MXPA99002061A - Unidad de refrigeracion de gas amoniaco del tipo condensacion por evaporacion-enfriamiento - Google Patents
Unidad de refrigeracion de gas amoniaco del tipo condensacion por evaporacion-enfriamientoInfo
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Abstract
La presente invención se refiere a una unidad de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento con una construcción totalmente compacta que se ubica de manera separada de otra unidad, se proporciona con una cámara superior para alojar un condensador por evaporación para condensar gas amoníaco y una cámara inferior para alojar un compresor para comprimir gas amoníaco y un sistema de tubería para amoníaco, que comprende:medios de disolución de contacto en donde el gas amoníaco fugado del sistema de tubería para amoníaco es guiado hacia la cámara superior desde la cámara inferior y puede disolverse al ponerse en contacto con el rocío de agua de enfriamiento del condensador por evaporación;y medios para recuperar el amoníaco acuoso.
Description
UNIDAD DE REFRIGERACIÓN DE GAS AMONIACO DEL TIPO CONDENSACIÓN POR EVAPORACIÓN-ENFRIAMIENTO
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con una unidad de refrigeración de gas amoníaco con una construcción completamente compacta que incluye un condensador por evaporación, un compresor y un sistema de tubería de amoníaco y, de manera particular, con una unidad de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento con medios para retirar el gas amoníaco que se fugue .
DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR Un refrigerador con condensador integrado, en donde se combinan un compresor y un condensador de manera integrada, y que puede instalarse en exteriores, se ha empleado ampliamente, ya que: i) no se necesita de una sala de máquinas, ii) sólo se requiere una tubería de dos sentidos entre una unidad de refrigeración y un lado de carga, iii) no sólo puede ahorrarse un espacio de instalación sino que también puede disminuirse el trabajo de campo de la tubería, v) puede llevarse a cabo una prueba previa al embarque y con ello requerirse menos trabajo al ponerse en marcha en el sitio de instalación, y lo semejante. Un ejemplo del refrigerador donde se combinan de manera integrada un compresor y un condensador se expone en la publicación de la Solicitud Japonesa Examinada para Modelo Utilitario No. Sho 56-5025. La invención, como puede apreciarse en la Figura 6, comprende: un condensador por evaporación 50 que incluye un condensador 52 en donde un serpentín de transferencia térmica es su mayor constituyente, boquillas 58 rociadoras de agua para rociar agua de enfriamiento sobre el condensador 52, un tanque de agua para enfriamiento 53, una tubería 59 de alimentación de agua para enfriamiento y un ventilador de succión 63 ; un compresor 53; una tubería refrigerante 60; una fuente de agua fría 54; una tubería de agua complementaria 61 y lo semejante, en donde estos componentes están ensamblados en una construcción integrada como una unidad y colocada en el mismo receptáculo 51. Con la construcción de la unidad integrada, los circuitos de carga de enfriamiento externos 68, 68, 68 y un sistema externo de suministro de agua están conectados con la unidad por medio de una tubería 67 a través de las terminales de conexión 64, 64 de tubería proporcionadas en una porción de pared del receptáculo 51, por lo cual el trabajo de campo de la tubería se disminuye hasta un límite tan bajo como es posible. En el caso en donde se emplea el amoníaco como refrigerante, existen riesgos que conducen a graves problemas en términos de toxicidad y de facilidad de combustión del material ya que, de conformidad con un informe de un instituto de investigación, un ser humano es gravemente afectado en la atmósfera con una concentración de amoníaco en el rango de desde 0.5 a 1% : se pierde una vida o se ocasionan graves desórdenes en el cuerpo en un período de exposición de 30 minutos y se establecen límites de explosión entre 16 a 25% por contenido de volumen, lo que muestra que es fácil que la fuga ocasione una explosión o accidentes relacionados con los humanos. A fin de evitar una oportunidad de accidente inducido por explosión o para restringir ésta a un nivel menor, ha existido una tendencia preponderante en los años más recientes para que los refrigeradores que utilicen amoníaco como refrigerante se distribuyan en ubicaciones separadas entre sí y que la tubería de amoníaco esté confinada dentro de cada unidad de refrigeración que ha sido distribuida. Aún en una unidad de refrigeración cuya seguridad ha sido aparentemente asegurada ubicando la unidad separada de otra unidad, sin embargo, no se ha establecido todavía una medida de seguridad para un ser humano en términos de toxicidad y de combustibilidad en el caso de fuga del gas amoniaco ,
SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se ha elaborado a la luz del problema antes descrito y es un objeto de la presente invención el proporcionar una unidad de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento en donde el gas amoníaco que se fuga es recuperado utilizando una característica que muestra el gas de una alta solubilidad en agua debido a su naturaleza polar, el agua de enfriamiento utilizada para un condensador por evaporación también se emplea para disolver el gas en el mismo para formar una solución y además se disminuye una temperatura de condensación a través de la adopción del condensador por evaporación, de manera que se mejora el costo del desempeño de la unidad de refrigeración. El condensador por evaporación es un híbrido técnico entre un condensador por enfriado de agua y un condensador por enfriado de aire y tiene una función combinada de ambos condensadores . En el condensador por evaporación el agua de enfriamiento es rociada sobre la superficie de un serpentín de transferencia térmica a través del cual fluye el refrigerante y el flujo de aire se envía sobre la superficie húmeda del serpentín de transferencia térmica para inducir la permanencia de agua sobre la superficie para evaporarse. El calor de evaporación latente requerido en la evaporación del agua se usa entonces para enfriar y condensar el gas amoníaco como refrigerante. El agua de enfriamiento rociada después de la evaporación cae por su gravedad hacia un tanque bajo el serpentín de transferencia térmica y se envía entonces hacia una cabeza de rocío de agua mediante una bomba de circulación para efectuar la circulación entre el tanque y la cabeza de rocío de agua. La aspiración del aire en torno al serpentín de transferencia térmica se proporciona mediante un ventilador de succión que está colocado en una posición superior y que guía el aire para fluir hacia arriba mediante succión o mediante un ventilador de tiro forzado que está colocado en una parte inferior del lado y que obliga al aire a fluir hacia arriba mediante aspiración forzada. Es, consecuentemente, otro objeto de la presente invención el proporcionar unidades de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento, que resulten seguras y que puedan retirar gas amoníaco fugado, y que correspondan respectivamente a las unidades del tipo succión y del tipo succión forzada. A fin de lograr estos objetivos, una unidad de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento de la presente invención es una unidad de refrigeración con una construcción completamente compacta colocada de manera separada, respecto a otra unidad, que se proporciona con una cámara superior para alojar un condensador por evaporación para condensar el gas amoníaco y una cámara inferior que aloja un compresor para comprimir el gas amoníaco y un sistema de tubería de amoníaco, y que comprende: hacer contacto con el medio de disolución en donde el gas amoníaco que se fuga del sistema de tubería de amoníaco es guiado hacia el interior de la cámara superior desde la cámara inferior y puede disolverse por contacto al rociar agua de enfriamiento para el condensador por evaporación; y el medio para la recuperación de amoníaco acuoso. El medio de disolución de contacto de la presente invención comprende : una guía para el gas construida de surcos abiertos hacia arriba que tienen cada uno de ellos una forma semicilíndrica para la recuperación del agua de enfriamiento rociada y surcos abiertos hacia abajo que tienen cada uno forma semicilíndrica no solamente para guiar el agua de enfriamiento rociada hacia los surcos de recuperación interceptando un flujo descendente directo del agua de enfriamiento rociada hacia los espacios entre los surcos abiertos hacia arriba, sino para formar pasajes de desvío para el flujo ascendente del gas amoníaco fugado, y efectuando con ello, la disolución por contacto del líquido de gas, mientras que los espacios para permitir un flujo ascendente del gas amoníaco fugado a través de los mismos, se proporcionan en el espacio bajo el condensador por evaporación en la cámara superior. Además, la cámara superior, que incluye la guía para gas y el condensador por evaporación, se proporciona adicionalmente con un ventilador de succión equipado en el mismo de manera que se produce una presión negativa en el mismo y por lo cual se forma un pasaje general para un flujo de gas proveniente de la cámara inferior hacia la cámara superior y además hacia fuera del empaque, en donde el medio de absorción/recuperación de amoníaco se inserta en el pasaje general como se describió en lo anterior. Otro medio de disolución del contacto de la presente invención puede estar construido de manera que el medio se proporciona con un grupo de tres o más arreglos laterales de surcos inclinados paralelos para recuperar el rocío de agua de enfriamiento de niveles verticalmente diferentes que están arreglados de manera vertical en forma de zigzag, mientras que los espacios para permitir un flujo ascendente del gas amoníaco fugado a través de los mismos se proporcionan en el espacio por debajo del condensador por evaporación en la cámara superior, en donde los surcos en cada uno del segundo nivel y en los niveles descendentes siguientes están insertados respectivamente en espacios celulares de una estructura de panal de abeja teniendo cada uno la forma de un prisma hexagonal o la forma de un prisma casi hexagonal, y comprende: secciones de mezclado gas/líquido a contracorriente formadas cada una entre un flujo ascendente de gas amoníaco ligado formado a lo largo de ambos lados de un surco insertado en un espacio celular y un flujo descendente de agua de enfriamiento rociada desde una porción superior; una guía de gas para permitir un flujo de gas proporcionado para guiar un flujo ascendente del gas amoníaco fugado, mientras que evita que ocurra un flujo descendente del agua de enfriamiento rociada hacia un espacio entre los surcos adyacentes en el arreglo de nivel más bajo; y una presión negativa de un ventilador de succión que produce el flujo ascendente del gas amoníaco fugado. Además, el medio de disolución de contacto de la presente invención puede ser construido de manera que el gas amoníaco fugado pueda disolverse por contacto en el rocío de agua enfriada con la ayuda de un pasaje de guía de flujo para el gas amoníaco fugado proporcionado en el lado de succión de un ventilador de succión forzada en la cámara superior que está comunicada desde la cámara inferior perfectamente hermética al gas y una presión negativa sobre el lado de succión.
El medio para recuperar amoníaco acuoso de la presente invención comprende : un tanque para la recuperación y circulación de agua de enfriamiento, que está comunicado con una porción inferior de la cámara superior, y que está colocado sobre el lado de la cámara inferior; un detector de amoníaco; y una bomba para la circulación del agua de enfriamiento. Por lo tanto, de conformidad con una unidad de refrigeración del tipo condensación por evaporación-enfriamiento de la presente invención, la unidad tiene una construcción compacta de manera integral que comprende las dos cámaras, superior e inferior, en donde, por ejemplo, en el caso del tipo succión, la cámara superior se proporciona con un ventilador de succión en la parte superior y un condensador por evaporación que comprende boquillas rociadoras de agua de enfriamiento dispuestas bajo el ventilador de succión para la producción de rocío de agua de enfriamiento y un serpentín de transferencia que se utiliza para condensar el refrigerante de amoníaco colocado además debajo de las boquillas rociadoras de agua de enfriamiento, mientras que la cámara inferior se proporciona con un compresor para comprimir el amoníaco que es refrigerante y dispositivos y partes que incluyen un sistema de tubería de amoníaco, de manera que se construye una unidad de refrigeración del tipo instalación distribuida completamente compactada, en donde la unidad comprende además: medios de disolución de contacto por los que el gas amoníaco fugado del sistema de tubería de amoníaco es guiado hacia la cámara superior desde la cámara inferior y puede disolverse en el rocío de agua de enfriamiento del condensador por evaporación por contacto; y medios de recuperación de amoníaco acuoso, de manera que se establecen medidas de seguridad contra gas amoníaco fugado. El medio de disolución de contacto comprende elementos respectivamente correspondientes a un condensador por evaporación del tipo succión forzada y un condensador por evaporación del tipo succión. Un medio de disolución de contacto de la presente invención que corresponde al condensador por evaporación del tipo succión forzada está constituido de un pasaje guía de flujo para gas amoníaco fugado provisto cerca de un puerto de succión de un ventilador de succión forzada en la cámara superior que está comunicado desde la cámara inferior perfectamente hermética al gas y a una presión negativa sobre el lado de succión. Es decir, el gas amoníaco fugado producido en la cámara inferior es guiado hacia el lado de succión del ventilador de succión forzada en la cámara superior bajo la influencia de una presión negativa sobre el lado de succión. Después, el gas amoníaco guiado es soplado hacia el rocío de agua de enfriamiento para formar amoníaco acuoso por disolución de contacto. El amoníaco acuoso producido de esta manera y el agua de enfriamiento rociada fluyen al interior de un tanque de enfriamiento en una sección de rebajo que se forma en la porción del piso de la cámara superior y se almacenan en el tanque . Un medio de disolución de contacto de la presente invención que corresponde a un condensador por evaporación del tipo succión está constituido por: espacios semejantes a hendiduras para el paso de gas amoníaco provistos en una pared límite entre las cámaras superior e inferior; una guía para el gas amoníaco fugado construida a partir de los espacios en un grupo de surcos plurales abiertos hacia arriba que tienen cada uno una forma semicilíndrica dispuesta en un arreglo lateral de arreglos y espacios inclinados paralelos en un grupo de surcos abiertos hacia abajo que tienen cada uno una forma semicilíndrica provista para que cada surco en el grupo de surcos abiertos hacia abajo cubra un espacio en el grupo de surcos abiertos hacia arriba; y una presión de succión de un ventilador de succión. Es decir, el gas amoníaco fugado producido en la cámara inferior se eleva a través de los espacios semejantes a hendiduras provistos en la pared límite entre la cámara inferior y la cámara superior por la presión de succión y se eleva además roscando su camino a través de la guía de gas amoníaco fugado construida desde los espacios en el grupo de surcos abiertos hacia arriba y los espacios en el grupo de surcos abiertos hacia abajo dispuestos lateralmente en un espacio por encima de los surcos abiertos hacia arriba nuevamente por la presión de sección, durante lo cual el gas amoníaco fugado se disuelve en el agua de enfriamiento rociada por contacto para formar amoníaco acuoso. Ahora, se describirá cómo se formó de esta manera el amoníaco acuoso y el flujo de agua de enfriamiento rociada. El pasaje de flujo descendente hacia los espacios formados entre los surcos abiertos hacia arriba es interceptado por los surcos abiertos hacia abajo, toda el agua de enfriamiento y el amoníaco acuoso fluyen hacia los surcos abiertos hacia arriba y fluyen además hacia abajo hacia un tanque de agua de enfriamiento proporcionado en un rebajo en una posición inferior mediante una inclinación apropiada de los surcos dispuestos lateralmente y es almacenada en el tanque . Un medio de disolución de contacto de la presente invención que corresponde al condensador por evaporación del tipo succión puede construirse como sigue:
Esto es, tres o más arreglos laterales de surcos inclinados paralelos en diferentes niveles adyacentes verticalmente están arreglados de manera vertical en forma de zig-zag y mientras que los espacios celulares de estructura de panal de abeja están formados en el segundo arreglo más superior, cada uno de estos espacios tiene una conformación de prisma hexagonal o de prisma casi hexagonal con una abertura hacia arriba en cooperación con surcos en el primer arreglo de surcos sobre ambos lados de un espacio celular en el segundo arreglo de surcos más superior, los espacios celulares de estructura de panal de abeja se forman también en cada uno del tercer arreglo más superior y de los siguientes arreglos descendentes respectivamente, cada uno de los espacios tiene una conformación de prisma hexagonal o de prisma casi hexagonal con una porción superior casi cerrada en cooperación con los surcos en el dirigido por encima del tercer arreglo más elevado o de uno de los siguientes arreglos de surco en ambos lados de un espacio celular en el tercer arreglo más elevado o en uno de los siguientes arreglos de surco. Un flujo ascendente de gas amoníaco fugado formado a lo largo de ambos lados de un surco colocado en un espacio celular abierto hacia arriba o en un espacio celular cerrado de la estructura de panal de abeja y un flujo descendente del agua de enfriamiento rociada desde una porción superior forma una sección de mezcla gas/líquido a contra corriente, cruzada. Con la construcción antes descrita, el gas amoníaco fugado se eleva roscando su camino de serpentín a través de los surcos que están arreglados de manera vertical en zig-zag por medio de los espacios proporcionados en el techo de la cámara inferior desde la cámara inferior por el efecto de presión negativa causado por el ventilador de succión, durante lo cual el gas amoníaco fugado es sometido repetidamente a contacto gas/líquido de un modo a contra corriente, cruzado con el agua de enfriamiento rociada desde una porción superior de secciones de mezclado gas/líquido en los espacios celulares en una estructura de capas múltiples en forma de panal de abeja y como resultado, el gas amoníaco fugado se absorbe suficientemente en el agua de enfriamiento, por lo cual el agua de enfriamiento con el amoníaco absorbido fluye en el mismo en surcos inclinados y alcanza el tanque de agua de enfriamiento provista en un rebajo en la posición inferior y es almacenada en el mismo. Se proporciona una guía de gas para permitir un flujo de gas para guiar un flujo superior del gas amoníaco fugado, mientras que evita que un flujo descendente del agua de enfriamiento rociada hacia un espacio entre los surcos adyacentes en el nivel más bajo, ocurra y de esta forma es interceptado un pasaje del agua de enfriamiento rociada hacia la cámara inferior. Es preferible que un surco tenga forma de un casco y la forma es adecuada para insertar el surco en uno de los espacios celulares en una estructura de panal de abej a . El medio de recuperación de la presente invención como se describe en lo anterior, está construido a partir de un tanque de agua de enfriamiento que está provista en el lado de la cámara inferior o en el lado de la cámara superior, un detector de amoníaco y una bomba para la circulación del agua de enfriamiento.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una representación esquemática que muestra un ejemplo de un estado de trabajo de circulación del refrigerante y un condensador por evaporación cuando una unidad de refrigeración del tipo condensación por evaporación-enfriamiento (una del tipo succión) se utiliza para la producción de hielo dinámico. La Figura 2 es una vista esquemática en sección longitudinal que muestra una construcción en el caso de una unidad de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento, de tiro forzado de la presente invención. La Figura 3 (A) es una vista esquemática en sección longitudinal que muestra una construcción en el caso de una unidad de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento de succión de la presente invención y la Figura 3 (B) es una vista lateral tomada en la dirección de una flecha de doble punta III-III. Las Figuras 4 (A) a 4 (C) muestran una incorporación en la presente invención de medios de disolución de contacto de una unidad de refrigeración de gas amoníaco de condensación por enfriamiento-evaporación, la Figura 4 (A) es una vista en sección longitudinal que muestra un arreglo, La Figura 4 (B) es una vista lateral tomada en dirección de una flecha de doble punta IVB-IVB de la Figura 4 (A) y un área intermedia de la misma muestra un arreglo de surcos en forma de zig-zag mientras que elimina porciones de conexión y la Figura 4 (C) es una vista agrandada de un área D de la Figura 4 (B) . Las Figuras 5 (A) a 5 (C) muestran una modalidad de la presente invención del medio de disolución de contacto de una unidad de refrigeración de gas amoníaco de condensación por enfriamiento-evaporación, de succión, la Figura 5 (A) es una vista en sección longitudinal que muestra un arreglo, la Figura 5 (B) es una vista lateral tomada en la dirección de una flecha de doble punta VB-VB de la Figura 5 (A) y un área media de la misma muestra un arreglo de surcos en forma de zig-zag mientras que elimina porciones de conexión y la Figura 5 (C) es una vista agrandada de un área E de la Figura 5 (B) . La Figura 6 es una vista esquemática que muestra un refrigerador del tipo condensación por evaporación-enfriamiento convencional . Se describirán las marcas numéricas de los componentes más importantes: 10 indica un compresor, 11 un separador de aceite, 12 un pre-enfriador, 13 un serpentín de transferencia térmica, 15 boquillas rociadoras de agua de enfriamiento, 17, 17a, 17b un tanque de agua de enfriamiento, 18 el condensador por evaporación, 19 un ventilador de succión, 21 un ventilador de tiro forzado, 22 un puerto de soplado, 22a, 22b una cámara superior, 23a, 23b una cámara inferior, 25 un grupo de surcos abiertos hacia arriba, 26 un grupo de surcos abiertos hacia abajo, 27, espacios semejantes a hendiduras, 30 pasaje guía de flujo, 31 hendiduras de toma de aire exteriores 31, 35, 36, 38, 40, 41, 42, 43, un surco del tipo casco y 38, 42a una placa guía.
MODALIDADES PREFERIDAS PARA EJECUTAR LA INVENCIÓN A continuación, la presente invención se detallará utilizando modalidades mostradas en las figuras. Debe hacerse notar sin embargo, que las dimensiones, materiales, formas de componentes y relaciones posicionales de los componentes en el arreglo que se describe en las modalidades no están destinadas a limitar la presente invención a la descripción a menos que se especifique otra cosa, sino a mostrar solamente con propósitos de ejemplificación. La Figura 1 es una representación esquemática que muestra un ejemplo de un estado de trabajo de circulación de refrigerante y un condensador por evaporación cuando una unidad de refrigeración del tipo condensación por evaporación-enfriamiento (uno del tipo succión) se usa para la producción de hielo dinámico. La Figura 2 es una vista en sección longitudinal que muestra de manera esquemática una construcción en el caso de una unidad de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento, de tiro forzado de la presente invención. La Figura 3 (A) es una vista en sección longitudinal que muestra de manera esquemática, una construcción en el caso de una unidad de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento de succión de la presente invención y la Figura 3 (B) es una vista lateral tomada en la dirección de una flecha de doble punta lililí. Las Figuras 4 (A) a 4 (C) y las Figuras 5 (A) a 5 (C) son respectivamente, vistas en sección longitudinal, vistas laterales tomadas en las direcciones de las flechas de doble punta IVB-IVB y VB-VB de las vistas en sección y de las vistas agrandadas de las áreas D y E de las vistas laterales que muestran la primera y segunda modalidades diferentes de las modalidades de las Figuras 3 (A) y 3 (B) . Como se muestra en la Figura 1, la unidad de refrigeración de condensación por evaporación-enfriamiento aloja un compresor 10, un separador de aceite 12, miembros componentes que incluyen tubería refrigerante y lo semejante en la cámara inferior, no mostrada, mientras que la unidad aloja un condensador por evaporación que incluye un serpentín 13 de transferencia térmica, boquillas 15 de rocío de agua de enfriamiento, un ventilador 19 (en este caso, un ventilador de succión) , un tanque de agua 17, una bomba de circulación 16, tubería de agua de enfriamiento y lo semejante en la cámara superior, no mostrada, en donde la cámara inferior y la cámara superior están combinadas en una construcción compacta integrada, y el empaque de refrigeración que ya ha terminado con una corrida de prueba en una fábrica de un fabricante es instalado cerca de un aparato 20 para producir hielo dinámico como un conductor y por lo tanto no solamente se minimiza la longitud total de la tubería de suministro del refrigerante hacia el conductor y disminuye a su nivel mínimo el número de juntas en la tubería en el campo de trabajo, sino que los peligros y daños ocasionado por fuga del refrigerante y lo semejante, se minimizan. En la unidad de refrigeración del tipo condensación por evaporación-enfriamiento, el refrigerante es transformado por el compresor 10 en una masa comprimida a alta temperatura, el aceite lubricante para el compresor se separa en el separador de aceite 11 y entonces se suministra al condensador por evaporación 18 después del pre-enfriamiento en el pre-enfriador 12. En el condensador por evaporación 18, el serpentín 13 de transferencia térmica no sólo recibe rocío de agua de enfriamiento desde las boquillas 15 de agua de enfriamiento, sino que recibe enfriamiento por aire por el ventilador 19 de succión y la succión obliga a la evaporación del agua de enfriamiento desde la superficie del serpentín 13 de transferencia térmica, de manera que el refrigerante que fluye en el serpentín 13 de transferencia térmica recibe enfriamiento eficiente a través de la transferencia de calor latente de la evaporación de agua y transferencia de calor sensible debido a la reducción de la temperatura del aire ambiental . El agua de enfriamiento rociada en forma atomizada humedece la superficie del serpentín de transferencia térmica 13 y a partir de ahí, parte del agua es descargada en el aire exterior como se describe en lo anterior. El resto del agua que cae en una porción inferior sin evaporación se une al agua en el tanque de agua de enfriamiento 17 y entonces es rociada por segunda vez por medio de la bomba de circulación 16. Una unidad de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento de la presente invención trabaja de tal manera que el gas amoníaco fugado se sujeta a disolución de contacto con el agua de enfriamiento rociada a través del medio de disolución de contacto para formar amoníaco acuoso, este medio está constituido utilizando rocío de agua de enfriamiento formado en forma atomizada y una presión negativa para succión en el caso de un ventilador de succión o una presión de succión forzada en el caso de un ventilador de tiro forzado en el condensador por evaporación descrito en lo anterior. Las unidades de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento de la presente invención que tienen el medio de disolución de contacto están construidas en dos diferentes formas de un modo de succión y de un modo de succión forzada, que se describen a continuación. En la Figura 2, se muestra una construcción esquemática en el caso del modo de succión forzada de una unidad de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento de la presente invención. Como puede observarse en la figura, la unidad está construida en un paquete de construcción integrada con una cámara superior 22a y una cámara inferior 23a, se proporciona una unión hermética al gas entre las cámaras superior e inferior de la misma, un tanque de agua de enfriamiento está formado con un rebajo que está colocado en una porción más abajo que un ventilador de tiro forzado 21 proporcionado en el lado izquierdo de la unidad, un pasaje guía 30 de flujo que comunica entre el lado de succión del ventilador 21 de tiro forzado y la cámara inferior y unas hendiduras 31 de toma de aire exteriores están formadas en el lado derecho de la cámara inferior. El gas amoníaco producido en la cámara inferior
23a es succionado hacia la cámara superior 22a con la ayuda de una presión negativa del ventilador de tiro forzado 21 como se muestra mediante una sola línea punteada a través del pasaje 30 guía de flujo, desde ahí se eleva además como se muestra mediante una línea doble punteada por una presión de succión forzada, durante la cual el gas amoníaco fugado es sometido a disolución de contacto con rocío de agua de enfriamiento de las boquillas 15 de rocío de agua de enfriamiento para formar amoníaco acuoso, el amoníaco acuoso cae en el tanque de agua de enfriamiento 17a dispuesto en una porción inferior para ser almacenado en el mismo y agregado de esta forma, el amoníaco acuoso se hace circular además por medio de la bomba de circulación, no mostrada, junto con el agua de enfriamiento estando ya en el tanque para ser rociada nuevamente . Como se muestra en la figura, la cámara inferior 23a aloja al compresor 10, al separador de aceite 11, al pre-enfriador 12 y a la tubería refrigerante en la misma, mientras que la cámara superior 22a aloja al condensador por evaporación 1 construido desde el ventilador 21 de tiro forzado, las boquillas 15 rociadoras de agua de enfriamiento, el trasferidor de calor 13 y el tanque 17a para agua de enfriamiento . En la Figura 3 (A) , se muestra una vista en sección longitudinal muestra de manera esquemática una construcción de una modalidad en el caso de una unidad de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento de la presente invención y en la Figura 3 (B) se muestra una vista lateral tomada en dirección de una flecha de doble punta III-III de la Figura 3 (A) . Como se observa en la figura, los espacios 27 semejantes a hendiduras a través de las cuales puede fluir un flujo ascendente de gas amoníaco, se proporcionan en una porción superior de la pared límite entre una cámara superior 22 y una cámara inferior 23b, un grupo de arreglos de surcos 25 abiertos hacia arriba, cada uno de los surcos es de forma semicilíndrica, están arreglados lateralmente de manera inclinada en paralelo por encima de los espacios semejantes a hendiduras, mientras que un grupo de arreglos de surcos 26 abiertos hacia abajo, cada uno de forma semicilíndrica, están arreglados por encima del grupo de arreglos de surcos abiertos hacia arriba para cubrir los espacios 25a en cada uno de los arreglos de surcos 25 hacia arriba, de manera que se forma una guía para el gas amoníaco que se fuga, un tanque de agua de enfriamiento 17b está colocado en el lado izquierdo de la cámara inferior r . 23b y una ranura 31 para toma de aire exterior está formada en el lado derecho de la misma. Con la construcción descrita en lo anterior, el gas amoníaco producido en la cámara inferior 23b se eleva hacia los espacios 27 semejantes a ranuras como se muestra por una línea punteada sencilla, pasa a través de los espacios 25a en el grupo de arreglos 25 abiertos hacia arriba después de fluir a través de los espacios 27 semejantes a ranuras, pasa además roscando su camino a través de la guía del gas amoníaco fugado formada por los espacios 26a en los arreglos 26 de surcos abiertos hacia abajo y entonces todavía se eleva además con la ayuda de una presión negativa del ventilador de succión 19. Durante el movimiento ascendente del gas amoníaco fugado, el gas amoníaco fugado se somete a disolución de contacto para ser disuelvo en rocío de agua de enfriamiento y el gas amoníaco fugado después de la disolución de contacto forma amoníaco acuoso y cae hacia abajo por su gravedad. Un pasaje de flujo descendente de amoníaco acuoso formado de esta manera y el rocío de agua de enfriamiento para los espacios en los arreglos 25 de surcos abiertos hacia arriba es interceptado por los arreglos 26 de surcos abiertos hacia abajo como se muestra mediante las flechas de línea angosta y como resultado, toda el agua de enfriamiento y todo el amoníaco acuoso están seguros para fluir al interior de los surcos 25 hacia arriba y acomodarse dentro de los espacios interiores de los mismos . Además, el amoníaco acuoso alojado así y el agua de enfriamiento rociada fluyen hacia abajo en los surcos con una inclinación adecuada hacia el tanque 17b de agua de enfriamiento ubicado en una posición inferior para ser almacenados en el mismo y entonces nuevamente el amoníaco acuoso y el agua de enfriamiento rociada se hacen circular otra vez por medio de la bomba de circulación, no mostrada, para rociar a través de las boquillas 15 rociadores de agua de enfriamiento junto con el agua de enfriamiento reservada ya en el agua de enfriamiento 17b. Como se muestra en la Figura 3 (B) , la cámara inferior 23b comprende el compresor 10, el separador de aceite 11, el pre-enfriador 12 y la tubería refrigerante, mientras que la cámara superior 22 b comprende el condensador por evaporación 18 construido desde el ventilador de succión 19, las boquillas 15 rociadoras de agua de enfriamiento, el serpentín 13 de transferencia térmica y el tanque 17b de agua de enfriamiento. Los tanques 17a y 17b de agua de enfriamiento, un detector de amoníaco, por ejemplo un aparato de medición de pH o un aparato de medición de conductividad equipado en el tanque de agua de enfriamiento y una bomba de circulación constituyen los medios de recuperación del amoníaco acuoso que puede tratar el gas amoníaco fugado con seguridad de manera adecuada . En las Figuras 4 (A) a 4 (C) y 5 (A) a 5 (C) , se muestran las modalidades de medios de disolución de contacto diferentes a aquellos en la unidad de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento mostrados en las Figuras 3 (A) y 3 (B) . La Figura 4 (A) es una vista en sección longitudinal que muestra un arreglo, la Figura 4 (B) es una vista lateral tomada en dirección de una flecha de doble punta IVB-IVB de la Figura 4 (A) y un área intermedia de la misma muestra un arreglo de surcos en forma de zig-zag mientras que elimina porciones de conexión y la Figura 4 (C) es una vista agrandada de un área D de la Figura 4 (B) . Como se observa en la vista en sección longitudinal de la Figura 4 (A) y de la Figura 4 (B) , tres arreglos de surcos inclinados en paralelo del tipo casco en niveles verticalmente diferentes que están arreglados verticalmente en forma de zig-zag se proporcionan a lo largo de una cara límite con los espacios 27 semejantes a hendiduras entre una cámara inferior y una cámara superior con dos miembros de montaje 39a, 39b interpuestos entre las mismas y por lo tanto, como se observa en la vista agrandada de la Figura 4 (C) , los espacios celulares en una estructura de panal de abeja están construidos. En un arreglo de surcos más superior, los surcos se proporcionan surcos 35, 35, 35 ... , en el segundo arreglo hacia abajo, se proporcionan surcos 36, 36, 36 ... que están alojados en espacios celulares de forma de prisma casi hexagonal que carece de una porción superior en una estructura de panal de abeja en las partes inferiores respectivas de los espacios celulares; en el tercer arreglo, se proporcionan surcos 38, 38, 38 ... que están alojados en espacios celulares de forma de prisma hexagonal en una estructura de panal de abeja en las respectivas partes inferiores de los espacios celulares, y una placa guía 37 se proporciona bajo los surcos 36 para cubrir el reborde de cada uno de los surcos más inferiores que están adyacentes al surco 36 por encima del arreglo de surco más inferior a medio camino hacia su centro dejando una abertura larga, estrecha en el centro del surco a fin de que el agua de enfriamiento rociada sea interceptada y se evite que gotee hacia la cara límite en donde se proporcionan espacios semejantes a ranuras. En el medio de disolución de contacto que forman los espacios celulares en una estructura de panal de abeja, como se observa en la Figura 4 (C) , un flujo ascendente del gas amoníaco fugado que se muestra mediante una línea sólida que es succionado por una presión negativa del ventilador 19 de succión a través de los espacios entre los rebordes de los surcos 38 en los arreglos más inferiores y la placa guía 37 se somete a contacto contra corriente/cruzado con un flujo descendente del agua de enfriamiento rociada mostrada por una línea punteada para llevar a cabo la disolución suficiente de la mezcla de gas/líquido, y la solución disuelta de la mezcla formada de esta manera, fluye hacia abajo en los surcos 38 de un arreglo arreglado directamente en una posición inferior de la misma y se recupera y se almacena en el tanque 17b de agua de enfriamiento como se muestra en la Figura 4 (A) fluyendo hacia abajo en los surcos 38. El gas antes descrito y la mezcla líquida es conducida en espacios celulares de panal de abeja en donde los surcos en el segundo arreglo están acomodados de la misma manera y una solución de mezcla disuelta es recuperada fluyendo hacia abajo en los surcos 36, 36 ... . Parte del agua de enfriamiento rociada es recuperada fluyendo hacia abajo en los surcos 35, 35, 35 ... del arreglo más superior como es éste . Las Figuras 5 (A) a 5 (C) son vistas que muestran la segunda modalidad diferente a la modalidad de las Figuras 3 (A) y 3 (B) , la Figura 5 (A) es una vista en sección longitudinal que muestra un arreglo de la mitad' superior, en donde la mitad inferior es separada, La Figura 5 (B) es una vista lateral tomada en dirección de una flecha de doble punta VB-VB de la Figura 5 (A) y un área media de la misma muestra un arreglo de surcos en forma de zig-zag mientras que elimina porciones de conexión y la Figura 5 (C) es una vista agrandada de un área E de la Figura 5 (B) . Como se observa en la vista en sección longitudinal de la Figura 5 (A) y de la Figura 5 (B) , cuatro arreglos de surco inclinados en paralelo del tipo casco de niveles verticalmente diferentes que están arreglados verticalmente en forma de zig-zag se proporcionan a lo largo de la cara límite con espacios 27 semejantes a ranuras entre una cámara inferior y una cámara superior con acero conformado 44 que es una ménsula de metal y miembros de montaje 44a, 44b, 44c, 44d interpuestos entre el arreglo de surcos más inferior y el límite, o entre los arreglos de surcos y de ese modo, como se observa en la vista agrandada de la Figura 5 (C) , están construidos los espacios celulares en estructura de panal de abeja. En un arreglo de surcos más superior, se proporcionan surcos 43, 43, 43, ..., en el segundo arreglo descendente, se proporcionan surcos 40, 40, 40, ... que están alojados en espacios celulares en un panal de abeja que tiene una forma de prisma casi hexagonal que carece de porción superior en una estructura de panal de abeja en las respectivas partes inferiores, en cada uno del tercer arreglo y del arreglo más inferior, se proporcionan surcos 41, 41, 41 y 42, 42, 42 ... respectivamente, que están alojados en espacios celulares en un panal de abeja teniendo cada uno forma de prisma hexagonal en una estructura de panal de abeja en las partes inferiores respectivas, y una placa guía 42a se proporciona debajo de los surcos 41 para cubrir el reborde superior de cada uno de los surcos más inferiores que están adyacentes al surco 36 por encima del arreglo de surcos más inferior a medio camino hacia su centro dejando una abertura larga, angosta en el centro del surco a fin de que el agua de enfriamiento rociada sea interceptada y se evite que gotee hacia la cara límite en donde se proporcionan los espacios 27 semejantes a ranuras . En el medio de disolución de contacto que forma los espacios celulares en una estructura de panal de abeja, como se observa en la Figura 5(C), un flujo ascendente del gas amoníaco fugado que se muestra mediante una línea sólida que es succionado por una presión negativa del ventilador 19 de succión a través de los espacios entre los rebordes de los surcos 42 en los arreglos más inferiores y la placa guía 37 se somete a contacto contra corriente/cruzado con un flujo descendente del agua de enfriamiento rociada mostrada por una línea punteada para llevar a cabo la disolución suficiente de la mezcla de gas/líquido, y la solución disuelta de la mezcla formada de esta manera, fluye hacia abajo en los surcos 42 de un arreglo arreglado directamente en una posición inferior de la misma y se recupera y se almacena en el tanque 17b de agua de enfriamiento como se muestra en la Figura 5 (A) fluyendo hacia abajo en los surcos 42. El gas antes descrito y la mezcla líquida es conducida en espacios celulares de panal de abeja en donde los surcos en el segundo arreglo están alojadas de la misma manera y una solución de mezcla disuelta es recuperada fluyendo hacia abajo en los surcos 41, 41 ... . Parte del agua de enfriamiento rociada es recuperada fluyendo hacia abajo en los surcos 43, 43, 43 ...
en el arreglo más superior como es éste . Además, la placa guía 42a está inclinada hacia abajo en ambos extremos y de esta manera el agua de enfriamiento rociada fluye fácilmente hacia abajo hacia ambos extremos, mientras que una profundidad de los surcos en un arreglo más elevado es más profunda que en un arreglo inferior. Los arreglos en forma de zig-zag mostrado en las
Figuras 4 (A) a 4 (C) y 5 (A) a 5 (C) pueden ser de una pluralidad de niveles que exceden los tres o cuatro niveles mostrados en las figuras. Además, la placa guía y los surcos y lo semejante son fabricados de preferencia, utilizando una hoja de hierro galvanizado que es anticorrosivo .
EFECTO DE LA INVENCIÓN Con las construcciones anteriores de la presente invención en uso, una unidad de refrigeración con seguridad y eficiencia que se ubica de manera separada de otra unidad puede proporcionarse para hacer frente a la fuga de gas amoníaco que es más preocupante cuando el amoníaco se emplea como refrigerante . El arreglo de surcos paralelos en niveles múltiples en una forma de zig-zag vertical se adopta, la mezcla de gas/líquido cruzada, a contracorriente se logra en espacios celulares de panal de abeja y con esto, la absorción del gas amoníaco fugado, mediante el rocío de agua de enfriamiento, puede realizarse con gran eficiencia.
Claims (5)
- NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES : 1. Una unidad de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento con una construcción totalmente compacta que se ubica de manera separada de otra unidad, se proporciona con una cámara superior para alojar un condensador por evaporación para condensar gas amoníaco y una cámara inferior para alojar un compresor para comprimir gas amoníaco y un sistema de tubería para amoníaco, que comprende: medios de disolución de contacto en donde el gas amoníaco fugado del sistema de tubería para amoníaco es guiado hacia la cámara superior desde la cámara inferior y puede disolverse al ponerse en contacto con el rocío de agua de enfriamiento del condensador por evaporación; y medios para recuperar el amoníaco acuoso.
- 2. Una unidad de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento según la reivindicación 1, en donde el medio de disolución de contacto comprende : una guía para gas construida de surcos abiertos hacia arriba que tienen forma semicilíndrica para recuperar el agua de enfriamiento rociada; y surcos abiertos hacia debajo de forma semicilíndrica no sólo para guiar al agua de enfriamiento rociada hacia los surcos abiertos hacia arriba interceptando un flujo descendente del agua de enfriamiento rociada hacia los espacios entre los surcos de recuperación, sino para formar pasajes de desvío para el flujo ascendente del gas amoníaco fugado, mientras que los espacios para permitir un flujo ascendente del gas amoníaco fugado a través de los mismos se proporcionan en el espacio por debajo del condensador por evaporación en la cámara superior; y una presión negativa producida mediante un ventilador de succión para el condensador por evaporación.
- 3. Una unidad de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento según la reivindicación 1, en donde el medio de disolución de contacto está provisto de un grupo de tres o más arreglos laterales de surcos inclinados en paralelo para la recuperación del rocío de agua de enfriamiento de niveles verticalmente diferentes que están arreglados de manera vertical en forma de zig-zag mientras que los espacios para permitir un flujo ascendente del gas amoníaco fugado a través de los mismos se proporcionan en el límite entre las cámaras superior e inferior, en donde los surcos en cada uno del segundo nivel y de los niveles siguientes hacia abajo, están insertados respectivamente en espacios celulares de una estructura de panal de abeja teniendo cada uno la forma de prisma hexagonal o de prisma casi hexagonal, y que comprende: secciones de mezcla gas/líquido a contracorriente formadas cada una entre un flujo ascendente de gas amoníaco fugado formado a lo largo de ambos lados de un surco insertado en un espacio celular y un flujo descendente de agua de enfriamiento rociada desde una porción superior; una guía para gas para permitir un flujo de gas provista para guiar un flujo ascendente del gas amoníaco fugado, mientras que evita que ocurra un flujo descendente del agua de enfriamiento rociada hacia un espacio entre los surcos adyacentes en el arreglo de nivel más inferior; y una presión negativa de un ventilador de succión que produce el flujo ascendente del gas amoníaco fugado .
- 4. Una unidad de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento según la reivindicación 1, en donde el medio de disolución de contacto comprende: un pasaje guía de flujo para el gas amoníaco fugado provisto sobre el lado de succión del ventilador de tiro forzado en la cámara superior que está comunicado desde la cámara inferior perfectamente hermética al gas y una presión negativa sobre el lado de succión, por medio de la cual el gas amoníaco fugado puede disolverse por medio del contacto en el rocío de agua enfriada.
- 5. Una unidad de refrigeración de gas amoníaco del tipo condensación por evaporación-enfriamiento según la reivindicación 1, en donde el medio de recuperación del amoníaco acuoso comprende : un tanque para la recuperación y circulación de agua de enfriamiento, que está comunicado con una porción inferior de la cámara superior, y que está colocado en el lado de la cámara inferior; un detector de amoníaco; y una bomba para la circulación del agua de enfriamiento .
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9-200769 | 1997-07-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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MXPA99002061A true MXPA99002061A (es) | 2000-05-01 |
Family
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