Абсорбційна холодильна машина з ежектором

1. Абсорбційна холодильна машина з ежектором, яка містить послідовно підключені десорбер з лініями пари холодоагенту високого тиску, слабкоконцентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, конденсатор, підключений своїм входом до лінії пари холодоагенту високого тиску, а виходом до входу парорідинного теплообмінника по лінії рідкого холодоагенту високого тиску, вихід якого по лінії рідкого холодоагенту високого тиску підключений до входу випарника, вихід з якого сполучений зі входом парорідинного теплообмінника по лінії пари холодоагенту низького тиску, вихід парорідинного теплообмінника по лінії пари холодоагенту низького тиску сполучений з приймальною камерою ежектора, робоче сопло якого підключене до лінії пари холодоагенту високого тиску, а дифузор по лінії пари холодоагенту проміжного тиску - до входу абсорбера, зі входом абсорбера по лінії слабкоконцентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту сполучений вихід теплообмінника розчинів, вхід якого сполучений по лінії слабкоконцентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту з виходом десорбера, вихід з абсорбера по лінії концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту підключений до входу теплооб 2 (19) 1 3 Винахід відноситься абсорбційних холодильних машин, зокрема з ежектором. Відома абсорбційна холодильна машина з ежектором, що містить послідовно підключені десорбер з лініями пари холодоагенту високого тиску, слабко концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, конденсатор, підключений своїм входом до лінії пари холодоагенту високого тиску, а виходом до входу випарника, вихід з якого сполучений зі входом абсорбера, до якого підключений також дифузор ежектора, теплообмінник розчинів, сполучений по лінії слабко концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту і лінії концентрованого рідкого розчину холодоагенту з абсорбером і десорбером [Бадылькес И.С., Данилов Р.Л. Абсорбционные холодильные машины. - М.: Пищевая промышленность, 1966. - с.259, рис.137]. Недоліком існуючої абсорбційної холодильної машини з ежектором є недостатньо висока енергетична ефективність через підвищені витрати тепла гріючого середовища, зумовлені низькими коефіцієнтами ежекції ежектора (коефіцієнт ежекції - відношення кількості ежектованого середовища низького тиску до кількості ежектуючого - силового середовища високого тиску), які в свою чергу обумовлені низьким тиском ежектованого середовища. Прототипом винаходу є абсорбційна холодильна машина з ежектором, що містить послідовно підключені десорбер з лініями пари холодоагенту високого тиску, слабко концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, конденсатор, підключений своїм входом до лінії пари холодоагенту високого тиску, а виходом до входу парорідинного теплообмінника по лінії рідкого холодоагенту високого тиску, вихід якого по лінії рідкого холодоагенту високого тиску підключений до входу випарника, вихід з якого сполучений зі входом паро рідинного теплообмінника по лінії пари холодоагенту низького тиску, вихід парорідинного теплообмінника по лінії пари холодоагенту низького тиску сполучений з приймальною камерою ежектора, робоче сопло якого підключене д о лінії пари холодоагенту високого тиску, а дифузор - по лінії пари холодоагенту проміжного тиску до входу абсорбера, зі входом абсорбера по лінії слабко концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту сполучений вихід теплообмінника розчинів, вхід якого сполучений по лінії слабко концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту з виходом десорбера, вихід з абсорбера по лінії концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту підключений до входу теплообмінника розчинів, вихід з якого сполучений по лінії концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту зі входом десорбера [Бадылькес И.С., Данилов Р.Л. Абсорбционные холодильные машины. - М.: Пищевая промышленность, 1966. - с.131, рис.57]. Недоліком існуючої абсорбційної холодильної машини з ежектором є недостатньо висока енергетична ефективність через підвищені витрати 89429 4 тепла гріючого середовища, зумовлені низькими коефіцієнтами ежекції ежектора (коефіцієнт ежекції - відношення кількості ежектованої пари низького тиску до кількості пари високого тиску, тобто силової пари), які в свою чергу обумовлені низьким тиском ежектованої пари холодоагенту - пари низького тиску. В основу винаходу поставлено задачу підвищення енергетичної ефективності абсорбційної холодильної машини з ежектором шляхом збільшення тиску ежектованої пари холодоагенту і відповідно коефіцієнтів ежекції. Для вирішення цієї задачі в абсорбційній холодильній машині з ежектором, що містить послідовно підключені десорбер з лініями пари холодоагенту високого тиску, слабко концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, конденсатор, підключений своїм входом до лінії пари холодоагенту високого тиску, а виходом до входу парорідинного теплообмінника по лінії рідкого холодоагенту високого тиску, вихід якого по лінії рідкого холодоагенту високого тиску підключений до входу випарника, вихід з якого сполучений зі входом парорідинного теплообмінника по лінії пари холодоагенту низького тиску, вихід парорідинного теплообмінника по лінії пари холодоагенту низького тиску сполучений з приймальною камерою ежектора, робоче сопло якого підключене до лінії пари холодоагенту високого тиску, а дифузор - по лінії пари холодоагенту проміжного тиску до входу абсорбера, зі входом абсорбера по лінії слабко концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту сполучений вихід теплообмінника розчинів, вхід якого сполучений по лінії слабко концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту з виходом десорбера, вихід з абсорбера по лінії концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту підключений до входу теплообмінника розчинів, вихід з якого сполучений по лінії концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту зі входом десорбера, на лінії пари холодоагенту низького тиску встановлений термопресор, робоче сопло якого підключене до виходу з парорідинного теплообмінника, приймальна камера - до виходу з конденсатора, а дифузор - до приймальної камери ежектора. У названій абсорбційній холодильній машині з ежектором на лінії пари холодоагенту низького тиску встановлений паровий теплообмінник, вхід якого підключений до виходу з парорідинного теплообмінника, а вихід - до робочого сопла термопресора, вхід парового теплообмінника по лінії пари холодоагенту високого тиску сполучений з виходом десорбера, а вихід - зі входом конденсатора. У названій абсорбційній холодильній машині з ежектором на лінії пари холодоагенту низького тиску встановлений теплообмінник-нагрівальник, вхід якого підключений до виходу з парового теплообмінника, а вихід - до робочого сопла термопресора. У названій абсорбційній холодильній машині з ежектором вихід із парорідинного теплообмінника 5 89429 6 по лінії рідкого холодоагенту високого тиску спочено до відокремлювача рідини, в рідинній порожлучений з робочим соплом струминної помпи, нині 14 якого встановлений рідинний приймальна камера якої підключена до рідинної теплообмінник 9, а сама рідинна порожнина 14 порожнини відокремлювача рідини, а дифузор - до сполучена з приймальною камерою 11 струминної входу випарника, вихід якого сполучений із паропомпи, парова порожнина 15 відокремлювача рівою порожниною відокремлювача рідини, підклюдини сполучена з лінією пари холодоагенту низьченою також по лінії пари холодоагенту низького кого тиску 16, в яку послідовно включені парорітиску до входу парорідинного теплообмінника. динний теплообмінник 8, паровий теплообмінник У названій абсорбційній холодильній машині з 5, теплообмінник-нагрівальник 17 та робоче сопло ежектором вихід із парорідинного теплообмінника 18 термопресора, приймальна камера 19 якого по лінії рідкого холодоагенту високого тиску спосполучена з виходом конденсатора 6, а дифузор лучений зі входом рідинного теплообмінника, 20 - з приймальною камерою 21 ежектора, підклювстановленого в рідинній порожнині відокремлюченого робочим соплом 22 - по лінії 4 пари холовача рідини, а вихід із рідинного теплообмінника доагенту високого тиску з виходом десорбера 1, а з робочим соплом струминної помпи. дифузором 23 - по лінії 24 пари холодоагенту проЗавдяки підвищенню тиску перегрітої пари хоміжного тиску до входу абсорбера 25, вхід якого по лодоагенту в термопресорі зростають коефіцієнти лінії 2 слабко концентрованого рідкого розчину ежекції ежектора і відповідно енергетична ефектихолодоагенту та абсорбенту сполучений через вність абсорбційної холодильної машини з ежекдросельний клапан 26 і теплообмінник розчинів 27 тором. з виходом десорбера 1, а вихід абсорбера 25 по Завдяки додатковому підвищенню температулінії 3 концентрованого рідкого розчину холодоари перегрітої пари холодоагенту в паровому тепгенту та абсорбенту сполучений через насос 28 і лообміннику додатково зростає її тиск у процесі теплообмінник розчинів 27 зі входом десорбера 1. термопресії, а отже зростають коефіцієнти ежекції Робота холодильної машини на рисунку здійсі відповідно енергетична ефективність абсорбційнюється таким чином. ної холодильної машини з ежектором. У десорбері 1 за рахунок підведення тепла від Завдяки додатковому підвищенню температузовнішнього гріючого середовища, наприклад вори перегрітої пари холодоагенту в теплообмінникудяної пари, нагрітих води або газів, нагрівають нагрівальнику додатково зростає її тиск у процесі концентрований рідкий розчин холодоагенту та термопресії, а отже зростають коефіцієнти ежекції абсорбенту, що надходить до десорбера 1 лінією і відповідно енергетична ефективність абсорбцій3, і випаровують холодоагент з нагрітого концентної холодильної машини з ежектором. рованого рідкого розчину, тобто проводять десорЗавдяки відокремленню пари холодоагенту від бцію холодоагенту з концентрованого рідкого розпарорідинної суміші холодоагенту у відокремлючину холодоагенту та абсорбенту. При цьому вачі рідини після випарника пара перегрівається концентрація рідкого розчину холодоагенту та абдо більш високої температури (порівняно з нагрісорбенту зменшується і утворюється, з одного вом парорідинної суміші у разі відсутності відобоку, слабко концентрований рідкий розчин холокремлювача рідини після випарника), що забезпедоагенту та абсорбенту, який відводиться від дечує додаткове підвищення температури перегрітої сорбера лінією 2, а з іншого, - пара холодоагенту пари холодоагенту і відповідно додатково зросвисокого тиску, що відводиться від десорбера 1 тання її тиску у процесі термопресії, а отже зрослінією 4. Нагріту пару холодоагенту високого тиску тають коефіцієнти ежекції і відповідно енергетична охолоджують у паровому теплообміннику 5, переефективність абсорбційної холодильної машини з гріваючи пару холодоагенту низького тиску, і конежектором. денсують у конденсаторі 6, відводячи тепло конЗавдяки переохолодженню рідкого холодоагеденсації охолоджуючим середовищем (водою), а нту високого тиску в рідинному теплообміннику, сконденсований рідкий холодоагент направляють встановленому в рідинній порожнині відокремлюлінією рідкого холодоагенту високого тиску 7 в вача рідини, зростають коефіцієнти ежекції струпарорідинний теплообмінник 8, де його охолоджуминної помпи, в робоче сопло якої подається пеють, перегріваючи пару холодоагенту низького реохолоджений рідкий холодоагент високого тиску. Охолоджений рідкий холодоагент високого тиску, а отже й енергетична ефективність абсорбтиску переохолоджують у рідинному теплообмінційної холодильної машини з ежектором. нику 9, відводячи тепло на випаровування частини На фігурі зображено схему абсорбційної холорідкого холодоагенту низького тиску в рідинній дильної машини з ежектором. порожнині 14 відокремлювача рідини, розширюють Установка на рисунку складається з десорбеу соплі 10 струминної помпи, підсмоктуючи у прира 1 та підключених до нього ліній слабко конценймальній камері 11 рідкий холодоагент низького трованого рідкого розчину холодоагенту та абсортиску із рідинної порожнини 14 відокремлювача бенту 2, концентрованого рідкого розчину рідини, підвищують тиск холодоагенту в дифузорі холодоагенту та абсорбенту 3, пари холодоагенту 12 і подають у випарник 13, де його випаровують, високого тиску 4, парового теплообмінника 5, конохолоджуючи холодоносій, тобто виробляючи ходенсатора 6, до виходу з якого по лінії рідкого холод. Парорідинну суміш холодоагенту з випарника лодоагенту 7 підключені послідовно парорідинний 13 розділяють на пару та рідину у відокремлювачі теплообмінник 8, рідинний теплообмінник 9 та сорідини, з рідинної порожнини 14 якого рідкий хопло 10 струминної помпи, до складу якої входить лодоагент направляють до приймальної камери 11 також приймальна камера 11 і дифузор 12, сполуструминної помпи, а з парової порожнини 15 пару чений зі входом випарника 13, вихід якого підклюхолодоагенту відводять лінією пари холодоагенту 7 89429 8 низького тиску 16 до парорідинного теплообміннигенту проміжного тиску направляють лінією 24 в ка 8, де її перегрівають. Подальший перегрів пари абсорбер 25, до якого подають також слабко конхолодоагенту низького тиску здійснюють у пароцентрований рідкий розчин холодоагенту та абсовому теплообміннику 5 та в теплообмінникурбенту, який відводять із десорбера 1 лінією 2, нагрівальнику 17 за рахунок тепла зовнішнього охолоджують в теплообміннику розчинів 27 і дрогріючого середовища, наприклад водяної пари, селюють (розширюють) у дросельному клапані 26. нагрітих води або газів. Перегріту пару подають у В абсорбері 25 слабко концентрований рідкий розробоче сопло 18 термопресора, де її швидкість чин холодоагенту та абсорбенту абсорбує (поглизбільшують до швидкості, близької звуковій, і в нає) пару холодоагенту, що надходить лінією 24, з потік прискореної перегрітої пари упорскують рідвиділенням тепла абсорбції, яке відводиться охокий холодоагент, який подають у приймальну калоджуючим середовище, наприклад водою. В ремеру 19 з конденсатора 6. Завдяки миттєвому скизультаті абсорбції утворюється охолоджений конпанню рідкого холодоагенту в потоці прискореної центрований рідкий розчин холодоагенту та перегрітої пари тиск пари на виході з дифузора 20 абсорбенту, який послідовно стискають насосом термопресора підвищується понад величину тиску 28, нагрівають у теплообміннику розчинів 27, охоперегрітої пари на вході робочого сопла 18, тобто лоджуючи слабко концентрований рідкий розчин збільшується тиск пари на вході приймальної кахолодоагенту та абсорбенту, і подають лінією 3 до мери 21 ежектора, підключеного до виходу з дидесорбера 1. Процесом десорбції цикл абсорбційфузора 20 термопресора. В результаті зростає ної холодильної машини починається знову. тиск пари (до проміжної величини, більшої ніж ниЗастосування запропонованої абсорбційної зький тиск у випарнику 13) на виході з дифузора холодильної машини з ежектором дозволяє під23 ежектора, в робочому соплі 22 якого розширювищити коефіцієнти ежекції, в результаті скоротиють із підвищенням швидкості пару холодоагенту ти витрати тепла гріючого середовища на 10...20% високого тиску, що відводять від десорбера 1 лініі відповідно підвищити енергетичну ефективність єю 4. Після дифузора 23 ежектора пару холодоаабсорбційної холодильної машини з ежектором. Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601