Устройство для охлаждения воздуха Советский патент 1983 года по МПК F25B1/00 F25B9/02 F25B25/00 

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к устройствам поа-9 держания определенных температурных УСЛОВИЙ в камерах, предназначенных для хранения различного рода материалов и продуктов, а также для охлаждения до низкой температуры различных веществ и может бьгпь применено на предприятиях ,народного хозяйства, особенно в машиностроении, энергетике, пищевой и химической промыщленности. По основному авт, св. № 681299 известно устройство для охлаждения воз- с духа, содержащее компрессионну 5 холодил ную машину, в основной контур которой v включен компрессор, конденсатор, теплоиз лирующая ветвь низкотемйературного тепл 0бменника, дроссельный вентиль, испари- тель, а также сопловой ввод и холодный конец вихревой трубы. К холодному концу вихревой трубы подключена теплоприем ная ветвь теплообменника - утилизатора холода, получаемого в вихревой трубе, и теплообменный смеситель, установленщлй на входе в компрессор. Горячий коне вихревой трубы включен во вспомогательный цир1огляционный контур, подсоединенный к компрессору через теплообмендаШ смеситель. Теплообменник -утилизатор холода, получаемого в вихревой трубе, . изолированот холодильной камеры с испа рителем теплоизолирующим KOHQTXOM 1 Недостатками известного устройства Для охлаждения воздуха являются отсутст вне регулирования температуры внутри холодильной камеры, отсутствие возможности автономного размораживания и осушки дроссельного вентиля и теплообменников устройства от намерзающей влаги и углекислоты.Цель изобретения - обеспечение автономного размораживания и сушки. Поставленная цель достигается тем, что устройство для охлаждения воздуха, содержащее компрессионную холодильную машину, в контур которой, включающий линии вьюокого и низкого давления, разделенные дроссельным вентилем, включен конденсатор, испаритель, а также сопловой ввод и холодный конец вихревой тру- , горячий конец которой включен во вспомогательный контур, подсоединенный к коятзфу машины на линии низкого давления .перед компрессором, в котором в контур холодильной машины дополнитель- но включен тешюобмённик, установленный на ЛИВИИ высокого давления перед дроссельным вентш1ем и линии низкого давления, после холодного конца вихревой трубы, причем сопловой ввод последней уста- новден после испарителя, дополнительно содержит редуктор, установленный между компрессором и конденсатором, и два пе- реклюютеля потока воздуха, подключеннью выходами к смесителю и теплоприемной ветви теплообменника, а входами - к холодному и горячему концам вихревой трубы соответственно, причем контур имеет байпасную линию, подключенную к нему перед дроссельным вентилем и после испарителя, а вихревая труба к дроссега ный вентиль выполнены регулируемыми. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит комррессионную холодильную машшу, в основной контур (показан толстыми линиями) которой, включающий линии высокого 1 и низкого 2 давления, разделенные дроссельным вентилем 3, включены конденсатор 4, испаритель 5, а также сопловой Ввод 6 и холодш,;й конец 7 вихревой грубк 8. Горячий конец 9 вихревой трубы 8 включён во вспомогательный циркуляционный контур (изображен тонкими линиями), подсоединенный к контуру машины на линии 2 низкого давления перед компрессор 1 10 через теплообменный смеситель 11, В контур холодильной машины включены,также теплообменник 12, установленный на линии 1 высокого давления перед дроссельным вентилем 3 и линии 2 низкого авления после холодаого кокиа 7 вихре ой трубы 8. Сопловой ввод 6 вихревой трубы 8 установлен после испарителя 5, Теллообмешшк 12 имеет теплоизолирующую ветвь 13, установленную на линии 1 высокого давления, и теплоприемную ветвь 14, установленную на линии 2 низкого давления. Устройство содержит также редуктор 15, установленный компрессоре Юн конденсатором 4, и два переключателя 16 и 17 потока воздуха, подключенные выходами к смесителю 11 и теплоприемной ветви 14 теплообменника 12, а входами - к холодному и горячему концам вихревой трубы 8 соответственно. Контур имеет,байпасцую линию 18, подключенную к нему перед дроссельным вентилем 3 и после испарите., ля 4. Вихревая труба 8 и дроссельный венгиль 3 выполнены регулируемыми. Для регулирования вихревой трубы 8 на ее горячем конце 9 установлен дроссельный вентиль 19. На б1айпасной линии 18 установлен запороный вентиль 20. Тепло310207214

изоляционный кожух 21 образует холо-живания к осушки. Таким образом, воаяух,

дильную камеру 22,проходя через конденсатор 4 н теплонаоПри работе устройства в режиме ох-лирующую ветвь 13 теплообменника 12,

лаждения воздух из компрессора 10 про-нагревается от теплоприемной ветви 14

ходит через редуктор 15 и конденсатор 4 5воздухом из горячего конца 9 вихревой и поступ&ет в теплоизолируювщгю ветвь 13 низкотемпературного теплообменника 12, где происходит предварительное охлаждение поступающего воздуха за счет отвода некоторого количества теплоты в тепло- to приемную ветвь 14. Далее воздух проходнт к дроссельному вентилю 3, поскольку вентиль 20 в рабочем режиме охлаждения закрыт. Проходя чррез дроссельный вентиль 3, воздух охлаждается до расчетной is температуры и охлаждает пространство В1чгтри холодильной камеры 22 через поверхн гть испарителя 5. Из испарителя 5 воздух поступает в сопловой ввод 6 вихревой трубы 8. В результате процесса 2о энергоразделения из хотодаого конца 7 вихревой трубы 8 выходит охлаждакяций воздух, а из горячего конца 9 - нагретый, который через регулировочной дроссельный венталь 19 и переключатель 17 по- 5 ступает в теплообменный смеситель 11. А охлажденный воздух из холодного конца 7 через переключатель 16 проходит в теплоприем1Чгю ветаь 14 низкотемператураногО теплообменника 12 и затем так- . же поступает в теплообменный смеситель Ир откуда вновь подается в ксялгрессор 1О. При работе устройства в режиме размораживания и осушки редуктор 15 настраивается на рабочее давление вихревой трубы 8, дроссельный вентиль 3 закрывается, ,1й вентиль 2О отк йывается, а регулировочный дроссель1 Ый вентиль 19 настраивается на оптимальиый юоэф саиент расхода вихревой тру- о бы 8 для по гчения максимального количества теплоты на горячем конце 9, Пе- рекяючатели 17 и 16 потока воздуха на холодном и 1Ч5рячем конца; трубы 8 уста-., нешлившотся в положение режима

трубы 8 и через вентиль 2О подводится к ссв ловому вводу 6, Из холодного, ковца 7 воздух через переключатель 16 выбрасывается в теплоо енный смеситель ill, а из горячего конца 9 через дрос- сельный вентиль 19 и переключатель 17 подается в теплоприемную ветвь 14 теплообменника 12 и далее ссасывается в теплоо еншый смеситель 11 Циркулвруя таким образом, воздух все более нагревается, размораживая и осушая трубопроводы и теплообменники ycTpoftcTw ва. А для размораживания и осушки холодильной камеры 22, дроссельного вентиля 3 и испарителя S необходимо дросселылый вентиль 3 на полное сече„ие и закрыть вентиль 2О. Тогда нагретый воздух, проходя к сопловому вводу в трубы 8 через дроссельный вентиль 3 и исгшритель 5, разморажива т и осушает дроссельный венталь 3 и испаритель 5, а текже холодиглдую 22 путем нагрева пространства внутри камеры через поверхность испарителя 5. Использование переключаемой вихревой трубы выгодно отличает предлагаемое устройство для охлаждения воз|Л ха от известного, так как psier возмсжностъ производить осушку и разморажива«и« устройства автономно, без испопьэова««« специального и всцомогателыюго оборудования за короткий срок и-экономично. А использование регулируемой вкхревой трубы и регулируемого дроссельного вентиля дает возможность ме- нять температурный режим работы устройства в широких пределах, дшусвает как грубое, так и точное регулиррвавве температурного режима.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА по авт. св. МЬ 681299, отличающееся тем, что, с целью обеспечения автон« ного размораживания и осушки, оно дополнительно содержит редуктор, установленный между компрессором и конденсатором, и два переключателя потока воздуха, подклхоченные выходами к смесителю и теплопри емной ветви теплообменника, а входами - к хо;юдному и .горячему концш вихревой трубы соо ветственно, причем контур имеет байпасную линшо, подключенную к нему перед дроссельным вентилем и после испарителя, а вихревая труба и .дроссельный вен-Гиль выполнены регули- . руемыми.