АГРЕГАТ КОМПРЕССОРНЫЙ РУДНИЧНОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ С ВИНТОВЫМ МАСЛОЗАПОЛНЕННЫМ КОМПРЕССОРОМ

Полезная модель относится к холодильной технике и используется в составе рудничной холодильной машины для кондиционирования воздуха в угольных шахтах. Агрегат может быть использован в составе холодильной машины в промышленных установках химических предприятий, а также в общепромышленных установках на мясокомбинатах, молоко и сырзаводах, овощехранилищах, искусственных катках, в промышленных системах кондиционирования воздуха и др.
Известен компрессорный агрегат с винтовым маслозаполненным компрессором, включающий в себя винтовой компрессор, электродвигатель, вертикальный или горизонтальный маслоотделитель, маслоохладитель, систему смазки и приборы автоматического управления, смонтированные на общей раме (1).
Известен компрессорный агрегат холодильной машины, состоящий из смонтированных на общей раме винтового маслозаполненного компрессора, холодопроизводительностью от 860 до 1500 кВт с приводным электродвигателем, маслоотделителем, маслоохладителем, насосной системой смазки, арматуры, фильтров, микропроцессорного блока управления и защиты (2).
Недостатками этих агрегатов являются:
-невозможность применения при наличии в окружающей среде взрывоопасных компонентов, например метана, водорода и др.. габаритные размеры, определяемые размерами шахтной клети, не соответствуют условиям поставки изделия на место эксплуатации;
-теплообменные аппараты агрегата, в частности водяной маслоохладитель, не соответствует условиям эксплуатации в шахтах в связи с повышенным давлением воды;
-отсутствие специальных систем водоподготовки не позволяют использовать установку в условиях применения технической воды, не соответствующей принятым нормам по жесткости и количеству посторонних включений;
-агрегаты требуют специальную подготовку фундамента для установки на месте эксплуатации и не могут транспортироваться без применения специальных транспортных средств;
- размещение элементов управления и контроля за параметрами не позволяют применением стесненных условиях угольных шахт.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности, надежности и безопасности эксплуатации.
Задача достигается за счет того, что компрессорный агрегат рудничной холодильной машины, состоящий из смонтированных на общей раме винтового маслозаполненного компрессора холодопроизводительностью от 860
до 1500 кВт с приводным электродвигателем, маслоотделителем, маслоохладителем, насосной системой смазки, арматуры, фильтров, микропроцессорного блока управления и защиты, снабжен системой магнитной обработки охлаждающей воды маслоохладителя, электрические приборы регулирующей и защитной автоматики, в том числе электродвигатель с напряжением 6000 В, выполнены во взрывобезопасном исполнении, маслоотделитель выполнен сдвоенным с пятиступенчатым барботажным и центробежногравитационым отделением масла, причем рама выполнена с возможностью транспортирования агрегата без специальных устройств и эксплуатирования без специального фундамента и крепления к грунту, а основание рамы, выполнено в виде салазок.
В предлагаемом компрессорном агрегате холодопроизводительностью от 860 до 1500 кВт внедрен комплекс технических решений, а именно:
-комплексная система автоматизации процесса и защиты агрегата вы
полнена во взрывобезопасном исполнении по нормам безопасности рудничного оборудования. Приводной электродвигатель позволяет применять напряжение электрического тока в 6000 В. -габаритные размеры, за счет применения сдвоенного маслоотделителя, приведены в соответствие с возможностями транспортировки агрегата в шахту;
-трехсекционный кожухотрубный маслоохлодитепь имеет повышенный запас прочности и позволяет работать с давлением воды более чем в пять раз превышающем давление общепромышленных установок; -система магнитной обработки охлаждающей воды позволяет применение воды, не соответствующей общепринятым техническим нормам по карбонатной жесткости;
-конструкция рамы позволяет установку агрегата на место эксплуатации без специального фундамента, уравновешенность механизма не требует его крепления;
-основание рамы, выполненное в виде салазок, позволяет перемещать агрегат в условиях ограниченного пространства шахты без специальных транспортных средств;
-элементы управления и контроля за параметрами, а также техническое обслуживание агрегата производится с одной стороны, что позволяет его обслуживание в стесненных условиях угольных шахт. Таким образом, в агрегате сконцентрированы все последние достижения в области холодильного машиностроения, что обеспечивает его конкурентоспособность.
При изучении других известных аналогов компрессорных агрегатов, признаки, отличаюш;ие данную полезную модель от прототипа, не были выявлены, что обеспечивает заявленному техническому решению соответствие условию патентоспособности «изобретательский уровень.
На фиг.1 схематически показан компрессорный холодильный агрегат со сдвоенным маслоотделителем.
Компрессорный холодильный агрегат содержит винтовой маслозаполненный компрессор 1 холодопроизводительностью от 860 до 1500кВт, приводимый во враш,ение электродвигателем 2. Маслоотделитель 3 выполнен сдвоенным с пятиступенчатым барботажным и центробежногравитационным отделением масла. Масло подается через фильтр 4. Маслоохладитель 5 выполнен кожухотрубным. Обратный клапан 6 отсекает агрегат от общей холодильной системы при остановке агрегата. Сжатый в компрессоре газ вместе с маслом направляется в спаренный вертикальный маслоотделитель 3, где поток, проходя через направляющее устройство 7, закручивается. Газ, проходя с поворотом под уровнем масла, барботирует.
очищая его от паровой масляной фазы. Дальнейший подъем газа с малой скоростью очищает его от укрупненных в наборе сеток 10 капель масла, которые под действием силы гравитации оседают в маслосборник. Микропроцессорный блок управления и защиты 8 обеспечивает автоматический контроль и поддержание заданных параметров, а также защиту от аварийных ситуаций всего подключенного к агрегату холодильного контура.
Принцип работы компрессорного холодильного агрегата заключается в следующем: винтовой маслозаполненый компрессор Д, приводимый во вращение электродвигателем 2, засасывает холодильный агент из испарителя холодильной системы с давлением кипения и сжимает его до давления конденсации. При этом в процессе сжатия в замкнутые парные полости из маслоотделителя 3 подается через фильтр 4 масло, охлажденное в кожухотрубном маслоохладителе 5, которое снимает часть теплоты сжатия и уплотняет зазоры. Обратный клапан 6 отсекает агрегат от общей холодильной системы при остановке агрегата и предотвращает обратную раскрутку компрессора. Сжатый в компрессоре газ вместе с маслом направляется в спаренный вертикальный маслоотделитель 3, где поток, проходя через направляющее устройство 7, закручивается и, в результате центробежного эффекта освобождается от значительного количества масла. Газ, проходя с поворотом под уровнем масла, барботирует, очищая его от паровой масляной фазы. Дальнейший подъем газа с малой скоростью очищает его от укрупненных в наборе сеток 10 капель масла, которые под действием силы гравитации оседают в маслосборник. Микропроцессорный блок управления 8 обеспечивает автоматический контроль и поддержание заданных параметров, а также защиту от аварийных ситуаций всего подключенного к агрегату холодильного контура. Электропитание главного двигателя производится от подключенного к внешней электросети щита 9 напряжением 6000 В.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая полезная модель, представляющая собой винтовой маслозаполненный холодильный агрегат для рудничных холодильных установок кондиционирования воздуха производительностью 860-1500 кВт, состоит из смонтированных на общей раме винтового компрессора, приводного электродвигателя, вертикального сдвоенного маслоотделителя, маслоохладителя, системы смазки, микропроцессорного блока управления, трубопроводов, запорной и регулирующей арматуры, приборов контроля и автоматики, устройства водоподготовки.
Винтовой компрессор имеет систему плавного или дискретного регулирования и при необходимости, оговариваемой заказом систему регулирования внутреннего сжатия.
Сдвоенный маслоотделитель вертикального типа имеет пятиступенчатое отделение масла путем центробежной силы при закрутке потока, барбо
тажа через уровень масла, резкого изменения направления потока с падением скорости, коагуляцией неотделенного масла в специальном устройстве. Сдвоенный тип маслоотделителя позволяет значительно уменьщить габариты агрегата.
Кожухотрубный маслоотделитель обеспечивает оптимальную температуру масла путем автоматизации процесса. Повышенная прочность конструкции позволяет применять маслоохладитель при высоких давлениях охлаждающей воды (до 3 мПа). Устройство для умягчения воды исключает возможность интенсивного образования камня на теплопередающей поверхности, обеспечивая высокую теплопередачу.
Микропроцессорный блок управления и контроля, а также приборы регулирующей и защитной автоматики выполнены во взрывобезопасном исполнении с учетом требований безопасности в угольных шахтах и других взрывоопасных производствах.
Микропроцессорный блок управления обеспечивает экономичный заданный технологический режим и защиту от всех аварийных параметров.
Микропроцессорный блок управляет всеми элементами холодильной системы.
В предлагаемой полезной модели использованы все новейшие достижения холодильного машиностроения, обеспечивающие высокую эффективность, надежность и безопасность эксплуатации. Агрегат оснащен взрывозащищенным электрооборудованием и приборами, позволяющими эксплуатацию в рудничных условиях. Габариты агрегата выполнены с учетом возможности транспортировки и эксплуатации в ограниченных пространственных условиях шахт. Система охлаждения масла учитывает специфические особенности эксплуатации в шахтах, как по давлению воды, так и по водоподготовке. Конструкция рамы позволяет транспортировать агрегат в шахте без специальных транспортных средств и устанавливать в месте эксплуатации без крепления к грунту. Микропроцессорное управление
сокращает присутствие обслуживающего персонала, надежно управляя холодильным процессом и исключая аварийные обстановки. Расположение органов управления и контроля позволяют обслуживание с одной стороны, что важно в стесненных условиях шахты.
Источники информации:
1.Рой Дж .Доссат «Основы холодильной техники (Перевод с английского) Москва, «Легкая промышленность 1984. Стр. 402-403.
2. «Агрегат компрессорной холодильной машины с винтовым маслозаполненым компрессором Свидетельство RU11874 U1.