холодильная установка с безнасосной системой охлаждения

Формула изобретения

1. Холодильная установка с безнасосной системой охлаждения, включающая компрессор, конденсатор, ресивер, регулирующий вентиль и воздухоохладитель, отличающаяся тем, что ресивер снабжен змеевиком и выполнен с возможностью совмещения функций отделителя жидкости, линейного и дренажного ресиверов, компрессор выполнен с возможностью всасывания паров хладагента из ресивера, пар из воздухоохладителя поступает в ресивер, при переполнении теплообменника конденсатора жидким хладагентом автоматически осуществляют его сброс в ресивер, а при снятии снеговой шубы с поверхности воздухоохладителя конденсат сливают в ресивер, причем для подогрева жидкости в ресивере используют плоский гибкий нагревательный элемент из неметаллических резистивных материалов, включаемый в работу и отключаемый по команде реле уровня.

2. Холодильная установка по п.1, отличающаяся тем, что перед завершением процесса оттайки периодически кратковременно открывают соленоидный вентиль для сброса масла с хладагентом в ресивер.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано как в одноступенчатых, так и в двухступенчатых, с экономайзером, холодильных установках с безнасосной системой охлаждения.

Известна безнасосная схема холодильной установки, в которой применены отделитель жидкости, защитный ресивер, линейный и дренажный ресиверы [1. Свердлов Г.З. Янвель Б.К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. М.: Пищевая промышленность, 1978, с.160, рис.6.5].

Недостатком этой холодильной установки является наличие большого количества емкостной аппаратуры, арматуры и трубопроводов, что приводит к увеличению аммиакоемкости системы, площади компрессорного цеха, удорожанию установки и к повышенной опасности при ее эксплуатации.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является сокращение энергозатрат и стоимости холодильной установки, а также повышение ее безопасности.

Технический результат достигается тем, что в холодильной установке с безнасосной системой охлаждения, включающей компрессор, ресивер, регулирующий вентиль и воздухоохладитель, ресивер снабжен змеевиком и выполнен с возможностью совмещения функций отделителя жидкости, линейного и дренажного ресиверов, компрессор выполнен с возможностью всасывания паров хладагента из ресивера, пар из воздухоохладителя поступает в ресивер, при переполнении теплообменника конденсатора жидким хладагентом автоматически осуществляют его сброс в ресивер, а при снятии снеговой шубы с поверхности воздухоохладителя конденсат сливают в ресивер, причем для подогрева жидкости в ресивере используют плоский гибкий нагревательный элемент из неметаллических резистивных материалов, включаемый в работу и отключаемый по команде реле уровня.

Технический результат достигается еще и тем, что в холодильной установке с безнасосной системой охлаждения, включающей компрессор, ресивер, регулирующий вентиль и воздухоохладитель, для удаления масла с внутренней поверхности воздухоохладителя резко создают скорость потоку в нем путем кратковременного открывания соленоидного вентиля и сброса маслоаммиачной эмульсии в ресивер.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что предлагаемая холодильная установка с безнасосной системой охлаждения отличается совмещением функций отделителя жидкости, линейного, дренажного и защитного ресиверов в одном ресивере, применения змеевика для охлаждения жидкого хладагента и плоского нагревательного элемента из неметаллических резистивных материалов.

На чертеже изображена одноступенчатая схема холодильной установки с безнасосной системой охлаждения.

Холодильная установка с безнасосной системой охлаждения содержит компрессор 1, ресивер 2, маслоотделитель 3, конденсатор 4, поплавковый вентиль 5, запорные соленоидные вентили 6, 10, 11, 12, 13, 14, 17, 18, электрический регулирующий вентиль 7, воздухоохладитель 8, холодильную камеру 9, колонку 15 с датчиками уровня 16, змеевик 19, плоский гибкий нагревательный элемент 20, запорный вентиль 21, 23, емкостной датчик уровня 22, водяной насос 24.

Холодильная установка с безнасосной системой охлаждения работает следующим образом.

Через запорный вентиль 23 в систему охлаждения заправляется определенное количество хладагента, рассчитанного по емкости системы из расчета максимального заполнения ресивера 2 при сборе всего хладагента из системы охлаждения не более 60%. В данном процессе ресивер 2 выполняет функции линейного ресивера, имея необходимый объем для жидкого аммиака, циркулирующего в системе.

Компрессор 1 всасывает пары хладагента из ресивера 2, выполняющего функции отделителя жидкости или защитного ресивера и имеющего достаточный паровой объем для улавливания капельной влаги, нагнетает их через маслоотделитель 3 в конденсатор 4, где происходит конденсация паров в жидкость за счет орошения поверхности теплообменника водой, подаваемой насосом 24.

Жидкий хладагент из конденсатора 4, проходя через поплавковый вентиль 5, поступает не в линейный ресивер, а при закрытом соленоидном вентиле 17 поступает, проходя открытый соленоидный вентиль 18, в змеевик 19, где происходит его охлаждение. Далее охлажденный хладагент поступает через открытый соленоидный вентиль 6 и электрический регулирующий вентиль 7 в воздухоохладитель 8 холодильной камеры 9.

При заборе тепла от продукта хладагент кипит и пары его, проходя через открытый соленоидный вентиль 10, поступают в ресивер 2. Идет процесс охлаждения.

Для контроля за уровнем хладагента в ресивере 2 применяется колонка 15 с датчиками уровня 16. При заполнении ресивера 2 более 30%, по команде реле уровня 16, включается в работу гибкий нагревательный элемент 20, который интенсифицирует процесс кипения хладагента, тем самым, понижая его уровень в ресивере 2.

При понижении уровня хладагента в ресивере 2 до 10%, по команде реле уровня 16, нагревательный элемент 20 отключается.

В случае заполнения ресивера 2 более 60% два сдублированных реле уровня 16 автоматически останавливают холодильную установку с одновременным включением аварийной световой и звуковой сигнализации.

При снятии снеговой шубы с поверхности воздухоохладителя 8 соленоидные вентили 6, 10 закрываются, а открываются вентили 11, 12. Горячие пары через вентиль 12 поступают в воздухоохладитель 8 камеры 9, а конденсат сливается через вентиль 11 и поплавковый вентиль 5 не в дренажный ресивер, а в ресивер 2, выполняющий его функцию, имея для этого требуемый объем для сбора конденсата.

Перед завершением процесса оттайки по команде реле времени периодически кратковременно открывается соленоидный вентиль 3 для удаления масла с внутренней поверхности воздухоохладителя 8 путем создания скорости потоку в нем и сброса его в ресивер 2.

При завершении процесса оттайки соленоидные вентили 11, 12 закрываются, а вентили 10, 6 открываются. Идет процесс охлаждения.

При накоплении масла в ресивере 2, удаление его происходит при открывании запорного вентиля 21.

В случае заполнения хладагентом теплообменника конденсатора более 20%, по команде емкостного датчика 22 открывается соленоидный вентиль 14 и жидкий хладагент сбрасывается в ресивер 2. При падении уровня жидкого хладагента в теплообменнике до 5%, по команде емкостного датчика 22 соленоидный вентиль 14 закрывается.

Процесс производства и потребления холода полностью автоматизирован.

Данное техническое решение позволит значительно сократить применение дополнительной емкостной аппаратуры, арматуры, трубопроводов и строительной площади компрессорного цеха, а также повысит безопасность холодильной установки.

Экономический эффект от использования предлагаемой холодильной установки образуется за счет значительного снижения энергозатрат, ее стоимости и повышения безопасности при эксплуатации.