патент
№ RU 2625073
МПК F25B15/06

АБСОРБЦИОННАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА СО ВСТРОЕННОЙ ТЕПЛОНАСОСНОЙ УСТАНОВКОЙ

Авторы:
Мереуца Евгений Васильевич Сухих Андрей Анатольевич MEREUTSA EVGENIJ VASILEVICH
Все (6)
Номер заявки
2016130356
Дата подачи заявки
25.07.2016
Опубликовано
11.07.2017
Страна
RU
Дата приоритета
29.05.2024
Номер приоритета
Страна приоритета
Как управлять
интеллектуальной собственностью
Иллюстрации 
1
Реферат

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к абсорбционным холодильным машинам. Абсорбционная холодильная машина со встроенной теплонасосной установкой содержит блок генератора с первым конденсатором и блок абсорбера с первым испарителем. Первый конденсатор первого блока соединен жидкостным трубопроводом с первым испарителем второго блока, а генератор связан с абсорбером линиями крепкого и слабого растворов, проходящими соответственно через охлаждающую и греющую полости первого регенеративного теплообменника. Абсорбционная холодильная машина дополнительно снабжена теплонасосной установкой, солнечным нагревателем и градирней. Теплонасосная установка включает в себя второй конденсатор, компрессор, второй испаритель и второй регенеративный теплообменник, при этом генератор соединен линией горячей воды с входом второго конденсатора по воде, выход которого соединен с входом солнечного нагревателя. Выход солнечного нагревателя подключен к входу генератора, по охлаждающей воде выход первого конденсатора подключен к входу второго испарителя. Выход второго испарителя подключен к входу в градирню, выход которой подсоединен к входу первого конденсатора с помощью насоса охлаждающей воды. Техническим результатом является повышение экономичности, мобильности и надежности абсорбционной холодильной машины. 1 ил.

Формула изобретения

Абсорбционная холодильная машина со встроенной теплонасосной установкой, содержащая блок генератора с первым конденсатором и блок абсорбера с первым испарителем, при этом первый конденсатор первого блока соединен жидкостным трубопроводом с первым испарителем второго блока, а генератор связан с абсорбером линиями крепкого и слабого растворов, проходящими соответственно через охлаждающую и греющую полости первого регенеративного теплообменника, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена теплонасосной установкой, солнечным нагревателем и градирней, в свою очередь, теплонасосная установка включает в себя второй конденсатор, компрессор, второй испаритель и второй регенеративный теплообменник, при этом генератор соединен линией горячей воды с входом второго конденсатора по воде, выход которого соединен с входом солнечного нагревателя, а выход его подключен к входу генератора, по охлаждающей воде выход первого конденсатора подключен к входу второго испарителя, выход которого подключен к входу в градирню, выход которой подсоединен к входу первого конденсатора с помощью насоса охлаждающей воды.

Описание

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к абсорбционным холодильным машинам.

Известна установка комбинированного производства электроэнергии, теплоты и холода (авт. свид. СССР №706549), в которой генератор абсорбционной машины обогревается высокотемпературным газом и продуктами сгорания газовой турбины.

Недостатком известной установки является необходимость ее обеспечения топливным устройством сжигания и соответствующими коммуникациями, а также зависимость абсорбционной машины от непрерывного потока высокотемпературного газа и невозможность исполнения системы холодоснабжения вдали от источника обогрева генератора, вследствие чего нарушается надежность и сужаются рамки для использования выработанного холода.

Известна также установка, в которой теплофикационная вода используется для получения холода (авт. свид. СССР №187278).

Недостатком известной установки является невозможность создания системы холодоснабжения вдали от источника обогрева генератора, а также сезонное отключение теплофикационных нагрузок, именно в летние дни, когда многократно возрастает потребность в кондиционировании, вследствие чего нарушается экономичность и сужаются рамки для использования выработанного холода.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является конструкция абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины, представленная в изобретении по авт. свид. СССР №823777, содержащая блок генератора с конденсатором и блок абсорбера с испарителем, при этом конденсатор первого блока соединен жидкостным трубопроводом с испарителем второго блока, а генератор связан с абсорбером линиями крепкого и слабого растворов, проходящими соответственно через охлаждающую и греющую полости теплообменника-регенератора, на линиях крепкого и слабого растворов между теплообменником-регенератором и абсорбером установлены два фланцевых соединения со съемными заглушками и обводными вентилями, жидкие полости генератора и конденсатора соединены дополнительным жидкостным трубопроводом и на обоих жидкостных трубопроводах установлены запорные вентили.

Недостатком известной установки является зависимость в дополнительном источнике теплоты для подогрева воды, идущей на генератор, а также очень низкий КПД.

Техническая задача настоящего изобретения - повышение экономичности, мобильности и надежности абсорбционной холодильной машины.

Технический эффект, возникающий при решении поставленной задачи, состоит в использовании возобновляемого источника энергии и достигается тем, что известная абсорбционная холодильная машина, содержащая блок генератора с первым конденсатором и блок абсорбера с первым испарителем, при этом первый конденсатор первого блока соединен жидкостным трубопроводом с первым испарителем второго блока, а генератор связан с абсорбером линиями крепкого и слабого растворов, проходящими соответственно через охлаждающую и греющую полости первого регенеративного теплообменника, согласно изобретению дополнительно снабжена теплонасосной установкой, солнечным нагревателем и градирней, в свою очередь, теплонасосная установка включает в себя второй конденсатор, компрессор, второй испаритель и второй регенеративный теплообменник, при этом генератор соединен линией горячей воды с входом второго конденсатора по воде, выход которого соединен с входом солнечного нагревателя, а выход его подключен к входу генератора, по охлаждающей воде выход первого конденсатора подключен к входу второго испарителя, выход которого подключен к входу в градирню, выход которой подсоединен к входу первого конденсатора с помощью насоса охлаждающей воды.

На рисунке схематично представлена абсорбционная холодильная машина со встроенной теплонасосной установкой.

Абсорбционная холодильная машина со встроенной теплонасосной установкой содержит блок генератора 1 с первым конденсатором 2, блок абсорбера 3 с первым испарителем 4, первый регенеративный теплообменник 5, насос хладагента 6, насос для слабого раствора 7, теплонасосную установку 8, солнечный нагреватель 9, градирню 10 и насос охлаждающей воды 11. Теплонасосная установка 8 включает в себя второй конденсатор 12, компрессор 13, второй регенеративный теплообменник 14 и второй испаритель 15.

На чертеже показаны затворы 16, а также регулирующие клапана 17.

Абсорбционная холодильная машина со встроенной теплонасосной установкой работает следующим образом. Устройство работает в условиях вакуума; хладагент (вода) кипит при низкой температуре, отводя теплоту от охлаждаемой воды, циркулирующей в трубах первого испарителя 4. Насос хладагента 6 используется для подачи хладагента (воды) в первый испаритель и дальнейшего разбрызгивания хладагента (воды) на его трубы для улучшения теплообмена.

Для поддержания низкого давления в первом испарителе и обеспечения непрерывности процесса охлаждения, пары хладагента должны абсорбироваться (поглощаться) в абсорбере 3. Для абсорбирования водяных паров используется крепкий раствор (например, LiBr), имеющий высокую поглощающую способность и поступающий из генератора в абсорбер 3. В процессе абсорбции водяных паров раствор разбавляется, что снижает его поглощающую способность; раствор становится слабым. Затем насос слабого раствора 7 перекачивает слабый раствор в генератор 1, где происходит одностадийное концентрирование раствора за счет испарения ранее абсорбированной воды. Слабый раствор (низкой концентрации) сначала подается в генератор 1, где он нагревается и превращается в крепкий раствор высокой концентрации за счет выпаривания из него водяного пара при подводе теплоты от горячей воды (источник тепловой энергии). Водяной пар из генератора поступает в первый конденсатор 2 для охлаждения и конденсации.

Затем хладагент возвращается в первый испаритель для возобновления рабочего цикла. Для отвода теплоты, выделяющейся при конденсации водяных паров хладагента в первом конденсаторе 2, используется охлаждающая вода от градирни 10, которая сначала направляется в абсорбер 3 для поглощения теплоты абсорбции, далее из абсорбера подается в первый конденсатор 2, затем проходит через второй испаритель 15, где, в свою очередь, охлаждает рабочее вещество теплонасосной установки 8 и возвращается на градирню 10.

Горячий теплоноситель низкого температурного потенциала из генератора 1 направляется во второй конденсатор 12, где подогревается за счет теплообмена с горячим рабочим телом теплонасосной установки 8, проходит солнечный нагреватель 9, который периодически включается для дополнительного подогрева теплоносителя в пики нагрузок и возвращается в генератор 1 в качестве теплоносителя высокого температурного потенциала.

Теплонасосная установка 8 работает для переноса тепловой энергии от охлаждающей воды (с низкой температурой) к горячей воде, использующейся в генераторе абсорбционной холодильной машины, с более высокой температурой. При этом снижается на 20-40% нагрузка на градирню, повышается коэффициент преобразования абсорбционной холодильной машины, исключается необходимость в нагревательном устройстве генератора, что увеличивает экономичность установки, а также увеличивается КПД установки.

Расчетные параметры для абсорбционной холодильной машины (АХМ) - 150 кВт:

Холодопроизводительность - 150 кВт;

Коэффициент преобразования АХМ без модернизации - 0.83;

Коэффициент преобразования теплонасосной установки (ТНУ) - 5.5;

Холодопроизводительность градирни АХМ без модернизации - 350 кВт;

Холодопроизводительность градирни АХМ со встроенным ТНУ и солнечным нагревателем - 210 кВт.

Как компенсировать расходы
на инновационную разработку
Похожие патенты