ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1998 года по МПК F25B1/00 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к компрессионным хладоновым холодильным машинам.

Известна хладоновая холодильная установка, содержащая компрессор для сжатия газов, маслоотделитель, ресивер (Авт.свид. СССР N 1815535, кл. F 25 В 1/00, F 25 В 43/00, 1989). Эта машина не гарантирует непопадания масла и парообразного хладона в испарительную систему холодильной машины, что приводит к ухудшению теплообмена в испарительной системе.

Для хладоновой холодильной установки, содержащей компрессор для сжатия паров, конденсатор, регенеративный теплообменник, регулирующий вентиль и испаритель для производства холода (Курылев Е.С., Герасимов Н.А. Холодильная установка. - Л.: Машиностроение, 1980, с.622, с.243, рис.7.9), также присущи недостатки, указанные выше.

Наиболее близким устройством того же назначения к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является холодильная установка, содержащая компрессор для сжатия паров хладагента, конденсатор, регулирующий вентиль для снижения давления жидкого хладагента до давления кипения, конический гидроциклон и испаритель для производства холода (Авт.свид. СССР N 299711, кл. F 25 В 1/00, 1969).

Недостатками работы данной установки являются попадание масла в испарительную систему, накопление и затруднительный возврат его в компрессор, что значительно уменьшает хладопроизводительность испарителей. Кроме того, поступление значительного количества парообразного хладагента, образующегося после регулирующего вентиля, ухудшает заполнение батареи жидким хладагентом, а следовательно, и условия теплообмена. Использование в установке конического гидроциклона позволяет отделять тяжелую фракцию (масло) от легкой фракции (аммиака) в центробежном поле аппарата и уменьшает замасливание теплообменной поверхности испарителя. Однако в процессе эксплуатации наблюдается постепенное накопление масла на теплообменной поверхности испарителя, что приводит к существенному ухудшению условий теплообмена. Более того, использование конического гидроциклона в холодильных машинах, использующих хладагенты, отличные от аммиака, не обеспечивает эффективного разделения масла и хладагента.

Задачей изобретения является уменьшение попадания масла в испарительную систему за счет возврата масла, отбираемого на входе в испарительную систему в компрессор, и уменьшение количества поступающего в испарительную систему парообразного хладагента, образующегося при дросселировании, что приводит к улучшению теплообмена и повышению надежности хладоновой холодильной установки.

Поставленная задача решается тем, что в известной холодильной машине, содержащей компрессор, конденсатор, регулирующий вентиль, гидроциклон и испаритель, на линии жидкого холодильного агента между регулирующим вентилем и испарителем вместо конического установлен гидроциклон цилиндрического типа, который позволяет отделять легкую фракцию (масло) от тяжелой фракции (хладагента). Установка дополнительно снабжена регенеративным теплообменником-выпаривателем для окончательного выпаривания масла из обогащенной маслохладоновой смеси, которые соединены последовательно и установлены между конденсатором и регулирующим вентилем. Кроме того, установка снабжена вторым регулирующим вентилем для снижения давления смеси масла и хладагента до давления всасывания, который установлен между теплообменником-выпаривателем и гидроциклоном цилиндрического типа.

Проведенный анализ уровня техники по доступным источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах предлагаемого изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам предлагаемого изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в предлагаемом устройстве, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, изобретение соответствует условию "новизна".

Заявитель в просмотренных источниках информации не обнаружил признаков: включение в установку теплообменника-выпаривателя и дополнительного регулирующего вентиля, установленного между теплообменником-выпарителем и цилиндрическим гидроциклоном для снижения давления смеси масла и хладагента до давления всасывания.

В отличие от применяемых в известных установках цилиндрических гидроциклонов (Креймер Н.Г., Иванов Р.Б., Пономаренко А.В. и др. Эффективность применяемых гидроциклонов для отделения масла в холодильных системах. Холодильная техника, N 6, 1978, с.17-19) гидроциклон в предлагаемой холодильной установке позволяет отделять легкую фракцию (масло) от тяжелой фракции (хладона).

На основании вышеизложенного заявитель считает, что изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На чертеже представлена схема предлагаемой холодильной установки.

Холодильная установка содержит компрессор 1 для сжатия паров хладагента, конденсатор 2, регенеративный теплообменник 3, регулирующие вентили 4 и 8, теплообменник-выпариватель 5, цилиндрический гидроциклон 6 и испаритель 7.

Установка работает следующим образом. Жидкий хладагент из конденсатора 2 через теплообменник-выпариватель 5 и регенеративный теплообменник 3 поступает к регулирующему вентилю 4, в котором его давление снижается до давления кипения, затем через питающий патрубок входит в цилиндрический гидроциклон 6, где под действием центробежных сил происходит разделение смеси. При этом масло и парообразный хладагент, как наиболее легкие фракции, собираются в центре аппарата и направляются через регулирующий вентиль 8 для снижения давления до давления всасывания в теплообменник-выпариватель 5, где происходит окончательное выпаривание хладагента из маслохладоновой смеси, откуда масло и парообразный хладагент поступают на всасывание компрессора 1. Очищенный жидкий хладагент следует после гидроциклона 6 в испаритель 7,откуда образовавшиеся пары холодильного агента отсасываются на компрессор 1.

Включение цилиндрического гидроциклона в комплексе с дополнительным регулирующим вентилем, теплообменником-выпаривателем и регенеративным теплообменником позволяет во-первых, уменьшить замасливание каналов испарителя, что повышает эксплуатационную надежность установки; во-вторых, уменьшить поступление парообразного хладагента в испаритель, что улучшает процесс теплообмена.

В холодильной установке, содержащей компрессор, конденсатор, регулирующий вентиль, установлен цилиндрический гидроциклон, который позволяет отделять легкую фракцию (масло) от тяжелой фракции (хладагента). Установка дополнительно включает регенеративный теплообменник и теплообменник-выпариватель для окончательного выпаривания масла из обогащенной маслохладоновой смеси, которые соединены последовательно и установлены между конденсатором и регулирующим вентилем. Кроме того, установка содержит второй регулирующий вентиль для снижения давления смеси масла и хладагента до давления всасывания, который установлен между теплообменником-выпаривателем и цилиндрическим гидроциклоном. Использование изобретения позволит улучшить теплообмен и повысить надежность холодильной установки. 1 ил.

Холодильная установка, содержащая циркуляционный контур, в котором установлены компрессор, конденсатор, регулирующий вентиль, гидроциклон и испаритель, отличающаяся тем, что на линии жидкого хладагента установлен гидроциклон цилиндрического типа, установка дополнительно снабжена регенеративным теплообменником и теплообменником-выпаривателем, которые соединены последовательно и установлены между конденсатором и регулирующим вентилем, кроме того, установка снабжена вторым регулирующим вентилем, установленным между теплообменником-выпаривателем и гидроциклоном цилиндрического типа.