×
20.09.2015
216.013.7adc

Результат интеллектуальной деятельности: КАСКАДНАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к холодильной технике. Каскадная холодильная машина содержит в нижней ветви каскада, установленные последовательно, отделитель жидкости, разделяющий поток хладагента на газообразную и жидкую составляющие, предварительный рекуперативный теплообменник, основной рекуперативный теплообменник, основное дросселирующее устройство, испаритель, компрессор и конденсатор. При этом первый выход отделителя жидкости соединен с входом прямого потока хладагента в предварительный рекуперативный теплообменник, а второй выход отделителя жидкости соединен через предварительное дросселирующее устройство с входом обратного потока в предварительный рекуперативный теплообменник. Выход потока хладагента из конденсатора и вход в отделитель жидкости связаны между собой теплообменником, являющимся конденсатором-переохладителем для нижней ветви каскада и испарителем для верхней ветви каскада. Верхняя ветвь каскада представляет собой одноступенчатую холодильную машину, в которой последовательно установлены компрессор, конденсатор, ресивер, дросселирующее устройство, испаритель. Использование данного изобретения позволяет повысить термодинамическую эффективность низкотемпературного холодильного цикла при работе на низких температурных уровнях за счет его новой организации. 1 ил.
Основные результаты: Каскадная холодильная машина, содержащая в нижней ветви каскада установленные последовательно отделитель жидкости, разделяющий поток хладагента на газообразную и жидкую составляющие, предварительный рекуперативный теплообменник, основной рекуперативный теплообменник, основное дросселирующее устройство, испаритель, компрессор и конденсатор, при этом первый выход отделителя жидкости соединен с входом прямого потока хладагента в предварительный рекуперативный теплообменник, а второй выход отделителя жидкости соединен через предварительное дросселирующее устройство с входом обратного потока в предварительный рекуперативный теплообменник, отличающаяся тем, что выход потока хладагента из конденсатора и вход в отделитель жидкости связаны между собой теплообменником, являющимся конденсатором-переохладителем для нижней ветви каскада и испарителем для верхней ветви каскада, представляющей собой одноступенчатую холодильную машину, в которой последовательно установлены компрессор, конденсатор, ресивер, дросселирующее устройство, испаритель.

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано для охлаждения объектов или поддержания их низкой температуры за счет получения холода на низком температурном уровне (ниже минус 120°С).

Из источника RU 2448308 известно о применении отделителя жидкости и перепускной линии для получения низких температур. Вследствие высокого давления нагнетания в холодильной машине из RU 2448308, нижний предел достижимой температуры ограничен, т.к. при работе на низких температурных уровнях значительно уменьшается удельная холодопроизводительность в таком низкотемпературном холодильном цикле. Кроме того, в RU 2448308 перепускная линия расположена в низкотемпературной части холодильной машины и соответственно требует наличия теплоизоляции, чтобы сократить необратимые потери в цикле.

В предлагаемой каскадной холодильной машине выход потока хладагента из конденсатора 2 и вход в отделитель жидкости 4 связаны между собой теплообменником 3, являющимся конденсатором-переохладителем для нижней ветви каскада и испарителем для верхней ветви каскада, представляющей собой одноступенчатую холодильную машину; также на нижней ветви каскада предусмотрена перепускная линия для сброса избыточного давления нагнетания. Благодаря данным изменениям в структуре цикла понижается давление нагнетания нижнего каскада, поэтому в нем можно использовать вещества, с помощью которых удастся получить более низкие температуры, чем в RU 2448308. За счет данного дополнительного переохлаждения потока хладагента нижней ветви каскада, в предлагаемой каскадной холодильной машине удается повысить удельную холодопроизводительность на низких температурных уровнях, и, следовательно, холодильный коэффициент. Избыточный в пусковой период низкокипящий газ в данном случае отбирается до конденсатора-переохладителя 3, тем самым повышается эффективность теплообмена между потоками хладагента в верхней и нижней ветвях каскада. Кроме того, за счет расположения выхода сдросселированного хладагента из перепускной линии на линию всасывания в компрессор 1, удается понизить температуру начала сжатия в компрессоре и, тем самым, понизить давление нагнетания, что также ведет к уменьшению давления конденсации. Благодаря расположению перепускной линии в нижнем каскаде, температура перепускаемого хладагента - комнатная, это ведет к уменьшению необратимых потерь в низкотемпературном цикле каскадной холодильной машины, а также к отсутствию необходимости теплоизолировать компоненты перепускной линии.

Техническим результатом является понижение достигаемой температуры охлаждения и повышения термодинамической эффективности низкотемпературного холодильного цикла при работе на низких температурных уровнях.

Сущность изобретения.

Каскадная холодильная машина состоит из циркуляционного контура верхней ветви каскада и циркуляционного контура нижней ветви каскада. В нижней ветви каскада установлены последовательно отделитель жидкости 4, разделяющий поток хладагента на газообразную и жидкую составляющие, предварительный рекуперативный теплообменник 5, основной рекуперативный теплообменник 6, основное дросселирующее устройство 7, испаритель 8, компрессор 1 и конденсатор 2, при этом первый выход отделителя жидкости 4 соединен с входом прямого потока хладагента в предварительный рекуперативный теплообменник 5, а второй выход отделителя жидкости 4 соединен через предварительное дросселирующее устройство 9 с входом обратного потока в предварительный рекуперативный теплообменник 5. Выход потока хладагента из конденсатора 2 и вход в

отделитель жидкости 4 связаны между собой теплообменником 3, являющимся конденсатором-переохладителем для нижней ветви каскада и испарителем для верхней ветви каскада, представляющей собой одноступенчатую холодильную машину, в которой последовательно установлены компрессор 14, конденсатор 15, ресивер 16, дросселирующее устройство 17, испаритель 3.

Холодильная машина работает следующим образом: в нижней ветви каскада хладагент сжимается в компрессоре 1, затем охлаждается до температуры окружающей среды и частично конденсируется в конденсаторе 2, после чего попадает в конденсатор-переохладитель 3, где продолжается процесс конденсации за счет низкопотенциальной теплоты, полученной от работы одноступенчатой холодильной машины верхней ветви каскада, затем хладагент попадает в отделитель жидкости 4, где разделяется на жидкую и газообразную фазы. Газообразный хладагент из отделителя жидкости поступает сначала в предварительный рекуперативный теплообменник 5, затем в основной рекуперативный теплообменник 6, где постепенно конденсируется за счет охлаждения обратным потоком. Охлажденный хладагент проходит через основное дросселирующее устройство 7, где происходит его расширение и понижение температуры, после чего поступает в испаритель 8, где подогревается за счет тепла, отводимого от охлаждаемого объекта. Далее поток хладагента поступает в основной рекуперативный теплообменник 6, где подогревается за счет охлаждения прямого потока. Жидкий хладагент из отделителя жидкости 4 проходит через предварительное дросселирующее устройство 9, где понижается его давление и температура, после чего смешивается с обратным потоком перед предварительным рекуперативным теплообменником. Далее поток хладагента еще подогревается в предварительном рекуперативном теплообменнике 5, и поступает на всасывание компрессора 1. На этом цикл работы холодильной машины замыкается.

Соленоидный вентиль 10 нормально находится в закрытом положении и

открывается при помощи электрического сигнала от управляющего устройства. В случае повышения давление нагнетания выше некоторой заданной величины соленоидный вентиль открывается и перепускает часть газообразного потока хладагента в ресивер 11. Соленоидный вентиль закрывается, как только давление падает до заданного значения. Из ресивера хладагент проходит через обратный клапан 12 и дросселирующее устройство 13, где его давление падает до давления обратного потока, а температура понижается, и смешивается с обратным потоком перед компрессором 1. Обратный клапан необходим для предотвращения попадания хладагента в ресивер со стороны обратного потока в случае повышения давления всасывания.

Данная холодильная машина будет работать только в случае применения в качестве хладагента в нижней ветви каскада многокомпонентной смеси (не менее двух компонентов). Нормальная температура кипения компонентов рабочей смеси должна лежать в области температур от температуры окружающей среды до необходимой температуры охлаждения.

Принципиальная схема разработанного устройства каскадной холодильной установки представлена на чертеже.

Каскадная холодильная машина, содержащая в нижней ветви каскада установленные последовательно отделитель жидкости, разделяющий поток хладагента на газообразную и жидкую составляющие, предварительный рекуперативный теплообменник, основной рекуперативный теплообменник, основное дросселирующее устройство, испаритель, компрессор и конденсатор, при этом первый выход отделителя жидкости соединен с входом прямого потока хладагента в предварительный рекуперативный теплообменник, а второй выход отделителя жидкости соединен через предварительное дросселирующее устройство с входом обратного потока в предварительный рекуперативный теплообменник, отличающаяся тем, что выход потока хладагента из конденсатора и вход в отделитель жидкости связаны между собой теплообменником, являющимся конденсатором-переохладителем для нижней ветви каскада и испарителем для верхней ветви каскада, представляющей собой одноступенчатую холодильную машину, в которой последовательно установлены компрессор, конденсатор, ресивер, дросселирующее устройство, испаритель.
КАСКАДНАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-21 of 21 items.
13.01.2017
№217.015.7aad

Устройство автоматической идентификации системы для оповещения о ситуации "человек за бортом"

Изобретение относится к радиотехнике и используется для определения координат и передачи аварийного сообщения о ситуации «человек за бортом» через автоматическую идентификационную систему (АИС) на ближайшие суда и станции приема сигналов АИС. Технический результат - сокращение времени...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600523
Дата охранного документа: 20.10.2016
Showing 21-30 of 37 items.
13.01.2017
№217.015.7aad

Устройство автоматической идентификации системы для оповещения о ситуации "человек за бортом"

Изобретение относится к радиотехнике и используется для определения координат и передачи аварийного сообщения о ситуации «человек за бортом» через автоматическую идентификационную систему (АИС) на ближайшие суда и станции приема сигналов АИС. Технический результат - сокращение времени...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600523
Дата охранного документа: 20.10.2016
18.07.2018
№218.016.7184

Устройство крепления электромагнитных реле на вибростенде и ударном стенде

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам крепления реле на испытательном стенде, и может быть использовано для испытания на вибрационном и ударном стендах. Устройство содержит приспособление в форме куба крепления четырех реле, приспособление фиксации куба. При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661453
Дата охранного документа: 16.07.2018
13.01.2019
№219.016.af59

Установка для отбензинивания попутного нефтяного газа

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для разделения газов с помощью обработки холодом, и может быть использовано на нефтяных месторождениях для создания мобильных модульных комплексов для разделения попутного нефтяного газа на газовый конденсат, который может быть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676829
Дата охранного документа: 11.01.2019
20.02.2019
№219.016.bfc4

Аппаратура автоматического расхождения судна со встречным объектом

Изобретение относится к области судовождения, а именно к автоматическому управлению движением судна по заданному направлению с выявлением встречных объектов и автоматического расхождения с ними. В предложенной аппаратуре используются приемник спутниковой навигационной системы, вычислитель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002376194
Дата охранного документа: 20.12.2009
20.02.2019
№219.016.c3b0

Холодильная машина

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в парокомпрессионных холодильных машинах с нерегулируемым дросселирующим устройством, работающим на многокомпонентных смесях хладагента. Техническим результатом является обеспечение стабильной работы холодильной машины при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002448308
Дата охранного документа: 20.04.2012
08.03.2019
№219.016.d4f1

Плавсредство для оборудования бронемашин

Изобретение относится к плавсредствам, обеспечивающим придание мореходных качеств танкам и новых мореходных качеств плавающим бронемашинам с целью расширения их функциональных возможностей. Плавсредство содержит два водопроницаемых бортовых понтона, закрепляемых на бронемашине посредством...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002371350
Дата охранного документа: 27.10.2009
11.03.2019
№219.016.d91f

Устройство исключения столкновения судна с встречным движущимся объектом

Изобретение относится к области судовождения и, в частности, к автоматическому управлению движением судна по заданному направлению с выявлением встречных объектов, с которыми возможно столкновение, и автоматическим расхождением с ними. Устройство выполнено с использованием приемника спутниковой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002383464
Дата охранного документа: 10.03.2010
20.03.2019
№219.016.e5a5

Устройство для выработки и индикации информации для проводки судна по узким участкам фарватеров

Изобретение относится к области ручного управления подвижными объектами, в частности управления движением судов различного водоизмещения и назначения по узким участкам фарватеров. Например, устройство может быть использовано для навигации судов при прохождении между опорами мостов. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002318187
Дата охранного документа: 27.02.2008
04.04.2019
№219.016.fc9a

Способ автоматизированного проектирования структуры системы управления движением корабля

Изобретение относится к области автоматизации управления процессом проектирования законов управления и структуры систем управления судов и кораблей с использованием вычислительных средств. Заявленный способ позволяет ускорить процесс проектирования систем автоматического управления движением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002423286
Дата охранного документа: 10.07.2011
19.04.2019
№219.017.31db

Способ автоматического управления движением судна

Изобретение относится к области судовождения, в частности к автоматическому управлению движением судна. Способ использует сигналы текущего путевого угла от приемника спутниковой навигационной системы и заданного значения путевого угла от блока заданного маршрута, которые совместно с сигналами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002452655
Дата охранного документа: 10.06.2012
+ добавить свой РИД