Термобарокамера

 

А. С. Бурлак, В. Г. Вайнберг, Ф. И. Давыдов, Е. К. Кузьменко, 3. 3. Фельдман и Г. П. Харитонов (72) Авторы изобретения

Специальное конструкторско-технологическое бюро компрессорного (7!) Заявитель и холодильного машиностроения Одесского научно-производственного объединения "Холодмаш" (54) ТЕРМ ОБАРОКАМЕРА

Изобретение относится к холодильной технике и представляет собой термобарокамеру . для получения низких температур и вакуума.

Наиболее близкой к изобретению является термобарокамера, содержащая теплоизолированный корпус с размещенными в верхней и нижней частях его с обеспечением теплового контакта.охлаждающими змеевиками, установленные в корпусе и последовательно соединенные по линии хладагента воздухоохладитель и панельную конструкцию, ограничивающую рабочий объем, продольные экраны и поперечные перегородки, установленные с образованием между ними и панельной конструкцией воздуховодов, подсоединенная к каскадной холодильной машине, включающей конденсатор-испаритель типа "труба в трубе™ и расширительную емкость на всасывании. Зме евики корпуса соединены по ходу хладагента последовательно либо параллельно с воэдухоохладителем (1) .

К недостаткам акой. термобарокамеры относятся повышенные энергоэатраты, выэван2 ные необходимостью охлаждения корпуса термобарокамеры с помощью работы как верхнего, так и нижнего каскада до температур . порядка температуры рабочего объема камеры.

5 Целью изобретения является снижение энергозатрат.

Цель достигается тем, что в термобарокамере, содержащей теплоиэолированный корпус с размещенными в верхней и нижней частях его с обеспечением теплового контакта охлаждающими змеевиками, установленные в корпусе и последовательно соединенные по линии хладагента воэдухоохладитель и панельную конструкцию, ограничивающую рабочий объем, продольные экраны и .поперечные перегородки, установленные с образованием между ними и панельной конструкцией воэдухо.. водов, подсоединенной к каскадной холодильной машиче, включающей конденсатор-испари20 тель типа "труба в трубе™ и расширительную емкость на всасывании, охлаждающие змеевики представляют собой часть секций конденсатора-испарителя.

943499

1.0

Дополнительное снижение энергозатрат обеспечивается тем, что змеевики, расположенные в верхней части корпуса, заключены в дополнительную трубу с образованием кольцевой полости, подсоединенной к расширительной емкости через дроссель и к воздухоохладителю.

На фиг. 1 изображена термобарокамера, подсоединенная к нижнему каскаду холодильной установки, поперечный разрез; на фиг.

2 — термобарокамера, продольный разрез;

1 на фиг. 3 — термобарокамера с гравитационной подачей хладагента в воздухоохладитель при обеспечении в рабочем объеме умереннонизких температур, поперечный разрез. Стрелками указано направление движения хладагента:-+ жидкого и — газообразного.

Термобарокамера содержит корпус 1 со змеевиками 2, окруженный термоизоляцией 3, внутри которого размещены воздухоохлади тель 4 с вентилятором 5 и охлаждаемая па,нельная конструкция 6, соединенная последовательно с воздухоохладителем 4. С торцов панельной конструкции 6 установлены экраны 7 и 8, образующие со стенками панельной конструкции рабочий объем 9 камеры.

В верхней и нижней полостях между корпусом 1 и панельной конструкцией 6 смонтированы продольные перегородки 10 и 11, образующие с панельной конструкцней96 воздуховоды 12 и 13, Для уменьшения внешних теплопритоков в полезный объем камеры с боковых сторон установлены экраны 14. Термобарокамера подсоединена к каскадной холо35 дильной машине. Нижний каскад холодильной установки содержит установленные в корпусе и соединенные последовательно воздухоохладитель 4 и панельную конструкцию 6, а также дросселирующее устройство 15, компрес4О сор 16, расширительную емкость 17, подсоединенную к линии всасывания через дроссельное устройство 18, конденсатор-испаритель 19 типа "труба в трубе". Для снижения энергозатрат при обеспечении в рабочем объеме 9 умеренно-низких температур путем охлажде45 ния рабочего объема камеры верхним каскадом холодильной машины с гравитационной подачей хладагента в воздухоохладитель 4, охлаждающие змеевики 2, расположенные в верхней части корпуса 1, заключены в дополнительную трубу с образованием кольцевой полости 20, расположенной выше воздухоохладителя 4 и подсоединенной к емкости 17 через дроссель 18 н через магистраль 21 с обратным клапаном 22 к воздухоохладителю

4. Секции 23 и 24 конденсатора-испарнтеля . 19 расположены соответственно на верхней и нижней частях корпуса 1 и выполнены со4 вмещенными со змеевиками 2, которые установлены на корпусе 1 с обеспечением теплового контакта. Трубное пространство секции

23 и 24 конденсатора-испарителя 19 и, межтрубное пространство дополнительной элементной части 20 предназначены для конденсации хладагента нижнего каскада, промежуточное межтрубное пространство — для кипящего хладагента верхнего каскада.Подсоединение конденсатора-испарителя 19 и его секций 23 и 24 к нижнему каскаду холодильной установки может быть последовательным, параллельным либо комбинированным. В случаях, когда на верхней и нижней частях корпуса 1 возможно разместить все секции 23 и

24 конденсатора-испарителя 19, теплоизоляция

25 последнего совмещается с теплоизоляцией

3 корпуса.

Термобарокамера и охлаждающая ее каскадная холодильная установка работают следующим образом.

Циркулирующий воздух, охлажденный с помощью воздухоохладителя 4, вентилятором подается по воздуховодам 12 и 13, где дополнительно охлаждается панельной конструкцией 6, а затем, поступая в рабочий объем

9 камеры,.отводит полезные тепловыделения от находящегося внутри камеры объекта. Наружные теплопритоки через изоляцию 3 отводят змеевиками 2, охлаждающими также корпус 1. Питание хладагентом воздухоохладителя 4 и последовательно соединенной .с ним панельной конструкции 6 осуществляется в случае обеспечения в рабочем объеме 9 низких температур работающими верхним и нижним каскадами холодильной установки; в случае обеспечения умеренно-низких температур — только верхним каскадом (в случае выполнения термобарокамеры в соответствии с фиг. 3). В первом случае компрессор 16 нижнего каскада отсасывает пары из воздухоохладителя 4 и панельной конструкции 6, сжимает их и нагнетает .в конденсатор-испаритель

19 и секции 23 и 24. Сжатые пары конденсируются в .трубном пространстве секций за счет кипящего в межтрубном пространстве хладагента верхнего каскада; причем в секциях 23 и 24 кипящий в межтрубном пространстве хладагент отводит теплопритоки к корпусу 1, а также охлаждает его в пусковом периоде. Сконденсировавшийся в трубном пространстве хладагент нижнего каскада из конденсатора-испарителя 19 н секций -23 и 24 его поступает в воздухоохладитель 4 через дросселирующее устройство 15, выкипает, охлаждая рабочий объем, после чего цикл повторяется. Охлаждение корпуса 1 с помощью секций конденсатора-испарителя

19 только до уровня кипения верхнего каска.

5 94349 да позволяет разгрузить нижний .каскад и сократить время пускового периода. В режиме обеспечения умеренно-низких температур верхним каскадом (фиг. 3) кипящий хладагент верхнего каскада обеспечивает конденсацию в кольцевой полости 20 как в конденсатореиспарителе 19, так и в .секциях 23 и 24 его (наряду. с конденсацией в трубной полости), образовавшийся конденсат по магистрали 21 стекает в воздухоохладитель 4 и панельную конструкцию б, где выкипает за счет теплообмена с окружающей средой рабочего объема 9. Образовавшиеся пары хладагента поступают в кольцевую полость 20, где повторно конденсируются эа счет кипящего хладаген- g . та верхнего каскада. Обратный клапан 22 препятствует байпасированию хладагента мимо воздухоохладителя 4 при работающем нижнем каскаде.

Указанаая циркуляция осуществляется не только в режиме поддержания умеренно-низких температур, но и в пусковом режиме выхода на глубоко низкие температуры, предшествуя пуску нижнего каскада и осуществляя предварительное охлаждение конструкций рабочего объема камеры, что обеспечива-. ет снижение энергозатрат.

9 6 ней и нижней частях его с обеспечением теплового контакта охлаждающими змеевиками, установленные в корпусе. и последовательно соединенные по линии хладагента воздухоохладитель и панельную конструкцию, ограни-. чивающую рабочий объем, продольные экраны и поперечные перегородки, установленные с образованием между ними и панельной конструкцией воздуховодов, подсоединенная к каскадной холодильной машине, включающей конденсатор-испаритель типа *труба в трубе" и расширительную емкость . на всасывании, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат, охлаждающие змеевики представляют собой часть секций конденсатора-испарителя.

2. Термобарокамера по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем,. что, с целью снижения энергозатрат при обеспечении в рабочем объеме умеренно-низких температур путем охлаждения рабочего объема камеры верхним каскадом холодильной машины. с гравитационной подачей хладагента в воздухоохладитель, охлаждающие змеевики, расположенные в верхней части корпуса, заключены в дополнительную трубу с образованием кольцевой полости, подсоединенной к расширительной емкости через дроссель и к воздухоохладителю.

Формула изобретения

1. Термобарокамера, содержащая теплоизолированный корпус с размещенными в верхИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 288761, кл. F 25 О 11/04, 1970.