РЕСИВЕР ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ Российский патент 1994 года по МПК F25B43/00 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к прогрессивным аммиачным установкам с насосно-циркуляционными схемами, и может быть использовано в различных отраслях, где применяется искусственный холод, а также в химической промышленности.

Известен горизонтальный циркуляционный ресивер со стояком, применяемый в аммиачных холодильных установках, в который из приборов охлаждения и от регулирующей станции поступает жидкий и парообразный хладагент с частицами смазочного масла. Ресивер содержит полый горизонтальный цилиндрический корпус и вертикально расположенный полый стояк цилиндрической формы с патрубками подвода и отвода паров и жидкого хладагента, а также смазочного масла [1] .

Недостатками этого ресивера со стояком данной конструкции являются низкая степень отделения масла от жидкого хладагента, попадание большого количества масла в испарительную систему, что приводит к повышенному расходу электроэнергии на выработку единицы холода, ухудшению работы аммиачных насосов, приборов автоматики, снижению надежности и безопасности установки.

Известен вертикальный циркуляционный ресивер со стояком, содержащий полый вертикальный цилиндрический корпус и соосно расположенный в нижней части ресивера полый стояк цилиндрической формы с патрубками подвода паров, жидкого аммиака и масла, жидкий хладагент от регулирующей станции подается в ресивер в нижнюю часть цилиндрического корпуса [2] .

Недостатком данной конструкции вертикального ресивера является также неэффективное отделение масла от жидкого аммиака, что приводит к быстрому "замасливанию" внутренней поверхности приборов охлаждения, резкому уменьшению холодопроизводительности установки с одновременным повышением энергозатрат на выработку единицы холода.

Целью изобретения является интенсификации процесса маслоотделения и уменьшение энергозатрат при производстве единицы холода.

Указанная цель достигается тем, что вертикальный (или горизонтальный) циркуляционный ресивер со стояком аммиачной холодильной установки имеет разделительную колонку, соединенную патрубками с паровым пространством ресивера и жидкостной полостью стояка, в нижней части колонки в паровой зоне размещен патрубок входа жидкости от регулирующей станции, причем стояк выполнен из соосно расположенных наружного полого стакана и патрубка, последний размещен в стакане тангенциально, в полость образованную патрубком и стаканом поступает жидкий хладагент с частицами масла из разделительной колонки, а очищенный от масла хладагент из нижней части стакана, разделенного конической перегородкой, по внутреннему патрубку поступает в верхнюю полость стакана и выходит через патрубок забора жидкого аммиака, выполненного тангенциально, причем уловленное масло удаляется через штуцер, размещенный в нижней части стояка, а масло, уловленное в верхней части стояка, через калиброванные отверстия в конической перегородке стекает по внутренней стенке стакана в нижнюю полость стояка.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что предлагаемый ресивер холодильной установки отличается конструкцией стояка, за счет чего жидкий хладагент с частицами масла поступает из разделительной колонки в полость, образованную наружным стаканом и соосно расположенным патрубком тангенциально, забор жидкого хладагента насосом осуществляется через патрубок, выполненный также тангенциально, и питание ресивера жидким хладагентом от регулирующей станции осуществляется не через патрубок сразу в ресивер, а через штуцер, размещенный в нижней паровой части разделительной колонки.

Таким образом, предлагаемый ресивер холодильной установки соответствует критерию изобретения "новизна".

Признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной области техники и, следовательно, обеспечивают данному ресиверу соответственно критерий "существенные отличия".

На фиг. 1 изображен вертикальный циркуляционный ресивер со стояком и разделительной колонкой; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Циркуляционный ресивер содержит цилиндрический корпус 1, стояк 2, разделительную колонку 3 с патрубками 4 и 5 для подсоединения с ресивером по паровой и жидкостной линиям, с патрубками 6 для входа жидкого аммиака от регулирующей станции, с патрубком 7 для входа парожидкостной смеси хладагента с маслом из приборов охлаждения, стакан 8 стояка, соосно стакану расположен патрубок 9 для перемещения жидкого хладагента, коническую перегородку 10 с калиброванными отверстиями 11, коническую обечайку 12, патрубки 13 и 14 для выхода жидкого хладагента и уловленного масла из ресивера.

Циркуляционный ресивер со стояком и разделительной колонкой аммиачной холодильной установки работает следующим образом.

В циркуляционный ресивер со стояком 2 через патрубок 7 разделительной колонки 3 поступает парожидкостная смесь хладагента с маслом из приборов охлаждения испарительной системы, а через патрубок 6 жидкий хладагент от регулирующей станции. В разделительной колонке 3 происходит разделение парожидкостной фазы, пары хладагента через патрубок 4 поступают в корпус 1, а жидкий хладагент с маслом стекает вниз и через патрубок 5 тангенциально поступает в нижнюю часть стояка в межтрубное пространство, образованное стаканом 8 и патрубком 9. При тангенциальном подводе жидкости происходит вращательное движение потока и разделение жидкой эмульсии на хладагент и масло. Из-за разницы в плотностях хладагента и масла в размере ≈ 30% последнее за счет центробежных сил отбрасывается на периферию и стекает в нижнюю часть стояка 2, а очищенный от масла хладагент, изменяя направление движения на 180^о, поступает по патрубку 9 в ресивер, где происходит изменение направления потока на 180^о, и жидкий хладагент поступает в межтрубное пространство стояка над конической перегородкой 10. Поскольку патрубок 13 размещен тангенциально в межтрубной полости, происходит вращение жидкости. Из-за разницы в плотностях хладагента и масла порядка ≈ 30% попавшее масло за счет центробежных сил отбрасывается на периферию и по стенке стакана 8 стекает в промежуточный сборник, образованный конической перегородкой 10 и стаканом 8. По периферии конической перегородки 10 имеются калиброванные отверстия 11, через которые уловленное масло стекает по стенкам стакана 8 в нижнюю часть стояка 2. Жидкий хладагент, очищенный от масла, через патрубок 13 поступает на всасывание насоса. Масло, собранное в нижней части стояка 2, после двухступенчатого отделения, удаляется через патрубок 14 в систему маслоснабжения.

Для поддержания постоянного требуемого уровня жидкого хладагента в ресивере подпитка жидким хладагентом от регулирующей станции происходит в разделительную колонку 3 через патрубок 6, а не непосредственно в ресивер, как это выполняется в существующих аппаратах.

Данное техническое решение позволяет осуществить двухступенчатое улавливание смазочного масла, что существенно повышает эффективность работы холодильной установки, ее безопасность, надежность и экономичность.

Экономический эффект от использования предлагаемого ресивера со стояком образуется за счет снижения энергозатрат на эксплуатацию холодильной установки с насосно-циркуляционной схемой, в системе которой работает данное техническое решение. (56) 1. Лебедев В. Ф. Холодильная техника. М. : Агропромиздат, 1986, с. 65, рис. 32.

2. Справочник. /Проектирование холодильных сооружений. - Под ред. А. В. Быкова. М. : Пищевая промышленность, 1978, с. 75, рис. ll-6.

Использование: в холодильной технике. Сущность изобретения: благодаря конической перегородке 10 с калиброванными отверстиями 11, установленной в стояке 2, интесифицируется маслоотделение и уменьшаются энергозатраты. 2 ил.

РЕСИВЕР ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ, содержащий цилиндрический корпус, под которым соосно вниз размещен вертикальный цилиндрический стояк с патрубками подвода и отвода хладагента и отвода масла, и разделительную колонку, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса маслоотделения и уменьшения удельных энергозатрат, стояк выполнен в виде стакана, внутри которого имеется соосный патрубок, патрубки подвода и отвода хладагента установлены тангенциально стакану, а в нижней части разделительной колонки размещен штуцер для подачи хладагента, а между стаканом и соосным с ним патрубком установлена коническая перегородка с калиброванными отверстиями по периферии.