RU2258184C1 - Absorption-diffusion refrigerator - Google Patents
Absorption-diffusion refrigerator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2258184C1 RU2258184C1 RU2003135420/06A RU2003135420A RU2258184C1 RU 2258184 C1 RU2258184 C1 RU 2258184C1 RU 2003135420/06 A RU2003135420/06 A RU 2003135420/06A RU 2003135420 A RU2003135420 A RU 2003135420A RU 2258184 C1 RU2258184 C1 RU 2258184C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tube
- solution
- absorption
- condenser
- weak solution
- Prior art date
Links
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 22
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- -1 receiver Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003570 air Substances 0.000 description 4
- 206010062717 Increased upper airway secretion Diseases 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 208000026435 phlegm Diseases 0.000 description 3
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
- F25B15/10—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type with inert gas
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/62—Absorption based systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
Description
Предполагаемое изобретение относится к холодильной технике, в частности к холодильным агрегатам абсорбционно-диффузионного действия, применяемым в бытовых и промышленных холодильниках.The alleged invention relates to refrigeration, in particular to refrigeration units with absorption and diffusion effects used in domestic and industrial refrigerators.
Известны абсорбционно-диффузионные холодильные агрегаты (см. книгу Б.С.Бабакин, В.А.Выгодин. Бытовые холодильники и морозильники. Справочник, Москва, "Колос" 1998, с.412-414, 425-428) холодильников "Морозко-3М", "Кристалл-4".Known absorption-diffusion refrigeration units (see the book by B. S. Babakin, V. A. Vygodin. Household refrigerators and freezers. Handbook, Moscow, Kolos 1998, p. 424-414, 425-428) refrigerators "Morozko- 3M "," Crystal-4 ".
Недостаток их заключается в том, что в них не предусмотрено довыпаривание слабого раствора, который поступает в абсорбер недостаточно очищенным от воды. Это снижает эффективность процесса абсорбции (поглощения) аммиака из аммиачно-водородной параогазовой смеси, и тем самым снижается коэффициент полезного действия работы холодильных агрегатов. Кроме того, после регенератора насыщенный водоаммичный пар поступает в дефлегматор, в котором происходит дополнительное охлаждение пара окружающим воздухом, образование флегмы (концентрированного раствора аммиака), стекающей в кипящий раствор для повторного бесполезного превращения ее в пар с повторным поступлением его снова в дефлегматор, выделения из него флегмы, стекающей обратно в кипящий раствор. При этом происходит многократная бесполезная затрата энергии, что дополнительно снижает коэффициент полезного действия данных агрегатов.Their disadvantage is that they do not provide additional evaporation of a weak solution, which enters the absorber not sufficiently purified from water. This reduces the efficiency of the process of absorption (absorption) of ammonia from ammonia-hydrogen gas mixture, and thereby reduces the efficiency of the operation of refrigeration units. In addition, after the regenerator, saturated water-ammine steam enters the reflux condenser, in which additional cooling of the steam by ambient air takes place, the formation of reflux (concentrated ammonia solution) flowing down into a boiling solution for repeated useless conversion of it into steam with its repeated flow back to the reflux condenser, separation from him phlegm flowing back into a boiling solution. In this case, a multiple useless waste of energy occurs, which further reduces the efficiency of these units.
В качестве прототипа выбран абсорбционно-диффузионный агрегат бытового холодильника "Кристалл-9" (см. книгу Б.С.Бабакин, В.А.Выгодин. Бытовые холодильники и морозильники, Справочник, Москва, "Колос" 1998, с.428-432), включающий: конденсатор, ловушку водорода, испаритель, газовый теплообменник, абсорбер, воздушный охладитель, жидкостный теплообменник, ресивер, генератор с электронагревателем на трубке слабого раствора с его паровой полостью, соединенной через дефлегматор с конденсатором и в которой установлена трубка крепкого раствора со своей герметичной паровой полостью и с гидравлическим затвором нижней ее части, в который погружен нижний конец термосифона, средняя часть которого проходит в трубке крепкого раствора, а верхний его конец выходит из нее в паровую полость трубки слабого раствора.As a prototype, the absorption-diffusion unit of the Crystal-9 household refrigerator was selected (see the book by B. S. Babakin, V. A. Vygodin. Household refrigerators and freezers, Directory, Moscow, Kolos 1998, p. 428-432 ), including: a condenser, a hydrogen trap, an evaporator, a gas heat exchanger, an absorber, an air cooler, a liquid heat exchanger, a receiver, a generator with an electric heater on a weak solution tube with its vapor cavity connected through a reflux condenser to a condenser and in which a strong solution tube is installed with its own ge metichnoy vapor cavity and a water-sealed bottom portion thereof which is immersed in the lower end of the thermosyphon, the middle part which extends in the rich-solution tube and the upper end thereof exits therefrom into the cavity of the weak liquor vapor tube.
Недостаток прототипа заключается в том, что в нем не осуществлена регенерация пара в паровой полости трубки слабого раствора, что, с одной стороны, приводит к увеличенному содержанию воды, попадающей в конденсатор и далее в испаритель, а с другой стороны, флегма из дефлегматора и слабый раствор с выхода термосифона постоянно стекают в трубку слабого раствора, повторно испаряются в ней, затем снова конденсируются в дефлегматоре и снова стекают в трубку слабого раствора. Таким образом бесполезно затрачивается энергия, что снижает коэффициент полезного действия холодильного агрегата.The disadvantage of the prototype is that it did not regenerate steam in the vapor cavity of the tube of a weak solution, which, on the one hand, leads to an increased content of water entering the condenser and then to the evaporator, and on the other hand, reflux from the reflux condenser is weak the solution from the outlet of the thermosiphon constantly flows into the tube of a weak solution, re-evaporates in it, then condenses again in the reflux condenser and again flows into the tube of a weak solution. Thus, energy is wasted, which reduces the efficiency of the refrigeration unit.
Целью предлагаемого изобретения является повышение коэффициента полезного действия холодильного агрегата.The aim of the invention is to increase the efficiency of the refrigeration unit.
Поставленная цель достигается за счет того, что в средней части паровой полости трубки слабого раствора по всему проходному сечению выполнена капиллярно-пористая вставка, которая выполнена в виде плоских, сложенных одна на другую кольцевых сеток из стальной проволоки, капиллярно-пористая структура выполнена из стальной объемно сформованной проволоки, нижняя погруженная в раствор часть термосифона выполнена диаметром, меньшим диаметра его остальной части.This goal is achieved due to the fact that in the middle part of the vapor cavity of the tube of a weak solution, a capillary-porous insert is made over the entire bore, which is made in the form of flat mesh rings made of steel wire stacked on top of one another, the capillary-porous structure is made of steel volumetric formed wire, the lower part of the thermosiphon immersed in the solution is made with a diameter smaller than the diameter of its rest.
Абсорбционно-диффузионный холодильный агрегат показан на фиг.1 - принципиальная схема абсорбционно-диффузионного холодильного агрегата, на фиг.2 - капиллярно-пористая структура, выполненная в виде плоских сложенных одна на другую кольцевых сеток из стальной проволоки. Абсорбционно-диффузионный холодильный агрегат включает: испаритель 1, конденсатор 2, дефлегматор 3, абсорбер 4, ресивер 5, жидкостный теплообменник 6, газовый теплообменник 7, генератор 8 с электронагревателем 9 на трубке 10 слабого раствора с ее паровой полостью 11, соединенной через дефлегматор 3 с конденсатором 2 и в которой установлена трубка 12 крепкого раствора с герметичной паровой полостью 13 и гидравлическим затвором 14 в нижней ее части, в который погружен нижний конец 15 термосифона 16, средняя часть которого проходит в трубке 12 крепкого раствора, а верхний его конец выходит в паровую полость 11 трубки 10 слабого раствора, капиллярно-пористая вставка 17, выполненная в средней части паровой полости 11 трубки 10 слабого раствора по всему ее проходному сечению, трубку 18 слабого раствора газожидкостного теплообменника 6, внутри которой проходит трубка 19 крепкого раствора, воздушный охладитель 20, ловушку водорода 21, сложенные одна на другую плоские кольцевые сетки 22 из стальной проволоки, образующие капиллярно-пористую вставку 17 с высоко развитой поверхностью взаимодействия пара, поднимающегося из трубки 10 слабого раствора со слабым раствором, сливающимся с выхода термосифона 16.The absorption-diffusion refrigeration unit is shown in Fig. 1 - a schematic diagram of an absorption-diffusion refrigeration unit, in Fig. 2 - a capillary-porous structure made in the form of flat folded ring meshes of steel wire. The absorption-diffusion refrigeration unit includes: an evaporator 1, a condenser 2, a reflux condenser 3, an absorber 4, a receiver 5, a liquid heat exchanger 6, a gas heat exchanger 7, a generator 8 with an electric heater 9 on a tube 10 of a weak solution with its vapor cavity 11 connected through a reflux condenser 3 with a condenser 2 and in which a tube 12 of a strong solution with a sealed vapor cavity 13 and a hydraulic shutter 14 in its lower part is installed, into which the lower end 15 of the thermosyphon 16 is immersed, the middle part of which passes in the tube 12 of a strong race of the creature, and its upper end extends into the vapor cavity 11 of the tube 10 of a weak solution, a capillary-porous insert 17, made in the middle part of the vapor cavity 11 of the tube 10 of a weak solution over its entire cross-section, tube 18 of a weak solution of a gas-liquid heat exchanger 6, inside which passes strong solution tube 19, air cooler 20, hydrogen trap 21, flat annular steel
Абсорбционно-диффузионный холодильный агрегат работает по принципу сообщающихся сосудов. Крепкий водоаммиачный раствор из ресивера 5 через трубку 18 поступает в гидравлический затвор 14, в котором поддерживается такой же уровень раствора, какой и в ресивере 5. При включенном в работу электронагревателе 9 в трубке 10 слабый раствор кипит с выделением водоаммиачного пара в паровую полость 11. Одновременно кипит крепкий раствор в гидравлическом затворе 14 с выделением водоаммиачного пара в герметичную паровую полость 13 и при повышении его давления верхний слой крепкого раствора выдавливается во вход 15 термосифона 16 и вместе с порцией прорвавшегося в него пара парожидкостная смесь поднимется по термосифону 16 к его выходу под действием подъемной силы, возникающей из-за снижения удельной плотности смеси и проталкивания вверх паровыми пузырями жидких порций раствора в узком канале термосифона с внутреннем диаметром 3,6 мм. При этом происходит регенерация пара в гидравлическом затворе 14 в результате его охлаждения концентрированным раствором и тем самым достигается повышение концентрации пара без потерь теплоты (см. книгу Б.С.Бабакин, В.А.Выгодин. Бытовые холодильники и морозильники, Справочник, Москва, "Колос" 1998, с.413). Так как электронагреватель 9 непосредственно связан в тепловом отношении с трубкой 10, в которой кипит слабый раствор, то при этом осредненная температура кипения раствора, а также температура пара в паровой емкости 11 выше температуры слабого раствора, проходящего через капиллярно-пористую вставку 17. Учитывая, что поверхность капиллярно-пористой вставки 17 является высоко развитой, то это, соответственно, обеспечивает и большую поверхность взаимодействия пара со слабым раствором. Когда слабый раствор стекает по развитой поверхности капиллярно-пористой вставки 17, то навстречу ему поднимается более горячий водоаммиачный пар, в результате чего между ними происходит интенсивный теплообмен, а также обмен аммиачным паром и сконденсировавшейся водой, а именно, проходящий пар через капиллярно-пористую вставку 17 выходит с более повышенной концентрацией, а протекающий слабый раствор через капиллярно-пористую вставку 17 обедняется за счет воздействия на него пара с более высокой температурой. В результате чего повышается коэффициент полезного действия работы агрегата, так как в испаритель 1 поступает более очищенный от воды сжиженный аммиак, а в абсорбер - более слабый аммиачный раствор с улучшенным свойством абсорбции (поглощения) аммиака из парогазовой аммиачно-водородной смеси.Absorption-diffusion refrigeration unit works on the principle of communicating vessels. Strong aqueous ammonia solution from the receiver 5 through the tube 18 enters the hydraulic shutter 14, which maintains the same level of solution as in the receiver 5. When the electric heater 9 is turned on, the weak solution boils in the tube 10 with the release of ammonia water into the vapor cavity 11. At the same time, a strong solution boils in a hydraulic shutter 14 with the release of water-ammonia steam into a sealed vapor cavity 13 and, with an increase in its pressure, the upper layer of a strong solution is extruded into the inlet 15 of the thermosyphon 16 and together with a portion the vapor-liquid mixture that has burst into it will rise along the thermosiphon 16 to its outlet under the action of a lifting force arising from the decrease in the specific gravity of the mixture and the upward pushing of liquid portions of the solution in the narrow channel of the thermosiphon with an inner diameter of 3.6 mm. In this case, steam is regenerated in the hydraulic shutter 14 as a result of its cooling with a concentrated solution, and thereby an increase in the steam concentration without loss of heat is achieved (see the book by B. S. Babakin, V. A. Vygodin. Household refrigerators and freezers, Directory, Moscow, Spike 1998, p. 413). Since the electric heater 9 is directly thermally connected with the tube 10, in which a weak solution boils, the average boiling temperature of the solution, as well as the temperature of the steam in the steam tank 11, is higher than the temperature of the weak solution passing through the capillary-porous insert 17. Considering Since the surface of the capillary-porous insert 17 is highly developed, this, accordingly, provides a large surface for the interaction of steam with a weak solution. When a weak solution flows down the developed surface of the capillary-porous insert 17, then a hotter water-ammonia vapor rises towards it, as a result of which intense heat exchange occurs between them, as well as the exchange of ammonia vapor and condensed water, namely, the passing steam through the capillary-porous insert 17 leaves with a higher concentration, and the weak solution flowing through the capillary-porous insert 17 is depleted due to exposure to steam with a higher temperature. As a result, the efficiency of the operation of the unit increases, since liquefied ammonia, more purified from water, enters the evaporator 1, and a weaker ammonia solution with improved property of absorption (absorption) of ammonia from the vapor-gas ammonia-hydrogen mixture enters the absorber.
С выхода термосифона 16 и с поверхности капиллярно-пористой вставки 17 пар поднимается по дефлегматору 3 в конденсатор 2, в котором он сжижается и затем стекает в испаритель 1. Дополнительное охлаждение пара окружающим воздухом в дефлегматоре 3, образование и отделение от него флегмы обеспечивает повышение концентрации аммиака в паре, поступающем в конденсатор 2. Образовавшаяся флегма стекает в капиллярно-пористую вставку 17, в которой она обедняется взаимодействующим с ней более горячим паром, выходящим из трубки слабого раствора 10, после чего она сливается в трубку 10 слабого раствора.From the exit of the thermosiphon 16 and from the surface of the capillary-porous insert 17, steam rises through the reflux condenser 3 into the condenser 2, in which it liquefies and then flows into the evaporator 1. Additional cooling of the steam with ambient air in the reflux condenser 3, the formation and separation of phlegm from it, increases the concentration ammonia in the vapor entering the condenser 2. The resulting phlegm flows into the capillary-porous insert 17, in which it is depleted by the hotter steam interacting with it, leaving the weak solution tube 10, after four about it merges into a tube 10 of a weak solution.
Описанные физические процессы происходят в силу того, что водяной пар имеет более высокую температуру конденсации, чем аммиачный, поэтому в случае попадания водоаммиачного пара в условия пониженной температуры или охлаждающего воздействия в первую очередь происходит конденсация водяного пара и сток его в низ.The described physical processes occur due to the fact that water vapor has a higher condensation temperature than ammonia, therefore, in the case of water-ammonia vapor falling under conditions of low temperature or cooling effect, water vapor condenses first and its drain to the bottom.
Слабый раствор из трубки 10 по трубке 19 жидкостного теплообменника 6 поступает в верхнюю часть абсорбера 4. При этом слабый раствор в жидкостном теплообменнике 6 и в ресивере 5 передает свое тепло крепкому раствору и потом поступает в верхнюю часть абсорбера 4.A weak solution from the tube 10 through the tube 19 of the liquid heat exchanger 6 enters the upper part of the absorber 4. In this case, the weak solution in the liquid heat exchanger 6 and in the receiver 5 transfers its heat to the strong solution and then enters the upper part of the absorber 4.
Слабый раствор, стекая вниз в абсорбере 4, поглощает (абсорбирует) аммиак из богатой аммиачно-водородной смеси, поднимающейся вверх навстречу ему из ресивера 5, превращается в богатый аммиачный раствор в нижней части абсорбера 4 и затем стекает в ресивер 5. Обедненная парогазовая смесь (почти чистый водород) из абсорбера 4 поступает в воздушный охладитель 20 и пройдя через газовый теплообменник 7 охлаждается и далее поступает в испаритель.A weak solution, flowing down in the absorber 4, absorbs (absorbs) ammonia from the rich ammonia-hydrogen mixture rising upward towards it from the receiver 5, turns into a rich ammonia solution in the lower part of the absorber 4 and then flows into the receiver 5. The depleted vapor-gas mixture ( almost pure hydrogen) from the absorber 4 enters the air cooler 20 and after passing through the gas heat exchanger 7 it cools and then enters the evaporator.
1. Парогазовые смеси движутся благодаря разнице их плотности.1. Gas-vapor mixtures move due to the difference in their density.
В испарителе 1 аммиачный пар диффундирует в водород, образуя богатую аммиачно-водородную смесь, при этом происходит поглощение тепла испарителем 1 из окружающего его воздуха и теплопроводных элементов, связанных с испарителем 1 в тепловом отношении. Богатая аммиачно-водородная смесь, движущаяся из испарителя 1, охлаждая по пути водород в газовом теплообменнике 7, поступает а в ресивер 5 и далее снова в нижнюю часть абсорбера 4 движется навстречу стекающему слабому раствору. Чтобы предупредить попадание водорода из испарителя 1 в конденсатор 2, устроена ловушка 21 водорода, отводящая его избыток в ресивер 5.In evaporator 1, ammonia vapor diffuses into hydrogen, forming a rich ammonia-hydrogen mixture, and heat is absorbed by evaporator 1 from the surrounding air and heat-conducting elements that are thermally coupled to evaporator 1. A rich ammonia-hydrogen mixture moving from the evaporator 1, cooling the hydrogen along the way in the gas heat exchanger 7, enters and then into the receiver 5 and then again to the lower part of the absorber 4 moves towards the flowing weak solution. To prevent the ingress of hydrogen from the evaporator 1 into the condenser 2, a hydrogen trap 21 is arranged, which removes its excess to the receiver 5.
Уменьшение внутреннего диаметра нижнего конца 15 термосифона 16 позволило улучшить начальные захваты порций жидкости прорывающимися в термосифон паровыми пузырями, снизить слив жидкого раствора в процессе его подъема по термосифону и тем самым поддерживать в процессе работы холодильного агрегата концентрацию крепкого раствора в гидравлическом затворе 14 практически той, какая обеспечивается в ресивере 5 (с массовой долей аммиака 34-36%). Это в свою очередь позволило снизить рабочую температуру кипения раствора в гидравлическом затворе 14 и тем самым снизить энергопотребление холодильного агрегата (повысить коэффициент полезного действия).The decrease in the inner diameter of the lower end 15 of the thermosiphon 16 allowed us to improve the initial capture of portions of the liquid by steam bubbles bursting into the thermosiphon, to reduce the discharge of the liquid solution during its rise along the thermosiphon, and thereby maintain the concentration of the strong solution in the hydraulic shutter 14 almost the same as the refrigeration unit It is provided in receiver 5 (with a mass fraction of ammonia 34-36%). This, in turn, allowed to reduce the working boiling temperature of the solution in the hydraulic shutter 14 and thereby reduce the energy consumption of the refrigeration unit (increase the efficiency).
Физически это объясняется следующим образом. Чем меньше диаметр термосифона, особенно в нижнем его конце, тем труднее вырваться паровому пузырю из под порции жидкости, которую он поднимает к выходу термосифона. Так, например, если внутренний диаметр термосифона увеличить до размера, близкого к размеру глубины его затопления, то размеры пузырьков пара будут меньше проходного сечения термосифона и они будет выходить к выходу термосифона, не выталкивая собой порции жидкого раствора (как в кастрюле, когда кипит вода, пар выходит из нее, а вода остается в кастрюле). Вскоре это приводит к выпариванию аммиака из раствора в гидравлическом затворе 14 с возрастанием энергетических затрат для обеспечения кипения ослабленного раствора. К тому же, без подъема слабого раствора к выходу термосифона работа агрегата становится невозможной.Physically, this is explained as follows. The smaller the diameter of the thermosiphon, especially at its lower end, the more difficult it is for the steam bubble to escape from under the portion of the liquid that it raises to the outlet of the thermosiphon. So, for example, if the inner diameter of the thermosiphon is increased to a size close to the size of the depth of its flooding, then the size of the vapor bubbles will be smaller than the passage section of the thermosiphon and they will exit to the outlet of the thermosiphon without pushing out portions of the liquid solution (as in a pan when water boils steam comes out of it, and water remains in the pan). Soon this leads to the evaporation of ammonia from the solution in the hydraulic shutter 14 with increasing energy costs to ensure the boiling of the weakened solution. In addition, without raising a weak solution to the exit of the thermosiphon, the operation of the unit becomes impossible.
Выбор капиллярно-пористой вставки 17 в виде плоских сложенных одна на другую кольцевых сеток 22 из стальной проволоки или в виде стальной объемно сформованной проволоки определяется спецификой технологии предприятия-изготовителя холодильных агрегатов.The choice of a capillary-porous insert 17 in the form of flat annular networks of steel wires folded onto one another 22 of steel wire or in the form of a body-shaped steel wire is determined by the specifics of the technology of the manufacturer of refrigeration units.
Суть предложенного технического решения заключается в том, что в нем повышают концентрацию пара выходящего из трубки 10 слабого раствора перед входом его в дефлегматор 2 на развитой поверхности капиллярно-пористой вставки 17 со слабым раствором, сливающимся на нее и при этом снижают содержание аммиака в слабом растворе, поступающем в трубку 10 слабого раствора, и тем самым повышают коэффициент полезного действия работы холодильного агрегата. Кроме того, обеспечивают снижение энергетических затрат на выпаривание крепкого раствора в гидравлическом затворе 14 за счет уменьшения снижения концентрации в нем аммиака путем улучшения работы термосифона (подъема слабого раствора к выходу термосифона). Это достигнуто за счет того, что нижняя погруженная в раствор часть термосифона выполнена с диаметром, меньшим диаметра его остальной части. Проведенные испытания действующего образца данного холодильного агрегата показали, что коэффициент полезного действия его повышен с (20-25)% до 30%.The essence of the proposed technical solution is that it increases the steam concentration of the weak solution emerging from the tube 10 before entering it in the reflux condenser 2 on the developed surface of the capillary-porous insert 17 with a weak solution, merging onto it and at the same time reduce the ammonia content in the weak solution entering the tube 10 of a weak solution, and thereby increase the efficiency of the operation of the refrigeration unit. In addition, they reduce energy costs for evaporation of a strong solution in a hydraulic shutter 14 by reducing the decrease in the concentration of ammonia in it by improving the operation of the thermosiphon (raising a weak solution to the outlet of the thermosiphon). This is achieved due to the fact that the lower part of the thermosiphon immersed in the solution is made with a diameter smaller than the diameter of its rest. Tests of the current sample of this refrigeration unit showed that its efficiency is increased from (20-25)% to 30%.
Среди известных информационных материалов по холодильной тематике, а также среди известных абсорбционно-диффузионных холодильных агрегатов авторами не обнаружены признаки, порочащие новизну предложенного решения.Among the well-known information materials on refrigeration topics, as well as among the well-known absorption-diffusion refrigeration units, the authors did not find signs that discredit the novelty of the proposed solution.
В настоящее время предложенный холодильный агрегат проходит отработочные лабораторные испытания с целью подготовки его к внедрению в производство.Currently, the proposed refrigeration unit is undergoing laboratory testing in order to prepare it for implementation in production.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003135420/06A RU2258184C1 (en) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | Absorption-diffusion refrigerator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003135420/06A RU2258184C1 (en) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | Absorption-diffusion refrigerator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003135420A RU2003135420A (en) | 2005-05-10 |
| RU2258184C1 true RU2258184C1 (en) | 2005-08-10 |
Family
ID=35746722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003135420/06A RU2258184C1 (en) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | Absorption-diffusion refrigerator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2258184C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2303207C1 (en) * | 2006-04-03 | 2007-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) | Absorption-diffusion refrigerator |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1113182A (en) * | 1965-03-30 | 1968-05-08 | Carrier Corp | Absorption refrigeration |
| SU1430696A1 (en) * | 1987-01-26 | 1988-10-15 | Киевское Научно-Производственное Объединение "Электробытприбор" | Absorption diffuser refrigerating unit |
| US5237839A (en) * | 1992-05-22 | 1993-08-24 | Gas Research Institute | Gas absorber and refrigeration system using same |
| RU2101625C1 (en) * | 1995-10-24 | 1998-01-10 | Марат Шавкатович Гадельшин | Absorption refrigerator |
-
2003
- 2003-12-04 RU RU2003135420/06A patent/RU2258184C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1113182A (en) * | 1965-03-30 | 1968-05-08 | Carrier Corp | Absorption refrigeration |
| SU1430696A1 (en) * | 1987-01-26 | 1988-10-15 | Киевское Научно-Производственное Объединение "Электробытприбор" | Absorption diffuser refrigerating unit |
| US5237839A (en) * | 1992-05-22 | 1993-08-24 | Gas Research Institute | Gas absorber and refrigeration system using same |
| RU2101625C1 (en) * | 1995-10-24 | 1998-01-10 | Марат Шавкатович Гадельшин | Absorption refrigerator |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БАБАКИН Б.С. и др. Бытовые холодильники и морозильники, справочник. - М.: Колос, 1998, с.428-432. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2303207C1 (en) * | 2006-04-03 | 2007-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) | Absorption-diffusion refrigerator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003135420A (en) | 2005-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6282917B1 (en) | Heat exchange method and apparatus | |
| RU2101625C1 (en) | Absorption refrigerator | |
| RU2258184C1 (en) | Absorption-diffusion refrigerator | |
| Gao et al. | An experimental investigation of salt-water separation in the vacuum flashing assisted with heat pipes and solid adsorption | |
| RU2265164C2 (en) | Method for absorption-diffusion refrigerating machine operation | |
| US9194617B2 (en) | Intermittent absorption refrigeration system equipped with a waste energy storage unit | |
| RU2379599C1 (en) | Operating method of absorption-diffusion cooling unit | |
| KR970070851A (en) | Absorption Chiller | |
| RU2031328C1 (en) | Method of operation of absorption-diffusion refrigerating plant | |
| JP2010025529A (en) | Cooling and heating power generating distillation device by barometric siphon | |
| JP2563416Y2 (en) | Absorption evaporator water heater | |
| US7621149B2 (en) | Method for producing cold and installation therefor | |
| RU2024802C1 (en) | Absorption-diffusion refrigerating unit | |
| US7775066B2 (en) | Method and device for rapid and high-power cold production | |
| KR0147749B1 (en) | Regenerator for absorptive airconditioner | |
| JP2006010141A (en) | Double pipe heat pipe | |
| KR100290709B1 (en) | The structure of rectifier column for Ammonia Absorption System | |
| KR20100082496A (en) | Low-temperature regenerator for absorption type refrigerator | |
| KR101028820B1 (en) | Generator of Absorption Heat Pump | |
| JP3813348B2 (en) | Absorption refrigerator | |
| KR100262718B1 (en) | Solution Heat Regenerator Structure of Ammonia Absorption System | |
| RU2054606C1 (en) | Absorption-diffusion refrigeration method and apparatus | |
| KR200364978Y1 (en) | The packing material for analyzer of absorption heat pump | |
| JPH0364784B2 (en) | ||
| US6595023B2 (en) | Structure of evaporation region of absorption diffusion type refrigerating circulation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101205 |