Абсорбционно-диффузионный холодильный агрегат

Абсорбционно-диффузионный холодильный агрегат (АДХА) относится к бытовой холодильной технике, а именно к агрегатам, в которых функцию нагнетателя, обеспечивающего циркуляцию заправленных веществ, выполняет парлифтный насос. Пар хладагента из кипятильника (3) поступает в парлифтный насос через паропровод (2). Верхний конец подъемной трубы (1) парлифтного насоса выведен в паровую полость ресивера (4), а нижний конец подсоединен с образованием гидрозатвора к емкости (5), связанной по пару с абсорбером (6). Теплообменник (7) типа «труба в трубе» обеспечивает теплообмен между слабым раствором из кипятильника (3) и крепким раствором из ресивера (4). Хладопроизводительность АДХА повышена за счет выполнения подъемной трубы (1) изогнутой формы (в виде плоской змейки, спиралевидной, в виде объемного змеевика), что увеличивает время и площадь контакта фаз в процессе работы парлифтного насоса.

Полезная модель относится к бытовой холодильной технике, а именно к абсорбционно-диффузионным холодильным агрегатам (АДХА).

Известен АДХА (патент РФ 2207473, МПК, 7 F25B 15/10, 2001 г., который содержит кипятильник, теплообменник, абсорбер и парлифтный насос для подачи крепкого раствора в паровую полость корпуса кипятильника.

Недостатком известного АДХМ является его низкая термодинамическая эффективность вследствие недостаточной рекуперации тепла между паром хладагента и крепким раствором.

Известен АДХА - прототип (патент РФ 2031328, МПК 6 F25B 15/10, 1992 г.), содержащий кипятильник, паропровод, абсорбер, ресивер и теплообменник-регенератор. Паровая полость корпуса кипятильника подключена паропроводом с образованием гидрозатвора к подъемной трубе парлифтного насоса, верхний конец которой введен в паровую полость ресивера, а нижний конец подсоединен с образованием гидрозатвора к выполненной из нижней части абсорбера емкости.

К недостаткам прототипа можно отнести недостаточную хладопроизводительность, обусловленную малой интенсивностью тепло-массообменных процессов.

Задача полезной модели - увеличение хладопроизводительности АДХА путем повышения интенсивности тепло-массообменных процессов за счет увеличения времени и площади контакта двух фаз.

Поставленная задача достигается тем, что в абсорбционно-диффузионном холодильном агрегате, содержащем кипятильник, абсорбер, ресивер, теплообменник и парлифтный насос с подъемной трубой и паропроводом, согласно полезной модели, подъемная труба парлифтного насоса выполнена изогнутой.

На чертеже схематично представлен заявляемый АДХА.

АДХА содержит парлифтный насос, состоящий из подъемной трубы 1 и паропровода 2. Паропровод 2 служит для подачи пара хладагента из кипятильника 3 в подъемную трубу 1. Подъемная труба 1 выполнена изогнутой (в форме плоской змейки, спиралевидной, в виде объемного змеевика и т.д.). Верхний конец подъемной трубы 1 выведен в паровую полость ресивера 4, а нижний конец подсоединен с образованием гидрозатвора к емкости 5, связанной по пару с абсорбером 6. Теплообменник 7 типа «труба в трубе» обеспечивает теплообмен между слабым раствором из кипятильника 3 и крепким раствором из ресивера 4. Кипятильник 3 снабжен электронагревателем 8.

Заявляемый АДХА работает следующим образом.

Внутренняя полость АДХА вакуумируется и заправляется водоаммиачным раствором и водородом согласно известным параметрам и пропорциям. В результате отвода тепла от электронагревателя 8 крепкий раствор в кипятильнике 3 кипит. При этом образуется слабый раствор, который по теплообменнику 7 поступает в абсорбер 6, и пар хладагента, который по паропроводу 2 парлифтного насоса поступает в подъемную трубу 1, отжимая гидрозатвор. При этом образуется двухфазный поток, который по подъемной трубе 1 поступает в ресивер 4, где происходит разделение крепкого раствора и паров хладагента, которые далее поступают в конденсатор (на чертеже не показан).

После сжижения в конденсаторе жидкий хладагент сливается в испаритель АДХА (не чертеже не показан), в котором испаряется при низком парциальном давлении, производя захолаживание. Богатая водородоаммиачная смесь из испарителя поступает в емкость 5 и далее в абсорбер 6, где из нее слабым раствором поглощаются пары аммиака. При этом раствор становится крепким и накапливается в емкости 5, а практически чистый водород вновь поступает в испаритель АДХА. Крепкий раствор из емкости 5 через гидрозатвор подводится в нижнюю часть подъемной трубы 1 парлифтного насоса, по которой подается в ресивер 4 посредством пара хладагента из кипятильника. После этого рабочий цикл АДХА повторяется.

Восходящий по подъемной трубе 1 парлифтного насоса двухфазный поток имеет четко выраженный снарядный (поршневой) режим течения. Большое количество пузырей пара хладагента создают максимально благоприятные условия (из-за непосредственного контакта фаз) интенсивного теплообмена между паром хладагента и крепким раствором для его предварительного нагрева. Кроме того, в процессе подъема пузыря пара хладагента по подъемной трубе 1 парлифтного насоса происходит дополнительное выпаривание аммиака из крепкого раствора, который поступает внутрь пузыря. Это повышает концентрацию паров хладагента, подаваемых в конденсатор АДХА, т.е. увеличивает массообмен между циркулирующими веществами.

Выполнение подъемной трубы 1 парлифтного насоса изогнутой позволяет значительно увеличить ее длину и, как следствие, увеличить время и площадь контакта двух фаз (крепкого раствора и пара хладагента непосредственно из кипятильника), что влечет за собой пропорциональное увеличение интенсивности тепло-массообменных процессов в агрегате, что в итоге позволяет повысить хладопроизводительность АДХА.

Экономическая целесообразность использования предлагаемого АДХА с изогнутой трубой состоит в том, что это повлечет уменьшение суточного энергопотребления абсорбционных холодильников за счет повышения интенсивности тепло-массообмена в АДХА.

Абсорбционно-диффузионный холодильный агрегат, содержащий кипятильник, абсорбер, ресивер, теплообменник и парлифтный насос с подъемной трубой и паропроводом, отличающийся тем, что подъемная труба парлифтного насоса выполнена изогнутой.