Холодильная машина

 

Использование: холодильная техника. Сущность изобретения: холодильная машина с компрессором 1, снабжена двухполостным теплообменником-переохладителем 11, первая полость которого включена в циркуляционный контур хладагента между конденсатором 3 и терморегулирующим вентилем 5, и магистралью, соединяющей выход из рекуперативного теплообменника 4 с входом в конденсатор 3 с последовательно включенными в нее регулируемым дросселем 10, второй полостью теплообменника-переохладителя 11, дополнительным компрессором 12 и обратным клапаном 7. Предусмотрено снабжение исполнительного органа 13 регулируемого дросселя 10 датчиками 8, 9 даёления и температуры , установленными на магистрали перед входом в дополнительный компрессор 12. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 25 В 1/00,49/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4857831/06 (22) 06.08.90 (46) 15.04.93; Бюл.hL 14 (72) Э,Б.Филиппов, П.В.Пашко, А.С.Клепанра w А. Е..гай оро с ий (56) Авторское свидетельство СССР

М 968557, кл. F 25 В 19/00, 1982.

Холодильные машины. Под ред. Сакуна

И.А., Л.: Машиностроение. 1985, с.64 — 65, рис.4;10. (54) ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА (57) Использование: холодильная техника, Сущность изобретения: холодильная машина с компрессором 1, снабжена двухполостным теплообменником-переохладителем

„„50„„1809259 А1

11, первая полость которого включена в циркуляционный KoHT/jp хладагента между конденсатором 3 и терморегулирующим вентилем 5, и магистралью, соединяющей выход из рекуперативного теплообменника

4 с входом в конденсатор 3 с последовательно включенными в нее регулируемым дросселем 10, второй полостью теплообменника-переохладителя 11, дополнительным компрессором 12 и обратным клапаном 7. Предусмотрено снабжение исполнительного органа 13 регулируемого дросселя 10 датчиками 8, 9 давления и температуры, установленными на магистрали перед входом в дополнительный компрессор 12. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1809259

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в холодильной технике.

Цель изобретения - снижение энергозатрат и повышение холодопроизводительности холодильной машины при повышенной температуре окружающей среды.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что снижение энергозатрат во время работы холодильной машины при повышенной температуре окружающей среды достигается путем увеличения удельной холодопроизводительности хладагента, за счет его доохлаждения в двухпалостном теплообменнике-переохладителе, что позсоляет повысить (по сравнению с прототипом) верхнюю допустимую границу эксплуатационной температуры окружающей среды.

Возможность достижения положительного эффекта подтверждается тем, что с введением дополнительной линии, содержащей двухполостный теплообменник-переоохладитель, регулируемый дроссель, дополнительный компрессор и обратный клапан, уменьшаются удельные затраты на производство холода в дополнительной линии, по сравнению с основным контуром (прототипом), за счет уменьшения перепада давлений в компрессоре дополнительной линии, что ведет к уменьшению работы политропного сжатия и индикаторной мощности дополнительного компрессора.

Максимальная холодопроизводительность дополнительной линии достигается за счет поддержания давления и температуры хладагента на входе в дополнительный компрессор, соответствующих правой пограничной кривой диаграммы состояния хладагента, путем регулирования расхода в дросселе дополнительной линии (см.фиг.2), что ведет к увеличению удельной холодопроизводительности хладагента, Это обьясняется следующим образом: при высоких температурах окружающего воздуха уменьшается холодильный коэффициент холодильной машины. Один из путей повышения экономичности в этом случае — переход на схемы с дополнительным переохлаждением хладагента, При создании дополнительной линии, отводящей часть рабочего тела после

PTO, его дросселирования, теплообмена с основным потоком и подачи в основной контур перед конденсатором, в нее поступает от 6 до 8 Р хладагента, Цикл работы установки с дополнительным контуром представлен на фиг.2. При этом удельная холодопроизводительность машины возрастает на величину

Управляющий блок 14 (см.фиг.3) представляет собой устройство, где сигнал от датчика температуры 9 поступает на вход в микропроцессорный счетчик 15, вырабатывающий на выходе сигнал, соответствующий давлению насыщения при этой

Лц* =il4 ру4 (1)

Для того, чтобы Л ц> была максимальной, необходимо, чтобы точка 1д лежала на правой пограничной кривой диаграммы состояния хладагента (фиг.2). Это достигается за счет регулирования дополнительного дросселя.

Новыми существенными признаками предлагаемой холодильной машины являются — дополнительно включенный двухполостный теплообменник-переохладитель, первая полость которого включена в циркуляционный контур между конденсатором и

TPB и магистраль, соединяющую выход из

РТО с входом в конденсатор, с последовательно включенными в нее регулируемым дросселем, второй полостью теплообмен ника-переохладителя, дополнительным компрессором и обратным клапаном, При этом исполнительный орган регулируемого дросселя связан через управляющий блок с датчиками давления и температуры, установленными на магистрали перед входом в доПолнительный компрессор.

На фиг,1 изображена схема холодиль.ной машины, содержащей компрессор 1, испаритель 2, конденсатор 3, рекуперативный теплообменник 4, терморегулирующий вентиль 5, обратные клапаны 6, 7, датчики дав30 ления 8 и температуры 9, регулируемый дроссель 10, двухполостный теплообмен" ник-переохладитель 11, дополнительный компрессор малой производительности 12, исполнительный орган 13 регулируемого

35 дросселя 10,.управляющий блок 14.

Связи между элементами системы; — Сигналы от датчиков давления 8 и температуры 9 поступают в управляющий блок

14, который своим выходом соединен с ис40 полнительным органом 13 регулируемого дросселя 10. — Хладагент после компрессора поступает в конденсатор 3, рекуперативный теплообменник 4, после чего часть потока через

45 дополнительную магистраль (регулируемый дроссель 10, одну из полостей двухполостного теплообменника-переохладителя 11, компрессор 12, обратный клапан 7) подается на вход в конденсатор 3, а оставшаяся

50 часть потока, проходя через двухполостный теплообменник-переохладитель 11, TPB 5, испаритель 2,подается на вход компрессора

1809259 температуре (правая пограничная кривая В универсальной холодильной машине диаграммы состояния хладагента, фиг,2). (см.фиг.1) при расчете предполагалось налиВыработанный сигнал, совместно с сигна- чие дополнительного компрессора с раболом от датчика давления 8 поступает на чим объемом, составляющим 6,6 от сравнивающее устройство 16, вырабатыва- 5 рабочего объема компрессора 2ФУУБС18. ющее сигнал рассогласования, пропорцио- Расчетйая зависимость Kx (Toc) для предпональныйотклонениюдавления всистемеот лагаемой машины приведена на фиг.4 давления насыщения. Сигнал рассогласова- сплошной линией. При Т> 310 К работают ния поступает в регулятор 17, представляю- основной и дополнительный компрессоры, щий собой устройство, преобразующее 10 В расчетах принимались коэффициенты сигнал рассогласования в управляющий теплопередачи в теплообменных аппаратах сигнал в соответствии с заданным законом К=500 Вт/м К, температура в испарителе управления, 258 К, а перегрев фреона R — 12 в РТО перед

Управляющий сигнал поступает на ис- компрессором 5 К.. полнительный орган 13 регулирующего 15 При высокихтемпературахокружающедросселя t0. го воздуха (при.степени сжатия компрессоХолодильнчя машина работаетследую- ра п>5) предлагаемаяустановкапозволяет щим образом; снизить энергозатраты на 17 (фиг.4). — Хладагент сжимается в компрессоре . Техническое преимущество предлагае1, приобретая давление и температуру, со- 20 мого устройства по сравнению с прототиответствующие точке2 нафиг.2 и поступает пом состоит в том, что снижение в конденсатор, где охлаждается до состоя- энергозатрат во время работы холодильной ния, соответствующего точке 4, а затем пе- машины при повышенной температуре окреохлаждается в РТ0 (точка 4 ). После РТО ружающей среды достигается путем увеличасть потока хладагента (6-8%) дросселиру- 25 чения удельной холодопроизводительности ется на регулируемом дросселе 10, охлаж- хладагента, за счет его доохлаждения в даясь при этом (точка 5д) после чего двухполостном теплообменнике-переохладоохлаждается основной поток (точка 4+), дителе, первая полость которого включена в который дросселируется на ТРВ (точка 5) и циркуляционный контур между конденсатоохлаждает теплоноситель, нагреваясь сам 30 ром и TPB и магистраль, соединяющую вы(точка 1), ход из РТ0 с входом в конденсатор. с

Для того, чтобы в компрессор не попали последовательно включенными нее регуликапли хладоагента, основной поток нагре- руемымдросселем, второй полостьютепловается в РТ0 (точка 1 ). о б м е н н и к а- и е р е о х л ад и те л я, Для того, чтобы точка 1д (фиг.2) лежала 35 дополнительным компрессором и обратным на правой пограничной кривой диаграммы клапаном, что позволяет повысить(посравсостояния хладагента, используется регули- нению с прототипом) верхнюю допустимую руемый дроссель 10. границу эксплуатационной температуры ок-.

Перед входом в дополнительный комп- ружающей среды, а уменьшение энергозатрессор 12 установлены датчики давления 8 40 рат на производство холода в и температуры 9, по их сигналу блок управ- дополнительной линии, по сравнению с осления 14 вырабатывает управляющий сиг- новным контуром(прототипом), достигается нал для исполнительного органа 13 за счет уменьшения перепада давлений в регулируемого дросселя 10. При этом изме- компрессоре дополнительной магистрали, . няется массовый расход в дополнительной 45 что ведет к уменьшению работы политроплинии и, как следствие, температура и дав- ного сжатия и индикаторной мощности доление. При совпадении этих значений со полнительного компрессора. значением, соответствующим правой по- Максимальная холодопроизводительность граничной кривой, сигнал рассогласования дополнительной магистрали достигается за в блоке управления становится равным. ну- 50 счет поддержания давления и температулюиуправляющийсигналневырабатывает- ры хладагента на входе в дополнительный компрессор, соответствующих

Оценки технико-экономической эффек- правой пограничной кривой диаграммы тивности изобретения: состояния хладагента. путем регулироваДлясравнительнойоценкибыларассчитана 55 ния расхода в дросселе дополнительной

2 холодильная машина на базе компрессора магистрали что ведет к увеличени

ФУУБС18 по известной методике, зависи- удельной холодопроизводител ьности. масть (Тос}для нее приведена на фиг.4 пун- хладагента.

° ктирнои линиеи. Положительный эффект в случае исоозезоззния изобретения ооотоит з

1809259 уменьшении затрат электрической энергии на выработку единицы холода до 17 .

Формула изобретения

1. Холодильная машина, содержащая циркуляционный контур хладагента с комп- 5 рессором, конденсатором, рекуперативным теплообменником, терморегулирующим вентилем и испарителем, о т л и ч а ю щ а ус я тем, что; с целью снижения "энергозатрат и повышения холодопроизводительности, 10 машина дополнительно содержитдвухполостной теплообменник-переохладитель, первая полость которого включена в циркуляционный контур между конденсатором и терморегулирующим вентилем, и ма- 15 гистраль, соединяющую выход из рекуперативного теплообменника с входом в конденсатор; с последовательно включенными в нее регулируемым дросселем, второй полостью теплообменника-переохладителя, дополнительным, компрессором и обраТным клапаном.

2. Машина по пЛ, отл ича ю щая ся тем, что исполнительный орган регулируемого дросселя связан через управляющий блок с датчиками давления и температуры, установленными на магистрали перед входом в дополнительный комп рессор.

1809259.280 290 300

Фиг,g

510

7Ос"

Составитель Э.Филиппов

Техред М.Моргентал Корректор Л.Филь

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. Ул.Гагарина, 101

Заказ 1277 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5