Устройство защиты поршневого компрессора от гидроудара Российский патент 2023 года по МПК F25B31/02 F25B49/02 F04C28/28 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно устройствам предохранительных средств для защиты холодильных поршневых компрессоров от гидравлического удара в аварийных режимах работы.

Известно «Устройство для предотвращения влажного хода компрессора», № пат RU 2 494 319 C2, F25B 49/02, F04B 49/10, F04C 28/28 опубл. 27.09.2013 Бюл. № 27, устройство для предотвращения влажного хода компрессора, содержащее горизонтальную всасывающую трубу компрессора, низкочастотный ультразвуковой генератор, датчик ультрафиолетового излучения, коммутирующее устройство, при этом снаружи на горизонтальной всасывающей трубе компрессора установлен генератор электромагнитных колебаний сверхвысокой частоты, к которому подсоединен излучатель электромагнитных колебаний сверхвысокой частоты, расположенный внутри горизонтальной всасывающей трубы компрессора на расстоянии 1-1,5 м от входа трубы в компрессор. Излучатель используется в качестве нагревателя частиц перекачиваемой углеводородсодержащей жидкости. Мощность подогрева пропорциональна величине излучения.

Недостатком известного устройства является невозможность его работы с холодильными агентами, не имеющих в своем составе углеводородных соединений, в том числе невозможность его использования в холодильных машинах, работающих на аммиаке.

Известно также «Устройство для автоматической защиты холодильного компрессора от влажного хода», № пат. RU 2 285 211 C2, F25B 49/02, опубл. 10.10.2006 Бюл. № 28, включающее два датчика температур и модуль сравнения температур, при этом первый датчик температур установлен в линии подачи жидкого хладагента в охлаждаемый объект, а второй датчик температур установлен на входе линии отсасывания паров хладагента из охлаждаемого объекта в мост переключения компрессоров, при этом устройство дополнительно содержит модуль выдачи аварийного сигнала о влажном ходе, преобразователи сигналов от датчиков температур в сигналы переменного значения, синхронизатор частоты, усилитель и защитное реле, преобразователи синхронизированы между собой по частоте, модуль сравнения температур выполнен в виде трансформатора с подмагничиванием двух первичных обмоток, которые соединены последовательно с преобразователем сигналов и включены между собой встречно, а вторая обмотка соединена со входом усилителя, на выходе которого установлено защитное реле.

Недостатком указанного устройства является то, что при возникновении опасности попадание жидкости в цилиндр компрессора устройство останавливает компрессор, что приводит к остановке работы всей холодильной машины.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является схема автоматической защиты от гидроудара поршневого компрессора, изложенной в статье «Повышение показателя холодильного коэффициента способом автоматической защиты холодильного компрессора от гидроудара»/ И. Е. Сязин, М. В. Шамаров, Г. И. Касьянов, А. В. Гукасян // Современные научные исследования и инновации. - 2021. - № 4(120). См.: Электронный научно-практический журнал «Современные научные исследования и инновации»

В схеме устройства предусмотрена установка датчика наличия жидкости в потоке перед основной и защитной линией всасывания в поршневой компрессор, соленоидных вентилей, отделителя жидкости, поршневого компрессора. соленоидный вентиль устанавливается на основной линии всасывания в поршневой компрессор в непосредственной близости от него. В следствии изменения соотношения жидкой и газообразной фаз и температуры потока вещества в основной линии всасывания изменяется электрическое сопротивления датчика наличия жидкости в потоке, и в случае опасности возникновения гидравлического удара в поршневом компрессоре происходит переключение всасываемого потока на защитную линию всасывания, на которой установлен отделитель жидкости.

Недостатком данного способа является то, что при наличии большого количества во всасывающем трубопроводе жидкого холодильного агента он накапливается в отделителе жидкости и при его переполнении жидкость попадет в цилиндры поршневого компрессора, что приведет к гидравлическому удару, и выходу поршневого компрессора из строя.

Технической задачей заявляемого изобретения является создание устройства, обеспечивающего дополнительной степенью защиты поршневого компрессора от гидроудара вместе с возможностью продолжения его работы, независимо от наличия количества жидкого холодильного агента во всасывающем трубопроводе поршневого компрессора.

Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение возможности непрерывной и безопасной работы холодильного поршневого компрессора не зависимо от наличия жидкого холодильного агента во всасывающей линии поршневого компрессора.

Технический результат достигается тем, что устройство защиты от гидравлического удара холодильного поршневого компрессора содержит датчик наличия жидкости в потоке перед основной и защитной линиями всасывания, соленоидный вентиль на основной линии всасывания, соленоидный вентиль на защитной линии всасывания, отделитель жидкости, при этом на защитной линии всасывания от отделителя жидкости до компрессора установлен обратный клапан, отделитель жидкости, установленный в схеме, снабжен встроенным теплообменником, за поршневым компрессором имеется защитная нагнетательная линия, которая соединяется с входом в теплообменник отделителя жидкости, на защитной нагнетательной линии от поршневого компрессора до входа в теплообменник отделителя жидкости установлен соленоидный вентиль, а выход от теплообменника отделителя жидкости соединен с линией подачи сконденсировавшегося холодильного агента в трубопровод за конденсатором, в теплообменнике отделителя жидкости обеспечивается конденсация части холодильного агента, параллельно с конденсатором.

Изобретение поясняется следующей иллюстрацией.

На фиг. 1 изображена схема устройства защиты поршневого компрессора от гидроудара, без остановки его работы.

Устройство по фиг. 1 состоит из: датчика наличия жидкости в потоке 1, соленоидных вентилей 2, 3, 4; основной линии всасывания 5; защитной линии всасывания 6; поршневого компрессора 7; конденсатора 8; отделителя жидкости с теплообменником 9; обратного клапана 10; основной нагнетательной линии 11; защитной нагнетательной линии 12; линии подачи сконденсировавшегося холодильного агента 13 в трубопровод за конденсатором 8 от теплообменника отделителя жидкости 9.

Заявленное устройство по фиг. 1 работает следующим образом.

При работе поршневого компрессора 7 пары холодильного агента из испарителя поступают по основной линии всасывания 5 через открытый соленоидный вентиль 2 на сжатие в поршневой компрессор 7. После сжатия горячие пары холодильного агента поступают по основной нагнетательной линии 11 в конденсатор 8, где они конденсируются, отдавая теплоту к окружающей среде. Сконденсировавшийся холодильный агент из конденсатора 8 поступает по трубопроводу в систему (например - в ресивер). Контроль за состоянием потока холодильного агента перед основной 5 и защитной 6 линиями всасывания осуществляется датчиком наличия жидкости в потоке 1, при наличии во всасывающем потоке жидкого холодильного агента, датчик подает сигнал, от которого соленоидный вентиль 2 закрывается, а соленоидные вентили 3 и 4 открываются, при этом поток холодильного агента с жидкой фракцией по защитной линии 6 поступает через соленоидный вентиль 3 в отделитель жидкости с теплообменником 9, где от потока отделяется жидкий холодильный агент, а парообразный холодильный агент через обратный клапан 10 по защитной линии всасывания 6 поступает на сжатие в поршневой компрессор 7. Горячие пары холодильного агента, после сжатия в поршневом компрессоре 7 через открытый соленоидный вентиль 4 по защитной линии нагнетания 12 поступают в теплообменник отделителя жидкости 9, при этом отдавая теплоту через теплообменник жидкому холодильному агенту, который накапливается в отделителе жидкости 9 при поступлении в него парожидкостной смеси холодильного агента из испарителя. В процессе теплообмена между горячими парами холодильного агента, находящегося в теплообменнике и жидким холодильным агентом, находящимся в отделителе жидкости 9, горячие пары холодильного агента охлаждаются и конденсируются внутри теплообменника и по линии подачи сконденсировавшегося холодильного агента 13 отводятся в трубопровод за конденсатором 8. Пары холодильного агента, образовавшиеся при кипении жидкого холодильного агента на теплообменнике отделителя жидкости 9, поступают на сжатие в поршневой компрессор 7 через обратный клапан 10.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет обеспечить дополнительную защиту поршневого компрессора от гидроудара без необходимости остановки поршневого компрессора независимо от количества жидкого холодильного агента, находящегося во всасывающем трубопроводе поршневого компрессора, что обеспечивает достижение технического результата.

Изобретение относится к холодильной технике. Устройство защиты от гидравлического удара холодильного поршневого компрессора содержит датчик наличия жидкости в потоке перед основной и защитной линиями всасывания, соленоидный вентиль на основной линии всасывания, соленоидный вентиль на защитной линии всасывания, отделитель жидкости. На защитной линии всасывания от отделителя жидкости до компрессора установлен обратный клапан. Отделитель жидкости снабжен встроенным теплообменником. За поршневым компрессором имеется защитная нагнетательная линия, которая соединяется с входом в теплообменник отделителя жидкости. На защитной нагнетательной линии от поршневого компрессора до входа в теплообменник отделителя жидкости установлен соленоидный вентиль. Выход от теплообменника отделителя жидкости соединен с линией подачи сконденсировавшегося холодильного агента в трубопровод за конденсатором. В теплообменнике отделителя жидкости обеспечивается конденсация части холодильного агента, параллельно с конденсатором. Изобретение позволит обеспечить возможность непрерывной и безопасной работы холодильного поршневого компрессора независимо от наличия жидкого холодильного агента во всасывающей линии поршневого компрессора. 1 ил.

Устройство защиты от гидравлического удара холодильного поршневого компрессора содержит датчик наличия жидкости в потоке перед основной и защитной линиями всасывания, соленоидный вентиль на основной линии всасывания, соленоидный вентиль на защитной линии всасывания, отделитель жидкости, отличающееся тем, что на защитной линии всасывания от отделителя жидкости до компрессора установлен обратный клапан, отделитель жидкости, установленный в схеме устройства, снабжен встроенным теплообменником, за поршневым компрессором имеется защитная нагнетательная линия, которая соединяется с входом в теплообменник отделителя жидкости, на защитной нагнетательной линии от поршневого компрессора до входа в теплообменник отделителя жидкости установлен соленоидный вентиль, а выход от теплообменника отделителя жидкости соединен с линией подачи сконденсировавшегося холодильного агента в трубопровод за конденсатором, в теплообменнике отделителя жидкости обеспечивается конденсация части холодильного агента, параллельно с конденсатором.