Дроссельная холодильная установка Советский патент 1987 года по МПК F25B9/02 

Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно - к дроссельным криогенным состемам.

Цель изобретения - сокращение времени выхода установки на рабочий режим.

На чертеже показана схема дроссельной холодильной установки.

Дроссельная холодильная установка содержит KOMfipeccop 1 с линиями высокого 2 и низкого 3 давлений, микрохолодильник 4, включающий в себя линию 5 высокого давления теплообменника с дроссельным устройством 6 и сепаратор 7, иодключен- ный жидкостным пространством 8 через линию 9 к сборнику 10 высококипящих ком- KjHeHTOB. На линии 9 связи установлен унравляюнщй вентиль 11. Сборник 10 высококипящих компонентов герметично разделен ynpyroli перегородкой 12 на две полости: полость 13 заполнена высококипящими комп()нентами, а полость 14 подключена к линии 2 высокого давления компрессора 1 п связана через управляющий клапан 15 с .чинней 5 высокого давления тепло- обмепника. На выходе из микрохолодильника перед компрессором установлена емкость 16 низкого давления. Для включения (вык.1ючения) унравляюн1их вентиля 11 и к.1апана 15 предусмотрен блок 17 управления.

Установка работает следуюп1им образом.

В исходном состоянии управляющие вентиль 11 и клапан 15 закрыты, полость 13 :uinpaB,iena высококинящими компонентами смеси газо15, а остальная магистраль, соде р ж а щ а я р ежи м н ы и п и р к у л я 11 и о н н ы и контур усгаповкп, имеет оптимальный состав х,1адагента, соответствующий режимному составу, обеспечивак)Н1ему заданную темпе- ратурч о, 1аждепия.

Нрп пуске чстановки с включением ком- iijieccopa 1 через блок 17 управления от- к|1ьп ается унрав.пяющпй вентиль 1 1 и высоко- KHimnuie компоненты смеси, как Г10рп1нем, . 1кивак)тся из по. юсти 13 гибкой пере- городко11 12 за счет давления, создаваемого компрессором 1 в полости 14.

С ()ткр1)Ггием управляющего вентиля 1 1 высококипящпе компоненты заполняют сепаратор 7 п магистра,пь 5 высокого давления до запорного к, 1анана 15, одновременно др()ссе,1нрунсь в дроссельном устройстве 6. За счет новьппенпого дроссель-эффекта на- ча, 1ьного состава смеси, состоящего из высок()киняпи1х ком 1онентов, микрохоло- ди.1ьиик 4 6ijicrp() достигает промежуточной темперагуры охлаждения, близкой к температуре кипения дросселируемых компонентов.

11()п высокпх температурах окружающей среды, ха)актеризуюп1ихся более высокими тенлонрптоками к охлаждаемым об ьек- там, в момеггг пуска В)1сококипян1,ие компо- пенты в сбо|1нике И), как правило находятся в (()а1ном состоянии (пар жидкость)

при давлении более высоком, чем давление усреднения. Поэтому при пуске установки с открытием управляющего вентиля 11 па- рожидкостная смесь высококинящих компонентов поступает под давлением на дросселирование в устройство 6 гораздо раньще, чем компрессор создает необходимое давление в линии 2 и в полости 14, т.е. в это время сборник 10 и микрохолодильник 4 работают во взаимосвязи, как баллонная система, с выбросом «отработанного хладагента не в атмосферу, а в емкость 16 низкого давления.

За время охлаждения микрохолодильника до промежуточной температуры за счет

ВЫСОКОКИПЯН1ИХ компонентов из сборника 10 компрессор создает в линии 2 и камере 14 давление, равное рабочему, через блок 17 управления открывается управляющий клапан 15 и дальнейщее охлаждение микрохолодильника 4 происходит за счет дроссе,ти0 рования непрерывно изменяющегося по составу хладагента, подаваемого компрессором 1 в линию 5 высокого давления микрохолодильника 4 при максимальном давлении. Состав смеси изменяется от первона5 чального состава в полости 13 до состава, соответствующего заданной температуре охлаждения, за счет сепарации парожидкост- ной смеси в сепараторе 7 и отвода жидкой фазы высококипящих компонентов из жидкостного пространства 8 в полость 13

0 сборника 10 под воздействпем жесткости упругой перегородки 12.

Для обеспечения гарантированного отвода жидкой фазы из сепаратора 7 в полость 13 в процессе пуска необходимее чтобы жесткость гибкой перегородки превы5 тала гидравлическое сопротивление на прямом потоке теплообменника 5. Это условие обязательно следует учитывать при проектировании дроссельной холодильной установки. Объем сборника 10 рассчитан на обеспечение отбора такого количества высоко- кииящих компонентов, какое необходимо, чтобы смесь достигала рабочего состава, оптимального для поддержания необходимой температуры.

При достижении оптимального состава в

5 циркуляционном контуре управляющий вентиль 11 закрывается. Время достижения оптимального состава может быть определено экспериментально на предварительной стадии проектирования.

50

Формула изобретения

Дроссельная холодильная установка, работающая }ia многокомпонентном хладагенте, содержащая компрессор, линия высокого давления которого подключена к микрохоло дильнику, имеющему последовательно установленные теплообменник, низкотемпературный сепаратор, нодключенный к сборнику высококинящих компонентов через управ;1як 3 13393614

щий вентиль, и дроссельное устройство, аперегородко) на две по.юсти. одна ii.i котакже емкость низкого давления, связываю-торых заполнена высококинящими компоненшую микрохолодильник с всасывающей сто-тами. а другая соединена с .1инией Bi,ic()

РОНОЙ компрессора, отличающаяся тем, что,кого давления перед микр()о,и)ди,1ьник()м.

с целью сокращения времени выхода уста-5 причем перед последним на .1инии высокого

новки на режим, сборник высококипящихдавления дополнительно установлен свой

компонентов герметично разделен упругойуправляющий клапан.

H.ioopeieiine отиоситея к .(),1()ли,1ЬН()й ге.хнике. lie,ib и:(оГ)ретеииясокращение времени вы.чола установки на Н жнм. /1.1Я ( сборник ()кокинии1и комноиен гов /ЕЖК/ герметично ра1лелен упругой иерсто- ролко11 на ЛВС 11о,1ости 13 и 14, олпа и:( к()Т(.)|)ы. :(а11о,1нена ВКК, а .тругая сослинена с , 1инией 2 В1)1сок()го лав,тения перел микро- хо,1оди.1Ы1иком /ЛДХ/. Перел ААХ на /шнии высокого дав, 1е11ия лоно,нитс,1ьно станов- .1ен ciioii унравляюнии к,1анан /УК/ 15. В ис.холном состоянии N K 15 :и1крыт, гкк юсть 13 занрав,-1ена ВКК смеси га:1ов. При иуске установки ВКК смеси из 11о,к)сти 13 выталкиваются за счет лаЕ),-|ения, созлаваемого компрессором в исх юсти 14. При В1 1соки. т-ра.х окружаюикм срелы компрессор созда- ег иеоб.холимое лав,1ение в по,1ости 14. работает во взаимосвязи, как ба,1онная система, с выбросом отработанного лала1 ента не Ei атмос(|1ер, а в емкость низкою лав- ,1ения. За itpeMH о.х,1ажлсния ЛД.Х комп)есс()р с(.)злает в камере 14 лав,1енне, patsnoe рабочему. УК 15 открывается и лальнс11П1ее ох,1ажление .MX происхолит .ia счет лрос- се,1ирования непрерывно 11зменяк)иим()ся но cocTa sy .х. 1ала ента. (ociaii смеси изменяется от первоначально о состава и но,1ости 13 до cocTaiia, соотвегств юпимо заданно I-|le О.Х,. Пр ЛОСТИЖе 111И , состава в , контуре УК 15 (акр1)асгся. 1 i,. (С (Л со 00 ;о со Oi