель 7 подключена к испарителю 8. Выход вихревой трубы 3 выполнен в виде кольцевой щели 9 встенках ее корпуса,в зоне выходноготорца, который снабжен двумя осевыми коаксиальными каналами 10 и 11,внешний из которых сообщен с паровойполостью 4 сепарационной камеры 5, авнутренний подключен к выходу из испарителя 8. Вихревая труба 3 снабжена развихрителем 12, соплом-завихрителем 13 и рубашкой 1 Й охлаждениядля охлаждения камеры 15 энергетического разделения. К испарителю 8подключен циркуляционный контур с насосом 16 и охлаждаемым объектом 17.Диаметр внутреннего конического канала 11 не превышает 0,3 от диаметравихревой трубы 3 в сечении размещения ее соплового ввода, а диаметрынижнего и верхнего оснований внешнего конического канала 10 составляют0,25-0,35 и 0,75-0,85 от диаметравихревой. трубы 3 в том же сечении,Установка работает следующим об,разом,Хладагент, в паровой фазе сжатыйв компрессоре 1, поступает в форконденсатор 2, где охлаждается до температуры кипения и частично или полностью конденсируется. Жидкость всостоянии кипения поступает черезсопловой ввод в сопло-эавихритель 13вихревой трубы 3, закручивается внем и подается внутрь камеры 15 энергетического разделения в виде интен,сивно закрученного вихревого потока,При этом периферийные слои, перемещающиеся от сопла-завихрителя 13 кразвихрителю 12, имеют существенноболее высокую температуру, а элемен;ты рабочего тела, расположенные вприосевых слоях и движущиеся от раз5 171096 , вихрителя 12 к выходному торцу вихревой трубы 3, имеют более понижен-,ную температуру. Охлажденная и сконденсировавшаяся жидкая Фаза хладагента через кольцевую щель 9 отбирается5вжидкостную полость 6 сепарацйонной .камеры 5, причем ее давление ещедостаточно высокое, так как она отобрана с периферийной области в зоне;,.примыкающей к соплу-завихрителю 13.Подогретые элементы хладагента, ос,-.вобожденные от жидкой Фракции и Пере.- мещающиеся от щели 9 к развихрителю12, ,ОхлажДдются жидкбстью, Циркули"рующей через .рубашку 14 охлажденияПаРовая фаза хладагента выводитсяцерез конический канал 1 О . в паровуюполость 4 сепарационной камеры 5 идалее на ВхОд В кОмпрессор 1. ПРиэтом давление: в паровой полости 4,.поддерживается несколько более высо-.ким, цем в испарителе 8, Это дости-гается тем, что выход испарителя 8соединен с коническим каналом 11:,. - 25через который осуществляется отсоспаровой Фазы в приосевую зону каме".ры 15 энергетического разделенияза счет эжекционных. свойств интен-,сивно закрученного вихревого потока, Это позволяет поддерживать в испари- теле пониженное давление. и соответственно более низкую температуру кипения хладагентаОтсепарированная и предварительно35 охлажденная жидкая Фаза хладагента: из жидкостной полости б сепарационной камеры 5, где она находится:под . повышенным давлением, расширяется на дросселе 7, и поступает в испаритель . 46М 8, в котором жидкий хладагент кипит,охлаждая хладоноситель, циркулирующий через объект 17 охлаждения. Формула изобретения1 Парокомпрессионная холодильная установка, содержащая компрессор и конденсатор в виде охлаждаемой тупиковой вихревой трубйсопловой ввод которой подключен к выходу иЗ комнрессора, а ее выход соединен через дроссель с испарителем, о т л .и ч аю щ а я с я тем,; что,с целью повы-. шения энергетической эффективности ,путем использования эжекционных ;свойств вихревой. трубы, установка дополнительно содержит, установленный ;после компрессора: Форконденсатор, а выход из вихревой .трубы"выполнен в виде кольцевой щели в стенках ее корпуса в зоне выходного торца и снабжен сепарационной. Камерой, жидкост-ная полость которой подключена к дросселю, а паровая полость. - к вхо-ду в компрессор, прицем выходной торец снабжен двумя осевыми коаксиаль-ными каналами, внешний из которых сообщен с паровой. поЛостью сепарационной камеры, а внутрейний подключен к выходу из испарителя.2, Установка .по п. 1, о т л и ц аю щ а я с я тем, что диаметр внут" реннего коницеского канала не превышает 0,3 от. диаметра вихревой трубы в сечении размещения, сойлового ввола, а диаметр нижнего и верхнего осйова- . ний внешнего канала составляет 0,25- 0,35 и 0,75"0,85 от диаметра вихревой трубы в том же сечении.1710962 Шаг. 5Составитель В,Добротв ова Техред И;Дидык Б ет В е а е т т е а е е аа е е т е е т е аа е е веете 330 . Тираж Государственного комитета и .113035, Иосква, Же Подпис НТ СССР тениям и открытиям ская наб., д. М 5 изо е а е ее ю е а в в е а е т е т т е е а в е в в е в аа е е в е Ю ю Ю Ю Ю еюа ул. Уагарина,1"Патент б кий Редакттете ЗаказВНИИП 1 ЮЮЮЕЕ вКорректорИ. С амборс кееате атетата те ат т