способ охлаждения жидкостей

Формула изобретения

Способ охлаждения жидкости путем всасывания паров охлаждаемой жидкости из испарителя в режиме вакуумирования, сжатия их, охлаждения и конденсации в водяном конденсаторе, дросселирования конденсата в испаритель, отличающийся тем, что в охлаждаемую жидкость по достижению ею температуры охлаждающей воды на входе в конденсатор подают воздух окружающей среды путем барботажа его сквозь слой охлаждаемой жидкости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике низких температур, конкретно к холодильной технике, и может быть использовано в торговле, сельском хозяйстве, пищевой промышленности, медицине.

Известен способ охлаждения жидкости путем всасывания паров хладагента из испарителя, сжатия их в корпусном механическом компрессоре, охлаждения и конденсации сжатых паров хладагента, дросселирования их в испаритель с внутритрубным кипением, через который пропускают охлаждаемую жидкость /1/.

В указанном способе охлаждения жидкостей наблюдается высокий расход энергии на ведение процесса, установка требует постоянного пополнения дорогостоящими хлорфторсодержащими рабочими веществами, отрицательно влияющими на экологическое состояние природы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ охлаждения жидкости путем всасывания паров охлаждаемой жидкости из испарителя при числе Кнудсона Кп1, переноса паров при постоянной объеме в корпусе насоса-компрессора, сжатия их в нагнетательном патрубке с последующим охлаждением и конденсацией в конденсаторе /2/.

Для указанного способа охлаждения жидкости характерна низкая холодопроизводительность установки вследствие ограниченной скорости откачки насоса-компрессора, из-за чего увеличивается длительность охлаждения данной массы жидкости.

Задачей изобретения является увеличение холодопроизводительности установки и снижение времени охлаждения данной массы жидкости.

Поставленная задача достигается тем, что в способе охлаждения жидкости путем всасывания паров охлаждаемой жидкости из испарителя в режиме вакуумирования, сжатия их, охлаждения, конденсации сжатых паров в водяном конденсаторе и дросселирования конденсата в испаритель, согласно изобретению в охлаждаемую жидкость по достижении ею температуры охлаждающей вода на входе в конденсатор подают воздух окружающей среды путем барботажа пузырей сквозь слой охлаждаемой жидкости.

Реализация данного способа охлаждения жидкости осуществляется по схеме установки, представленной на чертеже. Установка состоит из основного безмасляного вакуумного насоса ротативного действия 1, вспомогательного механического вакуумного насоса 2, водяного конденсатора 3, испарителя 4, барботера 5, вентиля-натекателя 6 и дроссельного вентиля 7.

Установка работает следующим образом. С помощью вспомогательного механического вакуумного насоса 2 во всей системе установки и в полостях основного оборудования, водяного конденсатора 3, основного бесмасляного вакуумного насоса ротативного действия 1, испарителя 4 снижается давление до уровня упругости паров охлаждаемой жидкости при ее начальной температуре. Далее включается основной безмасляный вакуумный насос ротативного действия 1, который осуществляет откачку паров охлаждаемой жидкости с соответствующим понижением их давления и температуры жидкости. По мере приближения температуры охлаждаемой жидкости к температуре воды на входе в водяной конденсатор 3 темп охлаждения жидкости снижается, так как объемное кипение переходит в поверхностное испарение. В этот момент через вентиль-натекатель 6 и барботер 5 в испаритель 4 подают воздух окружающей среды, который в виде пузырей пробулькивает через жидкость, перемешивает ее и за счет внутреннего испарения в пузырь охлаждает. В итоге холодопроизводительность установки увеличивается, а время охлаждения порции жидкости сокращается.

Опыты, проводимые на экспериментальной установке с использованием безмасляного вакуумного насоса ротативного действия производительностью 50 л/с, показали, что барботаж воздуха окружающей среды позволяет сократить время охлаждения порции воды в 15 л на 25% по сравнению с периодом охлаждения того же количества вода в аналогичных условиях без барботажа. Барботаж воздуха в охлаждаемую воду вызывает дополнительный расход энергии на электродвигателе основного вакуумного насоса, однако количество подаваемого воздуха весьма мало/около 0,004% массы охлаждаемой жидкости/, поэтому увеличение потребляемой энергии не превышает 8-12%.

Источники информации

1. Холодильные машины. Справочник под ред. А. В. Быкова, серия Холодильная техника. Москва. Легкая и пищевая промышленность, 1982 г. , с. 85.

2. Маринюк В. Т. Способ получения холода. Патент России 2084776, зарегистрирован в Государственном реестре изобретений 20.07.97, бюл. из-й 20.