RU2033584C1

RU2033584C1 - Method of production of cold and refrigerating system for its realization (versions)

Info

Publication number: RU2033584C1
Application number: RU93019801A
Authority: RU
Inventors: И.Н. Журавлева; А.А. Калнишкан; Н.Х. Ванинский
Original assignee: Малое научно-техническое предприятие "Криогенная технология"
Priority date: 1993-04-05
Filing date: 1993-04-05
Publication date: 1995-04-20

Abstract

FIELD: refrigerating engineering. SUBSTANCE: surface dividing the working mixture circulating in generator and high-temperature gases are heated to temperature of 120 to 200 C. For realization of this method, ejector is fitted in waste gas line or generator is made in form of plate-type finned heat exchanger with passages for waste gases and working medium; relationship of heat exchange surfaces ranges between 0.05 and 0.15. Generator may be made in form of three-passage plate-type finned heat exchanger with common passages for intermediate heat-transfer agent forming closed circulating loop in them; passages for working mixture and waste gases may be separate. Line of the third passage of three-way valve connecting it with atmosphere may be provided with silence and heater and the line proper may be made in form of exhaust pipe of transport facility engine. In all three versions of the system, amount of high-temperature gases is regulated by means of thermal sensor and three-way valve; supply of these gases is discontinued in case of emergency stop of the pump; supply of gases is continued after placing this pump in operation. EFFECT: enhanced reliability. 12 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной технике, более конкретно к способу получения холода с помощью абсорбционной холодильной машины и к холодильным системам для его осуществления, и может быть применено в самых различных областях народного хозяйства, так где имеется возможность использования отбросного тепла выхлопных газов различных двигателей. The invention relates to refrigeration, and more particularly to a method for producing cold using an absorption refrigeration machine and to refrigeration systems for its implementation, and can be applied in various fields of the national economy, where it is possible to use waste heat from exhaust gases of various engines.

Известны способы производства холода путем использования тепла охлаждающей среды рубашки двигателя, последовательно подаваемой потом в конденсатор, испаритель и абсорбер, образующих замкнутый холодильный контур, при этом испаритель обдувают воздушным потоком, который направляют потребителю холода. Known methods of producing cold by using the heat of the cooling medium of the engine jacket, subsequently supplied subsequently to the condenser, evaporator and absorber, forming a closed refrigeration circuit, while the evaporator is blown through the air stream, which is sent to the consumer of cold.

Известна холодильная система, предназначенная для использования этого способа, содержащая замкнутый циркуляционный контур с раствором бромистого лития в метаноле в качестве хладагента. Контур включен в систему охлаждения двигателя, которая служит источником тепла, и содержит циркуляционный насос, конденсатор, испаритель, абсорбер. Система включает вентиляторы, обдувающие испаритель для снятия холода с дальнейшей подачей его потребителю (авт.св. СССР N 882785, кл. В 60 Н 3/00, 1981). A known refrigeration system for using this method, containing a closed circulation circuit with a solution of lithium bromide in methanol as a refrigerant. The circuit is included in the engine cooling system, which serves as a heat source, and contains a circulation pump, condenser, evaporator, absorber. The system includes fans blowing the evaporator to relieve cold and then supplying it to the consumer (ed. St. USSR N 882785, class B 60 N 3/00, 1981).

Недостатком данных способа и системы являются совмещение циркуляционной системы хладагента с системой охлаждения двигателя, что приводит к недостаточной эксплуатационной надежности. Кроме того, такая система конструктивно сложна и технологически трудно выполнима, так как ее выполнение связано непосредственно с конструкцией двигателя. The disadvantage of the method and system data is the combination of the refrigerant circulation system with the engine cooling system, which leads to insufficient operational reliability. In addition, such a system is structurally complex and technologically difficult to implement, since its implementation is directly related to the design of the engine.

Известен способ производства холода в абсорбционной холодильной машине с греющей средой в виде воздушного потока, нагретого с помощью солнечной энергии, путем подачи этого потока в генератор при осуществлении посредством насоса замкнутой циркуляции хладагента с конденсацией и испарением последнего при охлаждении воздушного потока, направленного потребителю. A known method of producing cold in an absorption refrigeration machine with a heating medium in the form of an air stream heated with the help of solar energy, by supplying this stream to a generator when the refrigerant is circulated closed by a pump with condensation and evaporation of the latter while cooling the air stream directed to the consumer.

Известны холодильные системы для осуществления такого способа, содержащие гелионагреватель, соединенный с абсорбционной холодильной машиной, включающий генератор, конденсатор, испаритель и циркуляционный насос, а также ветилятор для обдува воздухом испарителя с последующей подачей холодного воздуха в зону потребления (авт.св. СССР N 1070392, кл. F 25 B 27/00, 1982). Known refrigeration systems for implementing this method, comprising a solar heater connected to an absorption refrigeration machine, including a generator, a condenser, an evaporator and a circulation pump, as well as a fan for blowing air into the evaporator, followed by supply of cold air to the consumption zone (ed. St. USSR N 1070392 Cl F 25 B 27/00, 1982).

Известны также способы производства холода в абсорбционной холодильной машине с греющей средой в виде высокотемпературных отработавших газов путем подачи этой среды в генератор с нагревом рабочей смеси через поверхность, разделяющую газы и рабочую смесь, при осуществлении посредством насоса замкнутой циркуляции этой рабочей смеси с конденсацией и испарением последней. Высокотемпературными отработавшими газами являются отработавшие газы системы охлаждения электродвигателя. There are also known methods of producing cold in an absorption refrigeration machine with a heating medium in the form of high-temperature exhaust gases by supplying this medium to a generator with heating the working mixture through the surface separating the gases and the working mixture, by means of a closed circulation pump of this working mixture with condensation and evaporation of the latter . High-temperature exhaust gases are exhaust gases from the engine cooling system.

Известны холодильные системы, содержащие абсорбционную холодильную машину с генератором в виде змеевика, конденсатором, испарителем и циркуляционным насосом, соединенную с линией отработавших газов, которая выполнена замкнутой с системой охлаждения электрогенератора (патент ФРГ N 905248, кл. F 25 B 27/00, 1955). Known refrigeration systems containing an absorption refrigeration machine with a generator in the form of a coil, a condenser, an evaporator and a circulation pump connected to an exhaust line that is closed to the generator’s cooling system (German patent N 905248, class F 25 B 27/00, 1955 )

Недостатки данного способа и системы заключаются в невозможности регулирования холодопроизводительности и эксплуатационная ненадежность из-за того, что остановка насоса может привести к выходу из строя абсорбционной холодильной машины, так как давление во внутренних ее полостях превышает допустимое вследствие отсутствия циркуляции. В данных способе и системе потребителю подается не кондиционный атмосферный воздух, а поток охлажденных отработавших газов системы охлаждения электрогенератора, насыщенный вредными компонентами, что не позволяет использовать его в тех объектах, где находятся люди, продукты и т.п. Кроме того, при подаче высокотемпературных газов в генератор поверхности, разделяющие рабочую смесь и газы, подвержены коррозии и теряют свои прочностные характеристики. The disadvantages of this method and system are the impossibility of regulating the cooling capacity and operational unreliability due to the fact that a pump stop can lead to failure of the absorption refrigeration machine, since the pressure in its internal cavities exceeds the permissible due to the lack of circulation. In this method and system, the consumer is supplied not conditioned air, but a stream of cooled exhaust gases from the generator’s cooling system, which is saturated with harmful components, which does not allow it to be used in objects where people, products, etc. In addition, when high-temperature gases are supplied to the generator, surfaces separating the working mixture and gases are subject to corrosion and lose their strength characteristics.

Технический результат, достигаемый использованием изобретения, заключается в обеспечении регулирования холодопроизводительности, повышении эксплуатационной надежности системы путем предотвращения коррозии теплообменных поверхностей генератора и понижения их прочности. The technical result achieved by using the invention is to provide regulation of cooling capacity, increasing the operational reliability of the system by preventing corrosion of the heat-exchanging surfaces of the generator and lowering their strength.

Данный технический результат достигается тем, что по способу прозводства холода в абсорбционной холодильной машине с греющей средой в виде высокотемпературных отработавших газов путем подачи этой среды в генератор с нагревом рабочей смеси через поверхность, разделяющую газы и рабочую смесь, при осуществлении посредством насоса замкнутой циркуляции этой рабочей смеси с конденсацией и испарением последней поверхность, разделяющую отработавшие газы и рабочую смесь, нагревают до температуры 120-200^оС, при этом регулируют количество отработавших газов, направляемых в генератор, прекращают подачу этих газов при аварийной остановке насоса и соответственно возобновляют подачу после включения последнего, причем поверхность нагревают до температуры 120-200^оС либо посредством предварительного эжектирования отработавшими газами потока атмосферного воздуха, либо с помощью промежуточного теплоносителя, циркулирующего по замкнутому контуру с конденсацией в зоне генерации рабочей смеси и испарением в зоне охлаждения отработавших газов.This technical result is achieved by the fact that by the method of producing cold in an absorption refrigeration machine with a heating medium in the form of high-temperature exhaust gases by supplying this medium to a generator with heating the working mixture through the surface separating the gases and the working mixture, when this working circuit is closed by means of a pump mixture with condensation and evaporation of the last surface, separating the exhaust gases and the working mixture is heated to a temperature of 120-200 ^{° C,} while controlling the amount, flue tavshih gases directed into the generator, the feed of these gases in an emergency stop of the pump and respectively resuming supply after the latter, wherein the surface is heated to a temperature of 120-200 ^{° C} or by means of preliminary ejecting exhaust gases flow of atmospheric air, or by using an intermediate heat transfer medium circulating in a closed circuit with condensation in the zone of generation of the working mixture and evaporation in the cooling zone of the exhaust gases.

Данный технический результат достигается также тем, что в холодильной системе, содержащей абсорционную холодильную машину с генератором, конденсатором, испарителем и циркуляционным насосом, соединенную с линией высокотемпературных отработавших газов, на этой линии расположен трехходовой клапан, третий ход которого соединен с атмосферой, и система снабжена термодатчиком, установленным в зоне потребления холода, электрически связанным с приводом трехходового клапана, сблокированного с приводом насоса, при этом либо по линии отработавших газов может быть установлен эжектор, активное сопло которого соединено с этой линией, а пассивное с атмосферой, либо генератор выполнен в виде пластинчато-ребристого теплообменного аппарата с каналами для отработавших газов и рабочей смеси, отношение величин теплообменной поверхности в которых лежит в пределах 0,05-0,15, либо генератор выполнен в виде трехпоточного пластинчато-ребристого теплообменного аппарата с общими каналами для промежуточного теплоносителя, образующего в них замкнутый циркуляционный контур, и с разделенными каналами для рабочей смеси и отработавших газов, расположенными по обе стороны от оси аппарата в чередующемся порядке по отношению к общим каналам. This technical result is also achieved by the fact that in a refrigeration system containing an absorptive refrigeration machine with a generator, condenser, evaporator and circulation pump, connected to a line of high-temperature exhaust gases, a three-way valve is located on this line, the third stroke of which is connected to the atmosphere, and the system is equipped with a temperature sensor installed in the cold consumption zone, electrically connected to the three-way valve actuator, interlocked with the pump actuator, while either through the exhaust line of their gases, an ejector can be installed, the active nozzle of which is connected to this line, and the passive nozzle with the atmosphere, or the generator is made in the form of a plate-fin heat exchanger with channels for exhaust gases and working mixture, the ratio of the values of the heat exchange surface in which is within 0, 05-0.15, or the generator is made in the form of a three-line plate-fin heat exchanger with common channels for an intermediate coolant forming a closed circulation loop in them, and with separated channels llamas for the working mixture and exhaust gases located on both sides of the apparatus axis in an alternating order with respect to the common channels.

Данный технический результат достигается также тем, что в линии связи третьего хода трехходового клапана с атмосферой установлены глушитель и нагреватель. This technical result is also achieved by the fact that in the communication line of the third stroke of the three-way valve with the atmosphere, a silencer and heater are installed.

На фиг. 1 схематически изображена холодильная система, работающая по предложенному способу, с использованием эжектора; на фиг. 2 холодильная система, работающая по предложенному способу, с использованием пластинчато-ребристого аппарата; на фиг. 3 холодильная система, работающая по предложенному способу, с трехпоточным пластинчато-ребристым аппаратом; на фиг. 4 схематически изображен трехпоточный пластинчато-ребристый теплообменный аппарат; на фиг. 5 показано сечение трехпоточного пластинчато-ребристого теплообменного аппарата по общему клапану; на фиг. 6 сечение трехпоточного пластинчато-ребристого теплообменного аппарата по каналу рабочей смеси и каналу отработавших газов; на фиг. 7 схематически изображен пластинчато-ребристый теплообменный аппарат; на фиг. 8 представлена схема узла управления насосом и трехходовым клапаном; на фиг. 9 схематически показано выполнение источника отработавших газов в виде выхлопной трубы двигателя транспортного средства. In FIG. 1 schematically shows a refrigeration system operating according to the proposed method, using an ejector; in FIG. 2 refrigeration system operating according to the proposed method, using a plate-rib apparatus; in FIG. 3 refrigeration system operating according to the proposed method, with a three-threaded plate-rib apparatus; in FIG. 4 schematically depicts a three-line plate-fin heat exchanger; in FIG. 5 shows a cross section of a three-line plate-fin heat exchanger along a common valve; in FIG. 6 section of a three-line plate-fin heat exchanger along the working mixture channel and the exhaust gas channel; in FIG. 7 schematically shows a plate-fin heat exchanger; in FIG. 8 is a diagram of a pump control unit and a three-way valve; in FIG. 9 schematically shows an exhaust gas source in the form of an exhaust pipe of a vehicle engine.

Холодильная система (фиг. 1) содержит абсорбционную холодильную машину 1, подключенную к линии 2 высокотемпературных отработавших газов, на которой расположен трехходовой клапан 3 с электромагнитным приводом 4. На этой же линии может быть расположен эжектор 5 с камерой 6 смешения, активное сопло 7 которого подключено к линии 2, а пассивное сопло 8 к атмосфере. Система включает также термодатчик 9 и узел 10 управления клапаном 3. The refrigeration system (Fig. 1) contains an absorption refrigeration machine 1 connected to a high-temperature exhaust gas line 2, on which a three-way valve 3 with an electromagnetic actuator 4 is located. An ejector 5 with a mixing chamber 6, the active nozzle 7 of which is located on the same line connected to line 2, and the passive nozzle 8 to the atmosphere. The system also includes a temperature sensor 9 and a valve control unit 10.

Абсорбционная машина 1 содержит генератор 11, который по рабочей смеси через трубопровод 12 соединен с сепаратором-ректификатором 13, имеющим насадку 14, и далее трубопроводом 15 с дефлегматором 16 и трубопроводом 17 с конденсатором 18. Конденсатор 18 трубопроводом 19 связан с жидкостной полостью переохладителя 20 и далее через трубопровод 21 и дроссельное устройство 22 с испарителем 23. Воздушная полость испарителя 23 через воздуховод 24 связана с вентилятором 25 и с зоной потребления холода, в которой установлен термодатчик 9. Трубопроводом 26 испаритель 23 связан с паровой полостью переохладителя 20, которая трубопроводом 27 соединена с первым входом абсорбера 28. Второй вход абсорбера 28 через трубопровод 29 и дроссельное устройство 30 соединен с полостью слабого раствора рабочей смеси регенеративного теплообменника 31, которая трубопроводом 32 соединена с сепаратором-ректификатором 13 и далее через трубопровод 33 и гидрозатвор 34 с дефлегматором 16. Абсорбер 28 трубопроводом 35 через насос 36 соединен с полостью крепкого раствора рабочей смеси регенеративного теплообменника 31, которая трубопроводом 37 соединена с генератором 11. На этом цикл рабочей смеси замыкается. Газовая полость генератора 11 трубопроводом 38 соединена с эжектором 5. The absorption machine 1 contains a generator 11, which is connected through a working mixture through a pipe 12 to a separator-rectifier 13 having a nozzle 14, and then by a pipe 15 with a reflux condenser 16 and a pipe 17 with a condenser 18. The condenser 18 is connected by a pipe 19 to the liquid cavity of the subcooler 20 and then through the pipe 21 and the throttle device 22 with the evaporator 23. The air cavity of the evaporator 23 through the duct 24 is connected to the fan 25 and to the zone of cold consumption, in which the temperature sensor 9 is installed. The evaporator pipe 26 23 is connected to the vapor cavity of the subcooler 20, which is connected by a pipe 27 to the first input of the absorber 28. The second input of the absorber 28 through the pipe 29 and the throttle device 30 is connected to the cavity of the weak solution of the working mixture of the regenerative heat exchanger 31, which is connected by a pipe 32 to the rectifier 13 and then through the pipeline 33 and the hydraulic lock 34 with a reflux condenser 16. The absorber 28 is connected by a pipe 35 through the pump 36 to the cavity of the strong solution of the working mixture of the regenerative heat exchanger 31, which is the pipeline ohm 37 is connected to the generator 11. On this cycle of the working mixture is closed. The gas cavity of the generator 11 by a pipe 38 is connected to the ejector 5.

Узел 10 управления (фиг. 8) содержит пульт 39 управления, вторичный прибор 40 (образующий вместе с термодатчиком 9 термореле) и реле 41 разности давлений. Насос 36 имеет электропривод 42. The control unit 10 (Fig. 8) contains a control panel 39, a secondary device 40 (forming together with a thermal sensor 9 a thermal relay) and a differential pressure switch 41. Pump 36 has an electric drive 42.

Холодильная система работает следующим образом (работа холодильной системы одновременно характеризует предложенный способ производства холода). The refrigeration system operates as follows (the operation of the refrigeration system at the same time characterizes the proposed method for producing cold).

Высокотемпературные отработавшие газы с температурой 400-700^оС поступают в газовую полость генератора 11, где отдают тепло кипящему раствору рабочей смеси, и охлажденные выбрасываются в атмосферу. Парожидкостная смесь из генератора 11 поступает в сепаратор-ректификатор 13, где происходит ее разделение на слабый раствор рабочей смеси, поступающий по трубопроводу 32 в жидкостную полость регенеративного теплообменника 31, и пары хладагента, которые обогащаются, проходя через насадку 14 сепаратора-ректификатора 13, орошаемую флегмой, получаемой в дефлегматоре 16 и поступающей через гидрозатвор 34 и трубопровод 33. Обогащенные пары из дефлегматора 16 через трубопровод 17 поступают в конденсатор 18, где происходит конденсация хладагента. В дефлегматоре 16 и конденсаторе 18 внешним теплоносителем отводится теплота соответственно Q_д и Q_к. Жидкий хладагент по трубопроводу 19 поступает в переохладитель 20, где охлаждается парами, образовавшимися в испарителе 23 и поступающими в переохладитель 20 по трубопроводу 26. Переохлажденный хладагент по трубопроводу 21 подается на дроссельное устройство 22, где его давление понижается до давления испарения, и далее в испаритель 23. В испарителе 23 за счет кипения хладагента происходит охлаждение воздуха, подаваемого вентилятором 25 через воздуховод 24. Охлажденный воздух подается в зону потребления. Нагретые в переохладителе 20 пары хладагента по трубопроводу 27 направляются в абсорбер 28, где происходит их поглощение слабым раствором, поступающим из регенеративного теплообменника 31 через дроссельное устройство 30 и трубопровод 29. В абсорбере 28 внешним теплоносителем отводится тепло абсорбции Q_а. Образовавшийся в абсорбере 28 крепкий раствор рабочей смеси через трубопровод 35 насосом 36 подается в регенеративный теплообменник 31, где подогревается за счет тепла слабого раствора, поступающего по трубопроводу 32 из сепаратора-ректификатора 13. Подогретый крепкий раствор рабочей смеси по трубопроводу 37 поступает в генератор 11, и цикл замыкается. В качестве рабочей смеси может быть использован водоаммиачный раствор.High-temperature exhaust gases with a temperature of 400-700 ^C. enter the gas chamber generator 11 where heat is given to a boiling solution mixture, cooled and vented to the atmosphere. The vapor-liquid mixture from the generator 11 enters the separator-rectifier 13, where it is divided into a weak solution of the working mixture, fed through a pipe 32 to the liquid cavity of the regenerative heat exchanger 31, and refrigerant vapors, which are enriched passing through the nozzle 14 of the rectifier-separator 13, irrigated reflux obtained in the reflux condenser 16 and entering through a water trap 34 and a pipe 33. The enriched vapors from the reflux condenser 16 through a pipe 17 enter the condenser 18, where the refrigerant is condensed. In the reflux condenser 16 and the condenser 18, the heat is removed by an external heat carrier, respectively, Q _d and Q _k . The liquid refrigerant through the pipe 19 enters the subcooler 20, where it is cooled by the vapors formed in the evaporator 23 and entering the subcooler 20 through the pipe 26. The supercooled refrigerant through the pipe 21 is supplied to the throttle device 22, where its pressure decreases to the evaporation pressure, and then to the evaporator 23. In the evaporator 23, due to the boiling of the refrigerant, the air supplied by the fan 25 is cooled through the duct 24. The cooled air is supplied to the consumption zone. The heated coolant in aftercooler 20 couples via line 27 are sent to an absorber 28 where they are weak absorption solution supplied from the regenerative heat exchanger 31 through throttling device 30 and the conduit 29. In the absorber 28 heat is removed by an external coolant Q _and absorption. The strong mixture of the working mixture formed in the absorber 28 through the pipeline 35 is pumped to the regenerative heat exchanger 31 by the pump 36, where it is heated by the heat of a weak solution entering through the pipe 32 from the separator-rectifier 13. The heated strong solution of the working mixture through the pipe 37 enters the generator 11, and the cycle closes. As a working mixture, a water-ammonia solution can be used.

Узел 10 управления работает следующим образом. The control unit 10 operates as follows.

При плановом пуске машины пульт 39 управления, воздействуя на электропривод 42 насоса 36 и электромагнитный привод 4 трехходового клапана 3, включает насос 36 и переводит трехходовой клапан 6 в положение подачи выхлопных газов в абсорбционную холодильную машину 1. When the machine is scheduled to start, the control panel 39, acting on the electric drive 42 of the pump 36 and the electromagnetic actuator 4 of the three-way valve 3, turns on the pump 36 and puts the three-way valve 6 into the position for supplying exhaust gases to the absorption refrigeration machine 1.

При плановой остановке машины пульт 39 управления, воздействуя на электропривод 42 и электромагнитный привод 4, включает насос 36 и переводит трехходовой клапан 3 в положение подачи отработавших газов в атмосферу. When the machine is scheduled to stop, the control panel 39, acting on the electric actuator 42 and the electromagnetic actuator 4, turns on the pump 36 and puts the three-way valve 3 into the position for supplying exhaust gases to the atmosphere.

Во время работы машины в автоматическом режиме при понижении температуры в зоне потребления (жилое помещение, овощехранилище, салон, кабина или фургон транспортного средства и др.) ниже заданного уровня по сигналу термодатчика 9 вторичный прибор 40 дает сигнал на пульт 39 управления, который, действуя на электропривод 42 и электромагнитный привод 4, останавливает насос 36 и переводит трехходовой клапан 3 в положение подачи отработавших газов в атмосферу. During operation of the machine in automatic mode, when the temperature in the consumption zone decreases (a living room, a vegetable store, a cabin, a cabin or a van of a vehicle, etc.) below a predetermined level by a signal from a temperature sensor 9, the secondary device 40 gives a signal to the control panel 39, which, acting to the actuator 42 and the electromagnetic actuator 4, stops the pump 36 and puts the three-way valve 3 in the position of the exhaust gas into the atmosphere.

При повышении температуры в зоне потребления по сигналу термодатчика 9 вторичный прибор 40 передает сигнал на пульт 39 управления, который, действуя на электропривод 42 и электромагнитный привод 4, пускает насос 36 и переводит трехходовой клапан 3 в положение подачи отработавших газов в абсорбционную холодильную машину 1. When the temperature in the consumption zone rises according to the signal of the temperature sensor 9, the secondary device 40 transmits a signal to the control panel 39, which, acting on the electric actuator 42 and the electromagnetic actuator 4, starts the pump 36 and puts the three-way valve 3 into the position of the exhaust gas supply to the absorption refrigeration machine 1.

При аварийной остановке насоса 36 во время работы машины реле 41 разности давлений между линиями нагнетания и всасывания насоса 36 передает сигнал на пульт 39 управления, который, действуя на электромагнитный привод 4, переводит трехходовой клапан 3 в положение подачи отработавших газов в атмосферу. In case of emergency stop of the pump 36 during operation of the machine, the differential pressure switch 41 between the discharge and suction lines of the pump 36 transmits a signal to the control panel 39, which, acting on the electromagnetic actuator 4, puts the three-way valve 3 into the position for supplying exhaust gases to the atmosphere.

Холодильные системы по фиг. 2 и 3 не включают эжектор 5. Все остальные элементы (кроме генератора) идентичны элементам на фиг. 1, где генератор выполнен известным образом, например, как у прототипа в виде змеевика. The refrigeration systems of FIG. 2 and 3 do not include the ejector 5. All other elements (except the generator) are identical to the elements in FIG. 1, where the generator is made in a known manner, for example, as in the prototype in the form of a coil.

Согласно фиг. 2 генератор выполнен в виде пластинчато-ребристого теплообменного аппарата с пластинами 43, образующими каналы 44 для отработавших газов, в которых установлены гофры 45, и каналы 46 для рабочей смеси, в которых установлена высококомпактная насадка 47 с развитой теплообменной поверхностью, например проволочная сетка. Такое выполнение генератора обеспечивает соотношение величин теплообменной поверхности в этих каналах, лежащих в пределах 0,05-0,15, благодаря чему температуру поверхности, разделяющей газы и смесь (пластину 43), поддерживают в пределах 120-200^оС.According to FIG. 2, the generator is made in the form of a plate-fin heat exchanger with plates 43 that form the exhaust gas passages 44, in which the corrugations 45 are installed, and the working mixture passages 46, in which a highly compact nozzle 47 with a developed heat-exchange surface, such as a wire mesh, is installed. Such an arrangement provides a magnitude relationship of the generator heat transfer surface in these channels lying within 0.05-0.15, whereby the surface temperature of the gases and separating the mixture (plate 43) is maintained in the range 120-200 ^o C.

При работе такой системы высокотемпературные отработавшие газы после клапана 3 с температурой 400-700^оС подаются непосредственно в генератор 11 (в каналы 44 пластинчатого аппарата). В остальном работа холодильной системы на фиг. 2 аналогична работе холодильной системы на фиг. 1.In operation of such a system high-temperature exhaust gases after the valve 3 with a temperature of 400-700 ^{° C} are fed directly to the generator 11 (in the channels 44 of the plate unit). Otherwise, the operation of the refrigeration system in FIG. 2 is similar to the operation of the refrigeration system in FIG. 1.

Согласно фиг. 3 генератор выполнен в виде трехпоточного пластинчато-ребристого теплообменного аппарата, имеющего общие каналы 48 для промежуточного теплоносителя, раздельные каналы 49 для рабочей смеси (крепкого раствора) и каналы 50 для отработавших газов. Все каналы образованы пластинами 51. Каналы 49 и каналы 50, расположенные по обе стороны оси 52, установлены в чередующемся порядке по отношению к общим каналам 48. В качестве промежуточного теплоносителя может быть использована вода, которая циркулирует в каналах 48 с испарением (кипением) при теплообмене с газами в каналах 50 и с конденсацией при теплообмене с рабочей смесью в каналах 49. Во всех каналах 48, 49, 50 установлены гофры (не показаны). Этот процесс обеспечивает температуру стенки (пластин 51) равной 120-200^оС.According to FIG. 3, the generator is made in the form of a three-line plate-fin heat exchanger having common channels 48 for an intermediate coolant, separate channels 49 for the working mixture (strong solution) and channels 50 for exhaust gases. All channels are formed by plates 51. Channels 49 and channels 50, located on both sides of the axis 52, are installed in alternating order with respect to the common channels 48. Water that circulates in the channels 48 with evaporation (boiling) can be used as an intermediate heat carrier heat exchange with gases in channels 50 and with condensation during heat exchange with the working mixture in channels 49. Corrugations (not shown) are installed in all channels 48, 49, 50. This process ensures that the wall temperature (plates 51) equal to 120-200 ° ^C.

При работе такой системы высокотемпературные отработавшие газы после клапана 3 подаются непосредственно в генератор 11 (в каналы 50 трехпоточного теплообменного аппарата). В остальном работа холодильной системы на фиг. 3 аналогична работе холодильной системы на фиг. 1 и 2. During the operation of such a system, high-temperature exhaust gases after valve 3 are fed directly to the generator 11 (to channels 50 of the three-flow heat exchanger). Otherwise, the operation of the refrigeration system in FIG. 3 is similar to the operation of the refrigeration system in FIG. 1 and 2.

Для всех трех вариантов источники высокотемпературных отработавших газов могут быть самыми различными (двигатели, котлы, системы охлаждения и т.п.). Для всех трех холодильных систем на линии связи трехходового клапана с атмосферой могут быть установлены глушитель 53 и нагреватель 54. For all three options, the sources of high-temperature exhaust gases can be very different (engines, boilers, cooling systems, etc.). For all three refrigeration systems, a silencer 53 and a heater 54 can be installed on the three-way valve communication line with the atmosphere.

Предусмотрен частный случай выполнения линии отработавших газов в виде выхлопной трубы 55 двигателя 56. В этом случае зоной потребления холода может быть салон 57 автомобиля. A special case of the exhaust gas line in the form of an exhaust pipe 55 of the engine 56 is provided. In this case, the vehicle’s interior 57 may be a cold consumption zone.

Следует добавить, что температура поверхностей, разделяющих газы и рабочую смесь (пластин 43 и 51), 120-200^оС соответствует разнице между температурой стенки и температурой рабочей смеси 20-30^оС. Обоснованием предложенного температурного варианта служат следующие доводы.It should be added that the temperature of the surfaces separating the gases and the working mixture (plates 43 and 51), 120-200 ^о С corresponds to the difference between the wall temperature and the temperature of the working mixture 20-30 ^о С. The following arguments serve as the rationale for the proposed temperature variant.

Для обеспечения долговечности и безопасности абсорбционной холодильной машины температура стенки генератора, разделяющей отработавшие газы и рабочую смесь, должна приближаться к температуре кипения рабочей смеси. Соблюдение этого условия уменьшает коррозию и повышает прочностные характеристики, так как наиболее употребимые рабочие смеси, например водоаммиачный раствор, коррозионно активны, в особенности при высоких температурах. С другой стороны, для обеспечения передачи тепла хладагенту должна иметь место разница температур. Заявленный интервал температур обеспечивает оптимальное сочетание этих требований при использовании общеупотребимых рабочих смесей, что доказано опытным путем. Эти доводы соотвествуют обоснованию выбора соотношения теплообменных поверхностей 0,05-0,15. To ensure the durability and safety of the absorption chiller, the temperature of the wall of the generator separating the exhaust gases and the working mixture should approach the boiling point of the working mixture. Compliance with this condition reduces corrosion and increases strength characteristics, since the most used working mixtures, such as ammonia-water solution, are corrosive, especially at high temperatures. On the other hand, in order to ensure heat transfer to the refrigerant, a temperature difference must occur. The claimed temperature range provides the optimal combination of these requirements when using commonly used working mixtures, which is proved empirically. These arguments correspond to the rationale for the choice of the ratio of heat exchange surfaces 0.05-0.15.

Таким образом, благодаря нагреву поверхностей (пластин 43 и 51), разделяющих высокотемпературные отработавшие газы и рабочую смесь абсорбционной холодильной машины, до температуры 120-200^оС обеспечиваются оптимальные условия для предотвращения коррозии и понижения прочности пластин при достаточной теплопередаче от газов к рабочей смеси. Способ и система по прототипу, а также другие аналогичные системы этого свойства не проявляют.Thus, due to heating of surfaces (plates 43 and 51) separating the high-temperature exhaust gases and the working mixture absorption refrigerating machine to a temperature of 120-200 ^{° C} provided optimum conditions for preventing corrosion and lowering plates with sufficient strength to heat transfer from the gases to the working mixture. The method and system of the prototype, as well as other similar systems of this property do not show.

Claims

1. The method of producing cold in an absorption refrigeration machine with a heating medium in the form of high-temperature exhaust gases by supplying this medium to a generator with heating the working mixture through the surface separating the gases and the working mixture, when this working mixture is closed circulated by a pump with condensation and evaporation of the latter characterized in that the surface separating the exhaust gases and the working mixture is heated to 120 200 ^o C, while regulating the amount of high-temperature gases sent to the generator Ator, stop the flow of these gases during an emergency stop of the pump and, accordingly, resume the flow after turning on the latter.

2. The method according to p. 1, characterized in that the heating of the surface to 120 - 200 ^o With is carried out by pre-ejection of the exhaust gas stream of atmospheric air.

3. The method according to p. 1, characterized in that the heating of the surface to 120 - 200 ^o With is carried out using an intermediate coolant circulating in a closed loop, with condensation in the zone of generation of the working mixture and with evaporation in the cooling zone of the exhaust gases.

4. A refrigeration system comprising an absorption refrigeration machine with a generator, a condenser, an evaporator and a circulation pump, connected to a high-temperature exhaust gas line, characterized in that an ejector is installed on the exhaust gas line, the active nozzle of which is connected to this line, and the passive nozzle to the atmosphere, at the same time, a three-way valve is located on the same line, the third stroke of which is connected to the atmosphere, and the system is equipped with a temperature sensor installed in the cold consumption zone and electrically connected with a three-way valve actuator, in turn, interlocked with the pump actuator.

5. The system according to claim 4, characterized in that a silencer and a heater are installed in the communication line of the third stroke of the three-way valve with the atmosphere.

6. The system according to claim 4, characterized in that the high-temperature exhaust line is made in the form of an exhaust pipe of a vehicle engine.

7. A refrigeration system comprising an absorption refrigeration machine with a generator, condenser, evaporator and circulation pump, connected to a line of high-temperature exhaust gases, characterized in that the generator is made in the form of a plate-fin heat exchanger with channels for exhaust gases and working mixture, the ratio of the magnitude heat exchange surfaces in which lies within 0.05 0.15, while on the same line there is a three-way valve, the third stroke of which is connected to the atmosphere, and the system is equipped with a temperature sensor mounted in the cold intake zone and electrically connected to the drive-way valve, in turn interlocked with the pump drive.

8. The system according to claim 7, characterized in that a silencer and a heater are installed in the communication line of the third stroke of the three-way valve with the atmosphere.

9. The system according to claim 7, characterized in that the high-temperature exhaust gas line is made in the form of an exhaust pipe of a vehicle engine.

10. A refrigeration system comprising an absorption refrigeration machine with a generator, a condenser, an evaporator and a circulation pump, connected to a line of high-temperature exhaust gases, characterized in that the generator is made in the form of a three-line plate-fin heat exchanger with common channels for an intermediate coolant forming them closed circulation circuit, and with separate channels for the working mixture and exhaust gases located on both sides of the axis of the apparatus, in alternating in relation to the common channels, with a three-way valve located on the same line, the third stroke of which is connected to the atmosphere, and the system is equipped with a temperature sensor installed in the cold consumption zone and electrically connected to the three-way valve actuator, which in turn is interlocked with the pump drive .

11. The system of claim 10, wherein the high-temperature exhaust line is made in the form of an exhaust pipe of a vehicle engine.

12. The system of claim 10, characterized in that a silencer and a heater are installed in the communication line of the third stroke of the three-way valve with the atmosphere.