RU236961U1 - Устройство для предотвращения влажного хода компрессора холодильной машины - Google Patents

Abstract

Устройство для предотвращения влажного хода компрессора холодильной машины, содержащее последовательно соединенные в единый блок основание 1, выполненное в виде двух параллелепипедов с внутренней горизонтальной цилиндрической проточкой, скрепленных друг с другом шпильками для жесткого закрепления на всасывающем трубопроводе 2 компрессора 3, и изготовленное из хорошо проводящего тепло материала, что позволяет обеспечить хороший тепловой контакт «горячего» управляемого термоэлектрического нагревателя 4 с основанием 1, в результате чего повышается передаваемая через основание 1 тепловая мощность в участок всасывающего трубопровода 2 компрессора 3, обеспечивая дополнительный перегрев хладагента на 5-15°С перед входом в компрессор 3. Для уменьшения конвективного теплообмена внутри термоэлектрического нагревателя 4 на охлаждаемой плоскости 5 термоэлектрического нагревателя 4 размещен радиатор-теплообменник 6 с закрепленным на нем вентилятором 7, что позволяет эффективно отводить холод от пластин радиатора-теплообменника 6.

Description

Полезная модель относится к холодильной технике и, как техническое решение, может быть использована в холодильных установках для предотвращения работы в аварийных режимах.

При работе холодильной установки особую опасность представляет режим «влажного хода», который характерен попаданием в компрессор жидкого хладагента и соответственно возникновение гидравлических ударов, которые могут в короткое время привести к выходу из строя компрессора.

Известно техническое устройство, отделитель жидкости (Патент RU №2359185, 2009 г.), включающий цилиндрический корпус, патрубок входа парожидкостной смеси аммиака с маслом, паровой и жидкостный патрубки, снабженный двумя дополнительными разделительными колонками, одна из которых включает в себя змеевик с патрубками входа и выхода жидкого аммиака, при этом каждая разделительная колонка имеет патрубки для входа парожидкостной смеси жидкого аммиака с маслом, патрубки выхода паров аммиака в паровую зону корпуса отделителя жидкости и патрубки выхода жидкости из разделительных колонок в полость, образованную поверхностями корпуса отделителя жидкости, патрубка с отбортовкой, обращенной вверх, и конусной перегородкой, расположенными соосно с корпусом, внутри корпуса расположены калиброванные кольцевые зазоры, образованные нижней торцевой частью патрубка с отбортовкой, поверхностью конусной перегородки и поверхностью корпуса отделителя жидкости, кроме того, отделитель жидкости снабжен перфорированными конусными отбойниками, расположенными в верхней части отделителя жидкости, соосно с его корпусом, маслосборником с устройством для подогрева масла, размещенным в нижней части отделителя жидкости и соединенным с патрубком выхода масла из разделительной колонки.

Недостатком этого технического решения является сложность конструкции, высокая стоимость самого изделия, за счет материалоемкости, и высокие затраты на эксплуатацию.

Известно устройство защиты компрессора холодильной машины от влажного хода (Патент №2032865, 1995 г.), содержащее последовательно соединенные в замкнутый контур компрессор с всасывающим трубопроводом, конденсатор воздушного охлаждения с вентилятором, ресивер, дроссель, испаритель, дополнительно содержащий воздуховод, представляющий собой пустотелый цилиндр из пластика с диффузором, включенный своей боковой цилиндрической поверхностью во всасывающий трубопровод, направленным диффузором по потоку воздуха от воздушного конденсатора, причем для герметизации в месте прохождения всасывающего трубопровода установлены резиновые манжеты, при этом трубопровод, размещенный в воздуховоде, заключен в пористый материал с незамкнутыми порами, выполненный в виде кольцевых разъемных вставок, присоединенных к трубопроводу с помощью крепежных хомутов.

Недостатком данного устройства защиты компрессора холодильной машины от влажного хода являются большие габаритные размеры, сложность конструкции.

Наиболее близким техническим решением, к предполагаемой полезной модели является холодильная установка (Патент RU №90542, 2010 года), содержащая компрессор, конденсатор, дроссельное устройство, испаритель, теплоизолированный корпус аккумулятора с эвтектическими вставками, представляющими собой полые трубы, наполненные эвтектическим раствором, герметично закрытые с обеих сторон.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции, большие габаритные размеры, отсутствие гарантированного исключения «влажного хода» компрессора холодильной машины.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности защиты компрессора холодильной установки в процессе ее эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что в устройство для предотвращения влажного хода компрессора холодильной машины, содержащее компрессор, конденсатор, дроссельное устройство, испаритель, дополнительно введен управляемый термоэлектрический нагреватель, снабженный радиатором-теплообменником с вентилятором и жестко закрепленный на основании, выполненном в виде двух параллелепипедов, скрепленных друг с другом шпильками, перпендикулярно центру боковой грани основания выполнено цилиндрическое отверстие, диаметр которого соответствует внешнему диаметру всасывающего трубопровода компрессора и охватывающее его внешнюю поверхность.

Для исключения режима «влажного хода» компрессора холодильной установки управляемый термоэлектрический нагреватель, обеспечивает дополнительный перегрев хладагента после испарителя на 5-15°С перед входом в компрессор.

Перегрев на всасывающем трубопроводе компрессора необходим для того, чтобы обеспечить надежную работу компрессора холодильной машины, так как попадание жидкости в цилиндр поршневого компрессора уменьшает объемную производительность компрессора и может привести к гидравлическому удару.

Такая совокупность признаков позволит решить задачу по предотвращению аварийного режима «влажного хода» за счет использования управляемого термоэлектрического нагревателя, при этом подачу на термоэлектрический модуль управляющего напряжения с соответствующей полярностью осуществляют для оптимизированного обеспечения дополнительного перегрева хладагента после испарителя на 5-15°С перед входом в компрессор. Площадь нагреваемой поверхности термоэлектрического нагревателя ограничена длиной и шириной пластин, которые у наиболее широко применяемых термоэлектрических модулей имеют размеры 40×40 мм.

Таким образом, совокупность существенных признаков заявленной полезной модели имеет причинно-следственную связь с достигнутым техническим результатом, т.е. благодаря данной совокупности существенных признаков полезной модели стало возможным решить поставленную задачу.

Сущность полезной модели поясняется схемой монтажа устройства для предотвращения влажного хода компрессора в систему холодильного агента холодильной установки в соответствии с фиг. 1 и рисунком устройства для предотвращения влажного хода компрессора в соответствии с фиг. 2.

Устройство для предотвращения влажного хода компрессора холодильной машины, содержащее последовательно соединенные в единый блок: основание 1, выполненное в виде двух параллелепипедов с внутренней горизонтальной цилиндрической проточкой, скрепленных друг с другом шпильками (условно не показаны) для жесткого закрепления на всасывающем трубопроводе 2 компрессора 3 и изготовленное из хорошо проводящего тепло материала, что позволяет обеспечить хороший тепловой контакт «горячего» управляемого термоэлектрического нагревателя 4 с основанием 1, в результате чего повышается передаваемая через основание 1 тепловая мощность в участок всасывающего трубопровода 2 компрессора 3, обеспечивая дополнительный перегрев хладагента на 5-15°С перед входом в компрессор 3. Для уменьшения конвективного теплообмена внутри термоэлектрического нагревателя 4 на охлаждаемой плоскости 5 термоэлектрического нагревателя 4 размещен радиатор-теплообменник 6 с закрепленным на нем вентилятором 7, что позволяет эффективно отводить холод от пластин радиатора-теплообменника 6.

Устройство для предотвращения влажного хода компрессора холодильной машины жестко закрепленное основанием 1 на всасывающем трубопроводе 2 компрессора 3 образует замкнутый контур, содержащий компрессор 3, конденсатор 8, ресивер 9, дроссель 10, испаритель 11.

Тепло, вырабатываемое термоэлектрическим нагревателем 4 при этом, будет затрачиваться на перегрев хладагента, протекающего по всасывающему трубопроводу 2 компрессора 3. Тем самым будет обеспечиваться полное доиспарение жидкой фазы хладагента после испарителя 11, надежная защита компрессора 3 от влажного хода. Кроме того, наличие на всасывающем трубопроводе 2 компрессора 3 закрепленного основания 1 обеспечивает также его защиту от обмерзания.

Холодильная установка работает следующим образом.

Холодильный агент из конденсатора 8 поступает в ресивер 9, далее через дроссель 10 поступает в испаритель 11. В испарителе 11 холодильный агент кипит, превращаясь из жидкости в пар. Пар удаляется из испарителя 11 и поступает в устройство для предотвращения влажного хода компрессора холодильной машины, жестко закрепленное основанием 1 на всасывающем трубопроводе 2 компрессора 3. В случае возникновения аварийного режима холодильной установки, когда холодильный агент полностью не успевает выкипать в испарителе 11, жидкий холодильный агент попадает на внутреннюю поверхность разогретого основания 1 управляемого термоэлектрического нагревателя 4, и выкипает за счет теплоты вырабатываемой управляемым термоэлектрическим нагревателем 4. Подогретый холодильный агрегат поступает на вход компрессора 3. С выхода компрессора 3 холодильный агент в виде перегретого пара поступает в конденсатор 8. Далее термодинамический цикл холодильной машины повторяется.

Экономический эффект от использования предлагаемого технического решения образуется за счет введения во всасывающий трубопровод компрессора управляемого термоэлектрического нагревателя и, таким образом, достигается решение задачи по предотвращению аварийного режима «влажного хода» с подключением предельно энергоемкого процесса фазового перехода холодильного агента из одного агрегатного состояния в другое, путем его перегрева.

Устранение перегрева в испарителе исключит его работу с понижением температуры кипения хладагента в испарителе, при этом не будет увеличиваться разность давлений кипения и конденсации хладагента и, как следствие, работу сжатия на единицу массы пара.

Уменьшение площади испарителя на 10-20% приводит к снижению расхода металла и уменьшению габаритов испарителя. Малая стоимость термоэлектрического нагревателя и простота эксплуатации обеспечивают весьма небольшой (1,5-2 года) срок окупаемости соответствующих капиталовложений.

Предлагаемое устройство повысит надежность перегрева хладагента во всасывающем трубопроводе компрессора, так как, есть гарантированный источник дополнительного тепла. Кроме того, устройство обеспечит предотвращение обмерзания всасывающего трубопровода компрессора.

Claims (1)

1. Устройство для предотвращения влажного хода компрессора холодильной машины, содержащей компрессор, конденсатор, дроссельное устройство, испаритель, отличающееся тем, что дополнительно введен управляемый термоэлектрический нагреватель, снабженный радиатором-теплообменником с вентилятором и жестко закрепленный на основании, выполненном в виде двух параллелепипедов, скрепленных друг с другом шпильками, перпендикулярно центру боковой грани основания выполнено цилиндрическое отверстие, диаметр которого соответствует внешнему диаметру всасывающего трубопровода компрессора и охватывающее его внешнюю поверхность.