Система воздухоотделения холодильной машины Советский патент 1991 года по МПК F25B43/04 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для отделения неконденсирующихся газов холодильных установок.

Целью изобретения является повышение экономичности работы.

На фиг. 1 изображена схема системы воздухоотделения холодильной машины; на фиг. 2 - электрическая схема соединений приборов автоматики.

Система воздухоотделения (фиг.1) содержит трубопровод 1 жидкого аммиака, ресивер 2, парожидкостный трубопровод 3, перфорированный участок 4 дополнительного жидкостного трубопровода 5, регулирующий вентиль 6, верхнюю часть 7 парожидкостного трубопровода 3, трубопровод 8 подачи жидкого аммиака, соленоидный вентиль 9, терморегулирующий аммиачный вентиль 10, коническую крышку 11, теплообменник 12 с патрубками подвода жидкого хладагента и отвода паров, линию 13 отвода воздуха, соленоидный вентиль 14, термобаллон 15. термореле 16, патрубок 17 отвода паров аммиака, воздухоотделитель 18, поплавковое реле 19 уровня, дифференциальный датчик 20 давления, термобаллон 21 с хладагентом, патрубок 22 подвода парожидкостной смеси и воздуха из конденсатора.

Теплообменник 12 может быть любого вида: кожухотрубчатым, змеевиковым, пластинчатым. Воздухоотделитель 18 имеет большую свободу размещения над ресивером 2 по сравнению с известной системой. Поплавковый регулятор уровня установлен ниже торца верхней части 7 парожидкостного трубопровода 3. Импульсная трубка дифференциального датчика 20 давления соединена с паровоздушной полостью ресивера. Парожидкостный трубопровод 3 по переходному сечению в 5-10 раз превышает площадь проходного сечения трубопровода 8.

Термобаллон 21 является одним из сенсоров дифференциального датчика 20 давления. Термобаллон 21 комплектуется трубкой заполнения с зазорным вентилем 23 со штуцером и трубкой продувки с запорным вентилем 24, а также фланцем 25 для установки на ресивер или жидкостный трубопровод 1. Термобаллон 21 представляет собой сосуд с наклонной верхней стенкой. В верхней части баллона закрепляется нижний конец трубки 26 продувки. Через крышку термобаллона внутрь проходит трубка 27 заполнения. Конец трубки 27 установлен с зазором к дну баллона 21. Трубка 27 снабжена штуцером для датчика 20 и соединена с жидкостной полостью ресивера дополнительной трубкой 29 с регулирующим вентилем 28. Управляющие контакты 20/ дифференциального датчика 20 давления соединены последовательно с управляющими контактами 19 термореле 19 и соленоидом 9 соленоидного вентиля 9. Параллельно соленоиду 9 подключены последовательно соединенные соленоид 14 соленоидного вентиля 14 и управляющие контакты 16 термореле 16.

Термобаллон 21 обычно заряжается чистым хладагентом (аммиаком), однако бывают случаи заправки в систему аммиака с водой или абсорбции воды аммиаком из воздуха. В этом случае при обычной настройке дифференциального датчика 20 давления нвозможно удалить воздух из системы и напрасно тратится энергия из-за повышенной степени сжатия. Кроме того, воздух снижает эффективность работы конденсаторов. Эти недостатки устраняются заправкой баллона 21 жидким аммиаком из трубопровода 1 с помощью трубки 29. В этом случае датчик 20 измеряет избыточное давление только за счет наличия воздуха

0 (неконденсирующихся газов).

Заправка баллона 21 производится в следующей последовательности. Открывают вентили 23 и 24 при закрытых вентилях на трубке 29. Аммиак сбрасывают в систему

5 аварийного Сброса аммиака и продувают при дросселировании до атмосферы и ниже

баллона 21 со сбросом паров аммиака в атмосферу или в линию всасывания до начала выхода жидкого аммиака из трубки 26. После заполнения жидкостью закрывают вентили 23 и 24 на линии 29. Затем открывают вентиль 24 и дозированно сбрасывают жидкую фазу так, чтобы жидкость занимала 80% объема баллона 21. Момент окончания сброса определяется моментом достижения стабильной разности давлений жидкой среды термобаллона и паровой среды ресивера (или на основе практического опыта зарядки).

Продувка баллона 21 и его устройство позволяют избавиться от неконденсирующихся газов внутри самого баллона 21 и трубок 26 и 27 (в том числе и от растворенных газов в жидком хладагенте). Рекомендуемая заправка баллона 21 позволяет устранить влияние на настройку датчика 20 как воды, так и масла, что в результате приводит к упрощению обслуживания и повышению экономичности работы.

Система работает следующим образом.

Сначала устанавливают минимальную разность давлений Д Р0 по датчику 20 и минимальную температуру воздуха по термореле 16 и включают электропитание на приборы регулирования. Если измеренное Р больше А Р , то контакт 20 замкнут. Если уровень жидкости ниже реле 19 уровня, то контакт 19 замкнут. В этом случае соленоид 9 открывает вентиль 9 и в теплообменник 12 подается аммиак для его охлаждения.

Режим I, Режим низкотемпературной конденсации.

Вентиль 6 полностью открыт. На холодной поверхности теплообменника 12 конденсируются пары аммиака, конденсат стекает в нижнюю часть полости воздухоотделителя 18 и далее по жидкостному трубопроводу 5 в парожидкостный трубопровод 3 в нижнюю его часть, где разбрызгивается и охлаждает текущую навстречу паровоздушную смесь, обогащая ее воздухом. Смесь под действием перепада давлений движется внутрь воздухоотделителя, где из нее конденсируется аммиак. Воздух накапливается в верхней части полости воздухоотделителя 18 и охлаждается теплообменником 12. Если температура воздуха становится ниже установленной по термореле, то открывается соленоидный вентиль 14 и воздух по линии 13 выпускается в емкость с водой. При поступлении новой порции паровоздушной смеси температура баллона 15 повышается, по сигналу термореле закрывается вентиль 14. Выпуск воздуха производится циклично до достижения

измеряемым Р значения наибольшего допустимого. Тогда размыкается контакт20 и закрываются вентили 9 и 14. После этого

0 воздухоотделитель продолжает работать, но уже в основном как часть поверхности конденсации (от холода Окружающей среды). При этом воздух собирается в верхней части полости воздухоотделителя, произво5 дительность наибольшая.

Время работы воздухоотделителя с использованием холода окружающей среды может быть увеличено, а следовательно, увеличена энергетическая эффективность работы системы путем регулирования стока жидкого аммиака с помощью регулирующего вентиля 6.

Режим II. Режим среднетемпературной конденсации.

0 При малых долях воздуха в паровоздушной смеси конденсируется эммиак при температуре его кипения в теплообменнике 12 (на уровне -30...-40°С). При этом конденсируется он в больших количествах, на

5 что тратится низкотемпературный холод ( Д Ро2 среднее допустимое). Прикрывая вентиль 6, повышается уровень жидкого аммиака в нижней части полости воздухоотделителя 18 до разрыва контактов 19

0 поплавкового реле 19 уровня. Тогда закрывается вентиль 9. За счет использования теплоемкости конструкции продолжается конденсация паров аммиака, который стекает по трубопроводу 5 в большем количест5 ве, чем образуется его при конденсации. Тогда уровень жидкости снижается, замыкаются контакты 19 (фиг.2) и теплообменник охлаждает воздух. При температуре воздуха ниже заданной открывается соленоидный

0 вентиль 14 по сигналу термореле 16 и производится выпуск воздуха. Избыточное количество жидкого аммиака в этом случае можут слиться через парожидкостный тру-, бопровод 3. Экономичность повышается за

5 счет повышения средней температуры конденсации аммиака. Циклично подается аммиак в теплообменник 12 и циклично выпускается воздух. Производительность средняя.

0Режим III. Режим высокотемпературный конденсации, Д Р0 -наименьшее допустимое.

Прикрывая вентиль 6 еще больше, уменьшают сток жидкого аммиака по тру5 бопроводу 5. Тогда жидкий аммиак течет как по трубопроводу 5, так и по трубопроводу 3. При этом реле уровня поддерживает выключенное состояние контактов 19. В этом случае время конденсации аммиака за счет холода окружающей среды увеличивается.

Увеличивается средняя температура конденсации, а следовательно, и экономичность. После заполнения воздухом полости воздухоотделителя количество образующегося конденсата уменьшается и становится меньше количества конденсата, стекающего по трубопроводу 5. Уровень снижается. Замыкаются контакты 19 начинается подача аммиака через вентиль 9, температура воздуха снижается, производится его выпуск через вентиль 14. При поступлении новой порции смеси реле 19 и 16 срабатывают, прекращаются подача аммиака через вентиль 9 и выпуск воздуха по линии 13 в сосуд с водой.

Таким образом, за счет устройства блока дифференциального датчика давления с термобаллоном увеличивается экономичность работы холодильной машины по сравнению с известной системой. За счет отличительных признаков по воздухоотделителю и системе трубопроводов связи с ресивером обеспечивается работа с настраиваемой степенью экономичности работы как системы отделения воздуха, так и холодильной системы в целом.

Экономический эффект складывается за счет более быстрого удаления воздуха из системы холодильной машины (снижаются расходы электроэнергии от снижения времени работы при повышенных степенях сжатия) до малого его содержания и увеличения глубины очистки при экономичной работе системы воздухоотделителя (снижается степень сжатия, а следовательно, и расход электроэнергии).

Формула изобретения

Система воздухоотделения холодильной машины, содержащая воздухоотделитель с линией отвода воздуха и парожидкост- ным трубопроводом, соединяющим его паровоздушную полость с паровоздушной полостью ресивера, и размещенный внутри

теплообменник с патрубками подвода жидкого хладагента и отвода паров, термореле с термобаллоном, установленным в верхней части полости воздухоотделителя, дифференциальный датчик давления с термобаллоном, размещенным с помощью трубки заполнения в жидкостной части полости ресивера, и импульсной трубкой для отбора давления паровоздушной смеси, поплавковое реле уровня, а также соленоидные вентили на линии отвода воздуха в патрубке подвода жидкого хладагента, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности работы, она снабжена дополнительным трубопроводом с размещенным на нем регулирующим вентилем и дополнительной трубкой с регулирующим и запорным вентилем и трубкой продувки с запорным вентилем, а также конической

крышкой, поплавковое реле уровня соединено трубопроводами с верхней и нижней частями паровоздушной полости воздухоотделителя, трубопровод верхней частью введен внутрь паровоздушной полости

воздухоотделителя выше поплавкового реле уровня и с зазором к стенкам воздухоотделителя, а над трубопроводом с зазором установлена коническая крышка, один конец дополнительного трубопровода

соединен с нижней частью полости воздухоотделителя, а другой выполнен с перфорациями и размещен внутри нижней части трубопровода, а термобаллон дифференциального датчика давления выполнен с наклонной верхней стенкой, к верхней части которой подключена трубка продувки с запорными вентилями, а трубка заполнения с одной стороны пропущена внутрь термобаллона и установлена с зазором к его дну,

а в другой части снабжена штуцером с запорным вентилем и через дополнительную трубку соединена с жидкостной полостью ресивера.

22QB rf

Изобретение относится к холодильной технике и может применяться во всех отраслях народного хозяйства, где вырабатывается холод с помощью холодильных машин,Цель изобретения - повышение экономичности работы системы воздухоотделителя холодильной машины. Система снабжена дополнительным жидкостным трубопроводом 5 с размещенным на нем регулирующим вентилем 6, дополнительной трубкой 29 с регулирующим и запорным вентилями и трубкой продувки с запорным вентилем, а также конической крышкой 11. Поплавковое реле 19 уровня соединено трубопроводами с верхней и нижней частями паровоздушной полоСти воздухоотделителя 18. Трубопровод верхней частью введен внутрь паровоздушной полости воздухоотделителя выше поплавкового реле 19 уровня и с зазором к стенкам воздухоотделителя 18, а над трубопроводом с зазором установлена коническая крышка 11. Один конец дополнительного трубопровода 5 соединен с нижней частью полости воздухоот mf Ј

19

1H1

Фиг. 2