Установка для охлаждения камер хранения Советский патент 1987 года по МПК F25D13/00 F28C3/04 

Изобретение относите} к системам терморегулирования, а также к устройствам, аккумулирующим холод для поддержания низких, плюсовых по шка ле Цельсия, температур.

Цель изобретения - снижение энергозатрат.

На фиг,1 изображена установка для охлаждения камер хранения, общий вид на фиг,2 - узел 1 на фиг.1 (емкость для охлажде1шя хладоносителя, вид); на фиг.З - сечение А-А на фиг,2; на фиг,4 - узел II на фиг.2 (контур циркуляции хладагента).

Установка для охлаждения камер 1 хранения содержит контур циркуляции хладоносителя, например воды, включающий размещенный в камере 1 теплообменник 2, сообщенный трубопроводами 3 и 4 соответственно для нисходящего и восходящего потоков с емкостью 5 слоя охлаждения хладоносителя.

Емкость 5 -выполнена в виде цистер- 25 ках емкости 5 посредством втулок 18.

ны, которая расположена над поверхностью грунта и установлена на некотором расстоянии от камеры 1. Емкость 5 представляет собой сосуда Дьюара, т.е. имеет надежную теплоизоляцию, при этом выполнена она из низкотеплопроводного силового материала, например стеклопластика, Поверхность, на- ружт1х стекол 6 и 7 (,фиг.4) емкости 5 покрыта металлической, например, нержавеющей фольгой толщиной 0,1- 0,5 мм, причем наружные стенки 6 емкости 5 выполнены в виде вогнутых продольных ПО.ПОС 8 (фиг.З), а верши- 1-1ы 9 продольных полос 8 оперты на вертикальные ребра 10 внутренних стенок 7. Радиус R изгиба полос В или равен, или меньше радиуса R внутренних цилиндрических стенок. Такое конструктивное решение позволяет выполнить наружные стенки 6 меньшей толщины, так как при равномерно распределенном атмосферном давлении или других воздействий воздушного давлния oira практически будут испытывать только напряжения растяжения.

Емкость 5 соединена патрубком 11 (фиг,2) -с трубопроводом 3 нисходящего потока и патрубком 12 с трубопроводом 4 восходящего потока. В центре емкости 5 концентрично установлена труба 13,.заключенная в сосуд Дьюара 14 и соединенная с патрубком 12,

5

0

являющимся продолжением трубопровода 4 восходящего потока.

Сосуд Дьюара 14 с трубой 13 исключает теплообмен между теплым потоком восходящего хладоносителя ( воды) и охлаждающей жидкостью и создает надежную циркуляцию воды в емкости 5, т.е, обеспечивает поступление охлаждающей воды в ветвь нисходящего тру- . бопровода 3 заданных параметров.

Установка имеет контур циркуляции хладагента, подключенный к емкости 5 и предназначенный дпя охлаждения кладоносителя ( воды ), Этот контур содержит попарно соединенные гибкими горизонтальными трубками 15 в верхней и нижней зонах вертикальные силь- фоны 16 и 17, установленные соответственно внутр и емкости 5 и вне ее. В качестве хладагента в них использован керосин. Трубки 15 могут быть выполнены, например, в виде винтовых сильфонов и укреплены в боковых стен0

5С наружной стороны емкости 5 на трубках 15 установлены запорные клапаны 19 (например, пробковые краны), снабженные автоматическим приводом, связанным с программным устройством (не показано), Б сильфонах 16 и 17 размещены регуляторы потока хладагента, содержащие расположенные по оси сильфонов штоки 20 и 21 с коническими наконечниками 22 и 23. При этом шток 20 в наружном сильфоне 17 укреплен в верхней зоне последнего посредством гайки 24, с упором уста- .новленной в направляющих 25, а щток 0 21 во внутреннем сильфоне 16 укреплен в нижней зоне последнего посредством гайки 26, с упором установленной в направляющих 27, что обеспечивает возможность регулирования количества проходящего через Ьроссельные отверстия 28 и 29 хлад- гента. Оба щтока 20 и 21 снабжены уплотняющими сильфонами 30 и -31. Кроме того, внутри сильфонов 16 и 17 установлены направляющие ограничители 32 и 33, смонтированные на штоках 16 и 17 и служащие для исключения искривления сильфонов 16 и 17 при сжатии.,

Дроссельные отверстия 28 и 29 оснащены уплотнительными приспособлениями 34 и 35, например резиновыми, которые заш {щены фторопластовым покрытием. От атмосферных воздействий

5

0

5

10

15

25

регуляторы потока закрыты крышками 36 в виде винтового сильфона.

Для исключения воздействия на емкость 5 пря№1х солнечных лучей она защищена кольцевым кожухом 37 и зонтом 38.

Установка работает следуюищм образом.

Холодньп зимний (или ночной в другие времена года воздух, проходя между кожухом 37 и наружной стенкой емкости 5, омывает вертикальные силь- фоны 17, ох,лаждает находящийся внутри хладагент - керосин, который при этом перемещается вниз, и пройдя через дроссельное отверстие 28 и обойя конический наконечник 22, попадает в нижнюю горизонтальную трубку 15, где через сильфонны участок, запор- 2Q ный клапан 19 и сильфонный участок нагревается и попадает в вертикальный, сильфон 16,. из которого, отбирая тепло, пройдя дроссельное отверстие 29 и обойдя конический наконечник 23, проходит в верхнюю горизонтальную трубку 15 и через запорный клапан 19 попадает снова в сильфон 17, осуществляя постоянную циркуляцию.

Хладоноситель - вода, находящаяся, в емкости 5, гораздо теплее, чем зимий или ночной наружны воздух, поэтому, температура воды за счет отбора тепла из объема емкости 5 понижается. При этом в контуре циркуляции хладо- носителя вода опускается через патрубок I1 в трубопровод нисходящего потока, теплообменник 2 в камере 1 и возвращается в емкость 5, пройдя трубопровод А восходящего потока, патрубок 12 и трубу 13, помещенную в сосуд Дьюара. 14 и находящуюся в центре емкости 5, и поднимаясь, попадает на охлажденные сильфоны 16.

Таким образом, обеспечивается отвод тепла из камеры 1 путем организованной циркуляции.

Благодаря тому, что емкость 5 теплоизолирована, охлаждение воды в ней может осуществляться до .

Контур циркуляции.хладагента моет работать самостоятельно в автоматическом режиме. Так, при охлаждении хладагента в наружном сильфоне 17 хладагент, находящийся в нем, сжимается, также сжимается и сильфон 17, закрывая дроссельное отверстие 28 наконечником 22 штока 20, а нахоящийся в более теплом хладоносителе30

35

40

50

„

55

10

15

25

2Q

59604

воде

сильфон 16 с находящимся в нем теплоносителем расширяется и открывает отверстие 29.

Таким образом, при выравнивании температуры между наружным воздухом и хладоносителем ( водой ) может быть достигнуто полное отключение контура циркуляции хл-адагента за счет того, что наконечники 22 и 23 штоков могут вплотную подойти к дроссельным отверстиям 28 и 29, а резиновые уплотнители 34 и 35, покрытые фторопластом, обеспечивают надежную герметизацию .

При расширении и сжатии сильфонов

16и 17 перекосы компенсируются силь- фонами трубок 15, позволяя исключить перекос и заклинивание сильфонов 16

и I7 на штоках 20 и 21. При перемещении щтоков 20 и 21 в ашьфонах 16 и

17последние гарантированы от перекосов благодаря наличию направляющих ограничителей 32 и 33, которые обеспечивают возможность проскальзывания гофров сильфона относительно штоков без перекоса.

Настройка на режим контура циркуляции хладагента осуществляется вра- 30 щением гаек 24 и 26 и перемеще шем штоков 20 и 21 вдоль своих осей, так как гайки находятся между упорами.

Герметизация штоков 20 и 2 осуществляется сильфонами 30 и 3.

Таким образом, предлагаемая установка может работать в автоматическом режиме на охлаждение сооружения, а при необходимости может быть отключена запорными клапанами 19, что обеспечивает требуемый режим работы системы. В этом случае охлаждение происходит за счет аккумуляции холода в воде емкости 5,

Предлагаемая установка при кругло35

40

годичном терморегулировании температуры в камере 1 не требует затрат электроэнергии.

Формула изобретения 1. Установка для охлаждения камер хранения, содержащая контур циркуляции хладоносителя, включающий размещенный в камере трубчатый теплообменник, сообщенный трубопроводами с емкостью для охлаждения хладоноси- , и подключенный к емкости контур циркуляции хладагента, о т л и - ч а ю щ а.я с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, контур циркуляции хладагента содержит попарно

51359604

сое.гмненные ги.бкими горизонтальными

трубками и верхней и нижней зонах вертикальные сильфоны, заполненнь е KepoctiHOM, устаногшенные на боковой стенке еьжости, при этом одни сильфов расположен внутри емкости, а- /другой - вне ее и в горизонтал1лньк трубках установлены запорные клапаны, а в сильфонах размещены регуляторы потока хладагента..

6

2. Установка по пЛ, о т л и - ч а ю Е а я с я тем, что регулято- рь потока хладагента включают штоки с коническими наконечниками, уста- ноетшнные по оси сильфонов с возможностью перекрывания дроссельных отверстий, при этом шток в наружном сильфоне одним концом укреплен в верхней зоне а во внутреннем сильфоне - в нижней его зоне.

фие.5

Изобретение относится к области охлаждения и поддержания температур в камере хранения. Целью изобретения является снижение энергозатрат. Холодный воздух омывает вертикальные сильфоны 17 контура диркуляции хладагента и охлаждает находящейся внутри хладагент (керосин), который дир-.22 кулируя через нижнюю горизонтальную трубку 15, расположенный в емкости (Е) 5 сильфон (с) 16 и верхикхо горизонтальную трубку 15, попадает снова в С 17, Нри этом охлаждается хладоноситель (вода) в Е 5. Охлажденная вода опускается через нисходящий трубопровод в теплообменник, находящийся в камере и возвращается в Е 5, пройдя трубопровод восходящего JIOTO- ка. Контур циркуляции хладагента может работать в автоматическом режиме в зависимости от температур .нар жно- го воздуха и воды в Е 5 за счет перекрывания дроссельных отверстий 28 и 29 коническими тгаконечниками 22, 23 штоков, располо генных в С 16 и 17, при сжатии или ъастяжении послед- ф-лы, 4 кл. ID Сл о: о 4 Фаг 4