Парокомпресорна холодильна машина

1 Парокомпресорна холодильна машина, що містить послідовно по холодоагенту розташовані компресор, конденсатор, ресивер та випарник, яка відрізняється тим, що ресивер виконаний у вигляді відокремлювача рідини, паровий об'єм якого сполучений з додатковим конденсатором, а рідинний об'єм - з випарником 2 Парокомпресорна холодильна машина за п 1 , яка відрізняється тим, що додатковий конденсатор виконаний у вигляді регенеративного теплообмінника, який сполучений по лінії високого тиску 3 паровим об'ємом відокремлювача рідини та із входом випарника, а по лінії низького тиску - з виходом випарника та входом компресора Винахід відноситься до галузі холодильної техніки, зокрема до парокомпресорних холодильних машин Відома парокомпресорна холодильна машина з розташованими послідовно по ходу холодоагенту компресором, конденсатором та випарником (Константинов Л И , Мельниченко Л Г Судовые холодильные установки - М Пищевая промышленность, 1978 - С 66, рис 25) Недоліком існуючої холодильної машини є низька інтенсивність теплообміну при конденсації пари холодоагенту у конденсаторі, оскільки при наближенні процесу конденсації до свого завершення (при паровмістові двофазового холодоагенту, близькому нулю) значна частина теплообмінної поверхні омивається конденсатом з вкрай низькою інтенсивністю теплообміну Це призводить до значних температурних напорів між конденсатом та охолоджуючим середовищем, наприклад, водою з ВІДПОВІДНИМИ енергетичними витратами зька, оскільки при наближенні процесу конденсації до свого завершення (при паровмістові двофазового холодоагенту, близькому нулю) значна частина теплообмінної поверхні омивається конденсатом з вкрай низькою інтенсивністю теплообміну Це призводить до значних температурних напорів між конденсатом та охолоджуючим середовищем, наприклад, водою з ВІДПОВІДНИМИ енергетичними витратами В основі винаходу лежить підвищення енергетичної ефективності парокомпресорної холодильної машини за рахунок інтенсифікації теплообміну при конденсації холодоагенту, що в свою чергу стає можливим завдяки вилученню завершальної стадії конденсації (при паровмістові двофазового холодоагенту, близькому нулю) з низькою інтенсивністю теплообміну Для вирішення цієї задачі в парокомпресорній холодильній машині, що містить послідовно по холодоагенту розташовані компресор, конденсатор, ресивер та випарник, ресивер виконаний у вигляді відокремлювача рідини, паровий об'єм якого сполучений з додатковим конденсатором, а рідинний об'єм - з випарником У названій парокомпресорній холодильній машині додатковий конденсатор виконаний у вигляді регенеративного теплообмінника, який сполучений по лінії високого тиску з паровим об'ємом відокремлювача рідини та із входом випарника, а по лінії низького тиску - з виходом випарника та входом компресору Прототипом винаходу є парокомпресорна холодильна машина, що містить послідовно по холодоагенту розташовані компресор, конденсатор, ресивер та випарник (Константинов Л И , Мельниченко Л Г Судовые холодильные установки - М Пищевая промышленность, 1978 - С 109, рис 37) Хоча в існуючій холодильній машині ресивер, до якого стікає конденсат з конденсатору, дозволяє дещо підвищити швидкість конденсату у конденсаторі, та все ж інтенсивність теплообміну при конденсації пари холодоагенту у конденсаторі ни СО 49371 Завдяки обриву процесу конденсації холодоагенту до його завершення (неповному фазовому переходові) та вилученню завершальної його стадії інтенсивність теплообміну на всій поверхні конденсатору висока, а температурний напір між двофазовим холодоагентом та охолоджуючим середовищем, отож і ВІДПОВІДНІ енергетичні витрати мінімальні Пара, яка не сконденсувалася у конденсаторі, після відокремлення від неї рідини у відокремлювачі рідини конденсується з високою інтенсивністю теплообміну у додатковому конденсаторі Енергетична ефективність парокомпресорноі холодильної машини при цьому висока Пара, яка не сконденсувалася у конденсаторі, після відокремлення від неї рідини у відокремлювачі рідини може конденсуватися з переохолодженням конденсату у регенеративному теплообміннику з відводом теплоти до пари низького тиску після випарника Завдяки переохолодженню у регенеративному теплообміннику конденсату до його дроселювання втрати холодопродуктивності від дроселювання скорочуються і, як наслідок, енергетична ефективність холодильної машини підвищується На фіг 1 зображена запропонована парокомпресорна холодильна машина з відокремлювачем рідини та додатковим конденсатором На фіг 2 зображена запропонована парокомпресорна холодильна машина з відокремлювачем рідини та регенеративним теплообмінником Парокомпресорна холодильна машина на фіг 1 складається з послідовно по холодоагенту розташованих компресору 1, конденсатору 2, відокремлювача рідини 3 з паровим об'ємом 4 та рідинним об'ємом 5, додаткового конденсатору 6 та випарника 7 На вході випарника 7 встановлений дроселюючий клапан 8 або інший дроселюючий пристрій (наприклад, інжектор) Парокомпресорна холодильна машина на фіг 2 складається з послідовно по холодоагенту розташованих компресору 1, конденсатору 2, відокремлювача рідини 3 з паровим об'ємом 4 та рідинним об'ємом 5, регенеративного теплообмінника 9, сполученого по лінії високого тиску 10 із входом випарника 7, а по лінії низького тиску 11 із компресором 1 На вході випарника 7 встановлений дроселюючий клапан 8 або інший дроселюючий пристрій (наприклад, інжектор) Парокомпресорна холодильна машина на фіг 1 працює наступним чином Пара холодоагенту високого тиску після компресору 1 частково конденсується з високою інтенсивністю теплообміну у конденсаторі 2, звідки двофазовий холодоагент (парорідинна суміш) потрапляє до відокремлювача рідини 3, у якому парова фаза після сепарації накопичується у паровому об'ємі 4, а рідинна фаза - у рідинному об'ємі 5 Несконденсована пара з парового об'єму 4 потрапляє до додаткового конденсатору 6, де вона повністю конденсується Рідинний холодоагент після додаткового конденсатору 6 та з рідинного об'єму 5 відокремлювана рідини 3 дроселюється з пониженням тиску у дроселюючому клапані 8, після чого потрапляє до випарника 7 Пара з випарника 7 стискається до високого тиску у компресорі 1 Парокомпресорна холодильна машина на фіг 2 працює наступним чином Пара холодоагенту високого тиску після компресору 1 частково конденсується з високою інтенсивністю теплообміну у конденсаторі 2, звідки двофазовий холодоагент (парорідинна суміш) потрапляє до відокремлювача рідини 3, у якому парова фаза після сепарації накопичується у паровому об'ємі 4, а рідинна фаза - у рідинному об'ємі 5 Несконденсована пара з парового об'єму 4 потрапляє до регенеративного теплообмінника 9 ЛІНІЄЮ високого тиску 10, де вона конденсується зі значним переохолодженням конденсату Переохолоджений рідинний холодоагент після регенеративного теплообмінника 9 та з рідинного об'єму 5 відокремлювача рідини 3 дроселюється у дроселюючому клапані 8 з мінімальними (завдяки значному переохолодженню конденсату у регенеративному теплообміннику 9) втратами холодопродуктивності від дроселювання, після чого потрапляє до випарника 7 Пара або парорідинна суміш (при неповному фазовому переході у випарникові 7) після випарника 7 нагрівається до стану перегрітої пари на лінії низького тиску 11 у регенеративному теплообміннику 9 за рахунок теплоти, яка відводиться від пари , що конденсується у ньому на лінії високого тиску 10 Пара після регенеративного теплообмінника 9 стискається до високого тиску у компресорі 1 Фіг.1 Фіг. 2 49371 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71