Холодильная установка Советский патент 1982 года по МПК F25B9/02 

I

Изобретение относится к холодиль-. ной технике, в частности к холодильным установкам с вихревыми энергораэделителями, используемым в технике низких температур. .

Известна холодильная установка, , содержащая компрессор, сообщенный , с последовательно расположенными теплообменниками, пocлeднtfй из которых подключен к вихревому Знергоразделителю, и детандер, подсоединенный на входе к компрессору, а на выходе, по крайней мере, к одному из теплос(бменников, служащему вымораживателем l j.

Недостатком этой установки является низкая экономи1 4бсть при кратко-циклическом режиме работы.

Целью изобретения является повышение экономичности nyTef сокращения времени пуска установки.

Поставленная цель достигается тем, что установка дополнительно содержит датчик температуры, установленный на входе в детандер, и трехканальный переключатель, установленный на линии сжатого газа, и параллельно соединенные адсорберы влаги и углекислого газа, подключенные на входе через запорные клапаны, связанные с датчиком температуры, к первому выходному каналу перектиочателя и на выходе - ко второму выходному каналу, причем переключа10тель третьим входным каналом соединен с вымораживателем со стороны выхода сжатого газа и связан с датчиком температуры.

На черетеже показана схема предISлагаемой холодильной установки.

Холодильная установка состоит из компрессора 1, соединенного через теплообменник 2, вымораживатель 3 и теплообменник-конденсатор k с

20 одно- или многоступенчатым вихревым энергоразделителем 5 (вихревым ректификатором). Детандер 6 включен на входе в линию сжатого воздуха

перед теплообменником-конденсатором 4, а на выходе подключен к вымораживателю 3. После вымораживателя 3 на линии сжатого воздуха установлен переключатель 7 coeдинeнный на выходе одним каналом с теплообменником а другим каналом через запорные клапаны 8 и 9 - с параллельно включенными адсорберами влаги 10 и углекислого газа 11. Адсорберы 10 и 11 соединены на выходе с линией ежа того воздуха перед теплообменником 4. Вихревой ректификатор 5 на выходе последовательно соединен с теплообменником Ц и вымораживателем 3. Переключатель 7 и клапаны 8 и 9 связаны (пневматически или электрически с датчиком температуры 12, установленном на входе в детандер 6.

Установка работает следующим образом.

Сжатый в компрессоре 1 воздух охлаждается в теплообменнике 2 промежуточным хладагентом (жидким или газообразным) , проходит вымораживатель 3 и через один из каналов переключателя 7 и запорный клапан 8 ( клапан 9 закрыт) поступает в адсорбер влаги 10. Сжатый воздух из адсорбера 10 подается в теплообменник-конденсатор и детандер 6. Расширенный и охлажденный в детандере 6 воздух поступает в вымораживатель 3 охлаждая как сам теплообменник, так и проходящий через него сжатый воздух. Холодный сжатый воздух, проходя адсорбер 10, теплообменник Ц и вихревой ректификатор 5, охлаждает эти аппараты и поступает в вымораживатель 3. Часть холодного сжатого воздуха после адсорбера 10 подается в детандер 6 для дальнейшего охлаждения. При достижении температуры сжатого воздуха на входе в детандер датчик 12 вырабатывает сигнал-на переключение каналов переключателя 7 и закрытие клапана 8. При этом сжатый воздух, иинуя адсорберы 10 и 11, поступает в теплообменник 4 и детандер 6. В этот период очистка воздуха от влаги осуществляется в вымораживателе 3« При достижении температуры воздуха на входе в детандер по сигналу датчика 12 открывается клапан 9 и переключаются каналы переключателя 7. Воздух после вымораживателя 3 подается в адсорбер I1, где очищается от углекислого газа, и далее - в теплообменник 4 и детандер 6. При охлаждении сжатого воздуха до температуры -135 С происходит переключение каналов переключателя 7 и закрытие клапана 9 И сжатый воздух непосредственно поступает в теплообменник k и детандер 6. При охлаждении сжатого воздуха в теплообменнике до двухфазного состояния начинается рабочий режим функционирования установки, при котором в вихревом ректификаторе 5 происходит разделение воздуха на азот и кислород. Продукты разделения последовательно проходят теплообменник и вымораживатель 3 и выдаются потребителю.

Экономический эффект от использования изобретения заключается в повышении экономичности установки путем снижения времени пуска.

Формула изобретения

Холодильная установка, содержащая компрессор, сообщенный с последовательно расположенными теплообменниками, последний из которых подключен к вихревому энергоразделителю, и детандер, подсоединенный на входе к компрессору, а на выходе, по крайней мере, к одному из теплообменников, служащему вымораживателем, отличающаяся гем, что, с целью повышения экономичности путем сокращения .времени пуска установки, она дополнительно содержит датчик температуры, установленный на входе в детандер, и трехканальный переключатель, установленный на линии сжатого газа, и параллельно соединенные адсорберы влаги и углекислого газа, подключенные на входе через запорные клапаны, связанные с датчиком температуры, к первому выходному каналу переключателя и на выходе ко второму выходному каналу, причем переключатель третьим входным каналом соединен с вымораживателем со стороны выхода сжатого газа и связан с датчиком температуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке W2506879, кл, J- 25 В 9/02, 1978,