Рефрижератор Советский патент 1986 года по МПК F25B19/00 B60P3/20 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно, к транспортным рефрижераторам с криогенными системами охлаждения, предназначенными для сохранения скоропортящихся продуктов при перевозке.

Цель изобретения - повышение холо- допроизводительности.

На фиг. 1 изображен предлагаемый рефри- жератор; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Рефрижератор содержит теплоизолированный кузов 1 с дверью 2, где размещен охлаждаемый продукт 3. Кузов 1 снабжен теплоизолированным испарительным трубопроводом 4 для частичного испарения хладагента, который сообщен с одной стороны через клапан 5 подачи хладагента с коллекторами 6, а с другой стороны - с криогенным сосудом 7, а также коробом, выполненным в виде закрепленных в верхней части к бортам теплоизолированного кузова 1 под коллекторами 6 двух лотков 8 закрытых с торцов (на чертеже не показано закрытие торцов), с разновысокими стенками. Высокая стенка 9 лотков 8 обращена вовнутрь кузова 1 и защищена тонким слоем теплоизолирующего материала, плохо смачивающегося водой, например, пенопластом. Низкая стенка 10 закреплена к бортам кузова 1, при этом часть пространства внутри лотков 8 ограничивается стенками кузова 1. Внутрь лотков 8 введены форсунки 11 коллекторов 6 для распыления хладагента. В стенках лотков 8 выполнены газовые каналы 12 и 13, чередующиеся по длине лотков 8 с форсунками 11. В высоких стенках лотков 8 каналы 12 направлены по углам к потолку кузова 1 в зону, расположенную, примерно, посредине между бортами кузова и датчиком 14 температуры, расположенным по оси кузова и связанным сигналопроводящими элементами с клапаном 5 подачи хладагента и регулятором 15 температуры. В низких стенках лотков 8 каналы 13 направлены вниз так, что выходящий из них газ омывает стенки кузова и продукт 3, примыкающий к ребрам 16 жесткости бортов. Проходные сечения каналов 12 и 13 выполнены в соот- ощении, например 4;1, что позволяет на- снимать теплоприток к продукту через огр ждение кузова и осуществлять контроль температуры только одним датчиком 14, так как в районе его установки при воздействии больщих масс пара, выходящего из каналов 12, температурные условия будут меняться быстрее, чем в районе бортов кузова.

Криогенный сосуд 7 снабжен трубопроводами 17 и 18 с вентилями, через которые осуществляется заполнение сосуда хладагентом и сброс пара, а также внешним испарителем 19, сообщенным с паровой частью сосуда и с нижней его частью через управляемый клапан 20. Клапан 20 связан сигналопроводящими средствами с датчиком 21, давления, смонтированным в одном корпусе с дренажным, например, пружинным клапаном, сбрасывающим в коллекторы 6 пар из сосуда в случае увеличения давления в нем выще заданного.

Рефрижератор работает следующим образом.

После заполнения сосуда 7 жидким хладагентом, например, жидким азотом, вентили на трубопроводах 17 и 18 закрываются. Давление в сосуде поддерживается

0 автоматически в заданном пределе, на который настроен датчик 21 давления, путем периодического открытия клапана 20 или дренажного клапана. После включения системы охлаждения в работу поддерживать давление в сосуде 7 будет также и испа5 рительный трубопровод 4.

Температура термостатирования продукта задается датчиком 14 температуры, после чего, если температура в кузове выще заданной, открывается клапан 5 подачи жидкости в испарительный трубопровод, где часть

0 жидкости (до 30% от объема) испаряется. Парожидкостная смесь через форсунки 11 распыляется внутрь лотков 8, в которых вследствие существенного теплопритока жидкость полностью испаряется и ее пары,

5 обладая малым теплосодержанием (примерно в два раза меньшим, чем теплота испарения жидкого азота), нагреваются, смывая стенки 9 и 10 лотков 8 и коллекторов 6. При достижении заданной температуры в районе датчика 14, которая устанавQ ливается на 2-3 град, ниже оптимальной температуры хранения продукта, клапан 5 закрывается. При этом в коллекторах бив испарительном трубопроводе 4 продолжает испаряться оставшийся там жидкий хладагент и в виде паров с малым массовым

расходом поступать через форсунки 11 в кузов 1 и в сосуд 7 соответственно, что снижает частоту срабатывания клапана 5 и клапана 20.

Использование испарительного трубопровода 4 при закрытом клапане 5 в

качестве устройства для поддержания давления в сосуде 7 является экономически выгодным, так как парообразование при этом ведется за счет тепла внутри кузова 1, а не внешнего, как это имеет место при работе испарителя 19. При поддер5 жании в кузове 1 плюсовых температур, при которых перевозятся чувствительные к подмораживанию продукты, включать в работу испаритель 19 нужно только для создания давления в сосуде, для подл.ержания же его достаточно производительности испа0 рительного трубопровода 4.

Вследствие разных проходных сечений газовых каналов 12 и 13 основная масса пара хладагента поступает в верхнюю часть кузова, в которой контролируется тепловой режим. Меньшая часть газообразного хлад- агента через каналы 13 направляется вниз, омывает борта кузова, снимает теплоприток через ограждение и препятствует локальным перегревам продукта.

Циркуляция внутрикузового газа создается конвекцией вследствие разности плотностей холодного газообразного хладагента, поступающего в кузов 1 по каналам 12, и нагретого газа в результате омывания продукта и охлаждения кузова.

При нарушении температурных условий в кузове 1 система автоматически увеличит

холодопроизводительность, несколько увеличив время нахождения клапана 5 в открытом положении. При этом исключается подмораживание продукта, так как лотки 8 в состоянии воспринять н испарить увеличенные по сравнению с режимом термо- статирования порции жидко1 о хладагента. В результате снижается инерционность системы.

1 6

Фиг.2