Двухступенчатая холодильная машина Советский патент 1983 года по МПК F25B1/02 F25B1/10 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к холодильным машинам, работающим в системе рефрижерации при хранении мороженных и охлажденных грузов. Известна двухступенчатая холодильная машина, имеюш.-ея комрессор высокой ступени и пароструйный прибор в качестве компрессора низкой ступени, приемная камера которого подключена к испарителю, а к соплу подводится часть пара, нагнетаемого компрессором высокой ступени и диффузор подсоединен к всасываюшей полости последнего с помош,ью трубопровода, к которому подключен переохладитель (промсосуд), содержаш,ая соединенные в циркуляционный контур конденсатор, переохладитель, дроссельные вентили и испаритель 1. Недостатком этой холодильной машины является недостаточная эффективность из-за сравнительно большого перерасхода электроэнергии. Наиболее близкой по технической сушности к предлагаемому является двухступенчатая холодильная машина, со4ержащая блоккартерный компрессор с цилиндрами низкого и высокого давления и перегородкой в одной из крышек блока цилиндров, коллектор, соединяющий линии нагнетания цилиндров низкого давления в последнюю из которых включены конденсатор, ресивер с патрубком выхода хладагента, переохладитель с патрубком выхода паров хладагента, дроссельные вентили и испаритель, обратный клапан, установленный в полости нагнетания цилиндров низкого давления, и соленоидный вентиль, установленный на коллекторе 2. Недостатком данной машины является относительно низкая экономичность. Цель изобретения - повышение экономичности. Указанная цель достигается тем, что в двухступенчатой холодильной машине, содержащей блоккартерный компрессор с цилиндрами низкого и высокого давления и перегородкой в одной из крышек блока цилиндров, коллектор, соединяющий линии нагнетания цилиндров низкого давления, в последнюю из которых включены конденсатор, ресивер с патрубком выхода хладагента, предохранитель с патрубками выхода паров хладагента, дроссельные вентили и испаритель, обратный клапан, установленный в полости нагнетания цилиндров низкого давления, и соленоидный вентиль, установленный на коллекторе, обратный клапан размещен в перегородке, а машина дополнительно содержит эжектор, сопло которого подключено посредством автономного соленоидного вентиля к патрубку выхода хладагента из ресивера, приемная камера соединена с патрубком выхода паров хладагента из переохладителя и с коллектором через установленный на последнем соленоидный вентиль, а диффузор эжектора связан с полостью всасывания цилиндра высокого давления. На фиг. 1 изображена принципиальная схема холодильной машины; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1. Машина содержит блоккартерный компрессор I с цилиндрами низкого 2 и высокого 3 давления и перегородкой 4 в крышке 5 блока цилиндров, коллектор 6, конденсатор 7, ресивер 8 с патрубком 9, переохладитель 10 с патрубком 11, дроссельные вентили 12 и 13, испаритель 14, обратный клапан 15, установленный в полость 16 цилиндров 2 низкого давления, соленоидный вентиль 17, установленный на коллекторе 6, эжектор 18 с соплом 19, соединенным с автономным соленоидным вентилем 20, приемной камерой 21 и диффузором 22, полость 23 всасывания высокой ступени с трубопроводом 24, полость 25 нагнетания высокой ступени. Между приемной камерой 21 и диффузором 22 эжектора 18 установлена камера смешения 26. Холодильная машина работает в следующих режимах. 1.При поддержании температуры кипения в испарителе до -20°С в одноступенчатом цикле с дополнительным переохлаждением хладагента в переохладителе 10 и при кипении хладагента в испарителе. 2.При поддержании температуры кипе-, ния в испарителе ниже -20°С- в двухступенчатом цикле с переохлаждением хладагента в змеевике переохладителе 10 до температуры, соответствующей промежуточному давлению. Режим 1. Пары хладагента из испарителя 14 поступают во всасывающую полость цилиндров 2 низкой ступени, сжимаются в последних и нагнетаются через коллектор 6, полость 16, обратный клапан 15, полость 25 нагнетания высокой ступени в конденсатор 7. В конденсаторе 7 хладагент конденсируется и поступает в ресивер 8, из которого через патрубок 9 поступает в змеевик переохладителя 10, где переохлаждается за счет кипения переохлажденной сдросселированной части хладагента в дроссельном вентиле 12, а пары из межзмеевикового пространства через патрубок 11 выхода паров, эжектор 18, трубопровод 24 поступают в полость 23 всасывания высокой ступени, где в цилиндре 3 сжимаются и нагнетаются в конденсатор 7 вместе с парами из цилиндров 2. Охлажденная основная масса хладагента дросселируется в дроссельном вентиле 13 и поступает в испаритель 14, где хладагент кипит за счет снятия тепла от охлаждаемого объекта, а его пары отводятся

в полость всасывания цилиндров 2 и цикл замыкается. Пг-н этом соленоидные вентили 17 и 20 закрыты.

Режим 2. При работе холодильной машины в двухступенчатом цикле соленоидные вентили 17 и 20 открыты, а обратный клапан 15 закрыт. Пары хладагента из испарителя 14 поступают в полости всасывания цилиндров 2 низкой ступени, сжимаются в них и через полости 16 нагнетания низкой ступени, коллектор 6, соленоидный вентиль 17 поступают в приемную камеру 21 эжектора 18. Пары из межзмеевикового пространства переохладителя 10 также поступают в приемную камеру 21. Часть жидкого хладагента из ресивера 8 через патрубок 9, соленоидный вентиль 20 поступает в сопло 19 эжектора 18. Хладагент, расширяясь в сопле 19 от давления конденсации до давления несколько ниже промежуточного, приобретает высокую скорость. Струя эжектирует из приемной камеры 21 пары, поступившие из цилиндров 2 низкой ступени и из межзмеевикового пространства переохладителя 10, и поток направляется в камеру 26 смешения, где скорость выравнивается, а з.атем смешанный поток переходит в диффузор 22, в котором давление парожидкостной смеси повышается за счет термогидродинамического эффекта и преобразования кинетической энергии струи в потенциальную энергию, т.е. создается возможность значительно повысить давление всасывания высокой ступени по сравнению с промежуточным. Пар повышенного давления поступает через трубопровод 24 во всасывающую полость 23 высокой ступени. В цилиндре 3 пары хладагента сжимаются и нагнетаются в конденсатор 1. Далее работа цикла аналогична одноступенчатому.

Таким образом, при работе холодильной машины в двухступенчатом цикле создается возможность понизить отношение и разность давлений по ступеням за счет некоторого снижения давления нагнетания низкой ступени и значительного повышения давления в диффузоре эжектора, т.е. повысить давление всасывания ступени. Кроме этого, обеспечивается возможность понизить температуру переохлаждения основной массы хладагента, проходящего по змеевику

за счет кипения части хладагента в межзмеевиковом пространстве переохладителя при давлении несколько ниже промежуточного. В этих условиях можно значительно сократить энергетические потери, повысить КПД ступеней компрессора, а следовательно, и коэффициенты подачи компрессора. Все это повышает холодопроизводительность машины и выработку холода на киловатт затраченной энергии.

ДВУХСТУПЕНЧАТАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА, содержащая блоккартерный компрессор с цилиндрами низкого и высокого давления и перегородкой в одной из крышек блока цилиндров, коллектор, соединяющий линии нагнетания цилиндров низкого давления, в последнюю из которых включены конденсатор, ресивер с патрубком выхода хладагента, переохладитель с патрубком выхода паров хладагента, дроссельные вентили и испаритель, обратный клапан, установленный в полости нагнетания цилиндров низкого давления, и соленоидный вентиль, установленный на коллекторе, .отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, обратный клапан размешен в перегородке, а машина дополнительно содержит эжектор, сопло которого подключено посредством автономного соленоидного вентиля к патрубку выхода хладагента из ресивера, приемная камера соединена с патрубком выхода паров хладагенi та из переохладителя и с коллектором через установленный на последнем соленоидный венталь, а диффузор эжектора связан с полостью всасывания цилиндра высокого давления. J I/ 5 If. S 16 2 21 13 LU / I. оэ ел оо СП ел IS 222 1S 26 Л

Фланец

16