Транспортный рефрижератор Советский патент 1981 года по МПК B60P3/20 F25B17/00 

(54) ТРАНСПОРТНЫЙ РЕФРИЖЕРАТОР

I

Изобретение относится к транспортным средствам для перевозки специальных грузов, в частности к транспортным средствам для перевозки охлажденных грузов (рефрижераторам) , а также к устройствам с применением сжиженных газов, и может быть использовано для перевозки скоропортящихся пищевых продуктов.

ИзвеЛен рефрижератор для перевозки скоропортящихся продуктов, содержащий теплоизолированный кузов, оборудованный холодильной системой, работающей на сжижешом газе И.

Недостатком этого рефрижератора является низкая точность поддержания заданной температуры на некоторых режимах работы, что не позволяет обеспечить оптимальные условия хранения продукта.

Наиболее близким к изобретению ио технической сущности и достигаемому результату является транспортный рефрижератор, содержащий теплоизолированный кузов с размещенной внутри него распыляющей форсункой, оборудованный холодильной системой, включшощей сосуд для сжиженного газа, внутри которого в части, заполняемой сжиженным газом, установлен нагреватель, основной трубопровод для подаш сжижегаюго газа к распыляющей форсунке и управляемый кЛапан, сообщенный с паровым объемом сосуда для сжиженного газа 2).

Недостатком этого рефрижератора является то, что необходимый в данный момент хранения (термостатирования) продукта расход

0 хладагента, например жидкого азота, через форсунку обеспечивается изменением давления в сосуде путем регулирования мощности нагревателя, расположенного в жидком азоте: Заданная температура газового потока, зависяsщая от расхода хладагента, например, когда мощность нагревателя отлична от нуля (мощность измеияется от О до 100%), поддерживается системой охлаждения с высокой точностью. Однако колебания температуры газового потока выходят за допустимый предел, когда мощность нагревателя становится равной нулю, т.е. при давлении, в сосуде, превыщающем необходимую в да1шый момент охлажде1шя веш{щ(ну. В этом случае, во избежа1ше переохлаждешш продукта, ранее создашюе нагревателем давление в сосуде сбрасывается через управляемый соленоидный клапан. Так как проходлое сечеШ1е лапана ограничено, то снижение давления в сосуде происходит во времени, в которого криожвдкость еще поступает к форсунке, В результате наблюдается заброс температуры охлаждающего газового потока за 1шжний допустимый предел. Стремясь выдержать температуру газа с минимальны мл отклонениями от заданной, система автоматического регулирования температ}рь через соленоидный клапан снижа ет давление в сосуде практически до нуля, что в следующий момент работы охлаждающего устройства приводит к забросу температуры газового потока в область выше задан ной, так как включегшый на 100% своей мощ ности нагреватель не может мгновенно создат онова давление в сосуде и обеспечить требуемый расход хладагента через форсунку. В результате наблюдаются существенные колебания температуры охлаждающего продукт гйзоБого потока в каждом случае, когда мощность нагревателя становится равной нулю. Наиболее опасны, например, для свежих фрук тов и овощей пониже}шя температуры ниже заданной, при которых возможно подмерзание продукта. Следует отметить также, что при сбрасывашш равновесного с жидкостью пара азота в атмосферу бесполезно теряется дорогостоящш холод. Цель-изобретения - повышение сохранности перевозимых продуктов путем повьныения точности поддержания необходимой температуры. Для этого холо/.у1пьная система снабжена дополнительным трубопроводом для соединения распыляющей через управляемый клапан с паровым объемом сосуда для сжиже шого газа, при этом дополнительный, трубопровод выполнен с петлей, расположенной выше форсунки, а его проходное сечени не меньще проходного сечения основного тру бопровода. На фиг. 1 изображен рефрижератор в про дольном разрезе. Теплоизолированный кузов 1 рефрижератора,, предназначенный для размещения перевозимого продукта 2, оборудован горизонтальной перегородкой 3, вентилятором 4, датчиком 5 температуры и сосудом 6 с криожид костью, например ясцдким азотом. В сосуде 6 установлен трубопровод 7 подачи жидкого хладагента, на одном конце которого, помещенном в объеме для сжиженного газа, смо тирован нагреватель 8, на другом - форсунка 9. Управляемый соленоидный клапан 10 84 с одной стороны сообщен с паровым пространством сосуда 6, с другой стороны через соещпштельный трубопровод 11 - с форсункой 9 непосредственно у ее распьшяющего устройства. Соединительный трубопровод И выполнен с петлей 12 у форсунки 9 и подведен к ней сверху. Сосуд б снабжен трубопроводаш наполнения 13 и газосброса 14, каждый из которых оборудован вентршем. Алгалогичный вентиль установлен также на тр бопроводе 7 подачи жидкого хладагента. Автоматическое регулирование температуры охлаждающего продукт газового потока представлено, например, узлом А сравнения и двумя цепями Б и В управления. Цепь Б регулирует давление в сосуде 6, изменяя мощность нагревателя. 8 от О до 100%, Она состоит, например, из широтно-импульсного модулятора 15 и транзисторного ключа 16. Цепь В открывает управляемый соленоидный клапан 10 при нулевой мощности ншревателя 8, т.е. в случае, когда температура газа стремится стать ниже заданной. Эта цепь состоит, например, из дифференциального усилителя 17, транзисторного ключа 18 и потенциометра 19. Управляющий, сигнал для обеих депей управления, преобразованный усилителем напряжения 20, вырабатывается узлом А сравнешгя. Узел А сравнения измеряет терморезисторным датчиком 5 температ фы фактическую температуру газового потока и сравштает эту температзфу с заданной переменным резистором 21. Устройство работает следующим образом. В конце наполнения сосуда 6 криожидкостью (из внешнего источ}шка, например резервуара типа ТРЖК) закрываются вентили на трубопроводах газосброса 14 и пода1ш жндкого хладагента 7, и в сосуде 6 создается избыточное давление. При закрытой двери в кузове вентилятором 4 создается принудительная цнркуляция газа; включается автоматическое регулирование и переключателем (не показан) задается требуемая температура газа, например, для плодоовощей +1 С; открывается вентиль трубопровода 7 подачи жидкого хладагента к форсунке 9. В зоне между крышей кузова и горизонтальной перегородкой 3 образуется смесь пара азота с газом кузова (охлаждающая- среда), направляемая вентилятором 4 к продукту. В начальный период работы охлаждающего устройства, когда фактическая температура газового потока вьше заданной переменным резистором 21, мощность нагревателя 8 в зависимости от давлеШ1Я в сосуде 6 достигает 100%. По мере уменьшения разницы между фактической и заданной температурами, т.е , в процессе ох.лаждения кузова и продукта, мощность нагревателя 8 (цепь Б) по сигналу от датчика

5температуры снижается и при значении ее, равной нулю, в работу включается цепь В: открьшается соленоидный клапан 10 и к форсунке 9 вместо жидкого Хладагента по соединительному трубопроводу 11 подается пар в равновесном с жидкостью состоянии. Этим исключается возможность дальнейшего снижения фактической температуры газового потока без существенного изменения давления в сосуде 6 вследствие уменьшайся массового расхода и холодосодержания подаваемого форсункой 9 в зону смесеобразования хладагента. Практически сохранившееся давление в сосуде

6после закрытия соленоидного клапана 10 позволяет быстро создать необходимый в дан ный момент охлаждения расход жидкого хла-дагента через форсунку 9, чем исключается повышение фактической температуры газового потока за пределы заданной. Возможное несоответствие давления в сосуде требуемому расходу жидкого азота через форсунку 9 в этом случае легко восстанавливается включением шгреватёля на полную или частичную мощность. Периодическая подача к форсунке 9 паровой фазы хладагента, кроме повышения точности поддержания заданной температуры газового потока, способствует также улучше шю качества распыления криожидкости форсункой 9, так как снегообразные наслоегшя, образуемые на ее распьшяющем устройстве в процессе его работы, лучше удаляются продувкой с высокими скоростями. Проходные сечения соединительного трубопровода 11 и трубопровода

7подачи жидкого хладагента выбираются в зависимости от удельных объемов жидкой

и равновесной с ней паровой фазы хладагента. Однако для сниже шя частоты срабатывания соленоидного клапана 10 или, друга ш словами, для придания большей устойчивости в работе автоматической системы регулирования температуры независимо от применяемых сжиженных газов проходное сечение соединительного трубопровода 11 должно быть не менее проходного сечения трубопровода

12618

7 подачи жидкого хладагента. Соедлшггельныи трубопровод 11 сообщается с форсункой 9 непосредственно у ее распыляющего устройства с целью умежшения до минимума коли5 чества жидкости, которое может быть выброшено через форсунку из трубопроводов при открытии соленоидного клапана 10. Минимальному заполнению жидким хладагетом соединительного трубопровода II способс ву0 ет паровая пробка, образующаяся в петле 12 этого трубопровода, подведенного к форсунке сверху. Высота петли выбирается в зависимости от допускаемого давления в сосуде.

15

Формула изобретения

Транспортньш рефрижератор, содержащий тец лоизопированный кузов с размещенной внутри

jg нега распыляющсй форсункой, оборудованный холодильной системой, включающей сосуд для сжиженного газа, внутри которого в части, заполняемой сжн ке1шым газом, усгановлен нагреватель, основной тр бопровод для пода- .

25 чи сжиженного газа к указанной распыляющейфорсунке и т1равляемый клапан, сообщеншлй с паровым объемом сосуда для сжиженного газа, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьш1еш1я сохранности перевозимых продуктов ггутем повышения точности поддержаш1я необходимой температ -рьи холодильная система снабжена дополнительным . трубопроводом для соед 1неш{я распыляющей форсунки через упомянутый клапш с паровым объемом сосуда для сжиженного газа,

при этом допапиительньш трубопровод выполнен с петлей, расположешюй выще указанной форсунки, а его проходное сечение не меньше npoxo ioro сечения основного трубо провода.

Источники информации,

принятые во вш1мание при экспертизе

rti