СОРБЦИОННАЯ ТЕПЛОИСПОЛЬЗУЮЩАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА

Сорбционные теплоиспользующие холодильные машины применяются в холодильной технике для получения искусственного холода за счет использования интегральной теплоты смешения двух составляющих ее хладагента: пропан-бутановой смеси в качестве легкокипящей жидкости (ЛКЖ) и ацетона в качестве тяжелокипящей жидкости (ТКЖ) при питании машины от внешних низкопотенциальных источников энергии (например, от солнечных энергетических установок).
Смешивание компонентов происходит в смесительной камере-генераторе холода (смесителе).
После смешения образовавшаяся смесь (хладагент) поступает через трехпоточный теплообменник (ЗПТО) в генератор паров ЛКЖ (генератор), где за счет подогрева низкопотенциальным теплом (например, от солнечных установок) переходит в состояние парожидкостной смеси, которая поступает в отделитель ТКЖ и откуда ТКЖ возвращается в ЗПТО, а пары ЛКЖ поступают в конденсатор паров ЛКЖ (конденсатор) и после конденсации поступают в виде ЛКЖ в ЗПТО. Процесс смешивания и разделения компонентов хладагента идет непрерывно в результате циркуляции за счет газлифта, гравитации и подводимого тепла.
СХМ позволяют снизить затраты на выработку холода и обеспечить требования по экологической безопасности.
Известны СХМ, работающие на принципе использования интегральной теплоты смешения ЛКЖ и ТКЖ (см., например, журнал «Холодильная техника», 1966, №7, стр.28-30).
Данная конструкция содержит:
- хладагент, состоящий из ЛКЖ и ТКЖ;
- смеситель ЛКЖ и ТКЖ - генератор холода (смеситель);
- трехпоточный теплообменник (ЗПТО);
- генератор паров ЛКЖ (генератор);
- отделитель ТКЖ;
- конденсатор паров ЛКЖ (конденсатор);
- трубопроводы, соединяющие:
- смеситель с ЗПТО;
- ЗПТО с генератором;
- генератор с отделителем ТКЖ;
- отделитель ТКЖ с ЗПТО;
- отделитель ТКЖ с конденсатором;
- конденсатор с ЗПТО.
Таким образом, приведенная конструкция совпадает с заявляемой моделью по основному признаку, и потому принимается за прототип.
СХМ должна обеспечить следующий технический результат:
при максимальном использовании подводимого тепла для выработки холода гарантировать удобство и безопасность заправки машины компонентами хладагента.
Получению от прототипа в достаточной мере требуемого технического результата препятствует сложность его заправки пропан-бутановой смесью, т.к. существующая сеть газозаправочных станций рассчитана на заправку пропан-бутановой смесью только газовых баллонов, перелив из которых сжиженного газа в рабочий объем СХМ невозможен из-за возникающего при переливе противодавления в рабочем объеме машины.
Сложившаяся практика заправки машины путем нагрева баллона для повышения в нем давления, достаточного для преодоления возникающего в рабочем объеме сопротивления, недопустима по правилам техники безопасности.
Заявляемая модель обеспечивает получение требуемого технического результата, т.е. гарантирует удобство и безопасность заправки машины компонентами хладагента; сущность заявляемой модели определяется следующей совокупность признаков:
- в трубопровод между конденсатором и ЗПТО встроен при помощи разъемных соединительных элементов (например, резьбовых муфт) двухгорловый съемный баллон с вентилями на входе и выходе, что позволяет осуществлять безопасную и удобную заправку машины по следующей схеме:
- стандартное заполнение двухгорлового баллона пропан-бутановой смесью на обычной газозаправочной станции;
- монтирование баллона при помощи разъемных соединительных элементов в трубопровод предварительно заправленной (залитой) ацетоном машины;
- после открытия входного и выходного вентилей баллона пропан-бутановая смесь оказывается в рабочем объеме машины при полном соблюдении правил техники безопасности.
Проведенные испытания и исследования машины с указанными существенными признаками показали, что она надежно обеспечивает получение требуемого технического результата.
На чертеже, иллюстрирующем описание полезной модели, изображены:
смеситель 1; ЗПТО 2; генератор 3; отделитель ТЖК 4; конденсатор 5; разъемные соединительные элементы 6; съемный двухгорловый газовый баллон 7; запорные вентили 8, при этом все рабочие объемы машины соединены друг с другом по принципу сообщающихся сосудов трубопроводами:
9, по которому движется смесь ЛКЖ и ТКЖ;
10, по которому движется парогазовая смесь ЛКЖ и ТКЖ;
11, по которому движется ТКЖ;
12, по которому движутся пары ЛКЖ и
13, по которому движется ЛКЖ.
Заполнение заявляемой СХМ производится следующим образом:
- съемный баллон 7 снимается с машины;
- в открытый объем машины заливается ТКЖ - ацетон;
- съемный баллон наполняется пропан-бутановой смесью на обычной газозаправочной станции;
- баллон, наполненный пропан-бутановой смесью, монтируется в трубопровод 13 при помощи разъемных соединительных элементов 6;
- после открытия вентилей 8 пропан-бутановая смесь оказывается в рабочем объеме машины, СХМ готова к работе.
Реализация предлагаемой модели осуществляется обычными методами изготовления сосудов высокого давления и арматуры.