Холодильная машина

 

Предложена холодильная машина состоящая из верхнего А и нижнего Б каскадов, соединенных между собой системой трубопроводов, причем испаритель верхнего каскада и конденсатор нижнего объединены в один аппарат - «конденсатор»-«испаритель». Верхний каскад А холодильной машины состоит из испарителя верхнего каскада, который через дроссельный вентиль верхнего каскада соединен с конденсатором верхнего каскада и компрессором верхнего каскада. Нижний каскад Б холодильной машины состоит из конденсатора нижнего каскада, соединенного через дроссельный вентиль нижнего каскада с испарителем нижнего каскада, который в свою очередь соединен с компрессором нижнего каскада. Между компрессором нижнего каскада и конденсатором нижнего каскада установлена расширительная емкость, соединенная с маслоотделителем связанным так же трубопроводом с конденсатором нижнего каскада. Ведение в конструкцию расширительной емкости и маслоотделителя позволяет обеспечить стабильную работу холодильной машины и получить температуру кипения хладагента в испарителе до -80°C. Кроме того, предложенная конструкция позволяет осуществить безопасную работу каскадных холодильных машинах на современных озонобезопасных хладагентов. 1 илл. 1. н.п.ф.

Полезная модель относится к области холодильной техники и может быть использована в ходе охлаждения технологического процесса различного оборудования, испытательных камерах оборудования.

Известна холодильная установка содержащая верхний и нижний каскад, соединенные посредством конденсатора-испарителя, снабженная автономным двухфазным термосифоном. Испаритель нижнего каскада и испаритель термосифона размещены в термокамере, а конденсатор термосифона включен в верхний каскад между конденсатором-теплообменником [патент 2047058 «Холодильная установка»].

Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является простейшая холодильная машина состоящая из двух одноступенчатых машин, называемых верхней и нижней ветвью каскада, каждая ветвь которого содержит конденсатор, испаритель, дроссельный вентиль и компрессор. Нижняя часть каскада отнимает тепло у потребителя холода и работает на фреоне R-13 являющийся хладагентом высокого давления, а верхняя, работающая на фреоне R-22, хладагенте применяемом для умеренных температур, охлаждает конденсатор нижней ветви. Испаритель верхнего каскада и конденсатор нижнего объединяют в один аппарат - конденсатор испаритель. /«Теплофизические основы получения искусственного холода», А.В.Быкова: Москва издательство «Пищевая промышленность», (стр.45-47)/.

Недостатками известных устройств являются хладагенты, используемые в известных конструкциях, которые обладают озоноразрушающими свойствами, что ограничивает сферу их применения.

Задачей полезной модели является совершенствование конструкции холодильной машины, позволяющей использование современных озонобезопасных хладагентов.

Данный технический результат достигается тем, что холодильная машина состоит из верхнего А и нижнего Б каскадов, соединенных между собой системой трубопроводов, причем испаритель верхнего каскада и конденсатор нижнего объединены в один аппарат - «конденсатор»-«испаритель». Верхний каскад А состоит из испарителя верхнего каскада, который через дроссельный вентиль верхнего каскада соединен с конденсатором верхнего каскада и компрессором верхнего каскада. Нижний каскад Б холодильной машины состоит из конденсатора нижнего каскада, соединенного через дроссельный вентиль нижнего каскада с испарителем нижнего каскада, который в свою очередь соединен с компрессором нижнего каскада. Между компрессором нижнего каскада и конденсатором нижнего каскада установлена расширительная емкость, соединенная с маслоотделителем связанным так же трубопроводом с конденсатором нижнего каскада.

Предложенная конструкция холодильной установки изображена на Фиг.1

Холодильная машина состоит из верхнего А и нижнего Б каскадов, соединенных между собой системой трубопроводов, причем испаритель верхнего каскада и конденсатор нижнего объединен в один аппарат - «конденсатор»-«испаритель». Верхний каскад А состоит из испарителя верхнего каскада 1, который через компрессор верхнего каскада 2 соединен с конденсатором верхнего каскада 3 и через дроссельный вентиль верхнего каскада 4 вновь с испарителем верхнего каскада 1.

Нижний каскад Б холодильной машины состоит из конденсатора нижнего каскада 5, соединенного через дроссельный вентиль нижнего каскада 6 с испарителем нижнего каскада 7, который в свою очередь соединен с компрессором нижнего каскада 8. Между компрессором нижнего каскада 8 и конденсатором нижнего каскада 5 установлена расширительная емкость 9 соединенная с маслоотделителем 10, связанным трубопроводом с конденсатором нижнего каскада 5.

Расширительная емкость 9 предназначена для понижения давления в системе, во время стоянки машины, чтобы уменьшить утечки хладагента в окружающую среду.

Маслоотделитель 10 предназначен для предотвращения уноса масла из компрессора и скоплению его в трубопроводе, а так же являющегося дополнительной расширительной емкостью

Рассмотрим работу предложенной холодильной установки.

В верхнем каскаде А в испарителе 1 кипит хладагент, который отбирает тепло у окружающей среды. Далее из испарителя 1 хладагент в виде насыщенного или слабо перегретого пара поступает в компрессор 2, где сжимается поступает в конденсатор верхнего каскада 3 и отдает полученную теплоту окружающей среде. После чего, хладагент проходит через дроссельный вентиль верхнего каскада 4, где происходит снижение давления до уровня, соответствующее давлению кипения в испарителе верхнего каскада 1, на котором и замыкается холодильный контур. Верхний каскад А служит для охлаждения нижнего каскада Б.

В нижнем каскаде Б происходит следующий цикл: в испарителе нижнего каскада 7 кипит хладагент, который отбирает тепло у окружающей среды. Далее из испарителя нижнего каскада 7, хладагент в виде насыщенного или слабо перегретого пара поступает в компрессор нижнего каскада 8, где сжимается. Сжатый хладагент поступает в расширительную емкость 9, которая предназначена для понижения давления в системе нижнего каскада в период выключения компрессора и для уменьшения утечек хладагента в окружающую среду. Затем сжатый хладагент поступает в маслоотделитель 10, который является дополнительной расширительной емкостью. Масло в маслоотделителе застывает при температуре -55°C и скапливается в трубопроводе, предотвращая унос масла из компрессора. Затем хладагент поступает в конденсатор нижнего каскада 5 и отдает полученную теплоту, где она передается окружающей среде. После чего хладагент, проходит через дроссельный вентиль нижнего каскада 6, где происходит понижения давления до уровня, соответствующего давлению кипения в испарителе нижнего каскада 7 на котором и замыкается холодильный контур.. В качестве рабочего тела в верхнем каскаде А предложен озонобезопасный хладагент R-22, а в нижнем - R23. Чтобы предотвратить унос масла из компрессора нижнего каскада 8 и скопление его в испарителе нижнего каскада 7 между компрессором нижнего каскада 8 и конденсатором нижнего каскада 5 установлена расширительная емкость 9, соединенная с маслоотделителем 10 связанным так же трубопроводом с конденсатором нижнего каскада 5.

Объем масла VPE в маслоотделителе, являющемся дополнительной расширительной емкостью, после остановки и отепления всех частей холодильной машины рассчитывают по формуле:

VPE - объем масла в маслоотделителе;

Ma - количество агента, находящегося в системе нижнего каскада (без расширительной емкости при самой низкой температуре кипения);

Vсист - емкость системы нижнего каскада без расширительной емкости;

Uст - удельный объем пара при стоянке машины (при наивысшей температуре окружающей среды и наивысшем допустимом давлении) /Учебное пособие под редакцией В.Д.Вайнштейна «Низкотемпературные холодильные установки» (стр.138)/.

Предложенная конструкция позволяет осуществить безопасную работу каскадных холодильных машинах на современных озонобезопасных хладагентов.

Холодильная машина состоит из верхнего А и нижнего Б каскадов, соединенных между собой системой трубопроводов, причем испаритель верхнего каскада и конденсатор нижнего объединены в один аппарат - «конденсатор»-«испаритель», верхний каскад А состоит из испарителя верхнего каскада, который через компрессор верхнего каскада соединен с конденсатором верхнего каскада и через дроссельный вентиль верхнего каскада вновь с испарителем верхнего каскада, нижний каскад Б холодильной машины состоит из конденсатора нижнего каскада, соединенного через дроссельный вентиль нижнего каскада с испарителем нижнего каскада, который, в свою очередь, соединен с компрессором нижнего каскада, отличающаяся тем, что между компрессором нижнего каскада и конденсатором нижнего каскада установлена расширительная емкость, соединенная с маслоотделителем, связанным трубопроводом с конденсатором нижнего каскада.



 

Похожие патенты:

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту, компенсатор предназначен для компенсации продольных сжимающих и растягивающих усилий, возникающих на линейной части трубопровода, и может быть использован при сооружении трубопроводов
Наверх