Испарительный воздушный конденсатор холодильной машины

Техническим результатом предложения является значительное снижение расхода электроэнергии на работу воздушного испарительного конденсатора и холодильной машины. Испарительный воздушный конденсатор холодильной машины содержит кожух с размещенными в нем трубчатым теплообменником-конденсатором холодильной машины и оросительным устройством распыла воды на его поверхность с поддоном для сбора не испарившейся орошающей воды, насос циркуляции орошающей воды и вентилятор подачи наружного воздуха, при этом перед трубчатым теплообменником размещены полотна из гигроскопического материала, натянутые на, по меньшей мере, одну трубу с прорезью в верхней части, причем длина прорези равна ширине полотен, а труба с прорезью соединена с трубопроводом подачи водопроводной воды.

3 з.п. ф-лы; 1 илл.

Полезная модель относится к холодильной технике, в частности к системам кондиционирования.

В холодильных машинах широко применяются воздушные конденсаторы рабочего агента (например, фреона R22), недостатком которых является значительное снижение энергетического показателя выработки холода при работе холодильной машины при высоких температурах наружного воздуха.

Для устранения этого недостатка созданы конструкции орошаемых воздушных конденсаторов, в которых требуется применение орошающих устройств для создания и распределения капель и пленки орошающей воды по поверхности трубки теплообменника, в котором конденсируется рабочий агент (например, фреон R22) (Мартыновский B.C., Тепловые насосы - М. - Л., Госэнергоиздат, 1955, стр.66, рис.2-12). Для распыла воды на поверхность трубок конденсатора требуется затрата электроэнергии на работу циркуляционного насоса, в конструкциях со сбором в поддон орошающей воды, или насоса высокого давления в конструкциях распыла орошающей воды через форсунки под высоким давлением и с малым диаметром выхода.

Известная конструкция испарительного воздушного конденсатора не обеспечивается перекрытие орошающей воды поверхности трубчатого теплообменника-конденсатора, что снижает эффективность отведения тепла конденсации рабочего агента, а процесс орошения приводит к значительному возрастанию аэродинамического сопротивления при прохождении охлаждающего наружного воздуха, что обуславливает повышение расхода электроэнергии на работу вентиляторов, перемещающих наружный воздух через поверхность трубчатых конденсаторов и особенно значительно увеличение аэродинамического сопротивления при наличии оребрения на наружной поверхности трубок воздушного конденсатора.

Задачей полезной модели является расширение арсенала технических средств - испарительных воздушных кондиционеров.

Техническим результатом предложения является значительное снижение расхода электроэнергии на работу воздушного испарительного конденсатора и холодильной машины.

Технический результат достигается тем, что испарительный воздушный конденсатор холодильной машины содержит кожух с размещенными в нем трубчатым теплообменником-конденсатором холодильной машины и оросительным устройством распыла воды на его поверхность с поддоном для сбора не испарившейся орошающей воды, насос циркуляции орошающей воды и вентилятор подачи наружного воздуха, при этом перед трубчатым теплообменником размещены полотна из гигроскопического материала, натянутые на, по меньшей мере, одну трубу с прорезью в верхней части, причем длина прорези равна ширине полотен, а труба с прорезью соединена с трубопроводом подачи водопроводной воды.

На трубопроводе установлен автоматический клапан, имеющий проводную связь с датчиком контроля давления конденсации рабочего агента при работе холодильной машины и клапан ручной регулировки количества поступающей водопроводной воды к прорези верхней трубы, обеспечивающей увлажнение гигроскопического материала полотен.

В нижней части полотна из гигроскопического материала установлен

трубчатый натяжной груз, при этом длина полотен обеспечивает контакт гигроскопического материала с дном поддона.

Полотно из гигроскопичного материала имеет длину более двойной высоты теплообменника-конденсатора, а на концах полотна закреплены зажимы.

Технический результат достигается путем испарительного охлаждения наружного воздуха, подаваемого от работы вентиляторов на охлаждение рабочего агента в трубках конденсатора холодильной машины.

Принципиальная схема предлагаемой конструкции испарительного воздушного конденсатора холодильной машины показана на чертеже.

Схема конструкции включает по ходу наружного воздуха L_H осевые вентиляторы 1, ленточные полотна 2 из гигроскопичного материала, натянутые на верхнюю трубу 3 с прорезью 4 в верхней ее части и на нижние трубчатые грузы 5, поддон 6 со сливной трубой и теплообменник 7 из оребренных трубок с коллектором 8 подвода горячих газов рабочего агента и отводящего через коллектор 9 сконденсированного жидкого рабочего агента, заключенных в кожух 10, и если применено несколько труб 3, то они соединены с коллектором 11, к которому через автоматический клапан 12 и ручной вентиль 13 присоединен трубопровод поступления водопроводной воды G_W.Вод и полотно 2 разделено на две части, которые при достижении материалом с грузом 5 дна поддона 6 соединяются защелками 14.

Испарительный воздушный конденсатор по схеме на рис.1 работает в составе холодильной машины при пуске электродвигателя компрессора (на схеме рис.1 не показан), когда подается сигнал на автоматический запуск электродвигателя вентилятора 1 и в корпус 10 поступает наружный воздух L_H, который будет проходить через полотна 2 из гигроскопического материала и если в поддоне 6 сохранилась неиспарившаяся вода, то благодаря гигроскопичности материала полотен 2, вода из поддона 6 будет подниматься по капиллярам материала полотен 2, и испаряться в поток воздуха L_H и несколько понижать его температуру t_H<t _H1 и воздух L_H будет проходить со стороны оребрения трубок теплообменника 7 в коллектор 8 потока от работы компрессора будут поступать горячие пары рабочего агента (например, фреона R22) и через стенки трубок теплообменника 7 отдавать тепло к потоку воздуха L_H, который на выходе повысит температуру t_H2>t_H1, и охлаждение газов рабочего агента в трубках теплообменника 7 приводит к конденсации газов в жидком состоянии R22 из коллектора 9, а при повышении t _H1 будет возрастать давление конденсации рабочего агента R22, что фиксируется автоматическим датчиком контроля (на рис.1 не показан) давления конденсации р_Кон. рабочего агента. И при достижении р_Кон. контролируемой величины последует команда на открытие автоматического клапана 12 и водопроводная вода G_W.Вод через кран ручной регулировки 13 поступает в коллектор 11 и в трубки 3. Количество поступающей воды равно расчетному количеству испаряющихся с поверхности полотен 2 воды G_W.Ис что достигается путем регулирования вентилем 13, и вода заполняет трубки 3 и через прорези 4, на которых лежит гигроскопический материал полотен 2 будет увлажнять материал, который быстро впитывает влагу и благодаря высокой капиллярной проводимости распространяет влагу по всей поверхности полотен 2, и проходящий у поверхности влажных волокон наружный воздух LH отдает тепло на испарение влаги из материала полотен 2, что обусловит понижение температуры воздуха до t_H, которая на 2÷3°С выше температуры по мокрому термометру t _H=t_HM1+(2°÷30°), так, например, при жаркой погоде в климате Москвы летом 2010 г. температура t_H=34°C и t_HM=18°C и после прохождения через влажный материал полотен 2 наружный воздух понизил температуру до t_H=21°C. В конденсаторе-теплообменнике 9 от восприятия тепла конденсации R22 температура наружного воздуха возросла до t_H2=35°C, что обеспечит температуру конденсации R22 t_K=37°C и при температуре испарения R22 t₀=5°C по графику на рис. 2-12, стр.66 вышеуказанной ссылки находим, что энергетический показатель работы холодильной машины равен 5 кВт/кВт, а без увлажнения в полотнах 2 температура наружного воздуха на выходе из теплообменника 7 будет t_H2 =48°C и t_K=50°C и энергетический показатель понизится до 3,6 кВт/кВт и это показывает, что применение предложенной конструкции испарительного воздушного конденсатора по схеме на рис.1 позволяет снизить расход электроэнергии при работе холодильной машины на а при накоплении на поверхности полотен 2 выпадающих при испарении воды солей с помощью защелок 14 полотно 2 из двух частей легко снимается с трубы 3 и груза 5 и проводится промывка и очистка полотен 2 и после этого очищенные полотна 2 устанавливаются на трубе 3, натягиваются грузом 5 и соединяются защелками 14.

1. Испарительный воздушный конденсатор холодильной машины, характеризующийся тем, что содержит кожух с размещенными в нем трубчатым теплообменником-конденсатором холодильной машины и оросительным устройством распыла воды на его поверхность с поддоном для сбора не испарившейся орошающей воды, насос циркуляции орошающей воды и вентилятор подачи наружного воздуха, при этом перед трубчатым теплообменником размещены полотна из гигроскопического материала, натянутые на, по меньшей мере, одну трубу с прорезью в верхней части, причем длина прорези равна ширине полотен, а труба с прорезью соединена с трубопроводом подачи водопроводной воды.

2. Конденсатор по п.1, характеризующийся тем, что на трубопроводе установлены автоматический клапан, имеющий проводную связь с датчиком контроля давления конденсации рабочего агента при работе холодильной машины, и клапан ручной регулировки количества поступающей водопроводной воды к прорези верхней трубы, обеспечивающей увлажнение гигроскопического материала полотен.

3. Конденсатор по п.1 или 2, характеризующийся тем, что в нижней части полотна из гигроскопического материала установлен трубчатый натяжной груз, при этом длина полотен обеспечивает контакт гигроскопического материала с дном поддона.

4. Конденсатор по п.1 или 3, характеризующийся тем, что полотно из гигроскопичного материала имеет длину более двойной высоты теплообменника-конденсатора, а на концах полотна закреплены зажимы.