Устройство для получения холода

(19) В 1/06 51) 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ иг,2(71) Всесоюзный научно-исследовательскийпроектно-конструкторский и технологический институт холодильного машиностроения(56) 1, Сильман М,А, и Шумелишский М.Г.Пароводяные эжекторные холодильные машины. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, с,7, 50,2, Соколов Е.Я. и Зингер Н.М. Струйныеаппараты. М.: Энергия, 1970, с,200,3, Авторское свидетельство СССРМ 1349412, кл, Е 25 В 1/06, 1987,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДА(57) Использование: холодильная техника, эжекторные холодильные машины, Сущность изобретения: жидкостное сопло эжектора выполнено в виде диффузора 7, паровая камера 8 снабжена на выходе патрубком 9, соединенным с конфузором 10, причем жидкостное сопла введено в патрубок 9 с образованием между ними парового сопла в виде расширяющегося по ходу потока кольцевого зазора 11, 2 ил.Изобретение относится к холодильнойтехнике, а более точно - к способам работыэжекторных холодильных машин, Как правило, в эжекторных холодильных машинах для получения холода используется греющее тепло, посредством которого получают пар высокого давления, который затем расширяют в эжекторе, смешивают с паром, поступающим из испарителя, сжимают в этом же эжекторе и конденсируют в конденсаторе 1.Известен эжектор, содержащий последовательно соединенные жйдкостную камеру и сопло в виде конфузора, паровуюкамеру и камерусмешения, выполненную ввиде конфузора, камеру сжатия и выходнойдиффузор 2.В качестве прототипа принятоустрбйство для получения холода, в котором холодполучают путем эжектирования жидким теплоносителем паров хладагента, сжатия в эжекторе образующейся смеси, конденсации"паров в процессе сжатия смеси в эжекторе, охлаждения последней, разделения смеси на теплоноситель и хладагент, первый из которых нагнетают в эжектор, а второй дросселируют и испаряют" с получением холодильного эффекта 3.Недостатками устройства "являются низкий КПД ввиду значительных потерь в эжекторе за счет изобарического подогрева всасываемого пара хладагента в камере смешения эжектора от температуры испарения до температуры теплоносителя и необходимости сжатия и конденсации хлада гента при этой температуре, что требует дополнительной затраты энергии; больших потерь на "удар" при смешивании потоков пара и теплоносителя при большомразличии их скоростей; необходимость применения двух различных жидкостей: хладагента и теплоносителя и их разделение после смешивания в эжекторе посредством установки специальных фильтров послеэжектора; эжектор ввиду выполнения жидкостного сопла в виде конфузора не обеспечивает адиабатического расширения жидкости с понижением давления и температуры перед камерой смешения, необходимых при применении в качестве рабочей жидкости хладагента; с другой стороны, в известной конструкции эжектора потоки эжектируемогЬ пара и жидкости смешиваются под прямым углом и при разных скоростях, в связи с чем потери на "удар"являются максимальными,Целью предлагаемого изобретения является повышение термодинамической эффективности и упрощение конструкции получения холода за счет повышения эф 101520 25 30 35404550 фективности работы эжектора при использовании в качестве рабочей жидкости хладагента.Эта цель достигается тем, что при использовании в качестве рабочей жидкости хладагента жидкостное сопло эжектора выполнено в виде диффузора, паровая камера снабжена на выходе патрубком, соединенным с конфузором, причем жидкостное сопло введено в упомянутый патрубок с образованием между ними парового сопла в виде расширяющегося по ходу потока кольцевого зазора.В качестве эжектирующей жидкости использован хладагент. Предварительное адиабатическое расширение жидкого хладагента происходит в жидкостном сопле эжектора до давления зжектируемого пара в камере смешения. Производят предварительное (до смешивания) адиабатическое расширение в паровом сопле эжектйруемого пара хладагента до давления в камере смешения. Сложение потоков эжектируемого пара хладагента и парожидкостной смеси в камере смешения эжектора осуществляется практически при равных скоростях потоков,На фиг.1 представлена принципиальная схема установки для получения холода; на фиг.2 - конструктивная схема эжектора,Установка (фиг,1) состоит из последовательно соединенных испарителя 1, парожидкостного эжектора 2, насоса 3 и терморегулирующего вентиля 4, а на линии выхода из эжектора 2 установлен теплообменник 5,Эжектор (фиг,2) состоит из последовательно соединенных жидкостной приемной камеры 6, жидкостного сопла 7, выполненного в виде диффузора, паровой камеры 8. Паровая камера 8 снабжена патрубком 9, соединенным с конфузором 10, В патрубке 9 предусмотрено паровое сопло 11, выполненное в виде кольцевого зазора, имеющего форму обращенного расширенной частью к конфузору 10 конуса, концентрично расположенного оси эжектора. Сопла ограничено с внутренней стороны внешней стенкой диффузора 7, а с наружной стороны - внутренней стенкой патрубка 9, Конфузор соединен последовательно с камерой сжатия 12 и выходным диффузором 13,Работа устройства для получения холода осуществляется следующим образом.Пар хладагента из исйарителя 1 засасывается и конденсируется хладагентом, подаваемым в эжектор насосом 3, после эжектора конденсат охлаждается в теплообменнике 5, После этого часть хладагента через.терморегулирующий вентиль 4 подается в испаритель 1, а другая часть насосом 3 подается в эжектор 2.Жидкий хладагент под давлением насосом подается в приемную жидкостную камеруэжектора 6(фиг.2),Далее вжидкост ном сопле 7 он адиабатически расширяется до давления в камере смешения с паром, при этом жидкость вскипает и в результате парообразования температура смеси понижается до температуры, при которой павле ние насыщенных паров соответствует давлению в камере смешения.Пар из испарителя поступает в паровую камеру 8 и далее через паровое сопло 11, 15 образованное внешней стенкой диффузора 7 и внутренней стенкой патрубка 9, в камеру смешения 10, выполненную в виде конфузора, При этом пар, расширяясь в паровом сопле 11, приобретает скорость, равную 20 скорости парожидкостной смеси, поступающей из жидкостного сопла 7 в камеру смешения 10. При этом смешивание потоков происходит при равных скоростяхи минимальном угле встречи. 25Далее в конфузоре 10 за счет перехода кинетической энергии общего парожидкостного потока в давление пар конденсируется и жидкость поступает в камеру сжатия 30 12, где происходит выравнивание поля скоростей потока, В камере сжатия, выполненной в виде диффузора 13, происходит дальнейший подъем давления за счет снижения скорости жидкости. 35 Из диффузора 13 эжектора жидкость (конденсат) поступает в теплообменник 5, где отдает тепло конденсации пара, поступившего из испарителя 1, охлаждающей среде. Цикл повторяется.Использование устройства для получения холода позволяет повысить эффективность получения холода и повысить эффективность работы эжектора в среднем на 25 за счет снижения работы на сжатие и конденсацию пара, а также за счет уменьшения потери на "удар" при смешивании ПОТОКОВ.Формула изобретения Устройство для получения холода, содержащее жидкостной контур, в котором последовательно установлены насос, эжектор с жидкостным соплом, паровой камерой, конфузором, камерой сжатия и выходным диффузором, а также теплообменник, к которому через терморегулирующий вентиль подключен испаритель, подключенный на выходе к паровой камере эжектора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности и упрощения конструкции йри использовании в качестве рабочей жидкости хладагента, жидкостное сопло эжектора выполнено в видедиффузора, паровая камера снабжена на выходе патрубком, соедийенным с конфузором, причем жидкостное сопло введено в упомянутый патрубок с образованием между ними парового сопла в виде расширяющегося по ходу потока кольцевого зазора.1765639 Составитель В. Щербакоехред М.Моргентал едакт орректор Т. Палий аказ 3376 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101