Управляемое дросселирующее устройство

 

Изобретение относится к холодильной технике и м.б. использовано для регулирования степени заполнения испарителей хладагентом. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем снижения интенсивности замерзания влаги в дросселе. К цилиндрическому ..корпусу 1 примыкают входной и выходной каналы с заградительными шайбами 2 и 3, в пространстве между которыми плавает капсула с эластичной оболочкой 5 и ферромагнитными пулями 6 и 7. Между пулями находится антифриз 8, а управляющая катушка 9 выполнена ной с центральным вьшодом. По мере выгибания оболочки 5 под действием катушки 9 сечение дросселя изменяется . 2 ил. о (С сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (504 F 25 В 41 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4207156/23-06 (22) 06.03.87 (46) 30.01.89. Бюл. К - 4 (71) Институт технической теплофизики АН УССР (72) Н.С.Кирпач, С.О.Филин, В,М.Чантурия, И.Т,Черныш, О.В.Лазарев и Н.В.Климентов (53) 621.438-055(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 182457, кл. F 16 К 7/20, 1965.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1118974, кл. G 05 D 23/22, 1983. (54) УПРАВЛЯЕМОЕ ДРОССЕЛИРУЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к холодильной технике и м.б. использовано

SU ЛЯй1?В A 1 для регулирования степени заполнения испарителей хладагентом. Цель изобретения — повышение надежности работы устройства путем снижения интенсивности замерзания влаги в дросселе.

К цилиндрическому ..корпусу 1 примыкают входной и выходной каналы с заградительными шайбами 2 и 3, в пространстве между которыми плавает капсула с эластичной оболочкой 5 и ферромагнитными пулями 6 и 7. Между пу-. лями находится антифриз 8, а управляющая катушка 9 выполнена секционной с центральным выводом. По мере выгибания оболочки 5 под действием катушки 9 сечение дросселя изменяется. 2 ил.

1455178

Изобретение относится к холодиль" ной технике, касается устройства ре" ,гуляторов степенй заполнения испарителей хладагентом и может быть ис5 пользовано для дросселирования потоков жидкостей в различных технологических установках.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства путем сни- 10 жения интенсивности замерзания влаги в дросселе.

На фиг.1 изображено устройство в, полностью открытом положении, разрез;, на фиг.2 — устройство в закрытом по .,ложении.

Устройство содержит цилиндричес кий корпус 1 с примыкающими к нему входным и выходным каналами, загра-. дительные шайбы (решетки) 2 и 3, в пространстве между которыми в хладагенте 4 свободно плавает регулирующий орган — капсула с эластичной обо,лочкой 5, ферромагнитными пулями 6 ,и 7, обращенными одна к другой плос- 25 ,кими гранями, и находящимся. между ними антифризом 8. Снаружи корпуса, :расположена управляющая электромаг-. нитная катушка 9 с секционированной . обмоткой, через клеммы А, В, С под-. ключенная к электронному блоку управления (не показан).

Устройство работает следующим образом.

Хладагент 4 протекает через дрос селирующее устройство иэ конденсато ра в испаритель .по направлению, указанному стрелкой (фиг.1). Под действием разности давлений Рц и Р„ (Р„ — давление хладагента на входе в устройство, Р„ — давление.на выходе из устройства) капсула прижата к шайбе 2. Дросселирование хладагента происходит в кольцевом зазоре между капсулои...и кдрпусом 1 ° IIpH oTcутствии g5

-тока в обмотке АВ катушки 9 из-за сил упругости оболочки 5 капсулы и несжимаемости антифриза 8, полностью заполняющего внутреннюю полость капсулы, пуля 7 находится на максималь50 ном удалении от пули 6, что соответствует максимальному открытию дросселя, т.е. максимальному расходу хладагента через дроссель, При необходимости уменьшить,.холодопроиэводительность холодильного агрегата и в других вариантах регулирования управляющий сигнал от датчика температуры (Давления, уровня) поступает на вход блока управления, и на обмотку AB подается определенное напряжение и через нее протекает соответствующий ток. Для этого могут быть использованы известные электрические схемы регулирования.

Электромагнитными силами пуля 7, находящаяся вне зазора обмотки АВ, втягивается в зазор электромагнита.

Пуля 6 находится в зазоре, и результирующая сила,„ действующая на нее, либо близка к нулю, либо не превышает силы давления Р„ . Поэтому пуля 6 остается на месте. Таким образом, пуля 7, сближаясь с пулей 6, оказывает давление на антифриз 8 и через него на оболочку 5, выгибая ее наружу (фиг.2). С учетом соотношения размеров взаимодействующих элементов по закону Гука, величина деформации прямо пропорциональна величине приложенной силы.

По пере выгибания оболочки проходное сечение дросселя уменьшается, а его форма приближается к оптимальной (полусопло). При уменьшении тока и его отключении пуля 7 возвращается в исходное состояние. Длина и диаметр капсулы выбираются такими, чтобы ее возможный перекос относительно оси корпуса существенно не искажал параметры дросселирования. Эти ограничения снимаются во втором конструктивном варианте устройства, когда капсула жестко скреплена с шайбой 2, например, с помощью винта, установленного в заливочном отверстии пули 6.

Сама капсула также может быть изготовлена в нескольких конструктивных вариантах. Оболочка капсулы (фиг.1) изготавливается из фторопластовой трубки или из материала на резиновой основе. Края трубки после установки пуль и заливки антифриза опрессовываются. В другом варианте оболочка не охватывает пули целиком, а обжимается в кольцевых.пазах вблизи плоской грани. Учитывая высокую механическую прочность фторопласта (марки . ФТ-4) и его магнитную проницаемость, он является наиболее предпочтительным. материалом для изготовления корпуса дросселирующего устройства.

Относительно низкая когезия льда к фторопласту обуславливает на порядок меньшую интенсивность обмерзания

1455178 дроссельного отверстия. Наличие вибрации капсулы в процессе работы агрегата еще более уменьшает вероятность забивания отверстия влагой. Вибрация капсулы возникает по двум причинам: из-за пространственно-временной неравномерности протекания потока через кольцевой зазор капсула — корпус и из-за пульсаций давления в зазоре, 10 в силу чего минимальное сечение зазора периодически смещается вдоль оси корпуса относительно равноудаленного от пуль сечения. Другими словами, растянутая оболочка 5 "ды- 15 шит" независимо от наличия вибрации всей капсулы, а значит этот антиобледенительный фактор действует и в варианте с закрепленной пулей.

Данные конструктивные особенности 20 устройства значительно снижают интенсивность замерзания дросселя, но полностью не исключают такую вероятность. В случае полного замерзания или частичного, но приведшего к нару- 2б шению теплового режима испарителя, в конструкции предусмотрен способ быстрой очистки дросселя. Для этого на секцию ВС катушки на 2-3 с подают высоковольтный импульс или переклю- 30 чают напряжение с обмотки АВ на обмотку ВС. Капсула резко дергается вправо (против потока), оболочка при этом растягивается, освобождаясь ото льда, а резкое увеличение расхода З более теплого хладагента через дроссель приводит к срыву и частичному ,подплавлению ледяной корки, образовавшейся на внутренней стенке корпуса. После прекращения импульса кап- 40 сула возвращается в рабочее состояние. Работоспособность холодильного агрегата восстановлена. В дросселе с закрепленной пулей во время импульса капсула в целом остается на месте, а пуля 7 натягивает оболочку, втягивая ее внутрь, что также достаточно для эффективного очищения от,льда.

Достоинством дросселя является двусторонность действия, т.е. он одинаково работает при любом направлении движения хладагента.

Технико-экономический и народнохозяйственный эффект от использования изобретения состоит в упрощении обслуживания холодильных агрегатов, увеличении длительности безотказной работы в среднем в 2-5 раз, а следовательно, степени сохранности продуктов и других охлаждаемых объектов.

Формула изобретения

Управляемое дросселирующее устройство, содержащее герметичный цилиндрический корпус с торцовыми входным и выходным каналами, размещенные в корпусе подвижный ферромагнитный регулирующий орган, ограничитель .хода в виде дроссельной шай6ы и охватывающую корпус электромагнитную катушку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем снижения интенсивности замерзания влаги в дросселе, подвижный орган выполнен составным в виде ориентированных соосно с корпусом двух ферромагнитных пуль, обращенных одна к другой своими плоскими гранями и связанных эластичной оболочкой с образованием между пулями герметичной полости, заполненной антифризом, при этом одна из пуль имеет осевое заливочное отверстие, а ограничитель хода выполнен решетчатым с креплением к нему пули винтом, катушка выполнена секционной с центральным выводом.

1455178

Составитель Б.Каклюгин

Техред М.Дидык Корректор Л.Пилипенко

Редактор И.Касарда

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 744 1/46 Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5