Ежекторна холодильна машина

Винахід відноситься до галузі холодильної техніки, зокрема до тепловикористовуючих ежекторних холодильних машин. Відома ежекторна холодильна машина, що містить послідовно по холодоагенту розташовані нагнітач, нагрівач холодоагенту високого тиску, підключений до сопла ежектора, приймальна камера якого підключена до нагрівача холодоагенту низького тиску–охолоджувача холодоносія, а дифузор – до охолоджувача холодоагенту проміжного тиску [Захаров Ю.В. Судовые установки кондиционирования воздуха и холодильные машины. -Л.: Судостроение, 1979. - С. 498, рис. 188]. У даній холодильній машині нагрівач холодоагенту низького тиску є в той же час охолоджувачем холодоносія (наприклад повітря), а нагрівач холодоагенту високого тиску споживає дешеву відпрацьовану теплову енергію, яка звичайно скидається у довкілля. Недоліком існуючої холодильної машини є те, що нагнітач споживає для свого приводу енергію, що зменшує енергетичну е фективність холодильної машини. До того ж підключення нагнітача окрім нагрівача холодоагенту високого тиску ще й до нагрівача холодоагенту низького тиску–охолоджувача холодоносія (наприклад повітря) спричиняє додаткові енергетичні витрати на стискання холодоагенту, який надходить до нагрівача холодоагенту низького тиску– охолоджувача холодоносія. Прототипом винаходу є ежекторна холодильна машина, що містить послідовно по холодоагенту розташовані нагнітач, нагрівач холодоагенту високого тиску, підключений до сопла ежектора, приймальна камера якого підключена до нагрівача холодоагенту низького тиску-охолоджувача холодоносія, а дифузор - до охолоджувача холодоагенту проміжного тиску, підключеного до нагрівача холодоагенту низького тиску-охолоджувача холодоносія [Захаров Ю.В. Судовые установки кондиционирования воздуха и холодильные машины. - Л.: Судостроение, 1979. - С. 506, рис. 194]. У даній холодильній машині нагрівач холодоагенту низького тиску є в той же час охолоджувачем холодоносія (наприклад повітря), а нагрівач холодоагенту високого тиску споживає дешеву відпрацьовану теплову енергію, яка звичайно скидається у довкілля. Хоча в існуючій холодильній машині нагнітач підключений тільки до нагрівача холодоагенту високого тиску, завдяки чому відсутні енергетичні витрати на стискання холодоагенту, який надходить до нагрівача холодоагенту низького тиску-охолоджувача холодоносія, але те, що нагнітач споживає для свого приводу енергію, зменшує її енергетичну ефективність. В основу винаходу поставлено задачу підвищення енергетичної ефективності ежекторної холодильної машини за рахунок виконання нагнітача і нагрівача холодоагенту високого тиску у вигляді термодесорбційного компримуючого акумулятора холодоагенту, що споживає, як і нагрівач холодоагенту високого тиску, тільки дешеву відпрацьовану теплову енергію, яка звичайно скидається у довкілля, на відміну від нагнітача, на привід якого витрачається, як правило, дорога електрична енергія. Для вирішення цієї задачі в ежекторній холодильній машині, що містить послідовно по холодоагенту розташовані нагнітач, нагрівач холодоагенту високого тиску, підключений до сопла ежектора, приймальна камера якого підключена до нагрівача холодоагенту низького тиску–охолоджувача холодоносія, а дифузор - до охолоджувача холодоагенту проміжного тиску, підключеного до нагрівача холодоагенту низького тиску– охолоджувача холодоносія, нагнітач і нагрівач холодоагенту високого тиску виконані у вигляді термодесорбційного компримуючого акумулятора холодоагенту, а о холоджувач холодоагенту проміжного тиску додатково підключений до термоадсорбційною акумулятора холодоагенту. Завдяки застосуванню замість нагнітача і нагрівана холодоагенту високого тиску термодесорбційного компримуючого акумулятора холодоагенту, в якому за рахунок підводу відпрацьованої теплової енергії проходить одночасно десорбція (виділення) холодоагенту та його компримування (підвищення тиску), відсутні витрати енергії на привід нагнітача, тобто підвищується енергетична ефективність холодильної машини. Холодоагент, який виділився у термодесорбційному компримуючому акумуляторі, розширився в ежекторі до проміжного тиску та був о холоджений в охолоджувачі холодоагенту при проміжному тиску, адсорбується (поглинається) в термоадсорбційному акумуляторі завдяки відводу від нього теплоти, наприклад у довкілля. Холодильна машина працює циклічно, коли акумулятори по черзі виконують функцію то десорбера, то адсорбера, що забезпечується відповідним переключенням напрямку руху холодоагенту, підводу та відводу від них теплоти (Тимошевский Б.Г., Тимофеев В.И., Сирота А.А., Гаврилков А.В. Глубокая утилизация вторичных энергоресурсов с помощью гидридных систем // Судостроительная промышленность. - 1990. - Вып. 13. - С. 15-20). На фіг. зображена запропонована ежекторна холодильна машина. Ежекторна холодильна машина складається з послідовно по холодоагенту розташованих термодесорбційного компримуючого акумулятора холодоагенту 1, підключеного до сопла 2 ежектора, приймальна камера 3 якого підключена до нагрівана холодоагенту низького тиску-охолоджувача холодоносія 4, а дифузор 5 - до охолоджувача холодоагенту проміжного тиску 6, підключеного до нагрівача холодоагенту низького тиску-охолоджувача холодоносія 4 та термоадсорбційного акумулятора холодоагенту 7. Охолоджувач холодоагенту проміжного тиску 6 підключено до нагрівача холодоагенту низького тиску-охолоджувача холодоносія 4 через дросельний пристрій 8. Ежекторна холодильна машина працює наступним чином. У термодесорбційному компримуючому акумуляторі холодоагенту 1 завдяки підводу відпрацьованої теплової енергії проходить одночасно десорбція (виділення) холодоагенту та його компримування (підвищення тиску). Холодоагент високого тиску розширюється в соплі 2 ежектора й підсмоктує в приймальній камері 3 холодоагент низького тиску з нагрівача холодоагенту низького тиску–охолоджувача холодоносія 4. Суміш обох потоків холодоагенту стискується до проміжного тиску в ди фузорі 5 ежектора й подається до охолоджувача холодоагенту проміжного тиску 6, де за рахунок відведення теплоти, наприклад у довкілля, охолоджується холодоагент, одна частина якого розширюється у дросельному пристрої 8 від проміжного тиску до низького тиску з відповідним зниженням температури, а друга - подається до термоадсорбційного акумулятора холодоагенту 7, в якому холодоагент адсорбується (поглинається) завдяки відводу від нього теплоти, наприклад у довкілля. Холодоагент низького тиску й з низькою температурою відводить теплоту від холодоносія (наприклад повітря) й відповідно нагрівається в нагрівачі холодоагенту низького тиску–охолоджувача холодоносія 4. Холодильна машина працює циклічно, коли акумулятори 1 і 7 виконують по черзі функцію то десорбера, то адсорбера, що забезпечується відповідним переключенням напрямку руху холодоагенту, підводу та відводу від них теплоти. Як холодоагент може застосовуватись водень. Завдяки одночасним десорбції (виділенню) та стисканню холодоагенту в термодесорбційному компримуючому акумуляторі холодоагенту 1 відпадає необхідність у застосуванні окремого нагнітача, який споживав би енергію, тобто підвищується енергетична ефективність холодильної машини.