HEAT PUMP OF CRYOGENIC TEMPERATURE LEVEL

• Main Authors: ILIASHOV MYKHAILO OLEKSANDROVYCH, GORPYNKO YURII IVANOVYCH, KRAVCHENKO OLEH VIKTOROVYCH, BARANOV IHOR ANDRIIOVYCH, MATSEVYTYI YURII MYKHAILOVYCH, AHAFONOV OLEKSANDR VASYLIOVYCH, KOZHUSHOK OLEH DENYSOVYCH
• Format: Patent
• Language: English; Russian; Ukrainian
• Published: 11.11.2013
• Subjects: BLASTING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; HEATING; LIGHTING; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES; LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; MECHANICAL ENGINEERING; MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT; REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; REFRIGERATION OR COOLING; WEAPONS

The invention relates to cryogenic and heat engineering, in particular to heat pump units of cryogenic range of temperature levels for reception and transfer of heat, and can be used in refrigeration machines, refrigerator, liquefaction and re-gasification units of cryogenic temperature level. A heat pump of cryogenic temperature level includes a closed circuit of own cryo-agent that includes the first compressor with the end cooler connected to connected in parallel cavities of direct flow of the first and the second heat exchangers, respectively, connected by outlet to the cavity of the direct flow of the evaporator condenser. The return flow cavity of the second heat exchanger is connected to the inlet of the compressor. The third heat exchanger with the cavity of the return flow is connected to the second heat exchanger an the direct flow cavity, and by the inlet is connected to the outlet of the direct flow cavity of the evaporator condenser, and by the outlet through the first throttle - to the inlet of the return flow cavity of the evaporator condenser. The device additionally includes the circuits of the evaporation and condensed cryo-agents. The circuit of the evaporation cryo-agent is made of connected in sequence to the vessel for liquefied gas cavities of return flow of the evaporator condenser, first heat exchanger, second compressor and the vessel for compressed gas. The circuit of condensed cryo-agent includes the third compressor with the end cooler, by the inlet it is connected to the vessel for liquefied cryo-agent, and by the outlet, through installed in parallel second three-cavity heat exchanger and the fourth heat exchanger connected to the evaporator condenser connected to the fifth heat exchanger, through the second throttle connected to separator, this by liquid output is connected to cryogenic vessel for delivery of liquefied cryo-agent to consumer, and by the gas one, through connected in sequence cavities of return flow of the fifth heat exchanger and the fourth heat exchanger it is connected to the input of the third compressor. Enhancement of functionality of the heat pump operation is achieved, with takeoff of heat of cryogenic temperature levels, with increase of transformation coefficient of the heat pump. Винахід належить до кріогенної та теплотехніки, а саме до теплонасосних установок кріогенного діапазону рівнів температур прийому та передачі тепла і може бути використаний в холодильних машинах, рефрижераторних, зріджувальних та регазифікаційних установках кріогенного рівня температур. Тепловий насос кріогенного рівня температур містить замкнутий контур власного кріоагента, що включає перший компресор з кінцевим холодильником, сполучений з паралельно з'єднаними порожнинами прямого потоку першого і другого теплообмінників, відповідно, по виходу пов'язаних з порожниною прямого потоку конденсатора-випарника. Порожнина зворотного потоку другого теплообмінника зв'язана із входом компресора. Третій теплообмінник порожниною зворотного потоку сполучений із другим теплообмінником і порожниною прямого потоку по входу - з виходом порожнини прямого потоку конденсатора-випарника, а по виходу через перший дросель - із входом порожнини зворотного потоку випарника-конденсатора. Пристрій додатково включає контури випарного і конденсовного кріоагентів. Контур випарного кріоагента, виконаний з послідовно з'єднаних з ємністю зрідженого газу порожнин зворотного потоку конденсатора-випарника, першого теплообмінника, другого компресора і ємності стиснутого газу. Контур конденсовного кріоагента включає третій компресор з кінцевим холодильником, по входу сполучений з ємністю зріджуваного кріоагента, а по виходу, через паралельно встановлені другий трипорожнинний теплообмінник і четвертий теплообмінник пов'язаний з випарником-конденсатором, сполученим з п'ятим теплообмінником, через другий дросель пов'язаним