ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к холодильной технике и, как техническое решение, может быть использована в холодильных установках для предотвращения работы в аварийных режимах.
Известны технические решения с использованием эвтектических аккумуляторов тепловой энергии.
Известна цистерна для жидкости, содержащая емкость с теплоизолированной полостью и аккумулятором холода, выполненный в виде полого параллелепипеда с теплообменником, с элементами для заполнения его эвтектическим раствором и крепления в дополнительной камере. (ПМ, RU №21391). Во время стоянки цистерны хладоноситель, подаваемый от стационарной холодильной установки, прокачивается через теплообменник аккумулятора холода. Эвтектический состав аккумулятора в процессе фазового превращения переходит из жидкого агрегатного состояния в твердое. После заполнения цистерны жидким грузом, который нуждается в охлаждении во время транспортировки, аккумулятор отключают от стационарной холодильной установки. Во время транспортировки жидкий груз охлаждается за счет теплоты плавления эвтектического состава, которое происходит при постоянной температуре. Данная полезная модель реализует эффект изобарно-изотермического перехода эвтектического состава из одного агрегатного состояния в другое для того, чтобы исключить применение для охлаждения груза в пути дорогостоящего технического устройства, которое необходимо обеспечить источником электроэнергии.
Известен мобильный рефрижератор с эвтектическим аккумулятором холода, соединенный трубопроводами с холодильным агрегатом. (ПМ, RU №5850), который выполняет аналогичную функцию, т е. охлаждение груза в кузове во время его перевозки.
Перечисленные выше устройства применяются для снижения стоимости изотермических транспортных средств и затрат на его эксплуатацию.
Известно техническое устройство, которое предназначено, как и заявляемое, для предотвращения аварийных режимов работы холодильной установки. Однако принцип его действия не связан с фазовыми переходами, что закономерно привело к значительному усложнению его конструкции. Устройство «отделитель жидкости» (ПМ, RU 2359185) потребляет электроэнергию, имеет значительную материалоемкость, т.к. для предотвращения попадания жидких фрагментов холодильного агента в компрессор задействует эффект механического его отделения за счет контакта с металлическими поверхностями большой площади.
Недостатком этого технического решения является высокая стоимость самого изделия, за счет материалоемкости, и высокие затраты на эксплуатацию, за счет использования электроэнергии.
Известна холодильная установка стандартной комплектации, состоящая из компрессора, конденсатора, дроссельного устройства, испарителя. Работа стандартной холодильной установки осуществляется следующим образом:
- Жидкий холодильный агент поступает из конденсатора в испаритель через дроссельное устройство.
- В испарителе холодильный агент кипит, меняя свое агрегатное состояние с жидкого на парообразное и поступает в компрессор.
- В компрессоре парообразный холодильный агент сжимается и поступает в конденсатор для изменения своего агрегатного состояния из парообразного в жидкое, с тем, чтобы осуществить следующий цикл.
При работе в стандартной комплектации возникает вероятность разрушения компрессора 1 вследствие гидравлических ударов при неполном выкипании холодильного агента в испарителе 4. Причины неполного выкипания холодильного агента в испарителях холодильных установок и последствия от режима «влажного хода», который возникает в связи с неполным выкипанием холодильного агента, описано в специальной литературе (B.C.Мартыновский «Холодильные машины», М. Пищевая промышленность, 1970).
Недостатком этой холодильной установки является отсутствие стабильности параметров работы, а именно температуры и давления кипения холодильного агента, а также трудоемкий процесс введения и предотвращения вхождения параметров работы холодильной установки в аварийную зону «влажного хода», чтобы исключить возможную остановку компрессора холодильной установки. При работе холодильной установки особую опасность представляет режим «влажного хода», который характерен попаданием в компрессор жидкого хладагента и соответственно гидравлических ударов, которые могут в короткое время разрушить компрессор. Приборов защиты от режима «влажного хода» на настоящий момент не существует.
Задачей предлагаемой полезной модели является возможность удерживать работу холодильной установки от «режима влажного хода», а значит значительно повысить эффективность, надежность работы холодильных установок и их безопасность.
Технический результат достигается тем, что в холодильную установку, содержащую компрессор, конденсатор, дроссельное устройство и испаритель, дополнительно установлен теплоизолированный корпус аккумулятора с эвтектическими вставками, представляющими собой полые трубы, наполненные эвтектическим раствором, герметично закрытые с обеих сторон.
Эвтектические вставки представляют сбой полые трубы, наполненные эвтектическим раствором, герметично закрытые с обеих сторон. Эвтектические вставки находятся в специальном теплоизолированном корпусе, установленном перед компрессором. В случае неполного выкипания хладагента в испарителе, испарение произойдет в теплоизолированном сосуде за счет теплоты кристаллизации эвтектического раствора в эвтектических вставках.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что предлагаемая установка отличается дополнительным вводом теплоизолированного корпуса аккумулятора с эвтектическими вставками.
Технический результат достигается тем, что дополнительно устанавливают на всасывании компрессора специальный теплообменный аппарат, эвтектический аккумулятор тепловой энергии, в котором будут находиться эвтектические вставки, с различной температурой плавления-кристаллизации, находящиеся в том температурном диапазоне, при котором возможен «влажный ход» компрессора. В результате часть вставок-аккумуляторов будут находиться в состоянии плавления, часть в состоянии кристаллизации, но в целом процесс будет адиабатным, так как теплоизолированный корпус аккумулятора будет изолирован, таким образом значительно повысится эффективность, надежность работы холодильных установок и их безопасность.
Такая совокупность признаков позволит решить задачу по предотвращению аварийного режима «влажного хода» за счет подключения предельно энергоемкого процесса фазового перехода эвтектического раствора из одного состояния в другое. При этом исключено потребление энергии на испарение жидкого холодильного агента, так как для его испарения эвтектический раствор запасает энергию фазового перехода при работе холодильной установки в других режимах.
На основании изложенного можно заключить, что совокупность существенных признаков заявленной полезной модели имеет причинно-следственную связь с достигнутым техническим результатом, т.е. благодаря данной совокупности существенных признаков изобретения стало возможным решить поставленную задачу.
Сущность полезной модели поясняется изображением схемы монтажа подключения эвтектического аккумулятора в систему холодильного агента холодильной установки.
Холодильная установка содержит компрессор 1, конденсатор 2, дроссельное устройство 3, испаритель 4, теплоизолированный корпус 5, с эвтектическими вставками 6, в виде полых труб, герметично закрытых с обеих сторон, наполненных эвтектическим раствором.
Холодильная установка работает следующим образом.
Холодильный агент из конденсатора 2 через дроссельное устройство 3 поступает в испаритель 4. В испарителе 4 холодильный агент кипит, превращаясь из жидкости в пар. Пар удаляется из испарителя 4 компрессором 1 через теплоизолированный корпус аккумулятора 5, в котором смонтированы эвтектические вставки 6. В случае возникновения аварийного режима холодильной установки, когда холодильный агент полностью не успевает выкипать в испарителе 4, жидкий холодильный агент попадает на поверхность эвтектических вставок 6, смонтированных в теплоизолированном корпусе аккумулятора 5, и выкипает за счет теплоты фазового перехода эвтектического раствора, находящейся в эвтектических вставках 6.
Экономический эффект от использования предлагаемого технического решения образуется за счет подключения эвтектического аккумулятора и таким образом достигается решение задачи по предотвращению аварийного режима «влажного хода» с подключением предельно энергоемкого процесса фазового перехода эвтектического раствора из одного агрегатного состояния в другое.