Способ централизованного холодоснабжения предприятия Советский патент 1988 года по МПК F25B5/00 

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к способам

холодоснабжения предприятий с помощь холодильных установок.

Цель изобретения - снижение экс- плуатационных затрат на производство холода и расширение функциональных возможностей.

. На чертеже представлена схема хо- лодильной установки.

Холодильная установка состоит из двух параллельно работающих основных контуров, каждый из которых содержит компрессор 1, нагнетательньй трубо- провод 2 с конденсатором 3, ресивер ft, подключенный через теплообменньй аппарат 5 и дросселирующий вентиль 6 х испарителю-конденсатору 7, который соединен паровым трубопроводом 8,с ломпрессором 1. На чертеже один ос- ювной контур показан полностью, а :}о втором - только теплообменный ап- 1|арат 5, дросселирующий вентиль 6 и испаритель-конденсатор-/.

Вторичный контур предназначен для Централизованного холодоснабжения |)азличных предприятий. На чертеже УСЛОВНО показаны два таких предприятия (обведены пунктирными линиями), дно из которых имеет два потребител Холода с различными температурами |1)хлаждения, например -10 и -30-40 С i второе - один потребитель холода ф температурой охлаждения, например . Вторичньй контур включает испаритель-конденсатор 7, подключенный 1 нижней части сливным трубопроводом 9 к контрольному сосуду 10, который снизу подключен к насосу 11, фоединенному напорным трубопроводом 12 через теплообменник 13 и теплооб- ненньй аппарат 5 с линейным ресиве-. ром 14. Линейный ресивер 14 в нижней Части соединен магистральным жидкост ным трубопроводом 15, который подключен к потребителям холода через теплобменники-рекуператоры 16, дроссели- 1;)ующие вентили 17 и отделители 18 жидкости. Отделители 18 жидкости в нижней части соединены с соответст-. Кующими испарителями 19 потребителей холода, а в верхней - с газопроводами 20. На предприятии с двумя потребителями холода линия подачи испарителя 19 низкотемпературного потребителя снабжена дополнительным дросселрующим вентилем 21 и вторым отделителем 22 жидкости. При этом отдели

0

5 0 5

0 Q 0

5

тель 18 жидкости соединен трубопроводом 23 с газопроводом 20 более высокотемпературного потребителя. Теплообменник-рекуператор 16 более высоко- температурного потребителя подключен к магистральному газовому трубопроводу 24, который соединен через теплообменник 13 с испарителем-конденсатором 7. Теплообменник-рекуператор 16 низкотемпературного потребителя подключен к магистральному газовому трубопроводу 25, соединенному через теплообменник 13 с испарителем-конденсатором 7 второго основного контура, жидкий хладагент из которого течет по аналогичным трубопроводам, аппаратам и перекачивается насосами так же, как и в первом основном контуре.

На предприятии, размещенном на большом расстоянии от централизованной компрессорной, теплообменник-рекуператор 16 может быть подкпюнен трубопроводом 26 к бустер-компрессору 27, который в свою очередь через переохладитель 28 подключен к магистральному газовому трубопроводу 24.

В качестве промежуточного хладг агента во вторичном контуре используется углекислый газ (углекислота).

Отвод жидкой и газообразной углекислоты из магистральных трубопроводов 15, 24, 25 для нужд предприятий, а также подключение этих трубопроводов ко второй централизованной компрессорной условно не показано.

Углекислотная компрессорная 29 подключена трубопроводом 30 к газовому трубопроводу 24.

Контрольный сосуд 10 соединен переливным трубопроводом 31 с ресивером 32, подключенным через нарос 33 к напорному трубопроводу 12,. который соединен с контрольным сосудом 10 через соленоидньй вентиль 34 и трубопровод 35.

Линейный ресивер 14 соединен снизу сливным трубопроводом 36 через соленоидньй вентиль 37 с емкостями резервуарного парка 38, подключенными через насос 39, соленоидные вентили 40 и 41 и жидкостные трубопроводы 42 с ресиверами 32 обоих контуров циркуляции промежуточного хладагента.

Контрольные сосуды 10, ресиверы 32 и линейный ресивер 14 оборудованы приборами 43 и 44 контроля уровней жидкости верхнего и нижнего. Линейный

1395910

ресивер 14 содержит еще прибор 45 Слив жидкой углекислоты из тепло- контроля рабочего уровня. Контроль обменного аппарата 5 осуществляется уровня в отделителях 18 жидкости ив в линейный ресивер 14, из которого испарителях 19 условно не показан. по магистральному жидкостному трубоХолодильная установка при реализа- проводу 15 осуществляется раздача по ции предложенного способа работает предприятиям. Раздача по потребите- следующим образом.лям осуществляется через теплообменИз испарителя-конденсатора .7 хлад- ники-рекуператоры 16, в каждом из ко- агент основного контура по паровому ю торых имеет место переохлаждение жид- трубопроводу 8 отсасывается компрес - кого вторичного хладагента, а затем сором 1, сжимается в нем по нагнета- через дросселирующие вентили 17 он тельному трубопроводу 2 подается на поступает в отделители 18 жидкости, сжижение в конденсатор 3, из которого а из последних его жидкая часть по- в жидком виде-стекает в ресивер 4. 15 ступает в испарители 19, а газ отво- Жидкий хладагент из ресивера 4, имею- дится в газопровод 20, соединяющий ис- щий температуру, равную температуре парители с теплообменниками-рекупера- конденсации, подается на переохлаж- торами 16. В процессе рекуперации про- дение в теплообменньй аппарат 5, а за- тивотоком с жидким вторичным хлад- тем через дросселирующий вентиль 6 го агентом его газ низкого давления пе- в испаритель-конденсатор 7.регревают до температуры на 3-5 С ниже температуры поступающей втеплоИспарение хладагента в испарителе- обменники-рекуператоры 16 его жидкой конденсаторе 7 осуществляется в ре- . Перегрев газа с высокой сте- зультате теплообмена с промежуточным 25 пенью рекуперации возможен ввиду хладагентом (углекислотой) , циркули- „ теплоемкости его в соответствии рующим во вторичном контуре. При этом .. фактором, углекислота конденсируется и по слив- .ияющим на процесс теплообмена,

ному трубопроводу 9 отсекает в конт„ .7ч является равенство высоких потоков

рольный сосуд 10, из которого избы-

j M , н30 газа и жидкости, теплообменивающихся

точное количество жидкости по пере.в процессе рекуперации, что достигаливному трубопроводу 31 сливается в

„;, - -.- ется поддерживанием постоянного уронресивер 32, расположенный ниже, а

. , ня вторичного хладагента в отделитеостальная часть жидкости насосом 11 .„

„лях 18 жидкости.

по напорному трубопроводу 12 подается „, .

,ос В результате эффективного теплочерез теплообменник 13 В Теплообмен- ,-,.

„ обмена в теплообменниках-рекуператоныи аппарат 5.ic

pax 16 магистральные газовые трубопроЖидкая углекислота в испарителе- воды 24 и 25, по которым транспорти- конденсаторе 7 и в контрольном сосу- руется газ при давлении кипения в ис- де 10 находится под давлением, соот- 40 парителях 19, изоляции снаружи не ветствующим температуре испарения подлежат.

хладагента основного контура. Насос 1 1 Перегретый до температуры окружаю- доводит давление жидкости до давления, щей среды газ подают в теплообменни- соответствующего температуре окружаю- ки 13 для охлаждения за счет подогре- щей среды, например атмосферного воз- 45 жидкого хладагента, температура духа, для чего жидкая углекислота которого соответствует температуре последовательно нагревается в тепло- испарения-конденсации, а затем подают -обменнике 13 и в теплообменном аппара- в испаритель-конденсатор 7 для ожи- те 5. После тештообмённого аппарата 5 жения.

не только давление, но и температура 50 Работа низкотемпературного потре- жидкой углекислоты соответствует тем- бителя предусматривает отвод газа по- пературе окружающей среды. При этом еле первого отделителя 18 жидкости температура жидкого хладагента ос- в газовый контур более высокотемпера- новного контура, поступающего на пе- турной установки по трубопроводу 23, реохлаждение, выше температуры окру- 55 самым представляется возможным жающей среды на 6-8 С, что позволяет , несколько удешевить стоимость низко- в процессе теплообмена довести темпе- температурного холода. ратуру вторичного хладагента до тем- Жидкий, хладагент из отделителя 18 пературы окружающей среды.жидкости повторно дросселируют в дрос513959106

бельмом вентиле 21 с подачей газе- по переливному трубопроводу 31 в ре- Жидкостной смеси в отделитель 22 жид- сивер 32. При верхнем уровне в реси- кости, откуда жидкость лоступает в ис- вере 32 включается насос 33, который Паритель 19, а газ отводят в газопро- подает жидкость в напорный трубопровод 20, подключеиньй через теплооб- вод 12. При достижении нижнего уровня пенник-рекуператор 16 в магистральный насос 33 отключается, газовый трубопровод 25. Газ низкого Для поддержания рабочего количест- ; авления, транспортируемый по магист- ва жидкого вторичного хладагента на р)альному трубопроводу 25, охлаждают ю стороне высокого давления контроль В| другом теплообменнике 13 и сжижают осуществляют по уровню жидкости в ли- ri испарителе-конденсаторе 7 основного нейном ресивере 14. При нижнем уровне контура.подачу жидкости на сторону высокого

Для уменьшения расхода труб и не- давления производят насосом 33 до до- талла давление жидкого хладагента 15 стижения рабочего уровня. При дости- обоих установок с различными темпера- женин верхнего уровня соленоидный вен- турами конденсации в испарителе-кон- тиль 37 открывается и избыточное ко- денсаторе 7 насосами 11 доводят до личество жидкого хладагента по слив- давления, соответствующего температу- ному трубопроводу 36 подается в емкос- ре окружающей среды, и подают после 20 резервуарного пар ка 38. смешения на очередной подогрев в теп- При низких уровнях жидкости в ли- лообменные аппараты 5.нейном ресивере 14 и в ресивере 32

Производство холода на втором пред- жидкий хладагент в последний подают приятии производят аналогично схеме, насосом 39 по трубопроводу 42 при от- о писанной для высокотемпературного 25 крытых вентилях 40 и 41 из емкостей пЬтребителя первого предприятия, од- резервуарного парка 38. нако отвод газа из теплообменника-ре- . При достижении верхнего уровня в куператора 16 осуществляют в бустер- одном из ресиверов 32 соответственно компрессор.27, поджимающий газ от дав- закрывается соленоидный вентиль 40 ления испарения до давления газа вы- 30 или 41, а при достижении его и во сокотемпературного потребителя при втором ресивере 32 насос 39 отключает- пЬследующем снятии перегрева в пере- « закрывается оставшийся открытым о сладителе 28 и подключении его к ма- соленоидньй вентиль на трубопрово- гИстральному газовому тоубопроводу 24.

Применение предложенной схемы про- 35 экономии электроэнергии изводства холода с применением бустер- Дозаправку вторичного контура осу- компрессора может быть экономически ществляют газообразной очищенной от обосновано при значительном удалении примесей углекислотой по трубопрово- огдельных потребителей холода от из углекислотной компрессор- централизованной компрессорной, когда 40 ° 29.

пртери в газопроводах велики, а даль- Предложенный способ позволяет не увеличение диаметра трубопрово- только снабжать холодом объекты да не является целесообразным. охлаждения в процессе циркуляции

Для создания нормальных условий хладагента, но также производить от- эксплуатации важным является поддер- 45 бор жидкой или газообразной углекис- жание баланса хладагента не только в доты из магистральных трубопроводов общем контуре, но также в отдельных 15, 24 и 25 при производственной неучастках,обходимости. Отбор жидкой углекислоПоддержание постоянного уровня жид- ты производят для выработки твердой кости в контрольном сосуде 10 обес- 50 углекислоты и обеспечения быстрого печивается путем возврата части жид- охлаждения или замораживания пищевых кости из напорного трубопровода 12 продуктов контактным методом. через соленоидный вентиль 34 и трубо- Отбор газообразной углекислоты П|ровод 35. Соленоидный вентиль откры- производят на предприятиях для ис- вается при нижнем уровне в контроль- 55 пользования углекислоты как инертной ном сосуде 10, а при верхнем уровне среды для рада технологических про- закрывается.цессов или в противопожарных целях.

При избыточном количестве жидкость Для уменьшения капитальных затрат, из контрольного сосуда 10 сливается повышения гибкости системы холодо19 С

BHlilinH Заказ 2483/39

Тираж 482 Подписное