Устройство для охлаждения воздуха помещения

Устройство для охлаждения воздуха помещения
Предполагаемая полезная модель отпосится к эпергетическому машиностроению, в частности, к области малой энергетики применительно к холодильным установкам.
Известна установка по снижению давления рабочей среды, представленная в свидетельстве № 15205 на полезную модель с приоритетом от 26.04.2000 г. и выбранная в качестве аналога.
В техническом решении по аналогу турбина, соединённая валом с воздушным компрессором, подключена выходом к пассивной части эжектора, активная часть которого соединена с источником рабочей среды высокого давления. За счёт разряжения на выходе турбины происходит засасьшание воздуха в неё из атмосферы и вьфабатьтаемая при этом мощность передаётся воздушному компрессору, который соединён выходом с потребителем сжатого воздуха. В результате работы установки происходит снижение дгшления рабочей среды и снижение температуры смеси воздуха, поступающего из турбины, и рабочей среды, поступающей из источника. Температура смеси, постзшающей из эжектора, ниже температуры одного из её компонентов, имеющего наибольшую температуру. Следовательно, одной из возможностей установки по аналогу является наряду со снижением давления рабочей среды и снижение её температуры. Однако недостатком технического решения по аналогу является низкая эффективность снижения температуры смеси из-за того, что вход турбины сообшён с атмосферой.
Техническое решение, принятое за прототип и представленное в патенте № 2148194 РФ на изобретение с приоритетом от 31.08.1998 г. устраняет недостаток аналога. Устройство по прототипу для охлаждения воздуха помещения содержит источник сжатого воздуха, воздушную турбину, установленную на одном валу с водяным насосом и сообщающуюся своим выходом с низконапорной частью эжектора, высоконапорная часть
M. КЛ.7: F 25B 11/00
которого соединена с источником сжатого воздуха, причём водяной насос включён в замкнутый гидравлический контур с баком. Устройство смонтировано в охлаждаемом помещении с вьшускным каналом, имеющим предохранительный клапан, а вход турбины сообщён с атмосферой помещения. При поступлении сжатого воздуха в высоконапорную часть эжектора создаётся разряжение на выходе из турбины, что обеспечивает прохождение через неё части воздуха помещения. В результате охлаждённый после турбины воздух смешивается с воздухом из высоконапорной части эжектора и в помещение поступает воздух с температурой, меньщей температуры воздуха помещения. Воздух, поступающий извне через активную часть эжектора, создаёт повышение давления среды в помещении и но достижению определённой (заранее заданной) величины избыгочного давления происходит открытие предохранительного клапана и избьггочная часть поступает из помещения в атмосферу через выпускной канал. Недостатком технического решения по прототипу является малый ресурс работы из-за отсутствия устойчивой по времени смазки подшипников турбины.
Техническим результатом полезной модели является повьппение надёжности и ресурса работы устройства охлаждения воздуха помещения. Указанный результат достигается тем, что устройство для охлаждения воздуха помещения содержит источник сжатого воздуха, воздушную турбину, установленную на одном валу с потребителем мощности и сообщающуюся своим выходом с низконапорной частью эжектора, выход которого соединён с охлаждаемым помещением, с которым соединён вход турбины и выпускной канал с предохранительным клапаном, а высоконапорная часть эжектора подключена к источнику сжатого воздуха, при этом полость нодшипников турбины входом соединена с расходной ёмкостью, содержащей специальную экологически чистую жидкость и расположенную выше турбины, а выходом сообщена со сливной ёмкостью, которая снабжена измерителем уровня жидкости и соединена с расходной ёмкостью магистралью с насосом и системой регулирования.
Устройство для охлаждения воздуха помещения схематично изображено на чертеже. Оно включает воздушную турбину 1, потребителя мощности 2, полость 3 подщипников турбины 1, эжектор 4, источник сжатого воздуха 5, расходную ёмкость 6, сливную ёмкость 7, магистраль 8, измеритель уровня 9 жидкости, насос 10, орган регулирования 11, систему регулирования 12, вьшускной канал 13 с предохранительным клапаном, охлаждаемое помещение 14.
турбины 1, через которую в результате проходит часть воздуха из помещения 14, который при смешении с воздухом из высоконапорной части эжектора 4 выходит охлаждённым в помещение 14. Турбина 1 вырабатывает механическую мощность, которая передаётся потребителю 2. По мере охлаждения воздуха в помещении 14 в нём происходит повышение давления и при достижении определённого заранее назначенного избыточного давления (2-4 кПа) происходит открытие предохранительного клапана и через вьшускной канал 13 воздух начинает поступать в атмосферу. Из расходной ёмкости 6 в полость 3 подшипников турбины 1 поступает специальная экологически чистая жидкость, которая обеспечивает работу подшипников турбины 1, а затем отводится в С1швную ёмкость 7. При достижении в ёмкости 7 определённого максимального уровня жидкости, измеритель уровня 9 подаёт сигнал на систему регулирования 12, которая обеспечивает открытие органа регулирования 11 и включение насоса 10, который осуществляет подачу специальной жидкости по магистрали 8 из сливной ёмкости 7 в расходную ёмкость 6. При понижении уровня специальной жидкости в ёмкости 7 до определённого минимального значения измеритель уровня 9 подаёт сигнал на систему регулирования 12, которая производит закрытие органа регулирования 11 и отключение насоса 10.
Величины максимального и минимального уровня специальной жидкости в сливной ёмкости 7 выбираются таким образом, чтобы снабжение подшипников турбины 1 специальной жидкостью обеспечивалось бесперебойно.
Преимущество предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом заключается в повьппении надёжности и ресурса работы устройства за счёт устойчивой по времени смазки подшипников турбины.
Требуемый ресурс работы устройства подтвержден результатами длительных испытаний на компрессорной станции ЦИАМ с применением жидкости, подобной заявленной.
Применение в устройстве экологически чистой жидкости вместо минеральных и синтетических масел даёт существенное преимзоцество при сертификации и эксплуатации устройства. В частности, при использовании устройства в пищевой промьппленности, оно может располагаться непосредственно в холодильной камере, содержащей пищевую продукцию.