SU1449795A1 - Refrigerant accumulator - Google Patents
Refrigerant accumulator Download PDFInfo
- Publication number
- SU1449795A1 SU1449795A1 SU874271567A SU4271567A SU1449795A1 SU 1449795 A1 SU1449795 A1 SU 1449795A1 SU 874271567 A SU874271567 A SU 874271567A SU 4271567 A SU4271567 A SU 4271567A SU 1449795 A1 SU1449795 A1 SU 1449795A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- tank
- refrigerant
- liquid
- hydrate
- battery
- Prior art date
Links
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 title claims description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 6
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- NMJORVOYSJLJGU-UHFFFAOYSA-N methane clathrate Chemical compound C.C.C.C.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O NMJORVOYSJLJGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 235000013522 vodka Nutrition 0.000 description 1
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
- F25B2315/00—Sorption refrigeration cycles or details thereof
- F25B2315/003—Hydrates for sorption cycles
Landscapes
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Description
I1I1
Изобретение относитс к холодильной технике, а именно к аккумул торам холода, используемым, преимущественно , в системах кондиционировани роздуха или при охлаждении пищевыхThe invention relates to refrigeration engineering, namely to cold accumulators, used mainly in air-conditioning systems or when cooling food.
ПродуктовProducts
I Цель изобретени - снижение энер гопотреблени и материалоемкости по :редством повыщени скорости зар дкиI The purpose of the invention is to reduce power consumption and material consumption by: increasing the charging rate.
аккумул тора.battery
На фиг. I схематически изображен предлагаемый аккумул тор, общий вид; на фиг, 2 - то же, вариант с тепло- :обменником; на фиг. 3 - вариант без :емкости дл хладагента. Аккумул тор холода включает емкость 1 дл воды с изол цией 2 и манометром 3, сплощной перегородкой 4, установленной в емкости вертикально с образованием зазоров с ее верхней и нижней стенками, решеткой 5 дл отделени гидратов, трубопровод 6 соедин ющий верхнюю часть емкости 1 с последовательно соединенными ком прессором 7, конденсатором 8 и емкостью 9 дл хладагента, в качестве которого использовано гидратообразую щее вещество, трубопровод 10 с соленоидным вентилем 1 и регулирующим вентилем 12, соедин ющий емкость 9 с установленным за соленоидным вентилем И отделителем 13 жидкости. Аккумул тор содержит распределитель дл подачи хладагента, выполненньшFIG. I schematically shows the proposed battery, a general view; Fig 2 is the same, the variant with heat: exchanger; in fig. 3 - option without: capacity for refrigerant. The cold accumulator includes a tank 1 for water with insulations 2 and a pressure gauge 3, a splitting wall 4 installed vertically in the tank to form gaps with its upper and lower walls, a grid 5 for separating hydrates, a pipeline 6 connecting the upper part of tank 1 with series connected by a compressor 7, a condenser 8 and a tank 9 for a refrigerant, which used a hydrate forming substance, a pipe 10 with a solenoid valve 1 and a control valve 12 connecting the tank 9 with the installed idnym AND gate 13 liquid separator. The accumulator contains a distributor for the refrigerant supply
из двух секций 14 и 15, расположенных отдельно по обе стороны перегородки и выполненных в виде коллекторов с вьюодными патрубками (не показаны). Секци 14 размещена в нижней части емкости 1 и соединена газопроводом 16 с паровой частью отделител жидкости . Друга секци 15 размещена Q в верхней части емкости I и соединена трубопроводом 17 с жидкостной частью отделител 3 жидкости. Устройство содержит теплообменник 1В дл охлаждени хладоносйтел , разме- 5 щенный в емкости 1. Теплообменник 18 может быть размещен вне емкости 1, св зан с ней трубопроводами 19 и 20, насосом 21 и трубопроводом 22. При этом теплообменник 18 размещен в 20 охлаждаемом объекте 23,from two sections 14 and 15, located separately on both sides of the partition and made in the form of collectors with branch pipes (not shown). Section 14 is located in the lower part of the tank 1 and is connected by a gas pipeline 16 to the vapor portion of the liquid separator. Another section 15 is placed Q in the upper part of the tank I and connected by pipe 17 to the liquid part of the separator 3 liquid. The device contains a heat exchanger 1B for cooling the coolant located in the tank 1. The heat exchanger 18 can be placed outside the tank 1, connected to it by pipelines 19 and 20, the pump 21 and the pipe 22. In this case the heat exchanger 18 is placed in the cooled object 23 ,
Аккумул тор холода работает следующим образом.Accumulator torus works as follows.
В период зар дки аккумул тора жидкий гидратообразующий хладагент, на- 25 ход щийс в емкости 9, по трубопроводу 10 через соленоидный вентиль П и регулирующий вентиль 12, после которого происходит его частичное испарение и понижение давлени , поступает 30 в отделитель 13 жидкости, где раздел етс на жидкую и газообразную фазы. Жидкий хладагент по трубопроводу 16 поступает в коллектор 17 и через выводные патрубки разбрызгиваетс -над 35 поверхностью воды в емкости I. ПриDuring the charging of the battery, the liquid hydrate-forming refrigerant located in the tank 9 through line 10 through the solenoid valve P and control valve 12, after which its partial evaporation and decrease in pressure occurs, 30 enters the liquid separator 13, where the section the liquid and gaseous phases. Liquid refrigerant through the pipeline 16 enters the collector 17 and through the outlet nozzles is sprayed over the surface of the water in the tank I. When
контакте с водой хладагент испар етс , охлажда при этом окружающую воду ниже температуры гидратообразова- ни и вступа с ней в реакцио, обра- зовьша газовые г}щраты, которые осаждаютс на решетке 5.In contact with water, the refrigerant evaporates, cooling the surrounding water below the temperature of hydrate formation and entering into reaction with it, forming a gaseous gas that is deposited on the grate 5.
Газообразный хладагент из отделител 13 жидкости по газопроводу 16 поступает в секцию 15 и через выводные патрубки барботирует через слой воды в емкости 1, При этом образуетс газожидкостна смесь, имеюща меньшую плотность, чем водогидратна суспензи по другую сторону перегородки 4. Благодар этому возникает кругова циркул ци воды, котора подсасьшаетс из нижней части емкости 1 через зазор между перегородкой 4 и днищем емкости 1 и переливаетс через перегородку 4 в верхней части емкости 1, вступа в контакт с разбрызгиваемым жидким -агентом.The gaseous refrigerant from the liquid separator 13 flows through the pipeline 16 to section 15 and through the outlet nozzles it bubbles through a layer of water in the vessel 1. This forms a gas-liquid mixture having a lower density than the water-hydrate suspension on the other side of the partition 4. Due to this, circular circulation occurs water that is sucked from the lower part of the tank 1 through the gap between the partition 4 and the bottom of the tank 1 and overflows through the partition 4 in the upper part of the tank 1, coming into contact with the splashing liquid ntom
Таким образом, вода в емкости 1, не вошедша в состав гидратов, посто нно подсасьгоаетс газообразным агентом из сло гидратов, осаждающихс на решетке 5, и снова вступает в контакт с капл ми хладагента в верхней части емкости .Thus, the water in the tank 1, which was not included in the hydrate composition, is constantly drawn in by the gaseous agent from the layer of hydrate deposited on the grid 5, and again comes into contact with the refrigerant drops in the upper part of the tank.
По мере расхода гидратообразующег хладагента при образовании гидратов производитс его подача-в емкость 1 из емкости 9 через отделитель 13 жидкости . При необходимости давление в емкости 1, соответствующее выбранной температуре гидратообразовани и контролируемое по манометру 3, поддерживаетс периодической работой компрессора 7, отсасывающего газооб- разный агент из емкости 1 по трубопроводу 6. Это позвол ет регулировать температуру образовани гидрато и температурный уровень саккумулированного холода в широком диапазоне например 0-+15 С,As the hydrate-forming refrigerant is consumed during the formation of hydrates, it is supplied to tank 1 from tank 9 through liquid separator 13. If necessary, the pressure in the tank 1, corresponding to the selected hydrate formation temperature and controlled by the pressure gauge 3, is maintained by the periodic operation of the compressor 7, which sucks the gaseous agent from the tank 1 through line 6. This allows the hydrate formation temperature and the temperature level of the accumulated cold to be controlled over a wide range for example, 0- + 15 С,
При работе аккумул тора в режиме отдачи холода закрьшаетс соленоидный вентиль 11. При наличии теплово нагрузки от охлаждаемого объекта теплота отнимаетс в теплообменнике 18 и идет на плавление гидратов, наход щихс в емкости 1 и окружающих теплообменник 18. Вьщел ющийс газообразный хладагент барботирует в верхнюю часть емкости 1 и отсасываетс компрессором 7 по трубопроводу 6 через конденсатор 8 в емкость 9, где хранитс в виде при давлнии конденсации. Размещение тепло- обменной поверхности в месте накоплени гидратов создает высокий коэффициент теплоотдачи 1000-1500 Вт/м X °К) со стороны гидратной суспензии при тепловой нагрузке вследствие его перемешивани выдел ющимис пузырьками газа при плавлении гидратов. 0 При необходимости расположени теплообменника 18 вне емкости 1 дл воды, например в системе кондиционировани воздуха, вода по трубопроводу 19 (либо водогидратна суспензи 5 по трубопроводу 20) насосом 21 подаетс в теплообменник 18, где воспринимает теплоту от охлаждаемого объекта 23, и по трубопроводу 23 возвращаетс в емкость 1. Подача водо- 0 гидратной суспензии и плавлениеWhen the battery is operating in cold return mode, solenoid valve 11 closes. When there is heat load from the object being cooled, heat is removed in heat exchanger 18 and melts hydrates located in tank 1 and surrounding heat exchanger 18. The expanding gaseous refrigerant splashes into the upper part of the tank. 1 and is sucked off by the compressor 7 through line 6 through the condenser 8 into the tank 9, where it is stored as under condensation pressure. Placing the heat exchange surface at the site of hydrate accumulation creates a high heat transfer coefficient of 1000–1500 W / m X ° K) from the hydrate slurry under heat load due to its mixing with evolved gas bubbles when the hydrates melt. 0 If it is necessary to arrange the heat exchanger 18 outside the water tank 1, for example in the air conditioning system, water is supplied through conduit 19 (or water-hydrated suspension 5 through conduit 20) by pump 21 to heat exchanger 18, where it receives heat from the cooled object 23, and through conduit 23 returns to tank 1. Feed water-hydrate slurry and melt
гидратов непосредственно в теплообменнике 18 дает возможность напр мую использовать скрытую теплоту плавлени гидратов, котора в 50-90 раз 5 больше теплоемкости.воды, что позвол ет уменьшить диаметр трубопроводов на 25-40% и потери давлени в них в 4 раза при равньсс значени х количества переносимого тепла; уве- 0 личить количество переносимого тепла в 2-3 раза при равных значени х диаметров трубопроводов и потерь давлени .hydrates directly in heat exchanger 18 makes it possible to directly use the latent heat of melting of hydrates, which is 50-90 times 5 more than the heat capacity of water, which allows reducing the diameter of pipelines by 25-40% and pressure loss in them by 4 times at equal values the amount of heat transferred; increase the amount of heat transferred by 2-3 times with equal values of pipe diameters and pressure loss.
В р де случаев принцип работы аккумул тора и его схема могут быть такими, когда емкость 1 одновременно служит дл хранени воды, хладагента и гидратов, образующихс при аккумулировании холода. В режиме зар дки 40 аккумул тор работает, как описано Bbmie. В режиме разр дки компрессор 7 не работает. При наличии тепловой нагрузки гидраты, наход щиес в емкости 1, начинают плавитьс . Выдел - дс ющийс при этом газообразный хладагент повышает давление в .емкости 1, по мере увеличени которого повышаетс и температура плавлени гидратов до достижени своего критического значени . Дальнейшее повьшение давлени (выше давлени насьпдени при данной температуре) приводит к конденсации выдел ющегос хладагента, который накапливаетс в емкости 1 в ее виде жидкости. При этом температура разр дки аккумул тора определ етс критической температурой разложени гидратов, образованных конкретными хладагентами, например, дл фреонов In a number of cases, the principle of operation of the battery and its scheme may be such that capacity 1 simultaneously serves to store the water, coolant and hydrates formed during the accumulation of cold. In charge mode 40, the battery operates as described by Bbmie. In discharge mode, compressor 7 does not work. In the presence of heat load, the hydrates in tank 1 begin to melt. The gaseous refrigerant released in this way increases the pressure in the tank 1, as it increases, the melting point of the hydrates rises until it reaches its critical value. A further increase in pressure (above the pressure of pressure at a given temperature) leads to condensation of evolved refrigerant, which accumulates in the tank 1 in its liquid form. In this case, the discharge temperature of the battery is determined by the critical decomposition temperature of the hydrates formed by specific refrigerants, for example, for freons
5050
111, 2i.9 C, дл фреона 12- 13 С, |фреона и т.д. Дшжьщ прт- |цип работы аккумул тора позвол ет избавитьс от емкости 9 (рсссивера) |дл хранени хладагента и., кроме Iтого3 дополнительно снизить знерго- Iзатраты в режиме разр дки.,, i Установка отделител 13 жидкости |и размещение секции 15 подачи утщ1 кого гидратообразТ О кего хладагента в верхней части екжостн 1 над поверхностью водк позвол ет предотвратить закупорку отверстий выводных .патрубков образугощ№;ис педратами, что повышает скорость зар дки и эффективность работы акку - ул тора з 5-2 раза по сравнению с известными газгидратньми аккум ул торами, При этом скорость зар дки аккумул торов, использующих процесс гкдратообразо- йани , по сравнению с льдеаккумул торами ,, как показывают экспериментальные иеследованл а вытче в 3--4 раз и составл ет 90-1 GO кВ-1/м .111, 2i.9 C, for freon 12-13 C, | freon, etc. The operation of the battery allows you to get rid of tank 9 (rss receiver) for storage of the refrigerant and, in addition to IToy 3, further reduce energy costs in discharge mode. I Installing the liquid separator 13 and placing the section 15 of the supply unit 1 Hydrate formation of refrigerant in the upper part of Ekzhnost 1 above the surface of vodka helps to prevent clogging of the outflow openings of the tubes in the form of tubes, which increases the charge rate and the efficiency of the battery in 5-2 times compared to the known gas hydrate kkum st tori The rate of charging accumulators, using the process gkdratoobrazo- Jani, compared with ldeakkumul tori ,, as shown by experimental and iesledovanl vytche in 3-4 times, and is 90-1 GO-1 kV / m.
Р а змещен иа ве рт рпс ал ьн ей пе ре го ро д ки 4 в емкости I к расположение секции 14 дл подачи газообразпого агента в нижней части емкости 1 с одной стороны от перегородки 4 позвол ет осуществить з этой асти емкос ж восход щий поток гаэсж дкостной смеси и организовать -сруговуго циркул цию воды в емкости I (прм приведенной скорости газообразного хладгген- та 1-3 .м/с скорость циркзш цик зоды составл ет 0,5-2 н/сК Отсутствие необходимости в дополгтптельных пе- ремешиваюЩ1-1Х устройствах (мешалки и т.д.) дл организации эфшектиБКОй работы аккумул тора в процессе зар дки и-разр дки позвол ет сократить расходы электрознаргни на 5-15%i.The displacement of the vertical section of the upstream airway 4 in the tank I to the location of the section 14 for supplying the gaseous agent in the lower part of the tank 1 on one side of the bulkhead 4 allows upward flow of this capacitor the gas mixture is arranged and the water circulates in the tank I (the superficial velocity of the gaseous refrigerant is 1-3 m / s. The circulating speed is 0.5–2 N / sK. There is no need for additional mixing 1 1X devices (agitators, etc.) for organizing the battery operation The use of a torus during the charging and discharging process makes it possible to reduce electrical costs by 5–15% i.
Возможность примененн в конструт ции акку1чул тора веществ, которые The possibility is applied in the design of the battery of substances that are
вл ютс одновременно и холодильным, и гидратообразующим агентом, например фреонов И, 12, 21, 22, 31, 40 и т.д,., позвол ет использовать метод непосредственного (контактного) охлаждени хладагентом, отказатьс от теплообменной поверхности испарител пр1-5мен емой в льдоаккумул торах дл получени и хранени Накопленного льда, что уменьшает металлоемкость аккумул тора на 15-40% и капитальные затраты на 10-20%,are both refrigerating and hydrating agents, for example, freons I, 12, 21, 22, 31, 40, etc., allows using the method of direct (contact) cooling with a refrigerant, reject the heat exchanging surface of the evaporator in ice accumulators for receiving and storing Accumulated ice, which reduces the metal intensity of the battery by 15-40% and capital costs by 10-20%,
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU874271567A SU1449795A1 (en) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Refrigerant accumulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU874271567A SU1449795A1 (en) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Refrigerant accumulator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1449795A1 true SU1449795A1 (en) | 1989-01-07 |
Family
ID=21314526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU874271567A SU1449795A1 (en) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Refrigerant accumulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1449795A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2766952C1 (en) * | 2021-08-23 | 2022-03-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Астраханский государственный технический университет, ФГБОУ ВО «АГТУ» | Cold accumulation method and device for its implementation |
-
1987
- 1987-06-30 SU SU874271567A patent/SU1449795A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Гончарова Г.Ю. и др. Анализ процессов в льдоаккумул торах с децентрализованным хладоснабжением. - Холодильна техника, 1986, с. Авторское свидетельство СССР 1307179, кл. F 25 D 3/00,1985. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2766952C1 (en) * | 2021-08-23 | 2022-03-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Астраханский государственный технический университет, ФГБОУ ВО «АГТУ» | Cold accumulation method and device for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4509344A (en) | Apparatus and method of cooling using stored ice slurry | |
| EP0603182B1 (en) | Liquid chiller | |
| US4596120A (en) | Apparatus and method for cold aqueous liquid and/or ice production, storage and use for cooling and refrigeration | |
| KR101236121B1 (en) | Refrigerant-based thermal energy storage and cooling system with enhanced heat exchange capability | |
| GB2053434A (en) | Accumulator for storing heat or cold | |
| US6560971B2 (en) | Air conditioning and thermal storage systems using clathrate hydrate slurry | |
| US4254635A (en) | Installation for the storage of continuously generated coldness and for the intermittent emission of at least a portion of the stored cold | |
| RU1794234C (en) | Method and device for cold accumulation and consumption | |
| EP1149263A1 (en) | A chemical heat pump | |
| SU1449795A1 (en) | Refrigerant accumulator | |
| SU1620792A1 (en) | Device for measuring transition characteristics of precision frequency systems | |
| JP2523349B2 (en) | Ice storage and cooling equipment for multi-storey buildings | |
| JP2649078B2 (en) | Heat storage type cooling and heating method | |
| JPH05773Y2 (en) | ||
| SU1307179A1 (en) | Cold accumulator | |
| JPS58195725A (en) | Ice heat storage air conditioning system | |
| JPH04174229A (en) | Ice heat storage device | |
| JPH0359335A (en) | Thermal accumulation system | |
| JPH0438177Y2 (en) | ||
| JPH0451328Y2 (en) | ||
| JP2001033069A (en) | Heat storage system and method of melting heat storage system | |
| JP3642238B2 (en) | Ice heat storage device | |
| JPH08285418A (en) | Discharge method of supercooled water in supercooled ice making system | |
| JPH05288373A (en) | Ice accumulator | |
| JPH02110231A (en) | Ice making method and ice storage device |