Терморегулирующая установка холодильной машины

 

Использование: в холодильной технике, в транспортных установках, работающих в системах терморегулирования при хранении и транспортировке охлажденных или замороженных продуктов. Сущность изобретения: терморегулирующая установка холодильной машины содержит герметичный двухступенчатый компрессор 1, конденсатор 5 воздушного охлаждения, дроссельное устройство, выполненное в виде капиллярной трубки 15, испаритель 16 с системой оттайки, многофункциональный регенеративный теплообменник 7 и раму, выполненную теплоизолированной и полой в виде воздуховода. Компрессор 1 снабжен контуром межступенчатого охлаждения хладагента, состоящим из последовательно установленных теплообменников 2, 3 воздушного охлаждения и типа "труба в трубе" и расширительного сосуда 4. Система оттайки выполнена в виде электронагревательных элементов 19, расположенных, во-первых, в секции испарителя 16 совместно с вентилятором 17 с индивидуальным приводом и, во-вторых, в поддоне сбора и отвода водяного конденсата. Корпус многофункционального теплообменника 7 выполнен в виде "труда в трубе", во внутренней трубе которого расположены фильтр-осушитель, ресивер и распределитель жидкого хладагента, а в межтрубном пространстве - отделитель жидкости. Конденсатор воздушного охлаждения снабжен заслонкой, регулирующей количество воздуха, проходящего через него. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к транспортным установкам, работающим в системе терморегулирования при хранении и транспортировании охлажденных или замороженных продуктов.

Известны терморегулирующие установки (1), содержащие холодильную машину с компрессором, конденсатором, испарителем, системой оттайки и другими элементами, а также источник тепла, устройство для циркуляции воздуха через теплообменник. Они имеют ступенчатое включение холодильных машин или их элементов в зависимости от температуры окружающей среды и требуемой температуры объема, различные источники тепла для проведения оттайки испарителя и различные виды приводов компрессора и вентилятора. Этот тип установок обеспечивает требуемую температуру в объеме для хранения продуктов (длительный режим в стационарных условиях) или при транспортировании (сравнительно кратковременный режим).

Недостатком этих установок является то, что они не обеспечивают эффективности работы в обоих случаях, т.е. не совмещают в себе экономичность режима работы холодильной системы и режима хранения, необходимых для установок в стационарных условиях, с требованиями надежности, малых габаритных размеров, возможности работы от приводов различного вида, которые являются определяющими для транспортных установок, что препятствует получению технического результата.

Наиболее близкой к изобретению по совокупности существенных признаков является терморегулирующая установка (2), содержащая компрессор, конденсатор, дроссельное устройство, испаритель с системой оттайки, регенеративный теплообменник, отделитель жидкости и фильтр-осушитель, а также раму.

Недостатками прототипа являются малая экономичность работы холодильно-нагревательной установки из-за единственной холодильной установки, рассчитанной на погашение максимальных теплопритоков, применений компрессора одноступенчатого сжатия, позволяющего работать на озоноопасном хладоне Р-12 или Р-502, но в ограниченном диапазоне температур окружающего воздуха, при котором обеспечивается необходимая температура конца сжатия; наличие разъемных соединений, в том числе использование сальникового компрессора; оттайка испарителя горячими парами, требующая наличия автоматических приборов переключения работы гидравлической системы холодильной машины, что снижает надежность всей установки; недостаточная экономичность режима хранения, вызванная высокой скоростью циркуляции воздуха через теплообменник, что необходимо для обеспечения габаритных размеров, приемлемых для транспортных средств. Это не позволяет получить требуемый технический результат.

Задачей изобретения является обеспечение оптимальных температурных условий при хранении и транспортировании охлажденных или замороженных продуктов.

Техническим результатом выполнения этой задачи является создание конструкции терморегулирующей установки, обеспечивающей экономичность ее работы и режима хранения, а также надежность эксплуатации в заданных условиях с исключением вышеуказанных недостатков прототипа.

Сущность изобретения для всех случаев, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, заключается в том, что терморегулирующая установка холодильной машины содержит общие с прототипом компрессор, конденсатор, дроссельное устройство, испаритель с системой оттайки, регенеративный теплообменник, отделитель жидкости и фильтр-осушитель, а также раму, и отличительные от прототипа признаки, основанные на том, что компрессор выполнен двухступенчатым, герметичным и снабжен контуром межступенчатого охлаждения хладагента, состоящим из последовательно установленных теплообменников воздушного охлаждения и типа "труба в трубе" и расширительного сосуда, при этом система оттайки выполнена в виде электронагревательных элементов, расположенных, во-первых, в секции испарителя совместно с вентилятором с индивидуальным приводом и, во-вторых, в поддоне сбора и отвода водяного конденсата, причем дроссельное устройство выполнено в виде капиллярной трубки, регенеративный теплообменник многофункциональным и соединенным на выходе с компрессором через теплообменник типа "труба в трубе" а рама теплоизолированной и полой в виде воздуховода для перемещения воздушного потока от испарителя к вентилятору.

Признаками, характеризующими изобретение в конкретных формах выполнения, в частных случаях, являются выполнение корпуса многофункционального теплообменника в виде "трубы в трубе", во внутренней трубе которого расположены фильтр-осушитель, ресивер и распределитель жидкого хладагента, поступившего из конденсатора, а в межтрубном пространстве отделитель жидкости потока, поступившего из испарителя.

Между совокупностью существенных признаков и получаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, поскольку отличительные признаки отсутствуют в аналогах, а обеспечение оптимальных температурных условий при хранении и транспортировании охлажденных или замороженных продуктов экономичными и надежными средствами достигается лишь всей совокупностью известных и отличительных признаков.

На фиг. 1 изображена установка; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 схема одной холодильной машины; на фиг. 5 - конструкция многофункционального регенеративного теплообменника; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 5.

Установка состоит из двух моноблочных холодильных машин, содержащих компрессор 1 двухступенчатого сжатия, контур межступенчатого охлаждения, состоящий из теплообменника 2 воздушного охлаждения, регенеративного теплообменника 3 типа "труба в трубе" и расширительного сосуда 4, конденсатор 5 воздушного охлаждения, снабженный заслонкой 6, регулирующей количество проходящего через него воздуха, многофункциональный регенеративный теплообменник 7, состоящий из корпуса типа "труба в трубе", во внутренней трубе 9 которого расположен фильтр-осушитель 10, ресивер 11 и распределитель 12 жидкого хладагента, поступающего из конденсатора 5, а в межтрубном пространстве, которое является сборником 13 хладагента, расположен отделитель 14 жидкости. Холодильная машина также содержит дроссельное устройство, выполненное в виде капиллярной трубки 15, испаритель 16, вентиляторы 17 испарителя, вентиляторы 18 конденсатора, блоки электронагревательных элементов 19, расположенные в секциях испарителя 16, а также в поддоне 20 сбора и отвода конденсата. Все элементы установки собраны на теплоизолированной раме 21, которая выполнена полой для прохода воздуха от испарителя 16 к вентиляторам 17.

Терморегулирующая установка холодильной машины работает следующим образом.

В режиме терморегулирования циркуляция воздуха осуществляется по контуру: объем испаритель 16 рама 21 вентиляторы 17 объем. При этом поддерживается заданная температура за счет охлаждения или нагрева воздуха в регулируемом объеме при температуре окружающей среды соответственно выше или ниже требуемой температуры в указанном объеме, что реализуется холодильной машиной или источником тепла.

При работе установки включение одной или двух холодильных машин определяется фактическими теплопритоками в объем.

При температуре в объеме, равной заданной, работают лишь вентиляторы 17 испарителя 16, перемешивая воздух в объеме. Для уменьшения теплопритоков в объем и экономии ресурса вентилятоторов 17 они работают циклично (включено-выключено).

При температуре в объеме, выше заданной, включаются одна холодильная машина и все вентиляторы 17. При необходимости включается и другая холодильная машина. Температура воздуха в объеме снижается и, когда она достигнет заданной, холодильная машина выключается.

При температуре в объеме ниже заданной включаются электронагреватели 19 и все вентиляторы 17. Температура воздуха в объеме повышается и, когда она достигнет заданной, электронаграватели 19 выключаются.

В режиме оттайки прекращается работа компрессора 1, вентиляторов 18 и испарителя 16 (прерывается режим терморегулирования) и включаются все электронагреватели 19. По истечении определенного времени режим оттайки прекращается и установка переводится в режим терморегулирования. При оттайке для сбора и отвода конденсата служит поддон 20, размещенный под испарителем 16.

Работа холодильной машины основана на фазовых преобразованиях (кипение-конденсация) циркулирующего хладагента. Пары хладагента сжимаются компрессором 1 в цилиндрах первой ступени до промежуточного давления, затем они охлаждаются, проходя последовательно через теплообменник 2, обдуваемый вентилятором 18, теплообменник 3 и сосуд 4. Затем пары сжимаются цилиндром второй ступени компрессора 1 до требуемого давления конденсации.

Далее пары поступают в конденсатор 5, отдают тепло охлаждаемому воздуху и превращаются в жидкость, которая поступает в теплообменник 7. Через фильтр-осушитель 10, ресивер 11 жидкий хладагент, разделившись в распределителе 12 на несколько потоков для снижения гидравлического сопротивления системы, через трубки 15 поступает в испаритель 16, где кипит, отбирая температуру (тепло) у воздуха, продуваемого через испаритель 16 его вентиляторами 17. Пары выкипевшего в испарителе 16 хладагента собираются в сборнике 13, проходят через отделитель 14 и по внутренней трубе теплообменника 3 поступают под кожух компрессора 1, охлаждая его механизм, откуда всасываются цилиндрами первой ступени компрессора 1.

Количество проходящего через конденсатор 5 воздуха регулируется заслонкой 6 в зависимости от температуры окружающего воздуха для стабилизации давления перед трубкой 15.

Формула изобретения

1. Терморегулирующая установка холодильной машины, содержащая компрессор, конденсатор воздушного охлаждения, дроссельное устройство, испаритель с системой оттайки, регенеративный теплообменник, отделитель жидкости и фильтр-осушитель, а также раму, отличающаяся тем, что компрессор выполнен герметичным и двухступенчатым и снабжен контуром межступенчатого охлаждения хладагента, состоящим из последовательно установленных теплообменников воздушного охлаждения и типа "труба в трубе" и расширительного сосуда, при этом система оттаивания выполнена в виде электронагревательных элементов, расположенных в секции испарителя совместно с вентилятором с индивидуальным приводом и в поддоне сбора и отвода водяного конденсата, причем дроссельное устройство выполнено в виде капиллярной трубки, регенеративный теплообменник многофункциональным и соединенным на выходе с компрессором через теплообменник типа "труба в трубе", а рама теплоизолированной и полой в виде воздуховода для перемещения воздушного потока от испарителя к вентилятору.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что корпус многофункциоанального теплообменника выполнен в виде "труба в трубе", во внутренней трубе которого расположены фильтр-осушитель, ресивер и распределитель жидкого хладагента, поступающего из конденсатора, а в межтрубном пространстве отделитель жидкости из потока, поступающего из испарителя.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что конденсатор воздушного охлаждения снабжен заслонкой, регулирующей количество проходящего через него воздуха.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6