компрессионная холодильная установка

Формула изобретения

КОМПРЕССИОННАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая корпус с входным и выходным окнами для атмосферного воздуха и расположенные внутри корпуса на линии атмосферного воздуха теплообменник, вентилятор и установленный в звукоизолирующем кожухе компрессор, при этом входной патрубок компрессора подключен к линии атмосферного воздуха, а выходной к теплообменнику, который в свою очередь соединен с потребителем холодного воздуха, отличающаяся тем, что, с целью снижения уровня звука и интенсификации охлаждения сжатого воздуха, в верхней части корпуса дополнительно установлены две горизонтальные перегородки, верхняя из которых образует с одной из стенок корпуса воздушный зазор на линии атмосферного воздуха, а нижняя имеет центральное окно на этой же линии, в которой размещен вентилятор, между компрессором и теплообменником дополнительно установлен охлаждаемый змеевик и ресивер, закрепленный в этой перегородке против воздушного зазора, а после теплообменника - влагоотделитель, закрепленный в той же перегородке против того же зазора, при этом во входном окне дополнительно размещен фильтр, а змеевик установлен по линии атмосферного воздуха между вентилятором и компрессором, причем на входе в звукоизолирующий кожух дополнительно установлена воздушная емкость с фильтром тонкой очистки на входе, соединенном с входным патрубком компрессора трубой типа сильфона, а сам кожух установлен на амортизаторах.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к холодильным установкам с компрессором, например поршневого типа, и может быть использовано в различных системах сжатия и охлаждения рабочей среды, например воздуха, на стационарных и нестационарных объектах, в том числе на летательных аппаратах.

Известны холодильные установки, содержащие корпус с теплообменником и вентиляторами. Здесь электродвигатель вынесен за пределы корпуса, для снижения уровня звука конструктивно используется только сам корпус. Поэтому такие установки имеют повышенные уровни звука.

Известны компрессионные холодильные установки, содержащие корпус, внутри которого размещен теплообменник, вентилятор и компрессор.

Недостатком этих установок являются повышенные уровни звука. Поэтому они обычно применяются в условиях, не предъявляющих жестких требований к этому параметру, например, на транспортных установках, летательных аппаратах и т. д.

Известны компрессионные холодильные установки, содержащие корпус с входным и выходным окнами для атмосферного воздуха и расположенные внутри корпуса на линии атмосферного воздуха теплообменник, вентилятор и установленный в звукоизолирующем кожухе компрессор. При этом входной патрубок компрессора подключен к линии атмосферного воздуха, а выходной к теплообменнику, который соединен с потребителем холодного воздуха. Эти установки также имеют повышенный уровень звука и недостаточную интенсификацию охлаждения сжатого воздуха.

Целью изобретения является снижение уровня звука и интенсификация охлаждения сжатого воздуха.

Это достигается тем, что в компрессионной холодильной установке, содержащей корпус с входным и выходным окнами для атмосферного воздуха и расположенные внутри корпуса на линии атмосферного воздуха теплообменник, вентилятор и установленный в звукоизолирующем кожухе компрессор, при этом входной патрубок компрессора подключен к линии атмосферного воздуха, а выходной к теплообменнику, который соединен с потребителем холодильного воздуха, в верхней части корпуса дополнительно установлены две горизонтальные перегородки, верхняя из которых образует с одной из стенок корпуса воздушный зазор на линии атмосферного воздуха, а нижняя имеет центральное окно на этой же линии, в которой размещен вентилятор. Между компрессором и теплообменником дополнительно установлен охлаждаемый змеевик и ресивер, закрепленный в этой перегородке против воздушного зазора, а после теплообменника влагоотделитель, закрепленный в той же перегородке против того же зазора. При этом во входном окне дополнительно размещен фильтр, а змеевик установлен по линии атмосферного воздуха между вентилятором и компрессором. На входе в звукоизолирующий кожух дополнительно установлена воздушная емкость с фильтром тонкой очистки на входе, соединенном с входным патрубком компрессора трубой типа сильфона, а сам кожух установлен на амортизаторах.

На чертеже схематически изображена предлагаемая компрессионная холодильная установка.

Она содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 окнами для атмосферного воздуха и расположенные внутри корпуса на линии атмосферного воздуха 4 теплообменник 5, вентилятор 6 и установленный в звукоизолирующем кожухе 7 компрессор 8. При этом входной патрубок 9 компрессора подключен к линии атмосферного воздуха, а выходной патрубок 10 к теплообменнику 5 через стоящий между ними ресивер 11. Теплообменник соединен с потребителем холодного воздуха через влагоотделитель 13. В верхней части корпуса дополнительно установлены две горизонтальные перегородки 13 и 14. Верхняя перегородка 13 образует с одной из стенок корпуса воздушный зазор 15 на линии атмосферного воздуха, а нижняя перегородка 14 имеет центральное окно 16 на этой же линии, в которой размещен вентилятор 6. Между компрессором и теплообменником дополнительно установлен охлаждаемый змеевик 17 и ресивер 11, закрепленный в перегородке 14 против воздушного зазора 15. После теплообменника 5 установлен влагоотделитель 12 закрепленный в той же перегородке 14 против того же зазора 15. При этом во входном окне 2 дополнительно размещен фильтр 18, а змеевик установлен по линии атмосферного воздуха между вентилятором 6 и компрессором 8.

На входе 19 в звукоизолирующий кожух 7 дополнительно установлена воздушная емкость 20 с фильтром тонкой очистки 21 на входе, соединенном с входным патрубком 9 компрессора трубой типа сильфона 22, а сам кожух 7 установлен на амортизаторах 23. Перегородки 13 и 14 соединены со стороны окна 2 вертикальной перегородкой 24. Компрессор 8 установлен на поддоне 25, который подвешен на пружинах растяжения 26. В верхней и нижней частях звукоизолирующего кожуха 7 образованы окна 27 и 28, причем между собой они не совпадают и разделены друг от друга поддоном 25. Напротив окна 28 в нижней части корпуса выполнено окно 29 с экраном 30. К влагоотделителю 12 одним концом подсоединена труба 31, другой конец которой подведен к крышке 32 головки компрессора 8. От влагоотделителя 12 отходит к потребителю сжатого охлажденного воздуха труба 33. Корпус 1 и кожух 7 покрыты внутри шумоглушащим материалом 34, например, пенополиуретаном. Корпус стоит на колесах 35.

Компрессионная холодильная установка работает следующим образом.

Вентилятор 6 всасывает воздух из окружающей среды через фильтр 18 и выбрасывает его в полость корпуса 1, расположенную под горизонтальной перегородкой 14. При этом воздух обдувает поочередно теплообменник 5, ресивер 11 и влагоотделитель 12, отнимая тепло от находящегося в них сжатого воздуха. Часть воздуха после вентилятора всасывается через фильтр тонкой очистки 21, емкость 20, трубу 22 и входной патрубок 9 компрессором 8, сжимается и через крышку головки компрессора 32, змеевик 17, ресивер 11, теплообменник 15, влагоотделитель 12 и трубу 33 выходит к потребителю. В процессе сжатия воздух нагревается, а при прохождении через теплообменник и частично при нахождении в ресивере и влагоотделителе он охлаждается атмосферным воздухом, подаваемым вентилятором. При охлаждении воздуха в теплообменнике находящаяся в воздухе влага конденсируется, отделяется от него во влагоотделителе и через трубу 31 подается на горячую поверхность крышки головки компрессора. Здесь влага, испаряясь, отводит часть тепла от сжатого воздуха еще до подачи его в теплообменник.

Наличие емкости 20 и ресивера 11 снижает пульсацию воздуха, проходящего через компрессор и способствует снижению уровня звука. Возникающая из-за неуравновешенных динамических элементов компрессора вибрация поглощается мягкой подвеской в виде пружин растяжения 26 и амортизаторов 23. Подаваемый вентилятором воздух, не всасываемый компрессором, обдувает змеевик 17, поступает через окно 27 в кожух 7, омывает компрессор, огибает поддон 25 и через окна 28 и 29 поступает к экрану 30 и выходит в атмосферу через окно 3.

Указанное обтекание компрессора и поддона воздухом способствует дополнительному охлаждению сжатого воздуха, самого компрессора, его электродвигателя, экранированию звука, его отражению. Наличие змеевика 17 на выходном патрубке 10 и трубы сильфонного типа 22 на входном патрубке 9 позволяет надежно работать в качестве мягкой подвески пружинам 26. Размещение входного окна 2 ниже воздушного зазора 15, а центрального окна 16 под горизонтальной перегородкой 13 вызывает снижение уровня звука от компрессора и вентилятора. Этому же способствует покрытие внутренних поверхностей корпуса и кожуха шумоглушащим материалом 34. Установку перемещают на колесах 35.

Экономический эффект от внедрения предлагаемой установки получается за счет повышения работоспособности находящихся рядом с изделием людей (из-за снижения уровня звука установки), сокращения энергопотребления вентилятора и уменьшения массы и габаритных размеров теплообменника (из-за интенсификации охлаждения сжатого воздуха). Кроме этого, хороший обдув воздухом компрессора, его электродвигателя повышает надежность установки в целом.

По сравнению с базовым объектом изделие 2000ЕХ-ОS фирмы "Timeter" (США) холодильная установка, изготовленная в соответствии с изобретением, имеет уровень звука меньше на 7 дБ, потребляет на 32% меньше электрической мощности, занимает объем на 10% и имеет массу на 20% меньше.