Каскадная холодильная установка Советский патент 1974 года по МПК F25B7/00 

1

Изобретение относится к холодильной технике.

Известны каскадные холодильные установки с компрессионной холодильной машиной в каждом каскаде, имеющие блок управления и датчики давления, установленные на линии нагнетания компрессоров, предназначенные для получения низких температур в замкнутых стационарных камерах и циркуляционных контурах, размещаемых в лабораторных и технологических помещениях с нормальной окружающей температурой.

Целью изобретения является расщирение диапазона рабочих температур.

Это достигается тем, что в предложенной установке к испарителю нижнего каскада подключен замкнутый циркуляционный контур низкотемпературного холодоносителя с насосом, имеющим электронный блок управления, электрически связанный с датчиками давления на линии нагнетания компрессора нижнего каскада для включения (выключения) насоса при достижении заданного давления и через сигнализатор - с датчиками температуры, размещенными на линии подачи холодоносителя, и с соленоидными клапанами, один из которых помещен на той же линии, а второй - на обводной магистрали, сообщающей линию подачи с линией слива холодоносителя. На линии нагнетания компрессора нижнего каскада могут быть установлены дополнительные датчики давления, соединенные через блок управления мащины верхнего каскада с компрессором этого каскада. Иа чертеже схематично изображена предложенная установка.

Каскадная холодильная установка содержит компрессионную холодильную машину в каждом каскаде; верхний каскад работает на

фреоне-142, а нижний - на фреоне-12.

Машина верхнего каскада содержит компрессор 1, охлаждаемый воздухом конденсатор 2 с вентилятором 3, ресивер 4, испарительконденсатор 5, блок 6 управления, электрически связанный с датчиками 7, 8 давления, на линии нагнетания компрессора для включения (выключения) вентилятора при достижении заданного давления, и блока 9 управления.

Мащина нижнего каскада содержит компрессор 10, ресивер 11, испаритель 12, датчики 13-16 давления на линии нагнетания компрессора и дополнительные датчики 17 и 18 давления, один из которых помещен на той

же линии, а второй - на линии всасывания компрессора, соединенные через блок 19 управления машины нижнего каскада с компрессором этого каскада. К испарителю 12 подключен замкнутый циркуляционный контур

низкотемпературного холодоносителя, спабженный баком 20, насосом 21 с электронным олоком 2Z уаравления. Ьлок 2 электрически с датчиками ID, ID давления на линии нагнетании компрессора нижнего каскада для ы лючення i,выключения) насоса нри достижении заданного давления, и через сигнализашр 2о - с датчиками 2,, 25 температуры, размещенными на линии подачи холодоносителя, и соленоидными клананами 2t), 2/ (один из которых размещен на той же линии, а другой - на ооводной магистрали, сообщающей линию нодачи с линией слива холодоносителя), которые ирисоединены с помощью обратных клананов 2Ь, 2У к потребителю 5U. лчогда пуск установки осуществляется при низкой температуре до минус 50 С) давление фреона мало, ilo сигналу датчика 1о давления на линии нагнетания компрессора 10 нижнего каскада электронный блок 22 управления включает насос 21, которвш качает холодоноситель из бака 2U в испаритель 12 через открытый сигнализатором 25 по сигналу датчика 24 температуры соленоидный клапан 27 обводной магистрали между линией нодачи и потребитель слива холодоносителя, минуя 30,-в бак 20. Нсли температура холодоносителя соответствует заданной, сигнализатор 23 по сигналу датчика 25 температуры закрывает соленоидный клапан 27 обводной магистрали и открывает соленоидный клапан 26 линии подачи, и холодоноситель через обратный клапан 28 поступает в потребитель 30, откуда, отобрав тепло через обратный клапан 29 и бак 20,- в испаритель 12. При достижении заданного давления фреона-12 в испарителе 12 за счет тепла отбираемого у холодоносителя блок 19 управления, получив сигнал от дополнительного датчика 1й, включает компрессор 10 нижнего каскада, который из испарителя 12 отсасывает, сжимает и нагнетает фреон-12 в испарительконденсатор 5, где, отдав тепло фреону-142, конденсируется и стекает в ресивер И, откуда снова поступает в испаритель 12 для охлаждения холодоносителя. Когда давление фреона-12 в испарителе-конденсаторе 5 достигнет заданного, блок 9 управления по сигналу датчика 13 давления на линии нагнетания компрессора 10 нижнего каскада включит компрессор 1 верхнего каскада, который начнет из испарителя-конденсатора 5 отсасывать, сжимать и нагнетать фреон-142 в конденсатор 2, где, отдав тепло воздуху охлаждаемомувентилятором 3, конденсируется и стекает в ресивер 4, откуда снова поступает в испаритель-конденсатор 5, для охлаждения фреона-12. Вентилятор 3 включается (выключается) по достижении заданного давления блоком 6 управления по сигналам датчиков 7 и 8 давления. С уменьшением тепла, поступающего с холодоносителем от потребителя 30, давление фреона-12 в испарителе 12 и испарителе-конденсаторе 5 снижается до заданного. По сигналу дополнительного датчика 18 давления блок 1У управления выключает компрессор 1и нижнего каскада, а датчик 14 давления выдает сигнал блоку 9 управления, который выключает компрессор 1 верхнего каскада. Холодоноситель продолжает циркулировать в контуре, так как сигнализатор олокирует сигнал датчика 16 давления в электронном блоке 22 управления, и он не может выключить насос 21. Когда температура холодоносителя снижается до заданной, сигнализатор 23 снимает блокировку, и электронный блок 22 управления, имея сигнал датчика 16 давления, выключает насос 21. По сигналу датчика 24 температуры сигнализатор 23 закрывает соленоидный клапан 26 линии подачи и открывает соленоидный клапан 27 обводной магистрали. После этого установка готова к повторному пуску. Когда пуск установки осуществляется при высокой окружающей температуре (до плюс 50 С) давление фреона велико. Ilo сигналу датчика 13 давления на линии нагнетания компрессора 10 нижнего каскада блок 9 управления включает компрессор 1 верхнего каскада, который из испарителя-конденсатора 5 отсасывает, сжимает и нагнетает фреон142 в конденсатор 2, где, отдав тепло воздуху. охлаждаемому вентилятором 3, конденсируется и стекает в ресивер 4, откуда снова поступает в испаритель-конденсатор 5 для охлаждения фреона-12. При достижении заданного давления фреона-12 в испарителе-конденсаторе 5 дополнительный датчик 17 давления выдает сигнал блоку 19 управления, который включает компрессор 10 нижнего каскада. Последний из испарителя 12 отсасывает, сжимает и нагнетает фреон-12 в испаритель-конденсатор 5, где, отдав тепло фреону-142, конденсируется и стекает в ресивер 11, откуда снова поступает в испаритель 12 для охлаждения холодоносителя. Датчик 15 давления на линии нагнетания компрессора 10 нижнего каскада выдает сигнал электронному блоку 22 управления, который включает насос 21 и холодоноситель из бака 20 циркулирует через испаритель 12, отдавая тепло фреону-12, соленоидный клапан 27 обводной магистрали, открытый сигнализатором 23 по сигналу датчика температуры 24, и бак 20 до тех пор пока его температура не достигнет заданной. Когда температура холодоносителя достигает заданой датчик 25 температуры закрывает соленоидный клапан 27 обводной магистрали и открывает соленоидный клапан 26 линии подачи, и холодоноситель через обратный клапан 28 поступает в потребитель 30, откуда, отобрав тепло, через обратный клапан 29 сливается в бак 20. С уменьшением тепла, поступающего с холодоносителем от потребителя 30, давление фреона-12 в испарителе 12 и испарителе-конденсаторе 5 снижается до заданного. По сигналу дополнительного датчика 18 давления блок 19 управления выключает компрессор 10 нижнего каскада, а датчик 14 давления выдает сигнал блоку 9 управления, который выключает компрессор 1 верхнего каскада. Холодоноситель продолжает циркулировать в контуре, так как сигнализатор 23 блокирует сигнал датчика 16 давления в электронном блоке 22 управления, и он не может выключить насос 21.

Когда температура холодоносителя снижается до заданной, сигнализатор 23 снимает блокировку и электронный блок 22 управления, имея сигнал датчика 16 давления, выключает насос 21.

По сигналу датчика температуры 24 сигнализатор 23 закрывает соленоидный клапан 26 линии подачи и открывает соленоидный клапан 27 обводной магистрали.

После этого установка готова к повторному пуску.

Предмет изобретения

1. Каскадная холодильная установка с компрессионной холодильной машиной в каждом

каскаде, имеюш,ей блок управления и датчики давления, установленные на линии нагнетания компрессора, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих температур, к испарителю нижнего каскада подключен замкнутый циркуляционный контур низкотемпературного холодоносителя с насосом, имеющим электронный блок управления, электрически связанный с датчиками

давления на линии нагнетания компрессора нижнего каскада для включения (выключения) насоса при достижении заданного давления и через сигнализатор - с датчиками температуры, размещенными на линии подачи

холодоносителя, и с соленоидными клапанами, один из которых помещен на той же линии, а другой - на обводной магистрали, сообщающей линию подачи с линией слива холодоносителя.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на линии нагнетания компрессора нижнего каскада установлены дополнительные датчики давления, соединенные через блок управления машины верхнего каскада с

компрессором этого каскада.