Способ получения холода и установка для его осуществления

Союз СоветсиикСоциалистическиеРеспублии Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл. Г 25 В 1/00 с присоединением заявкиГооударетвеивые комитет СССР(2 З)Приоритет по делам кэаоретенкк н открытой(72) Авторы изобретения А,И, Лавочник и Л.А. Лавочник Ташкентский политехнический инстит) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДА ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИ СТАНОВК е Изобретение относится к холодиль=ной технике, а точнее к способамполучения холода с использованиемсмеси хладагентов и установкам дляго осуществления,Известны способы получения холодас использованием смеси хладагентов,путем сжатия паров смеси, конденсацивысококипящей фракции, испаренияэтой фракции на насадке при низкомдавлении, последующей конденсации наэтой же насадке паров низкотемпературной фракции и ее дальнейшего испарения при низком давлении с получе"нием низкотемпературного холода 11.Недостатком известных способов яв"ляется их малая экономичность вследствие большой металлоемкости насадки и значительно й разности температумежду насадкой и изменяющими своеагрегатное состояние высококипящейи ниэкотемпературной Фракциями.Известны установки для полученияхолода с использованием смеси хладагентов, содержащие компрессор, конденсатор высококипящей фракции, колонну-сепаратор, теплообменник-ре"генератор между жидкой высококипящейфракцией и парами низкого давленияобеих Фракций, регенераторы, попере"менно подключаемые с помощью соленоидных вентилей, управляемых от ре"ле времени, то к контуру циркуляциивысококипящей, то к контуру циркуляции низкотемпературной фракции; и .дроссели 2. Недостатком известных установок является их малая экономичность.Цель изобретения - повышение экономичности.Указанная цель достигается тем, что согласно способу в качестве насадки используют жидкость, взаимно не растворяемую и химически инерт" ную в отношении компонентов смеси, причем при испарении высококипящей фракции жидкость превращают в твер45605 4 40 45 50 55 3 9дую фазу, а при конденсации низкотемпературной фракции образованнуютвердую фазу расплавляют.Установка для осуществления способа дополнительно содержит регенератор, параллельно подключенный костальным регенераторам, и все регенераторы залиты жидкостью и снабжены барботерами, мешалками, уровнедержателями, обратными клапанамии общим отстойником, жидкостная полость которого подсоединена к регенераторам через обратные клапаныи соленоидные вентили, срабатыва"ющие по импульсу уровнедержателейв регенераторах, а барботеры подключены через дроссели и соленоидные вентили к жидкостной полоститеплообменника-регенератора,При этом дроссели выполнены ввиде эжекционных сопел, размещенныхв регенераторах под уровнем жидкостиили в виде капиллярных патрубков,размещенных над уровнем жидкости,На фиг. 1 схематично представленапредлагаемая установка; на фиг, 2 регенераторы с дросселями в видеэжекционных сопел; на фиг. 3 - регенераторы с дросселями в виде капиллярных патрубков. Установка содержит компрессор 1, конденсатор 2 высококипящей фракции, колончу-сепаратор 3, теплообменникрегенератор 4 между жидкой высококипящей фракцией и парами ниякого давления обеих фракций, регенераторы 5- 7, соленоидные вентили 8-20, реле 21 времени, дроссели. 22-24, жидкость 25 залитую в регенераторы 5-7, барботеры 26-28, мешалки 29-31, уровне- держатели 32-34, обратные клапаны 35-37, отстойник 38, ресивер 39, высокотемпературный испаритель 40 с регулирующим вентилем 41, низко- температурный испаритель 42 с регулирующим вентилем 43 и теплообменником 44.Установка работает следующим образом.Компрессором 1 сжимаются пары высококипящей и инзкотемпературной фракций и подаются в конденсатор 2, в котором проточной охлаждающей водой сжижаются пары высококипящей фракции. В колонне-сепараторе 3 полученная жидкость отделяется и подается через теплообменник"регенератор 4, соленоидный вентиль 8, дрог." 5 1 О 15 20 25 30 З 5 сель 22 и барботер 26 в регенератор 5 под уровень жидкости 25, служащей насадкой в регенераторе,При этом высококипящая Фракциякипит при низком давлении и превращает часть жидкости 25 в твердую фазу, Образующиеся пары высококипящей Фракции отсасываются через соленоидный вентиль 10 и вторую полость теплообменника-регенератора 4в компрессор 1. После этого вентили 8 и 10 с помощью реле 21 временизакрываются, а вентиль 12 открывается, и пары ниэкотемпературной фракции подаются из колонны-сепаратора 3через барботер 26 в регенератор 5.Указанные пары плавят затвердевшуюжидкость, а сами сживаются и накапливаются в нижней части регенератора 5 Для интенсификации процессатеплообмена как в процессе эатвердевания жидкости 25, так и в процессеплавления твердой фазы в работу включается мешалка 29, При повышенииуровня жидкости до заданного предела уровнедержатель 32 подает им(пульс на открытие вентиля 17, и жидкая низкотемпературная Фракция сливается через ресивер 39, отстойник 38, регулирующий вентиль 43 в испаритель 42, в котором, испаряясьпри низком давлении, производит низкотемпературный холод. Образующиеся пары ниэкотемпературной Фракции отсасываются через теплообменник 44 и вторую полость теплообменника-регенератора 4 в компрессор 1,Таким же образом работают регенераторы 6 и 7 Только в них в процессе затвердевания жидкости открыты вентили 14, 15 и 9, 11 соответственно, а в процессе плавления вентили 16 и 13. В процессе выпуска жид - кой низкотемпературной Фракцри из этих регенераторов отрываются вентили 18 и 19 по импульсу от уровнедержателей 33 и 34. Соответственно также включаются мешалки 30 и 31. В установке имеется также испаритель 40, в который подается через регулирующий вентиль 41 часть жидкой высоко- кипящей Фракции для производства высокотемпературного холода. Когда в одном из регенераторов происходит кипение высококипящей, а в другом в это время, идет конденсация низко- температурной Фракции, то в третьем5 9456 происходит отстаивание жидкой низко- температурной фракции,Со временем в отстойнике 38 накапливается часть жидкости 25, которую отводят через соленоидный вентиль 20 и обратные клапаны 35-37 обратно в регенераторы 5-7.Дроссели 22-24 могут быть выполнены в виде эжекционных сопел ( фиг.2). В этом случае в процессе превраще О ния жидкости 25 в твердую Фазу жидкая высокотемпературная Фракция подается через эти сопла, а паровая низнизкотемпературная фракция, в процессе плавления твердой фазы, под водится в жидкость 25 через барботеры 26-28. Такое выполнение дросселей желательно при повышенной вязкости жидкости 25.Дроссели 22-24 могут быть выполне. 20 ны в виде капиллярных патрубков (Фиг. 3). В этом случае жидкая высококипящая Фракция подается выше уровня жидкости 25, а паровая низкотемпературная фракция под ее уровень. 25 Такое выполнение дросселей предпоч" тительно, когда удельный вес жидкости 25 равен удельному весу жид" кой высококипящей фракции или выше его. 30Предлагаемое изобретение позволяет снизить металлоемкость установки и повысить ее термодинамическую эффективность за счет уменьшения температурных перепадов между высоко-, 55 кипящей и низкотемпературной фракциями хладагентов и жидкостью, исполь" зуемой в качестве насадки в регенераторах установки.40Формула и зобретения1, Способ получения холода с использованием смеси хладагентов путем4сжатия паров смеси, конденсации высококипящей фракции, испарения этой.фракции на насадке при низком давлении, последующей конденсации на этой же насадке паров низкотемпературной фракции и ее дальнейшего испарения при низком давлении с получением низ" котемпературного холода, о т л и ч а 05 6ю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности, в качестве насадки используют жидкость, взаимноне растворяемую и химически инертнуюв отношении компонентов смеси, причемпри испарении высококипящей фракциижидкость превращают в твердую фазу,а при конденсации низкотемпературнойфракции образованную твердую фазурасплавляют.2. Установка для получения холодаспособом по и. 1, содержащая компрессор, конденсатор высококипящей фракции, колонну-сепаратор, теплообменник-регенератор между жидкой высококипящей Фракцией и парами низкогодавления обеих Фракций, регенераторы,попеременно подключаемые с помощьюсоленоидных вентилей, управляемых отреле времени, то к контуру циркуляции высококипящей, то к контуру циркуляции низкотемпературной фракций,и дроссели, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что в нее введен дополнительныйрегенератор, параллельно подключенный к остальным регенераторам, и всерегенераторы залиты жидкостью и снаб- .жены барботерами, мешалками, уровнедержателями, обратными клапанами иобщим отстойником, жидкостная полостькоторого подсоединена к регенераторам через обратные клапаны и солвноидные вентили, срабатывающие по импульсу уровнедержателей в регенераторах, а барботеры подключены черездроссели и соленаидные вентили к жидкостной полости теплообменника-реге"нератора.3. Установка по и. 2,. о т л и ч аю,щ а я с я тем, что дроссели выпол-.нены в виде эжекционных сопел, раз".мещенных в регенераторах под уровнемжидкости.4. Установка по п.п. 2 и 3, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что дроссели выполнены в виде капиллярныхпатрубков, размещенных в регенераторах над уровнем жидкости.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРпо заявке У" 2610434,кл. Г 25 В 1/00, 03,05.78.Корре Подпи митета С открытий ая наб. од ул рственного зобретений Я-Я Рауш Составит овактор Г. Ус Техрев .Т. Ма о ктор Наэ 5306/55 Тираж 543 сноеВН 111 ПИ Госуда ко ССРпо делам и и113035 Москва,ск 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгор , . Проектн роль