Абсорбційна холодильна машина з інжектором

1. Абсорбційна холодильна машина з інжектором, яка містить послідовно підключені десорбер з лініями слабкоконцентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, пари холодоагенту високого тиску, конденсатор, сполучений своїм входом із лінією пари холодоагенту високого тиску, а виходом - зі входом парорідинного теплообмінника по лінії рідкого холодоагенту високого тиску, підключеного своїм виходом по лінії рідкого холодоагенту високого тиску до входу випарника, вихід якого сполучений зі входом парорідинного теплообмінника по лінії пари холодоагенту низького тиску, вихід парорідинного теплообмінника по лінії пари холодоагенту низького тиску сполучений із приймальною камерою інжектора, робоче сопло якого підключене до виходу десорбера по лінії слабкоконцентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, а дифузор до входу абсорбера, вихід якого сполучений зі входом помпи концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, підключеної своїм виходом до входу десорбера по лінії концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, яка відрізняється тим, що абсорбер виконаний у вигляді охолоджуваного дифузора-інжектора, сполученого зі входом помпи концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту. 2. Абсорбційна холодильна машина з інжектором за п. 1, яка відрізняється тим, що на лінії пари 2 (19) 1 3 89559 4 своїм входом теплообмінник-охолоджувач конценконцентрованого рідкого розчину холодоагенту та трованого рідкого розчину холодоагенту та абсорабсорбенту. бенту, сполучений своїм виходом зі входом помпи Винахід відноситься до абсорбційних холодильних машин з інжектором. Відома абсорбційна холодильна машина з інжектором, що містить послідовно підключені десорбер з лініями слабкоконцентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, пари холодоагенту високого тиску, конденсатор, сполучений своїм входом із лінією пари холодоагенту високого тиску, а виходом - зі входом випарника, вихід якого сполучений зі входом абсорбера, інжектор, дифузор якого підключений до входу абсорбера, вихід якого сполучений зі входом помпи концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, підключеної своїм виходом до входу десорбера по лінії концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту [Бадылькес И.С., Данилов Р.Л. Абсорбционные холодильные машины. - М.: Пищевая промышленность, 1966. -с. 259, рис. 137]. Недоліком існуючої абсорбційної холодильної машини з інжектором є недостатньо висока енергетична ефективність через підвищені витрати тепла гріючого середовища, зумовлені низькими коефіцієнтами ежекції інжектора (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 інжектором, що містить послідовно підключені десорбер з лініями слабко концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, пари холодоагенту високого тиску, конденсатор, сполучений своїм входом із лінією пари холодоагенту високого тиску, а виходом - зі входом парорідинного теплообмінника по лінії рідкого холодоагенту високого тиску, підключеного своїм виходом по лінії рідкого холодоагенту високого тиску до входу випарника, вихід якого сполучений зі входом парорідинного теплообмінника по лінії пари холодоагенту низького тиску, вихід парорідинного теплообмінника по лінії пари холодоагенту низького тиску сполучений із приймальною камерою інжектора, робоче сопло якого підключене до виходу десорбера по лінії слабко концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, а дифузор - до входу абсорбера, вихід якого сполучений зі входом помпи концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, підключеної своїм виходом до входу десорбера по лінії концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту (Бадылькес И.С., Данилов Р.Л. Абсорбционные холодильные машины. - М.: Пищевая промышленность, 1966. -с.131,рис. 57). Недоліком існуючої абсорбційної холодильної машини з інжектором є недостатньо висока енергетична ефективність через підвищені витрати тепла гріючого середовища, зумовлені низькими коефіцієнтами ежекції інжектора (коефіцієнт ежекції - відношення кількості ежектованої пари низького тиску до кількості слабко концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту), які в свою чергу обумовлені низьким тиском ежектованої пари холодоагенту низького тиску. Оскільки кількість ежектованої пари низького тиску, що відсмоктують із випарника, визначає кількість холоду, який виробляється випарником, то збільшення коефіцієнта ежекції, відповідно і кількості ежектованої пари, обумовлює зростання кількості холоду, виробленого при одних і тих же витратах тепла гріючого середовища, або ж скорочення цих витрат на одиницю виробленого холоду. В основу винаходу поставлено задачу підвищення енергетичної ефективності абсорбційної холодильної машини з інжектором шляхом збільшення тиску ежектованої пари холодоагенту і відповідно коефіцієнтів ежекції. Для вирішення цієї задачі в абсорбційній холодильній машині з інжектором, що містить послідовно підключені десорбер з лініями слабко концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, пари холодоагенту високого тиску, конденсатор, сполучений своїм входом із лінією пари холодоагенту високого тиску, а виходом - зі входом парорідинного теплообмінника по лінії рідкого холодоагенту високого тиску, підключеного своїм виходом по лінії рідкого холодоагенту високого тиску до входу випарника, вихід якого сполучений зі входом парорідинного теплообмінника по лінії пари холодоагенту низького тиску, вихід парорідинного теплообмінника по лінії пари холодоагенту низького тиску сполучений із приймальною камерою інжектора, робоче сопло якого підключене до виходу десорбера по лінії слабкоконцентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, а дифузор - до входу абсорбера, вихід якого сполучений зі входом помпи концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, підключеної своїм виходом до входу десорбера по лінії концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту, абсорбер виконаний у вигляді охолоджуваного дифузора інжектора, сполученого зі входом помпи концентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорбенту. У названій абсорбційній холодильній машині з інжектором на лінії пари холодоагенту низького тиску встановлений термопресор, робоче сопло якого підключене до виходу парорідинного теплообмінника по лінії пари холодоагенту низького тиску, приймальна камера термопресора - до виходу з конденсатора, а дифузор - до приймальної камери інжектора. У названій абсорбційній холодильній машині з інжектором на лінії пари холодоагенту низького тиску встановлений термопресор, робоче сопло якого підключене до виходу парорідинного тепло 5 89559 6 обмінника по лінії пари холодоагенту низького тисякої входять також приймальна камера 10 і дифуку, приймальна камера термопресора - до виходу зор 11, сполучений зі входом випарника 12, вихід парорідинного теплообмінника по лінії рідкого хоякого підключено до входу відокремлювача рідини, лодоагенту високого тиску, а дифузор - до прирідинна порожнина 13 якого сполучена з приймаймальної камери інжектора. льною камерою 10 струминної помпи, а парова У названій абсорбційній холодильній машині з порожнина 14 відокремлювача рідини сполучена з інжектором на лінії пари холодоагенту низького лінією пари холодоагенту низького тиску 15, в яку тиску встановлений термопресор, робоче сопло послідовно включені парорідинний теплообмінник якого підключене до виходу парорідинного тепло8, паровий теплообмінник 5 та робоче сопло 16 обмінника по лінії пари холодоагенту низького тистермопресора, приймальна камера 17 якого споку, приймальна камера термопресора - до виходу лучена з виходом конденсатора 6 (показано пункдесорбера по лінії слабко концентрованого рідкого тиром) або з виходом парорідинного теплообмінрозчину холодоагенту та абсорбенту, а дифузор ника 8 по лінії рідкого холодоагенту 7, а дифузор до приймальної камери інжектора. 18 - з приймальною камерою 19 інжектора, до У названій абсорбційній холодильній машині з складу якого входять також робоче сопло 20 та інжектором на лінії пари холодоагенту низького дифузор 21, охолоджуваний наприклад водою, тиску встановлений паровий теплообмінник, вхід причому робоче сопло 20 підключене по лінії 2 якого підключений до виходу з парорідинного тепслабко концентрованого рідкого розчину холодоалообмінника, а вихід - до робочого сопла термогенту та абсорбенту до виходу теплообмінника пресора, вхід парового теплообмінника по лінії розчинів 22, а дифузор 21 - до входу теплообмінпари холодоагенту високого тиску сполучений із ника-охолоджувача 23, вихід якого по лінії З конвиходом десорбера, а вихід - зі входом конденсацентрованого рідкого розчину холодоагенту та тора. абсорбенту сполучений через помпу 24 і теплообУ названій абсорбційній холодильній машині з мінник розчинів 22 зі входом десорбера 1. інжектором вихід парорідинного теплообмінника Установка на Фіг.2 складається з тих же елепо лінії рідкого холодоагенту високого тиску споментів, що і на Фіг.1, з тією різницею, що приймалучений із робочим соплом струминної помпи, льна камера 17 термопресора підключена до тепприймальна камера якої підключена до рідинної лообмінника розчинів 22 по лінії 2 слабко порожнини відокремлювача рідини, а дифузор - до концентрованого рідкого розчину холодоагенту та входу випарника, вихід якого сполучений із пароабсорбенту, а через нього - до виходу десорбера вою порожниною відокремлювача рідини, підклю1. ченою також до входу парорідинного теплообмінРобота холодильної машини на Фіг.1 здійснюника по лінії пари холодоагенту низького тиску. ється таким чином. У названій абсорбційній холодильній машині з У десорбері 1 за рахунок підведення тепла від інжектором до охолоджуваного дифузора інжектозовнішнього гріючого середовища, наприклад вора підключений своїм входом теплообмінникдяної пари, нагрітих води або газів, нагрівають охолоджувач концентрованого рідкого розчину концентрований рідкий розчин холодоагенту та холодоагенту та абсорбенту, сполучений своїм абсорбенту, що надходить до десорбера 1 лінією виходом зі входом помпи концентрованого рідкого 3, і випаровують холодоагент з нагрітого концентрозчину холодоагенту та абсорбенту. рованого рідкого розчину, тобто проводять десорЗавдяки суміщенню абсорбера з дифузором бцію холодоагенту з концентрованого рідкого розінжектора абсорбцію проводять з одночасним зрочину холодоагенту та абсорбенту. При цьому станням тиску, а завдяки підвищенню тиску ежекконцентрація рідкого розчину холодоагенту та абтованої пари холодоагенту на всмоктуванні присорбенту зменшується і утворюється, з одного ймальної камери інжектора в термопресорі та боку, слабко концентрований рідкий розчин холоструминній помпі зростають коефіцієнти ежекції доагенту та абсорбенту, який відводиться від деінжектора і відповідно енергетична ефективність сорбера лінією 2, а з іншого, - пара холодоагенту абсорбційної холодильної машини з інжектором. високого тиску, що відводиться від десорбера 1 На Фіг.1 зображено схему абсорбційної хололінією 4. Нагріту пару холодоагенту високого тиску дильної машини з інжектором і термопресором, охолоджують у паровому теплообміннику 5, переприймальна камера якого підключена до рідкого гріваючи пару холодоагенту низького тиску, і конхолодоагенту. денсують у конденсаторі 6, відводячи тепло конНа Фіг.2 зображено схему абсорбційної холоденсації охолоджуючим середовищем (водою), а дильної машини з інжектором і термопресором, зконденсаний рідкий холодоагент направляють приймальна камера якого підключена до рідкого лінією рідкого холодоагенту високого тиску 7 в слабко концентрованого розчину абсорбенту та парорідинний теплообмінник 8, де його охолоджухолодоагенту. ють, перегріваючи пару холодоагенту низького Установка на Фіг.1 складається з десорбера 1 тиску. Охолоджений рідкий холодоагент високого та підключених до нього ліній слабко концентротиску розширюють у робочому соплі 9 струминної ваного рідкого розчину холодоагенту та абсорбенпомпи, підсмоктуючи у приймальній камері 10 рідту 2, концентрованого рідкого розчину холодоагенкий холодоагент низького тиску із рідинної порожту та абсорбенту 3, пари холодоагенту високого нини 13 відокремлювана рідини, підвищують тиск тиску 4, парового теплообмінника 5, конденсатора холодоагенту в дифузорі 11 і подають у випарник 6, до виходу якого по лінії рідкого холодоагенту 7 12, де його випаровують, охолоджуючи холодонопідключені послідовно парорідинний теплообмінсій, тобто виробляючи холод. Парорідинну суміш ник 8, робоче сопло 9 струминної помпи, до складу холодоагенту з випарника 12 розділяють на пару 7 89559 8 та рідину у відокремлювачі рідини, з рідинної поймальній камері 19 інжектора пару холодоагенту з рожнини 13 якого рідкий холодоагент відсмоктудифузора 18 термопресора, змішують їх із одноється у приймальну камеру 10 струминної помпи, а часною абсорбцією пари холодоагенту слабко з парової порожнини 14 пару холодоагенту відвоконцентрованим рідким розчином холодоагенту та дять лінією пари холодоагенту низького тиску 15 абсорбенту і утворенням у результаті концентродо парорідинного теплообмінника 8, де її перегріваного рідкого розчину холодоагенту та абсорбенвають. Подальший перегрів пари холодоагенту ту, підвищують тиск сумарного концентрованого низького тиску здійснюють у паровому теплообрідкого розчину в дифузорі 21 інжектора. Тепло, міннику 5. Перегріту пару подають у робоче сопло що виділяється у процесі абсорбції, відводять від 16 термопресора, де її швидкість збільшують до дифузора 21 охолоджуючим середовищем-водою. швидкості, близької звуковій, і в потік прискореної Утворений в результаті абсорбції концентрований перегрітої пари упорскують рідкий холодоагент, рідкий розчин холодоагенту та абсорбенту після який подають у приймальну камеру 17 термопредифузора 21 інжектора (він же абсорбер) додаткосора з конденсатора 6 (показано пунктиром) або з во охолоджують у теплообміннику-охолоджувачі парорідинного теплообмінника 8 по лінії рідкого 23 охолоджуючим середовищем-водою, послідовхолодоагенту 7. Завдяки миттєвому скипанню рідно стискають насосом 24, нагрівають у теплообкого холодоагенту в потоці прискореної перегрітої міннику розчинів 22 і подають лінією 3 до десорпари тиск пари на виході з дифузора 18 термопребера 1. Процесом десорбції цикл абсорбційної сора підвищується понад величину тиску перегріхолодильної машини починається знову. тої пари на вході робочого сопла 16 (понад велиРобота холодильної машини на Фіг.2 здійснючину тиску пари у випарнику 12), тобто ється, як і холодильної машини на Фіг.1, з тією збільшується тиск пари на вході приймальної карізницею, що у приймальній камері 17 термопремери 19 інжектора, підключеного до дифузора 18 сора в потік прискореної перегрітої пари упорскутермопресора. У робоче сопло 20 інжектора поють слабко концентрований рідкий розчин холододають лінією 2 слабко концентрований рідкий розагенту та абсорбенту, який подають з чин холодоагенту та абсорбенту з десорбера 1, теплообмінника розчинів 22. попередньо охолоджений у теплообміннику розчиЗавдяки проведенню абсорбції з підвищенням нів 22 шляхом відведення тепла на нагрів концентиску в дифузорі 21 інжектора, а також збільшентрованого рідкого розчину холодоагенту та абсорню тиску ежектованої інжектором пари холодоагебенту, який надходить до десорбера 1 через нту в термопресорі та струминній помпі з відповідтеплообмінник розчинів 22 лінією 3. Охолоджений ним зростанням коефіцієнту ежекції інжектора слабко концентрований рідкий розчин холодоагенскорочують витрати тепла гріючого середовища на ту та абсорбенту високого тиску розширюють у 10...20% і відповідно підвищують енергетичну робочому соплі 20 інжектора, підсмоктуючи у приефективність холодильної машини. 9 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 89559 Підписне 10 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