вакуумная холодильная установка для охлаждения жидкости

Формула изобретения

Холодильная установка для охлаждения жидкости, включающая вакуумно-конденсаторный агрегат, соединенный с теплоизолированным резервуаром-охладителем жидкости, имеющим внутренний прибор охлаждения паров, расположенный над уровнем жидкости, отличающаяся тем, что внутренний прибор охлаждения представляет собой вертикальный сосуд с форсунками в верхней части для разбрызгивания воды, причем его корпус более чем на половину высоты герметично встроен в полость теплоизолированного резервуара-охладителя и соединен по выступающей над резервуаром частью через двухходовой вентиль с вакуумно-конденсаторным агрегатом.

Описание изобретения к патенту

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

Известна вакуумная машина для охлаждения жидкости, включающая резервуар-испаритель с жидким хладагентом и змеевиком для протока охлаждаемой жидкости, основной вакуумной насос ротативного действия, вспомогательный вакуумный насос и кожухотрубный водяной конденсатор (1).

В указанной холодильной машине наблюдается резкое снижение холодильной мощности при температурах, близких к 0^oС, кроме того, значительный унос капель кипящей жидкости нарушает нормальную работу вспомогательного вакуумного насоса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является водоохладитель льдогенератор, содержащий теплоизолированный резервуар-охладитель жидкости, внутренний прибор охлаждения, расположенный над уровнем воды, вакуумный насос, соединенный с паровой полостью герметичного теплоизолированного резервуара (2).

Для указанной установки характерно использование фреонового парокомпрессионного агрегата, обеспечивающего действие внутреннего прибора охлаждения по конденсации паров охлаждаемой воды. Фреоны являются сложными химическими соединениями, содержащими фтор и хлор, и поэтому считаются экологическими опасными. Кроме того, в установке требуется большой расход электроэнергии для охлаждения данной массы жидкости.

Задачей изобретения является повышение экологической безопасности установки и снижение времени охлаждения данной массы жидкости.

Поставленная задача достигается тем, что в вакуумной холодильной установке для охлаждения жидкости, включающей вакуумно-конденсаторный агрегат, соединенный через двухходовой вентиль с теплоизолированным резервуаром-охладителем жидкости и имеющим внутренний прибор охлаждения паров, расположенный над уровнем жидкости, согласно изобретению внутренний прибор охлаждения паров представляет собой вертикальный, преимущественно цилиндрический, сосуд с форсунками в верхней части для разбрызгивания воды, причем его корпус более, чем на половину высоты герметично встроен в полость теплоизолированного резервуара-охладителя жидкости и соединен по выступающей части через двухходовой вентиль с вакуумно-конденсаторным агрегатом.

Реализация данной вакуумной холодильной установки осуществляется по схеме, представленной на чертеже. Установка состоит из вакуумно-конденсаторного агрегата 1, двухходового вентиля 2, теплоизолированного резервуара-охладителя жидкости 3, внутреннего прибора охлаждения паров, расположенного над уровнем жидкости и представляющего собой вертикальный цилиндрический сосуд 4 со съемной крышкой 5 и форсунками для разбрызгивания воды 6.

Устройство работает следующим образом. В период, когда жидкость, подлежащая охлаждению, не подается в теплоизолированный резервуар-охладитель 3, внутренний прибор охлаждения паров в виде вертикального цилиндрического сосуда 4 со съемной крышкой 5 соединен по выступающей над теплоизолированным резервуаром части через двухходовой вентиль 2 с вакуумно-конденсаторным агрегатом 1, а порции воды периодически подаются через форсунки 6 во внутреннее пространство вертикального цилиндрического сосуда 4, который более чем на половину своей высоты герметично встроен в корпус теплоизолированного резервуара-охладителя 3. В результате вакуумирования полости сосуда 4 вода слой за слоем, начиная от днища сосуда, смерзается в монолитный цилиндрический массив, высота которого может быть в пределе 0,75 от общей высоты сосуда 4. После накопления льда в сосуде 4 в теплоизолированный резервуар-охладитель 3 подают жидкость подлежащую охлаждению так, что уровень заправленной жидкости не достигает днища вертикального цилиндрического сосуда 4. Одновременно с началом подачи жидкости, подлежащей охлаждению, двухходовой вентиль 2 переключают на соединение вакуумно-конденсаторного агрегата 1 с паровой полостью теплоизолированного резервуара-охладителя 3. Пары охлаждаемой жидкости устремляются к поверхности внутреннего прибора охлаждения, конденсируются на той части поверхности, которая встроена в полость теплоизолированного резервуара-охладителя жидкости 3. Конденсат каплями возвращается в резервуар-охладитель, где смешивается с основной массой жидкости, охлаждая ее.

Таким образом, реализуется принцип аккумуляции холода в виде водного льда, что позволяет, имея вакуумно-конденсаторный агрегат малой холодильной мощности, охлаждать большие количества жидкости на короткий промежуток времени. Прямое охлаждение такого же количества жидкости с помощью фреоновой холодильной машины потребует гораздо большую установочную мощность электродвигателя.

Другим преимуществом предлагаемой холодильной машины является ее абсолютная экологическая чистота, возможность работы зимой за счет природного льда или холодной воды при минимальном потреблении энергии из сети. В действующих охладителях молока на фермах потребление энергии из сети совершается зимой и летом, так как в установках отсутствуют условия использования естественного холода окружающей среды.

Источники информации

1. Патент RU 2084777 C2, 20.07.1997.

2. Авторское свидетельство SU 1355845 A1, 30.11.1987.