Система утилизации тепла

Полезная модель относится к области энергетики, а именно, к системам утилизации тепла с холодильных машин. На входе линии нагнетания 1 установлен обратный клапан (ОК) линии нагнетания 2, выход которого соединен со входом автоматического вентиля 3, установленного на линии утилизации тепла 4, и входом регулятора давления конденсации утилизации 5. Выход регулятора давления конденсации утилизации 5 соединен с выходом ОК 6 линии утилизации тепла 4 и входом выносного конденсатора 7. Выход выносного конденсатора 7 соединен со входом реле давления 8 и входом ОК 9 жидкостной линии 10, выход которого соединен с выходом ОК 11 линии байпас 12 и со входом в ресивер 13. На линии байпас 12 установлен регулятор давления 14 в ресивере 13. Вход регулятора давления 14 соединен со входом регулятора давления конденсации утилизации 5. Выход автоматического вентиля 3 соединен с теплообменником 15, выход которого соединен со входом ОК 6 линии утилизации тепла 4. Технический результат - упрощение и удешевление системы. 1 ил.

Полезная модель относится к области энергетики, а именно, к системам утилизации тепла с холодильных машин.

Известна система регулирования давления конденсации (http://www.danfoss.com/NRyrdonlvres/135C14CF-3B0B-4FD1-9CAD-03879ED1B3E6/0/Povyshenieeffektivnosti_part3.pdf стр. 16), в которой выход линии нагнетания компрессора соединен с входом регулятора давления в ресивере, расположенном на линии байпас, и входом регулятора давления конденсации, выход которого соединен с входом выносного конденсатора, выход которого соединен с входом обратного клапана жидкостной линии, выход которого соединен с ресивером, выход регулятора давления в ресивере, расположенного на линии байпас, соединен с выходом обратного клапана жидкостной линии и входом в ресивер.

Недостатком этой системы является то, что все тепло, отнимаемое конденсатором от газа, утилизируется на улицу.

Известна система утилизации тепла (патент RU 131464 МПК F25 29/00 опубл. 20.08.2013), которая включает линию нагнетания, линию утилизации тепла, жидкостную линию и линию байпас. На линии нагнетания установлен обратный клапан (ОК) линии нагнетания, выход которого соединен с входом соленоидного вентиля, установленного на линии утилизации тепла, и входом регулятора давления конденсации утилизации. Выход регулятора давления конденсации утилизации соединен с выходом ОК линии утилизации тепла, входом регулятора давления в ресивере, установленного на линии байпас, и входом регулятора давления конденсации. Выход регулятора давления соединен со входом выносного конденсатора, выход которого соединен со входом реле давления и входом ОК жидкостной линии, выход которого соединен с выходом обратного клапана линии байпас и входом в ресивер. Выход соленоидного вентиля соединен с теплообменником, выход которого соединен с входом ОК линии утилизации тепла.

Недостатком известного технического решения является сложность схемы.

Технической задачей предложенного решения является создание системы для работы в зимнее время, менее сложной и более дешевой.

Заявляемая система утилизации тепла, также как и прототип, содержит реле давления, линию нагнетания компрессора, на входе которой установлен обратный клапан линии нагнетания, выход которого соединен с входом автоматического вентиля, установленного на линии утилизации тепла, и входом регулятора давления конденсации утилизации, выход которого соединен с выходом обратного клапана линии утилизации тепла, выход автоматического вентиля соединен со входом теплообменника, выход которого соединен со входом обратного клапана линии утилизации тепла, на линии байпас установлен регулятор давления в ресивере, соединенный с обратными клапанами линии байпас и жидкостной линии.

Согласно предложенной полезной модели, для упрощения и удешевления системы, вход выносного конденсатора соединен с выходом регулятора давления конденсации утилизации, а выход выносного конденсатора соединен с входом реле давления и входом обратного клапана жидкостной линии, при этом вход регулятора давления в ресивере соединен с входом регулятора давления конденсации утилизации.

Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «новизна».

Условие патентоспособности «промышленная применимость» доказано на примере конкретного выполнения системы утилизации тепла.

Полезная модель поясняется рисунком, на котором представлена принципиальная схема системы утилизации.

В системе утилизации тепла на входе линии нагнетания 1 установлен ОК линии нагнетания 2, выход которого соединен со входом автоматического вентиля 3, установленного на линии утилизации тепла 4, и входом регулятора давления конденсации утилизации 5. Выход регулятора давления конденсации утилизации 5 соединен с выходом ОК 6 линии утилизации тепла 4 и входом выносного конденсатора 7. Выход выносного конденсатора 7 соединен со входом реле давления 8 и входом ОК 9 жидкостной линии 10, выход которого соединен с выходом ОК 11 линии байпас 12 и со входом в ресивер 13. На линии байпас 12 установлен регулятор давления 14 в ресивере 13. Вход регулятора давления 14 соединен со входом регулятора давления конденсации утилизации 5. Выход автоматического вентиля 3 соединен с теплообменником 15, выход которого соединен с входом ОК 6 линии утилизации тепла 4.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В линию нагнетания 1 компрессором или группой компрессоров нагнетается перегретый газ. Если производительности теплообменника 15 достаточно, чтобы сконденсировать газ, не достигая уставки давления 17,5 bar, то регулятор давления конденсации утилизации 5 останется закрытым и весь объем перегретого газа будет проходить через теплообменник 15.

При этом утилизируется 100% тепла от нагнетания. Если давление нагнетания перед регулятором давления конденсации утилизации 5 тепла начинает расти (например, нагреваемая среда достигла высокой температуры и теплосъема недостаточно для поддержания необходимого давления конденсации), то регулятор давления конденсации утилизации 5 откроется насколько необходимо, чтобы давление конденсации упало до уставки 17,5 bar. При этом часть перегретого газа утилизируется напрямую выносным конденсатором 7. Если проток горячего газа на линии утилизации тепла 4 закрыт с помощью автоматического вентиля 3, то обратный клапан линии 6 утилизации тепла не даст залечь газу в теплообменнике. Если теплообменник 15 производит переохлаждение газа (например, нагреваемая среда очень низкой температуры) и давления газа на выходе линии утилизации тепла 4 недостаточно для поддержания заданной температуры выносного конденсатора 7, то реле давления 8 с помощью автоматического вентиля 3 закрывает проток через линию утилизации тепла 4 до тех пор, пока температура выносного конденсатора 7 не достигнет заданной температуры.

В условиях холодного климата, для избегания залегания газа, в теплообменнике выносного конденсатора 7 поддерживается давление в выносном конденсаторе 7 и ресивере 13, т.е. выносной конденсатор 7 должен быть теплым и в ресивере 13 должно быть достаточное давление для проталкивания сжиженного хладона на потребители холода. Регулятор давления конденсации 5 поддерживает давление горячего газа до себя 17,5 bar и открывается с ростом давления на входном патрубке. Регулятор давления 14 в ресивере 13 поддерживает давление после себя и открывается с падением давления на выходном патрубке. Когда линия утилизации тепла 4 открыта автоматическим вентилем 3 или когда значение давления на входе в регулятор давления конденсации 5 превышает значение уставки и регулятор давления конденсации 5 начинает открываться, газ попадает в выносной конденсатор 7, а затем в ресивер 13. Регулятор давления 14 в ресивере 13 открывается с падением давления на выходной стороне клапана, т.е. когда давление в ресивере 13 падает ниже уставки регулятора давления 14, составляющие 10 bar, тем самым происходит прямой перепуск горячего газа с нагнетания, что обеспечивает необходимое давление жидкости в ресивере 13. Стоит отметить, что если давление в ресивере 13, а следовательно, и на жидкостной линии 10 падает ниже 10 bar, проток через теплообменник утилизации 15 будет закрыт реле давления 8 с помощью автоматического вентиля 3, что исключит обход газом регулятора давления 5 и обеспечит необходимый дифференциал давлений между ресивером 13 и линией нагнетания до регулятора давления конденсации утилизации 5.

Возможность осуществления заявляемой полезной модели подтверждается использованием в ней известных элементов, используемых в машиностроении, с достижением технического результата.

Система утилизации тепла, включающая выносной конденсатор, реле давления, линию нагнетания компрессора, на входе которой установлен обратный клапан линии нагнетания, выход которого соединен с входом автоматического вентиля, установленного на линии утилизации тепла, и входом регулятора давления конденсации утилизации, выход которого соединен с выходом обратного клапана линии утилизации тепла, выход автоматического вентиля соединен со входом теплообменника, выход которого соединен со входом обратного клапана линии утилизации тепла, на линии байпас установлен регулятор давления в ресивере, соединенный с обратными клапанами линии байпас и жидкостной линии, отличающаяся тем, что вход выносного конденсатора соединен с выходом регулятора давления конденсации утилизации, а выход выносного конденсатора соединен со входом реле давления и входом обратного клапана жидкостной линии, при этом вход регулятора давления в ресивере соединен с входом регулятора давления конденсации утилизации.

РИСУНКИ