Способ отделения масла от хладагента в маслоотделителе холодильной установки и устройство для его осуществления Российский патент 2004 года по МПК F25B43/02 

Использование: в холодильной технике.

Сущность изобретения: благодаря закрутке маслоаммиачной эмульсии потоком паров аммиака с жидкостью, поступающей из конденсатора и маслоотделителя соосно в патрубок, размещенный тангенциально на корпусе маслоотделителя, происходит эффективное отделение масла, что приводит к значительному уменьшению энергозатрат на производство единицы холода.

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к аммиачным холодильным установкам с горизонтальными, вертикальными кожухотрубными конденсаторами, а также с испарительными и воздушными аппаратами, и может быть использовано в нефтехимической промышленности.

Известен способ отделения масла от хладагента в маслоотделителе холодильной установки, в котором процесс маслоотделения осуществляется путем закрутки маслоаммиачной эмульсии потоком паров аммиака, поступающих от компрессора.

Недостатком данного способа отделения масла от жидкого аммиака является недостаточно высокий эффект закрутки маслоаммиачной эмульсии, что не позволяет достичь высокой степени очистки хладагента от масла.

Целью изобретения является сокращение энергозатрат на производство холода путем снижения замасливания испарительной системы.

Указанная цель достигается тем, что жидкий аммиак, поступающий соосно в тангенциально размещенный патрубок, увлекается потоком нагнетаемых паров аммиака, что увеличивает кинетическую энергию потока и соответственно степень закрутки (вращения) маслоаммиачной эмульсии.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что предлагаемый способ отделения масла от хладагента в маслоотделителе холодильной установки и устройство для его осуществления отличаются способом закрутки маслоаммиачной эмульсии путем увеличения кинетической энергии парожидкостного потока за счет поступления жидкого аммиака из конденсатора и маслоотделителя соосно в патрубок, тангенциально размещенный на корпусе маслоотделителя, а слив очищенного хладагента в ресивер осуществляется через патрубок, соосно размещенный в корпусе маслоотделителя.

Таким образом, предлагаемый способ отделения масла от хладагента в маслоотделителе холодильной установки и устройство для его осуществления соответствует критерию изобретения “новизна”.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной области техники и, следовательно, обеспечивают данному способу отделения масла от хладагента в маслоотделителе холодильной установки и устройству для его осуществления соответственно критерий “существенные отличия”.

На фиг.1 изображен маслоотделитель, реализующий предлагаемый способ; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Маслоотделитель содержит цилиндрический корпус 1, приваренный к нижней образующей кожухотрубного конденсатора 2 или крепится к патрубку конденсатора через фланцевое соединение 3, патрубок 4 с изменяющимся диаметром для входа паров аммиака из компрессора и соосно размещенный в нем штуцер 5 для подачи в него жидкого аммиака с маслом из трубопровода 6, соединенного с конденсатором 2 по нижней образующей, и патрубок 7, соединяющий жидкостную полость маслоотделителя с трубопроводом 6, патрубок 8, размещенный соосно с корпусом маслоотделителя 1 для слива чистого хладагента в линейный ресивер 9, полый усеченный конус 10, размещенный соосно корпусу маслоотделителя 1 и сливному патрубку 8, трубопровод 11, соединяющий паровые зоны конденсатора 2 и линейного ресивера 9 для выравнивания в них давления.

Верхний торец корпуса маслоотделителя 1 при соединении сваркой должен выступать внутрь конденсатора от нижней образующей на высоту l = 30-50 мм в зависимости от поверхности конденсатора, а при фланцевом соединении маслоотделителя на такую же величину должен выступать торец патрубка конденсатора.

Условный проход штуцера 5 (dy₁) должен быть в размере 50% внутреннего диаметра патрубка 4, dy₁ =0,5 Dу.

Условный проход патрубка на входе в корпус маслоотделителя составляет 80% внутреннего диаметра патрубка 4, dy₂ =0,8 Dу.

Маслоотделитель работает следующим образом.

Поток паров аммиака с частицами масла от компрессора поступает в патрубок 4 переменного сечения, одновременно с этим жидкий аммиак с маслом из конденсатора 2 по трубопроводу 6 и из маслоотделителя по патрубку 7 через штуцер 5, размещенный соосно в патрубке 4, поступает в зону смешения с парами, движущимися со скоростью 15-30 м/с на входе в патрубке 4, а в местах сужения скорость пара может достигать 19-38 м/с, что создает понижение давления в зоне смешения пара с жидкостью, увеличивая этим поступление жидкого аммиака как из конденсатора 2, так и из маслоотделителя и соответственно кинетическую энергию парожидкостного потока, необходимую для эффективной раскрутки маслоаммиачной эмульсии. При этом вращение маслоаммиачной эмульсии увеличивается и становится максимальным в нижней части усеченного конуса 9, а масло за счет центробежных сил и разницы удельных весов в размере ≈30% собирается на внутренних поверхностях корпуса 1 усеченного конуса 9 и стекает в нижнюю часть корпуса маслоотделителя 1.

Данное техническое решение позволит значительно повысить степень очистки хладагента от масла и может быть широко использовано в аммиачных холодильных установках.

Экономический эффект от использования предлагаемого способа отделения масла от хладагента в маслоотделителе холодильной установки и устройства для его осуществления образуется за счет эффективной работы маслоотделителя.

Литература

1. Гущин А.В., Колотий Ю.И., Сенягин Ю.Я., авторское свидетельство № 1086322. “Способ отделения масла от хладагента в маслоотделителе холодильной установки”.

Изобретение относится к холодильным машинам. Два потока, один из которых представляет собой поток смеси паров аммиака и масла, выходящий из компрессора, другой поток - жидкого аммиака с маслом из конденсатора и из маслоотделителя, одновременно поступают в зону смешения патрубка переменного сечения. При этом вращение маслоаммиачной эмульсии увеличивается и становится максимальным. Масло за счет центробежных сил и разницы удельных весов собирается на внутренних поверхностях маслоотделителя и стекает в нижнюю часть корпуса маслоотделителя. Использование изобретения позволит сократить энергозатраты на производство холода за счет увеличения кинетической энергии потока и соответственно степени закрутки маслоаммиачной эмульсии. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ отделения масла от хладагента в маслоотделителе холодильной установки, имеющей конденсатор с маслоотделителем и линейный ресивер, путем подачи хладагента из конденсатора в линейный ресивер через маслоотделитель, отличающийся тем, что, с целью сокращения энергозатрат на производство холода путем снижения замасливания испарительной системы, жидкий хладагент из конденсатора и из жидкостной полости маслоотделителя смешивается с потоком паров хладагента с маслом, увеличивая его кинетическую энергию.2. Устройство для отделения масла от хладагента в маслоотделителе холодильной установки с конденсатором, маслоотделителем и линейным ресивером, отличающееся тем, что, с целью сокращения энергозатрат на производство холода путем снижения замасливания испарительной системы, оно дополнительно содержит трубопровод подачи жидкого хладагента из конденсатора в штуцер, размещенный соосно в патрубке переменного сечения для входа паров хладагента с маслом, патрубок подачи хладагента с маслом из жидкостной полости маслоотделителя в жидкостной трубопровод из конденсатора, выступающий внутрь конденсатора торец корпуса маслоотделителя, а также патрубок слива хладагента, размещенный соосно корпусу маслоотделителя.