Абсорбционно-диффузионный холодильный агрегат

 

Использование: в холодильной технике. Сущность изобретения: за счет сплющивания каналов жидкостного теплообменника достигается упрощение конструкции агрегата. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к холодильной технике, в частности, к абсорбционно-диффузионным холодильным агрегатам (АДХА).

Известен АДХА (1), содержащий термосифон, абсорбер с ресивером и жидкостный теплообменник (ЖТО), выполненный по типу "Труба в трубе", внутренняя труба ЖТО, по которой проходит крепкий раствор, связана с ресивером абсорбера и входом термосифона, а наружная труба ЖТО, по которой проходит слабый раствор, связана со входом абсорбера и с выходом термосифона, при этом внутренняя стенка наружной трубы ЖТО частично соприкасается с внутренней трубой, а внутренняя труба ЖТО по всей длине имеет одинаковое сплюснутое сечение, образованное плоскими стенками, на противоположных сторонах наружной трубы ЖТО расположены с определенным интервалом ребра, достигающие плоских стенок внутренней трубы ЖТО, причем ребра одной стороны располагаются в промежутках между ребрами другой стороны.

Известная конструкция АДХА позволяет осуществить эффективный регенеративный теплообмен между крепким и слабым растворами, а также обеспечить за счет установки оребрения максимальное переохлаждение слабого раствора, поступающего на вход абсорбера.

Недостатком известного АДХА является сложность конструкции в части установки оребрения.

Известен АДХА (2), содержащий ЖТО, выполненный в виде коллектора, с большим числом трубопроводов, выходящих из коллектора и частично телескопически входящих один в другой, при этом корпус коллектора имеет два торцевых чашеобразных элемента, сваренных поперечным швом, а от днищ элементов коллектора отходят трубопроводы.

Известная конструкция АДХА позволяет обеспечить эффективный регенеративный теплообмен между крепким и слабым растворами.

Недостатком известного АДХА является сложность конструкции в части изготовления коллекторного ЖТО.

Известен АДХА (3), содержащий ЖТО, выполненный по типу "труба в трубе", наружный канал частично сплюснут в ортогональных плоскостях до соприкосновения с внутренним каналом.

Известная конструкция проста в изготовлении, однако характеризуется низкой эффективностью в части регенеративного теплообмена между крепким и слабым растворами.

Известен АДХА, содержащий ректификатор, имеющий вертикальные опускной и подъемный каналы, связанные между собой ниже уровня крепкого раствора горизонтальной магистралью, термосифон, связанный нижней частью с горизонтальной магистралью ректификатора, ЖТО, выполненный по типу "труба в трубе" и связывающий термосифон с ресивером абсорбера, наружный канал ЖТО связан с подъемным каналом ректификатора и с ресивером абсорбера, а внутренний канал проходит через горизонтальную магистраль ректификатора и связывает канал слабого раствора ректификатора с верхней частью абсорбера.

Известная конструкция позволяет использовать теплоту ректификации и частично температурный потенциал крепкого раствора для предварительного подогрева крепкого раствора, поступающего на вход в термосифон.

Вместе с тем, известная конструкция характеризуется сложностью изготовления.

Цель изобретения - упрощение конструкции АДХА.

Поставленная цель достигается тем, что наружный канал ЖТО сплюснут до соприкосновения с внутренним каналом ЖТО.

Поставленная цель достигается также тем, что внутренний канал сплюснут вместе с наружным и в случае, когда каналы ЖТО сплюснуты поочередно в ортогональных плоскостях.

Сущность предложенного устройства иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 приведен общий вид АДХА; на фиг.2 - вариант ЖТО со сплюснутым наружным каналом до соприкосновения с внутренним; на фиг.3 - вариант ЖТО со сплюснутым в одной плоскости внутренним и наружными каналами; на фиг.4 и 5 - вариант ЖТО со сплюснутыми поочередно каналами в ортогональных плоскостях.

АДХА содержит термосифон 1, в нижней части которого установлен электронагреватель 2. Верхняя часть термосифона 1 связана с каналом слабого раствора 3 и опускной магистралью ректификатора 4. Опускная магистраль 4 связана с подъемной 5 через горизонтальную перемычку 6, заполненную в рабочем режиме крепким раствором, поступающим из жидкостного теплообменника 7. Генератор, а также частично ректификатор и жидкостный теплообменник покрыты теплоизоляционным кожухом 8. В состав АДХА входят также конденсатор 9, магистраль жидкого аммиака 10, уравнительная магистраль 11, испаритель 12, абсорбер 13 с раствором 14. Последний связан с испарителем 12 каналом парогазовой смеси 15.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Внутренняя полость АДХА вакуумируется и заполняется водоаммиачным раствором с массовой концентрацией аммиака 0,34...0,36 кг/кг раствора и инертным газом (водородом) до давления 19...21 бар. Количество жидкого раствора выбирается таким образом, что уровень жидкости располагается над осью соединительной горизонтальной магистрали ректификатора 6 на расстоянии 231мм. При подводе тепловой мощности в нижней части термосифона 1 из крепкого раствора генерируется пар, содержащий преимущественно пар аммиака. Обладая выталкивающей силой, пар аммиака проталкивает в верхнюю часть термосифона 1 слой жидкого раствора. В стационарном режиме по высоте трубки термосифона 1 устанавливается динамическое равновесие парожидкого потока. В верхней части термосифона 1 происходит разделение пара и жидкости, жидкость поступает в канал 3, а пар в канал 4. По каналу 3 объединяя жидкость проходит через горизонтальную магистраль ректификатора 6, ЖТО 7 и поступает в верхнюю часть абсорбера 13. Поступающий из термосифона 1 пар подается во внешнюю полость соединительной магистрали ректификатора 6, заполненную крепким раствором. Обладая динамическим напором, пар барботирует через жидкостный затвор и поступает в подъемный канал ректификатора 5. Для снижения тепловых потерь в окружающую среду термосифон 1, электронагреватель 2, часть элементов ректификатора 4,5,6 и ЖТО 3,7 покрыты изоляционным кожухом 8. Отделившись от паров воды, пар аммиака поступает в конденсатор, где снижается с отводом тепла в окружающую среду и по магистрали 10 поступает в испаритель 12, где испаряясь в парогазовую среду, производит эффект искусственного охлаждения. Для стабилизации подачи жидкого аммиака в испаритель используется выравнивающая магистраль 11, соединяющая конденсатор 9 и абсорбер 13. Насыщенная аммиаком парогазовая смесь по каналу 15 поступает в бачок абсорбера 14, откуда противотоком слабому раствору движется в верхнюю часть абсорбера 13. При контакте слабого раствора и насыщенной парогазовой смеси происходит насыщение слабого раствора аммиаком и очистка парогазовой смеси. Очищенная смесь поступает в верхнюю часть испарителя 12, а крепкий раствор - в ЖТО 7, и цикл повторяется.

Положительный эффект в заявляемом АДХА достигается за счет упрощения конструкции ЖТО, в частности, снижено число (на три) сварных швов, что положительно сказывается и на надежность конструкции и ее ресурс.

При этом за счет более эффективного использования теплоты слабого раствора на подогрев крепкого раствора, поступающего на вход термосифона, снижено суточное энергопотребление на 7,7% (по сравнению с серийной моделью АШ-150 типа "Кристалл-404-1".

Формула изобретения

1. АБСОРБЦИОННО-ДИФФУЗИОННЫЙ ХОЛОДИЛЬНЫЙ АГРЕГАТ, содержащий ректификатор, имеющий вертикальные опускной и подъемный каналы, связанные между собой ниже уровня крепкого раствора горизонтальной магистралью, термосифон, связанный нижней частью с горизонтальной магистралью ректификатора, жидкостный теплообменник, выполненный по типу труба в трубе и связывающий термосифон с ресивером абсорбера, наружный канал жидкостного теплообменника связан с подъемным каналом ректификатора и с ресивером абсорбера, а внутренний канал проходит через горизонтальную магистраль ректификатора и связывает канал слабого раствора ректификатора с верхней частью абсорбера, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, наружный канал жидкостного теплообменника сплюснут до соприкосновения с внутренним каналом.

2. Агрегат по п. 1, отличающийся тем, что внутренний канал сплюснут вместе с наружным.

3. Агрегат по п.2, отличающийся тем, что каналы жидкостного теплообменника сплюснуты поочередно в ортогональных плоскостях.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5