Каскадная холодильная установка

й 1 ьнтдо-т "ц ",о бнбииот-,; " - ,О П И С А Н И Е (и) 553406ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл 2 Г 25 В 7/00 присоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР д) Приоритет 3) УДК 621,574(088.8) Опубликовано 05.04,77. БюллетеньДата опубликования описания 14,04,7 по аелам изобретений и открытий, Харитонов, А. С, Бурлак Е. К. Кузьменко Специальное конструкто компрессорного и холо71 Заяви ско-технологическое бюроильного машиностроения 4) КАСКАДНАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано, в частности, в термокамерах и термобарокамерах.Известны каскадные холодильные установки, содержащие холодильную камеру с испарителем внутри, конденсатор-испаритель и расположенную над испарителем расширительную емкость.Недостатки известных каскадных холодильных установок заключаются в трудности размещения всего конденсатора-испарителя в расширительной емкости, а последней - в теплоизоляционном контуре камеры. Кроме того, для надежной работы при использовании только верхнего каскада расширительная емкость должна быть соединена с испарителем нижнего каскада трубопроводом достаточно большого сечения, обеспечивающим надежную циркуляцию хладагента для охлаждения камеры, Однако при запуске нижнего каскада для повышения надежности работы в пусковой период следует подсоединять расширительную емкость к той же линии испарителя через дроссель. После выхода на стационарный режим, при поддержании заданной температуры в полезном объеме камеры, холодильной машине уже не грозит опасное повышение давления нагнетания, которое возможно в пусковой период при заборе из расширительной емкости значительных порций хладагента для подпитки системы. В этом случае подсоединение расширительной емкости к системе через дроссель вызывает неоправданные энергетические потери на дросселирование.5 Целью изобретения является повышениеэксплуатационной надежности установки.Это достигается тем, что расширительнаяемкость выполнена двухсекционной, и одна секция имеет тепловой контакт с конденсато ром-испарителем и соединена с другой черездроссель. Основная часть расширительной емкости не требует изоляции.На чертеже изображена предлагаемая установка, нижний каскад которой содержит ис паритель 1, рабочий объем камеры 2, дросселирующее устройство 3, компрессор 4 и конденсатор-испаритель 5. Конденсатор-испаритель 5 встроен в элементную часть 6 расширительной емкости. Конденсатор-испаритель 5 и 20 элементная часть 6 расширительной емкостирасположены выше испарителя и изолированы теплоизоляцией 7. Конденсатор-испаритель 5 выполнен, например, в виде теплообменника типа труба в трубе, в межтрубном простран стве которого кипит хладагент верхнего каскада, а во внутренней трубе конденсируется хладагент нижнего каскада. Внутренняя по.верхность средней трубы и наружная поверхность внутренней трубы могут быть оребре ны. Оребрением достигается заданное улучшение теплообмена между кипящим хладагентом верхнего каскада и как хладагентом в элементной части 6 расширительной емкости, ограниченной наружной трубой 8, так и хлад- агентом, конденсирующимся во внутренней трубе при работе нижнего каскада. Основная часть 9 расширительной емкости подсоединена к элементной части 6 через дроссель 10. Элементная часть расширительной емкости соединена с линией подачи жидкого хладагента в испаритель 1 через дросселирующее устройство 3,Заданная подача хладагента в испаритель 1 при конденсации хладагента в расширительной емкости (при неработающем нижнем каскаде) .обеспечена соответстующим проходным сечением линии связи 11. В этой линии установлен, например, обратный клапан 12, при помощи которого обеспечена подача хладагента только в одном направлении: из элементной части 6 расширительной емкости в испаритель 1. Вместо обратного клапана может быть применен эжектор.Каскадная холодильная установка работает следующим образом.При выключенном нижнем и работающем верхнем каскаде охлаждение рабочего объема 2 происходит за счет гравитационной подачи хладагента в испаритель 1 из элементной части 1 расширительной емкости. Сконденсированный хладагент нижнего каскада проходит по линии 11 и попадает в испаритель 1 через обратный клапан 12. В испарителе 1 жидкость вскипает за счет теплообмена с окружающей средой рабочего объема 2. Образовавшиеся 5534064пары поступают в элементную часть 6 расширительной емкости, где конденсируются за счет теплообмена с кипящим хладагентом верхнего каскада. Подобным образом установ 5 ка может работать и при поддержании стационарного режима в определенном диапазоне температур. При достижении заданной температуры в рабочем объеме 2 включают нижний каскад,10 При работающем нижнем каскаде компрессор 4 отсасывает через элементную часть 6 расширительной емкости пары хладагента, образовавшиеся в испарителе 1, сжимает их и нагнетает в конденсатор-испаритель 5. Пары 15 хладагента конденсируются за счет теплообмена с кипящим хладагентом верхнего каскада, и через дросселирующее устройство 3 поступают в испаритель 1. Обратный клапан 12 препятствует поступлению хладагента в эле ментную часть расширительной емкости 6 помимо испарителя 1. Рабочий объем 2 охлаждают за счет работы нижнего каскада.Формула изобретения25Каскадная холодильная установка, содержащая холодильную камеру с испарителем внутри, конденсатор-испаритель и расположенную над испарителем расширительную ем кость, отличающаяся тем, что, с цельюповышения эксплуатационной надежности, расширительная емкость выполнена двухсекционной, и одна секция имеет тепловой контакт с конденсатором-испарителем и соедине на с другой через дроссель.553406 1.оставитель Р. Данилов Техред И. Карандашова Редактор М. Васильева Корректор Н. Аук Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 765/5 Изд. Мо 494 Тираж 722 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5