Турбохолодильник

Предлагаемое техническое решение касается полезной модели как объекта промышленной собственности и относится к турбохолодильникам для систем кондиционирования воздуха в замкнутых объемах.

Известны турбохолодильники, включающие в себя радиально-осевое колесо турбины, сопловой аппарат и корпус турбины с выходным патрубком.

Ожидаемый технический результат предлагаемой полезной модели - снижение эксплуатационных расходов, уменьшение габаритных размеров турбохолодильника и повышение его эксплуатационной надежности.

Данный технический результат достигается тем, что, рабочая полость улитки турбины охватывает стенку корпуса турбины, эквидистантную наружному обводу лопаток колеса турбины, и часть выходного патрубка.

Данное предложение касается полезной модели, как объекта промышленной собственности, и относится к турбохолодильникам для систем кондиционирования воздуха в замкнутых объемах и, в частности, для систем кондиционирования воздуха транспортных средств, обеспечивающих комфортные условия летательных аппаратов, пассажирских железнодорожных вагонов и т.п.

Известны турбохолодильники, включающие в себя радиально-осевое колесо турбины, сопловой аппарат и примыкающий к сопловому аппарату корпус турбины, выполненный в виде единой детали, включающей в себя улитку турбины, стенку, эквидистантную наружному обводу лопаток колеса турбины, и выходной патрубок (1).

При работе турбохолодильника рабочий воздух с заданными параметрами давления, температуры и влажности поступает в улитку турбины, далее в сопловой аппарат и рабочее колесо. Воздух, проходя через колесо, совершает механическую работу, отдавая энергию, охлаждается. При этом температура воздуха на выходе колеса снижается до отрицательного значения. Имеющаяся в воздухе влага, выходя из колеса, отбрасывается центробежной силой на периферию лопаток и прилипает в виде ледяной корки к лопаткам и к внутренним поверхностям стенки и выходного патрубка. В результате обмерзания зазор между лопатками колеса и стенкой заполняется ледяной массой, происходит задевание лопаток о стенку, и как следствие, поломка лопаток, выход из строя турбохолодильника.

Известны турбохолодильники, в которых для предотвращения образования льда установлена на выходе патрубка противообледенительная муфта в виде тороидальной полости, в которую подается горячий воздух с последующим сбросом. Таким образом, ликвидируется обмерзание выходного патрубка, а стенка, участок корпуса турбины над обледеневшими лопатками, остается без обогрева. В таких конструкциях опасность выхода из строя турбохолодильника в результате обледенения турбины сохраняется.

Более того, в связи с необходимостью подвода дополнительного горячего воздуха возрастают эксплуатационные расходы. А так как для размещения противообледенительной муфты требуется осевой размер, то возрастают габариты и масса турбохолодильника.

Целью предлагаемого технического решения является повышение эксплуатационной надежности турбохолодильника при работе на влажном воздухе, уменьшение габаритов турбохолодильника и снижение эксплуатационных расходов.

Поставленная цель достигается тем, что рабочая полость улитки турбины охватывает стенку корпуса, выполненную эквидистантно наружному обводу лопаток колеса турбины, и часть выходного патрубка.

Заявленная полезная модель является промышленно применимой, что подтверждается нижеследующим описанием с ссылкой на чертеж, где представлен турбохолодильник с разрезом его турбинной части.

Предлагаемый турбохолодильник содержит корпус турбохолодильника 1, к которому примыкает корпус турбины, выполненный в виде единой детали, включающей в себя улитку турбины 2, стенку 4 и выходной патрубок 7. Между корпусом турбохолодильника и улиткой турбины расположен сопловой аппарат 3. Стенка 4 корпуса турбины эквидистантна наружному обводу лопаток радиально-осевого колеса турбины 5, причем между колесом турбины и стенкой 4 обеспечивается зазор 6. Стенка 4 переходит в выходной патрубок 7 и вместе с наружной стенкой 8 улитки турбины и частью выходного патрубка 9 образует рабочую полость 10 улитки турбины.

При работе турбохолодильника горячий рабочий воздух, поступающий в улитку турбины 2, заполняет полость 10 и обогревает стенку 4 и часть выходного патрубка 9. Таким образом, исключается образование льда в зазоре над колесом турбины и стенкой, не требуется дополнительного подвода воздуха для обогрева выходного патрубка, а длина последнего сокращается и упрощается его конструкция.

В результате анализа технической и патентной литературы в данной области техники не было обнаружено технических решений, которые обладали бы признаками, отличающими заявленное техническое решение от прототипа (2), т.е. заявленный объект является новым.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:

1. Патент на полезную модель 32251 F25B 11/00

2. Патент на полезную модель 89679 F25B 11/00

Турбохолодильник, содержащий радиально-осевое колесо турбины, корпус турбины, включающий в себя улитку турбины, стенку корпуса и выходной патрубок, отличающийся тем, что, с целью снижения эксплуатационных расходов, уменьшения габаритных размеров турбохолодильника и повышения его эксплуатационной надежности, рабочая полость улитки турбины охватывает стенку корпуса, эквидистантную наружному обводу лопаток колеса турбины, и часть выходного патрубка.