Холодильный агрегат для двухкамерного холодильника

Холодильный агрегат относится к области холодильной техники и может быть использован в двухкамерных холодильниках и морозильниках бытового назначения.
Известен холодильный агрегат, описанный в патенте РФ №75232, по классу F25D 11/00 от 18.12.2007 г. Известный холодильный агрегат содержит компрессор, конденсатор, капиллярную трубку, фильтр-осушитель и испаритель.
Недостатком данного технического решения является высокое паросодержание хладагента на входе в испаритель вследствие адиабатического процесса дросселирования. Это, в свою очередь, снижает холодопроизводительность холодильного агрегата.
Решаемой задачей является повышение энергетической эффективности и холодопроизводительности холодильных агрегатов двухкамерных холодильников.
Поставленная задача решается за счет того, что холодильный агрегат содержит компрессор, конденсатор, капиллярные трубки, фильтр-осушитель, испарители холодильной и низкотемпературной камеры, при этом трубопровод после конденсатора образует совместно с всасывающим трубопроводом первый теплообменник, выход трубопровода через фильтр- осушитель соединен с первой капиллярной трубкой. Первая капиллярная трубка соединена с входом пароотделителя, из верхней части которого выходит вторая капиллярная трубка, которая образует с частью всасывающего трубопровода второй теплообменник. Выход второй капиллярной трубки соединен с входом в испаритель холодильной камеры. Второй выход из нижней части пароотделителя соединен через третью капиллярную трубку с входом испарителя низкотемпературной камеры. Входы испарителей соединены второй и третьей капиллярными трубками параллельно, выход испарителя низкотемпературной камеры последовательно соединен с испарителем холодильной камеры.
Заявляемое техническое решение поясняется схемой холодильного агрегата, представленной на фигуре.
Холодильный агрегат (фиг.) содержит компрессор 1, соединенный нагнетательным трубопроводом с конденсатором 2. После конденсатора в схему включен трубопровод 3, который образует с частью всасывающего трубопровода 13 первый теплообменник 4. Выход трубопровода 3 через фильтр-осушитель 5 соединен с первой капиллярной трубкой 6. Капиллярная трубка 6 соединена с входом пароотделителя 7. Из верхней части пароотделителя 7 выходит вторая капиллярная трубка 8, которая образует с частью всасывающего трубопровода 13 второй теплообменник 9. Выход второй капиллярной трубки 8 соединен с испарителем холодильной камеры 11. Второй выход из нижней части пароотделителя 7 соединен через вторую капиллярную трубку 10 с входом испарителя низкотемпературной камеры 12, выход которого последовательно соединен с испарителем холодильной камеры 11.
Работа холодильного агрегата осуществляется следующим образом. В герметичном компрессоре 1 происходит процесс сжатия паров хладагента. Сжатые пары хладагента по нагнетательному трубопроводу направляются в конденсатор 2. В конденсаторе 2 происходит процесс конденсации при отводе теплоты в окружающую среду. После конденсации жидкий хладагент в трубопровод 3. Трубопровод 3 образует с частью всасывающего трубопровода 13 первый теплообменник 4. В первом теплообменнике 4 происходит переохлаждение сконденсированного жидкого хладагента за счет теплообмена с холодными парами хладагента во всасывающем трубопроводе 13. Затем переохлажденный жидкий хладагент проходит фильтр-осушитель 5 и дросселируется в первой капиллярной трубке 6. В процессе дросселирования в первой капиллярной трубке 6 начинается частичное парообразование жидкого хладагента. После дросселирования в первой капиллярной трубке 6 парожидкостная смесь хладагента поступает в пароотделитель 7. Из верхней части пароотделителя 7 парожидкостная смесь хладагента поступает во вторую капиллярную трубку 8, часть которой образует с частью всасывающего трубопровода 13 второй теплообменник 9. За счет теплообмена во втором теплообменнике 9 происходит частичная конденсация паров халадагента во второй капиллярной трубке 8. После дросселирования во второй капиллярной трубке 8 парожидкостная смесь попадает в испаритель холодильной камеры 11. Из второго выхода нижней части пароотделителя 7 жидкий хладагент дросселируется в третьей капиллярной трубке 10 и направляется в испаритель низкотемпературной камеры 12. Капиллярная трубка 10 теплоизолирована от окружающей среды, и в ней происходит адиабатический процесс дросселирования. Из испарителя низкотемпературной камеры 12 хладагент поступает в испаритель холодильной камеры 11, затем во всасывающий трубопровод 13 и на сторону всасывания компрессора 1.
Использование предлагаемого технического решения повышает энергетическую эффективность холодильного агрегата за счет следующих факторов:
- применение первого теплообменника позволяет обеспечить переохлаждение жидкого хладагента перед началом процесса дросселирования, что позволяет повысить холодопроизводительность холодильного агрегата.
- применение пароотделителя приводит к попаданию на вход третьей капиллярной трубки только жидкой фазы хладагента, что способствует снижению паросодержания хладагента на выходе из третьей капиллярной трубки. Это приводит к снижению потерь на трение в третьей капиллярной трубке, повышению энергоэффективности и холодопроизводительности холодильного агрегата.
- применение второго теплообменника позволяет отвести теплоту и сконденсировать часть паровой фазы хладагента во второй капиллярной трубке, что снижает паросодержание хладагента на входе в испаритель холодильной камеры. Такое техническое решение приводит к снижению потерь на трение во второй капиллярной трубке, повышению энергоэффективности и холодопроизводительности холодильного агрегата.
- параллельная подача хладагента в испарители низкотемпературной и холодильной камер приводит к тому, что в испарителе холодильной камеры кипит только часть жидкого хладагента. В свою очередь, это способствует снижению времени, необходимого для оттаивания снегового покрова с испарителя холодильной камеры, и позволяет повысить энергоэффективность холодильника за счет исключения из электрической схемы электронагревателя для оттаивания испарителя холодильной камеры. Оттаивание снегового покрова с поверхности испарителя холодильной камеры в предлагаемом техническом решении происходит за счет естественных теплопритоков, во время нерабочей части цикла.