Аккумулятор холода

СОЮЗ СОВЕТСКИХсОциАлистическиРЕСПУБЛИК 1784807 А ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(51)5 Р 25 О ИЗОБРЕТЕН ИСА ДЕТЕЛ ЬСТВ К АВТОРСКО 89 13 о л Изобретение относится к области холо- непосредственно связан с нижним трубопдильной техники и может быть использова- роводом,но для аккумулирования естественного Недостатками такого хладоаккумулято- (;ф холода и последующего его использования ра являются большие габаритные размеры ф в охлаждающих системах овощефруктохра- и малая. скорость зарядки, определяемые р нилищ, установок кондиционирования воз- возможностью применения гидратообразудуха, ющего агента в газообразном виде.Известен аккумулятор холода, включа- Наиболее близким по технической сущ- .ющий емкость для воды, емкость для гидра- ности и достигаемомурезультатуявляется тообразующего агента, соединенную с аккумулятор холода, содержащий емкость емкостью дяя воды посредством верхнего и для воды, расположенный в ней коллектор с ф нижнего трубопроводов свентилями, при- выводными патрубками, соединенный с емчем внутри емкости для воды по всему объ-:. костью для гидратообразующего агента труему смонтированы воздуховоды, а в нижней боп р оводом с регулирующим и его части установлен коллектор с перйенди- соленоидным вентилем, компрессор,. конкулярно расположеннымитрубопроводами, денсатор и расположенный над емкостью имеющими отверстия, при этом коллектор для воды воздушныйтеплообменник,содержащий кожух, размещенный в нем верхний(72) В.В. Клименко и Ю.И,Демьяненк (56) Авторское свидетельство СССР Ь 1227132, кл. Р 25 О 3/00, 1984.Авторское свидетельство СССР М 1307173, кл, Р 25 О ИОО, 1987.(57) Использование: в области холодильной техники при аннулировании естественного .холода и последуюшего его использования в бхлаждающих системах овощефруктохранилищ, установок кондиционирования воздуха. Аккумулятор содержит емкость для воды, расположенный в ней коллектор, соединенный с емкостью для гидратообразующего агента, воздушный теплообменник, испаритель гидратообразующего агента и дополнительный водяной контур, включающий распределитель воды, расположенный в верхней части кожуха воздушного теплообменника, поддон-, раСйоложейкь й в нижней части кожуха, и насос, вход которого сообщен с поддоном, а выход - с распределителем воды. Испаоитель установлен в поддоне, вход его через дополнительный соленоидный вентиль подсоединен к емкости для гидратообразующего агента после регуирующего вентиля. 3 ил,1784807 горизонтальный коллектор, сообщенный одним трубопроводом через насос с емкостью для воды, а другим трубопроводом с компрессором для отсоса паров гидратообразующего агента в емкость, и вертикаль ные трубки, верхние концы которых размещены в коллекторе, а нижние в емкости для воды,Недостатком такого хладоаккумулятора яв 1 яеЪря низкая экономичность, определяе мая относительно узкими технологическими возможностями при работе аккумулятора в режиме зарядки, Например, при использовании в качестве гидратообразующего вещест- . 20 30 35 45 50 ва фреон - 22 с учетом разностей температур в процессе гидратообразования и теплопередачи Лт = 5 С, процесс зарядки хладоаккумулятора может осуществляться при температуре продуваемого воздуха не выше 11,5 С. Такая температура при закладке плодоовощной продукции для хранения (начало осени) в системах с активным вентилированием, в которых рекомендуется применение указанного выше хладоаккумулятора, наблюдается обычно в течение короткого периода суток (1 - 1,5 ч), Это обстоятельство требует применения в данной конструкции хладоаккумулятора аппаратов с большими теплообменными поверхностями, Кроме того, анализ суточныхизменений температуры показывает, что для этого периода характерны отклонения от среднестатических данных,Цель изобретения - повышение экономичности хладоаккумулятора путем расширения его технологических воэможностей и зарядки аккумулятора при более высоких температурах окружающего воздуха.Указанная цель достигается тем, что аккумулятор холода, содержащий емкость для воды, расположенный в ней коллектор с выводными йатрубками, соединенный с емкостью для гидратообразующего агента трубопроводбм с регулирующим й соленоидным вентилем, компрессор, конденсатор и расположенный йад емкостью для воды воздушный теплообменник, содержащий кожух, размещенный в нем верхний горизойтальный коллектор, сообщенный одним трубопроводом через насос с емкостью для воды, а другим трубопроводом с компрессором для отсоса паров гидратообразующего агента вемкость" ,и вертикальные трубки, верхние концй которых размещены в коллекторе, анижние в емкости для воды, снабжен испарителем гидратообразующего агента и содержит дополнительным водя-. ным контуром; включающим распределитель воды, расположенный в верхней части воздушного теплообменника под горизонатальным коллектором, поддон, расположенный в нижней части кожуха, и насос, вход которого сообщен с поддоном, а выход с распределителем воды, причем испаритель установлен в поддоне, вход его чеоез дополнительный соленоидный вентиль подсоединен к емкости для гидратообраэующего вентиля, а выход сообщен с трубопроводом, соединяющим горизонтальный коллектор и компрессор.Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый хладоаккумулятор отличается тем, что он дополнительно снабжен испарителем гидратообраэующего агента и дополнительным водяным контуром, включающим распределитель воды, расположенный в верхней части кожуха воздушного теплообменника под горизонтальньм коллектором, поддон, расположенный в нижней чаСти кожуха, и насос, вход которого сообщен с поддоном, а выход с распределителем воды, причем испаритель установлен в поддоне, вход его через дополнительный соленоидный вен тиль подсоединен к емкости для гидратообразующего агента после регулирующего вентиля, а выход сообщен с трубопроводом, соединяющим горизонтальный коллектор икомпрессор.На фиг, 1-3 изображен аккумулятор холода, общий вйд.Аккумулятор холода включает емкостьдля воды 1 с изоляцией 2 и сетчатой перегородкой 3, воздушный теплообменник 4, содержащий кожух 5 и установленные вертикально трубки 6, верхние крнцы которых расположены в гооиэонтальном коллекторе 7, а нижние развальцованы и расположены в емкости 1. В верхней части кожуха теплообменника 5 содержится распределитель воды 8, размещенный под верхним горизонтальным коллектором 7; в нижней части кожуха размещен поддон для воды 9, сообщенный трубопроводом 10 с насосом 11, выходкоторого трубопроводом 12 соединен с распределителемводы 8. Испаритель 13 установлен в слое воды на поддоне 9 и на его вход трубопроводом 14 соединен через вентиль 15 с трубопроводом гидратообразующего агента 16 после регулирующего вентиля 17 и перед соленоидным вентилем 18, а выход сообщен с трубопроводом 19, соединяющим горизонтальный коллектор 20, конденсатор 21 и емкость 22 для гидратообраэующего агента, Трубопровод 16 с регулирующим вентилем 18 соединяет емкость 1 с коллектором 23 и распределительными патрубками 24, расположенными в емкости для воды 1 и имеющими отверстия. Трубопровод 28 с насосом 26выходящий из теплообменника 4, подаватьдля охлаждения продукции, т.к, его температура ниже атмосферного, а влажность -выше.Работу хладоаккумулятора в режиме зарядки прекращают либо при повышениитемпературы атмосферного воздуха выше15 С, либо при накоплении достаточного количества газгидратов,При работе аккумулятора в режиме разрядки закрывается соленоидный вентиль 18и выключается насос 11. Насосом 26 вода иземкости 1 подается в распределитель 8, стекает пб трубкам 6, и охлаждая теплый воздух, подаваемый в теплообменник, дозаданной технологической температуры,например 15 С, нагревается, Подогретаявода, поступая в емкость 1, плавит газгидраты и охлаждается. Выделившийся газ отсасывается компрессором 20 из верхней частиколлектора 7 по трубопроводу 19, сжимается, конденсируется-в конденсаторе 21 и вжидком виде поступает в емкость 22.Таким образом, включение в хладоаккумулятор дополнительного водяного контура, использующегопрйнциписпарительного охлаждения, позволяет повысить на 3 - 4 С нижнее значение температуры атмосферного воздуха, используемогодля аккумулирования холода.Размещение в этом контуре испарителяпозволяет в течейие малого промежуткавремени понизить температуру воды; циркулирующей в дополнительном контуре, дотемпературы по мокрому термометру. Использование при зарядке хладоаккумулятора С более высокой температуройатмосферного воздуха увеличивает времяего работы в этом режиме и позволяетуменьшить теплопередающую поверхностьтеплообменника хладоаккумулятора, чтоповышает экономичность хладоаккумулятора на 10-20,соединяет емкость 1 для воды и горизонтальный коллектор.Аккумулятор холода работает следующим образом: первоначально емкость 1 заполняется на 5/6 объема водой; Основная 5часть гидратообраэующего агента, например 8-22, в емкости 22 в виде жидкости,остальная в газообразном виде заполняетверхнюю часть емкости 1 для воды. Водой .заполняется также поддон 9, который имеет 10патрубок для периодического наполненияиспаряемой воды.При работе аккумулятора в режиме зарядки первоначально включают компрессор20, открывают регулирующий вентиль 1 и 15соленоидный вентиль 15, Жидкий агент иземкости 22 через вентили 17 и 15, и трубопровод 14 поступает в испаритель 13, гдевыкипает, охлаждая воду в поддоне 9. Парыагента отсасываются компрессором 20, 20сжимаются, конденсируются в конденсаторе 21, а жидкий агент направляется в ресивер 22,При охлаждении воды до 10,5-11 С соленоидный вентиль 15 закрывают и открывают соленоидный вентиль 18. С помощьюкомпрессора в емкости 1 поддерживаютдавление 7,5 бар, вследствие чегоЙкипит при температуре 14 С, отводя теплоту,выделяющуюся при гидратообразовании. 30Количество образующихся в это время газ-.гидратов. определяется холодопроизводи-"тельностью компрессора 20. Когдатемпература атмосферного воздуха вследствииестественныхсуточныхколебанийдостигнет в ночной период 15 С (приотносительной влажности воздуха, например 50 О) включают насос 11 и подают водуиз поддона 9 через трубопроводы 10 и 12 враспределитель 8. Из распределителя вода 40тонкой пленкой стекает по наружной поверхности вертикальных теплообменных трубок в поддоне 9.Внутрь трубок насосом 26 из емкости 1,температура в которой 15,5 С подается вода через трубопровод 25 и горизонтальныйколлектор 7, Она стекает пленкой, охлаждается до температУры 14 С и возвращается вемкость 1, где, воспринимая теплоту гидратообразования, подогревается до 15,5 ОС. 50Вследствие испарительного охлаждениятемпература воды, стекающей пленкой повнешней поверхности теплообменных трубок станет постоянной и примерно на дваградусавыше, чем температура йо мокрому 55термоМетру для наших условий +9,5 С) то.есть примерно 11,5 С.В случае использования хладоаккумуля-тора в системах охлаждения плодоовощех- .ранилищ целесообразно воздух,Формула изобретения Аккумулятор холода, содержащий емкость для воды, расположенный в ней коллектор с оывоцйыми патрубками, соединенный с емкостью для гидратообразующего агента трубопроводом с регулирующим и соленоидным вентилем, компрессор, конденсатор и расположенный над емкостью для воды воздушный теплообменник, содержащий кожух, размещенный в нем верхний горизонтальный коллектор, сообщенный одним трубопроводом через насос с емкостью для воды, а другим трубопроводом - с компрессором для отсоса паров гидратообразующего агента в емкость, иТираж ПодписноеИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гаг вертикальные трубки, верхниеконцы которых размещены в коллекторе, а нижние - в емкостидляводы,отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и зарядки аккумулятора при болеевысоких температурах окружающего воздуха, аккумулятор снабжен испарителем гидратообразующего агента и дополнительным водяным контуром, включающим распределитель воды, расположенный в верхней части кожуха воздушного теплообменника под горизонтальным коллектором, . поддон, расположенный в нижней части кожуха, и насос, вход которого сообщен с поддоном, а выход с распределителем воды, 5 причем испаритель установлен в поддоне,вход его через дополнительный соленоидный вентиль йодсоединен к емкости для гидратообразующего агента после регулирующего вентиля, а выход сообщен с 10 трубопроводом, соединяющим горизонтальный коллектор и компрессор,