ВОЗДУШНО-ХОЛОДИЛЬНАЯ ТУРБОКОМПРЕССОРНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1997 года по МПК F25B1/53 F25B11/00 

Изобретение относится к области холодильной техники, в частности, к турбокомпрессорным установкам и может быть использовано для охлаждения или замораживания различной продукции, как в стационарных условиях, так и на транспортных средствах, например, на судах.

Известна паровая двухступенчатая холодильная машина со змеевиком промежуточным сосудом и неполным промежуточным охлаждением, содержащая испаритель, компрессор первой ступени, промежуточный теплообменник, промежуточный сосуд, компрессор второй ступени, конденсатор и дроссельный вентиль. В данных машинах чаще всего применяется аммиак (Сакун И.А. Холодильные машины, -Л: изд. Машиностроение, 1985, с. 74, рис. 4,16).

Недостатками указанной системы являются: возможность попадания паров рабочего вещества в помещения при нарушении герметичности системы; большое количество рабочего вещества, необходимого для заправки системы, сложность процесса, а также большой расход труб и арматуры.

Частично указанные недостатки устранены в известной воздушной холодильной машине, содержащей компрессор, охладитель, расширительный сосуд, воздушные каналы, охлаждаемое помещение (Червяков С.С. и др. Основы холодильного дела. Москва: "Высшая школа", 1988, с. 32, рис. 2).

Недостатками рассмотренной воздушной холодильной машины являются: низкая удельная холодопроизводительность, громоздкость и нежелательность оседания влаги в виде снеговой шубы в расширительном цилиндре.

Известна также воздушно-холодильная машина, содержащая собранные на одной раме компрессор с приводом, турбодетандер, параллельно соединенные между собой регенераторы и подключенные посредством двух регулирующих устройств к выходу компрессора и входу турбодетандера, выход турбодетандера соединен с вводом в охлаждаемое помещение; и пульт управления (Холодильные машины/Под ред. И.А.Сакуна, Ленинград: Машиностроение, с. 366, рис. 84 (- прототип).

Недостатками данной воздушно-холодильнйой машины является высокий перепад температур на линии охлаждения, что уменьшает ее технологические возможности или увеличивает ее габариты для получения заданной холодопроизводительности; а также данная машина не обеспечивает охлаждение нескольких помещений с разной температурой.

Технической задачей является расширение технологических возможностей.

Технический результат решаемой задачи достигается тем, что в воздушно-холодильной машине, включающей установленные на одной раме компрессор с приводом, турбодетандер, регенераторы, соединенные двумя регулирующими устройствами между собой, выходом компрессора и входом турбодетандера, выход турбодетандера соединен с вводом в охлаждаемое помещение; и пульт управления предлагается снабдить ее дополнительными регулирующими устройствами, при этом выход турбодетандера прямой теплоизолированной магитсралью посредством установленных в каждой ее ветви регулирующих устройств и рециркуляционного устройства соединить с вводом каждого охлаждаемого помещения и входом резервной воздушно-холодильной машины; выводы охлаждаемых помещений обратной теплоизолированной магистралью посредством регулирующих устройств соединить между собой, вторым регулирующим устройством воздушно-холодильной машины, прямую теплоизолированную магистраль на входе рециркуляционного устройства соединить с обратной теплоизолированной магистралью посредством регулирующего устройства, выходы рециркуляционных устройств соединить между собой посредством регулирующих устройств и первым регулирующим устройством воздушно-холодильной машины и выходом воздуха в атмосферу, каждое регулирующее устройство, установленное на входе и выходе прямой и обратной магистралей из каждого охлаждаемого помещения электрически соединить с соответствующими датчиками температуры, установленными, например, на обратной магистрали, причем регулирующие устройства и датчики температуры соединить с пультом управления.

В воздушно-холодильной турбокомпрессорной установке рециркуляционное устройство может быть выполнено в виде эжектирующего устройства или вентилятора, а регулирующее устройство в виде регулируемых заслонок.

На чертеже изображена воздушно-холодильная турбокомпрессорная установка, общая структурная схема.

Воздушно-холодильная установка содержит, по крайней мере, одну воздушно-холодильную машину, включающую установленные на одной раме компрессор 1 с приводом 2, турбодетандер 3, регенераторы 4, 5, соединенные двумя регулирующими устройствами 6, 7 между собой, выходом компрессора 1 и входом турбодетандера 3, выход турбодетандера 3 соединен с вводом в охлаждаемое помещение 8; и пульт 9 управления. Выход турбодетандера 3 прямой теплоизолированной магистралью 10 и установленных в каждой ее ветки регулирующих устройств (РУ) 11, 12, 13, 14 и рециркуляционного устройства 15, 16 соединен с вводом каждого охлаждаемого помещения 8 и входом резервной воздушно-холодильной машины. Выводы охлаждаемых помещений 8 обратной теплоизолированной магистралью 17, регулирующими устройствами 18, 19, 20 соединены со вторым регулирующим устройством 7, а регулирующим устройством 21 с выходом резервной воздушно-холодильной машины. Прямая теплоизолированная магистраль 10 на входе рециркуляционного устройства 15, 16 соединена с обратной теплоизолированной магистралью 17 регулирующими устройствами 22, 23. Выходы рециркуляционных устройств 15, 16 соединены регулирующими устройствами 24, 25 между собой, первым регулирующим устройством 6 воздушно-холодильной машины и выходом воздуха в атмосферу.

Каждое регулирующее устройство, установленное на входе и выходе прямой и обратной магистралью 10, 17 из каждого охлаждаемого помещения 8 электрически соединено с соответствующими датчиками 26, 27, 28, 29 температуры (ДТ), установленными, например, на обратной магистрали 17. Регулирующие устройства и датчики температуры соединены с пультом 9 управления. В качестве рециркуляционного устройства используется эжектирующее устройство, также может быть использован вентилятор, а в качестве регулирующего устройства использована регулируемая заслонка.

Воздушно-холодильная турбокомпрессораня установка работает следующим образом.

Воздух поступает в компрессор 1, управляемый приводом 2, непосредственно из атмосферы, сжимается и, пройдя первое регулирующее устройство 6, регенератор 4, в котором охлаждается и через второе регулирующее устройство 7 воздух попадает в детандер 3, где расширяется и еще более охлаждается и по прямой теплоизолированной магистрали 10 через регулирующие устройства 11, 12, 13, рециркуляционные устройства 15, 16 поступает в охлаждаемые помещения 8. Из охлаждаемого помещения 8 под напором через регулирующие устройства 18, 19, 20 поступает во второе регулирующее устройство 7 воздушно-холодильной машины, регенератор 6 и далее в атмосферу или к потребителям газа. По достижении заданной температуры воздуха в помещениях дальнейшее ее поддержание осуществляется за счет регулирования температуры подаваемого в помещение воздуха. Это осуществляется автоматически с помощью рециркуляционного устройства 15, 16 и регулирующих устройств 22, 23, степень открытия которых определяется датчиками температуры 27, 29 соответствующего диапазона поддержания температуры воздуха в помещении. При необходимости ограничения воздухообмена в случае перевозки овощей и фруктов осуществляется уменьшение подачи свежего воздуха от холодильной машины путем прикрытия регулирующих устройств 12, 13, 18, 19 и открытия регулирующих устройств 22, 23 и рециркуляционных устройство 15, 16. Управление регулирующими устройствами 22, 23 осуществляется датчиками температуры 26, 28, настроенными на температуру соответствующую температуре хранения овощей и фруктов, непосредственно с пульта управления 9.

Применение предлагаемой воздушно-холодильной турбокопрессорной установки позволит при сравнительно небольших габаритах получить заданную холодопроизводительность в требуемом диапазоне температур для разнообразной продукции, а также обеспечивается возможность обслуживания нескольких помещений с разной температурой.

Использование: изобретение относится к области холодильной техники, в частности к турбокомпрессорным установкам и может быть использовано для охлаждения или замораживания различной продукции, как в стационарных условиях, так и на транспортных средствах, например, на судах. Сущность изобретения: воздушно-холодильная турбокомпрессорная установка, содержащая, по крайней мере одну воздушно-холодильную машину, включающую установленные на одной раме компрессор с приводом 2, турбодетандер 3, регенераторы 4, 5, соединенные с двумя регулирующими устройствами 6, 7 между собой, выходом компрессора 1 и входом турбодетандера 3, выход турбодетандера 3 соединен с вводом в охлаждаемое помещение 8; и пульт управления 9. Установка снабжена дополнительными регулирующими устройствами, при этом выход турбодетандера 3 прямой теплоизолированной магистралью 10 посредством установленных в каждой ее ветви регулирующих устройств 11, 12, 13, 14 и рециркуляционного устройства 15, 16 соединен с вводом каждого охлаждаемого помещения 8 и входом резервной воздушно-холодильной машины; выводы охлаждаемых помещений 8 обратной теплоизолированной магистралью 17 посредством регулирующих устройств 18, 19, 20 соединены между собой, вторым регулирующим устройством 7 воздушно-холодильной машины и выходом резервной воздушно-холодильной машины, прямая теплоизолированная магистраль 10 на входе рециркуляционного устройства 15, 16 соединена с обратной теплоизолированной магистралью 17 посредством регулирующего устройства 22, 23, выходы рециркуляционных устройств 15, 16 соединены между собой посредством регулирующих устройств 24, 25 и первым регулирующим устройством 6 воздушно-холодильной машины и выходом воздуха в атмосферу, каждое регулирующее устройство, установленное на входе и выходе прямой и обратной магистралей 10, 17 из каждого охлаждаемого помещения 8 электрически соединено с соответствующими датчиками температуры 26, 27, 28, 29, установленными, например, на обратной магистрали 17, причем регулирующие устройства и датчики температуры соединены с пультом управления 9. В воздушно-холодильной турбокомпрессорной установке рециркуляционное устройство выполнено в виде эжектирующего устройства. В воздушно-холодильной турбокомпрессорной установке рециркуляционное устройство выполнено в виде вентилятора. В воздушно-холодильной турбокомпрессорной установке регулирующее устройство выполнено в виде регулируемых заслонок. 3 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Воздушно-холодильная турбокомпрессорная установка, содержащая по крайней мере одну воздушно-холодильную машину, включающую установленные на одной раме компрессор с приводом, турбодетандер, регенераторы, соединенные двумя регулирующими устройствами между собой, выходом компрессора и входом турбодетандера, выход турбодетандера соединен с вводом в охлаждаемое помещение, и пульт управления, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными регулирующими устройствами, при этом выход турбодетандера прямой теплоизолированной магистралью посредством установленных в каждой ее ветви регулирующих устройств и рециркуляционного устройства соединен с вводом каждого охлаждаемого помещения и входом резервной воздушно-холодильной машины, выводы охлаждаемых помещений обратной теплоизолированной магистралью посредством регулирующих устройств соединены между собой, вторым регулирующим устройством воздушно-холодильной машины и выходом резервной воздушно-холодильной машины, прямая теплоизолированная магистраль на входе рециркуляционного устройства соединена с обратной теплоизолированной магистралью посредством регулирующего устройства, выходы рециркуляционных устройств соединены между собой посредством регулирующих устройств и первым регулирующим устройством воздушно-холодильной машины и выходом воздуха в атмосферу, каждое регулирующее устройство, установленное на входе и выходе прямой и обратной магистралей из каждого охлаждаемого помещения электрически соединено с соответствующими датчиками температуры, установленными, например, на обратной магистрали, причем регулирующие устройства и датчики температуры соединены с пультом управления. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что рециркуляционное устройство выполнено в виде эжектирующего устройства. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что рециркуляционное устройство выполнено в виде вентилятора. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что регулирующее устройство выполнено в виде регулируемых заслонок.