RU2027125C1 - Vapor-compression refrigerating plant with throttle valve regulator of cooling agent flow rate - Google Patents

Vapor-compression refrigerating plant with throttle valve regulator of cooling agent flow rate Download PDF

Info

Publication number
RU2027125C1
RU2027125C1 SU925060237A SU5060237A RU2027125C1 RU 2027125 C1 RU2027125 C1 RU 2027125C1 SU 925060237 A SU925060237 A SU 925060237A SU 5060237 A SU5060237 A SU 5060237A RU 2027125 C1 RU2027125 C1 RU 2027125C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
capillary tube
evaporator
additional
main
condenser
Prior art date
Application number
SU925060237A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
И.А. Черкасов
А.П. Лепявко
Д.А. Кудерко
Original Assignee
Научно-исследовательский институт энергетического машиностроения МГТУ им.Н.Э.Баумана
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт энергетического машиностроения МГТУ им.Н.Э.Баумана filed Critical Научно-исследовательский институт энергетического машиностроения МГТУ им.Н.Э.Баумана
Priority to SU925060237A priority Critical patent/RU2027125C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2027125C1 publication Critical patent/RU2027125C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31Expansion valves
    • F25B41/34Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators
    • F25B41/355Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators by electric heating of bimetal elements, shape memory elements or heat expanding elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/385Dispositions with two or more expansion means arranged in parallel on a refrigerant line leading to the same evaporator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/01Heaters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: refrigerating engineering. SUBSTANCE: refrigerating plant consists of main capillary tube, additional capillary tube 2, heat exchanger 3, low-capacity electric heater 4, control unit 5, resistance thermometers 6 and 7, evaporator 8, condenser 9 and compressor 10. Main capillary tube made in form of coil and connecting evaporator 8 with condenser 9 is used as one chamber of heat exchanger 3; other chamber of this heat exchanger is connected to the loop between outlet of additional capillary tube 2 and suction line of compressor 10. Inlet of additional capillary tube 2 is connected with outlet of condenser 9 and additional capillary tube 2 is mounted in thermal contact with electric heater 4. Under steady-state operating conditions, magnitude of vapor over heat at the outlet of evaporator 8 measured by means of resistance thermometers 6 and 7 coincides with preset value. In case of change in the operating conditions, control unit 5, gives signal for changing power of heater 4 by the difference of boiling point and steam temperature at outlet of evaporator 8, thus changing resistance of additional capillary tube 2 and supply of cooling agent to evaporating chamber of heat exchanger 3. Change in amount of cooling agent fed to evaporating chamber cause change in cooling of main flow throttled in main capillary tube and consequently change in flow rate in the cycle; as a result, normal filling of evaporator 8 is restored (preset magnitude of steam superheat). At maximum magnitude of condensing pressure, main capillary tube 1 fully ensures normal filling of evaporator 8 with cooling agent. In this mode of operation, electric heater 4 ensures complete locking of additional capillary tube 2 with steam plug. When maximum flow rate of cooling agent is required in the cycle, heater 4 is switched off. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в парокомпрессионных холодильных установках (ПХУ) различного назначения для регулирования расхода жидкого хладагента в цикле с одновременным дросселированием. The invention relates to refrigeration and can be used in vapor compression refrigeration units (PCU) for various purposes to control the flow of liquid refrigerant in a cycle with simultaneous throttling.

Известны парокомпрессионные холодильные установки, в которых в качестве дроссельного регулирующего устройства применяется капиллярная трубка постоянного сечения. Капиллярная трубка устанавливается в холодильном контуре между конденсатором и испарителем. Принцип действия таких регуляторов основан на известном свойстве капиллярных трубок изменять свое гидравлическое сопротивление в зависимости от переохлаждения или паросодержания хладона перед дросселем (в конденсаторе). Применение в качестве регулятора расхода капиллярной трубки позволяет обеспечить полную герметичность холодильного контура, существенно повышает надежность холодильной установки. Steam compression refrigeration units are known in which a constant section capillary tube is used as a throttle control device. The capillary tube is installed in the refrigeration circuit between the condenser and the evaporator. The principle of operation of such regulators is based on the well-known property of capillary tubes to change their hydraulic resistance depending on the subcooling or vapor content of the refrigerant in front of the throttle (in the condenser). The use of a capillary tube as a flow regulator allows to ensure complete tightness of the refrigeration circuit, significantly increases the reliability of the refrigeration unit.

Однако существующие конструкции холодильных установок с капиллярной трубкой в качестве дроссельного устройства неполностью удовлетворяют требованиям, предъявляемым в ним. Наиболее существенным недостатком является то, что капиллярная трубка обеспечивает эффективную работу холодильной установки лишь в ограниченном интервале тепловых нагрузок на испаритель и температур среды, охлаждающей конденсатор. При значительных отклонениях рабочих условий от оптимальных, через капиллярную трубку протекает недостаточное, либо избыточное количество хладона. В первом случае резко снижается эффективность работы ПХУ, во втором создается возможность аварии компрессора. К недостаткам ПХУ с капиллярными трубками также следует отнести высокую чувствительность к количеству хладагента в системе, что усложняет процесс изготовления и обслуживания, снижает надежность работы. However, the existing design of refrigeration units with a capillary tube as a throttle device does not fully satisfy the requirements presented therein. The most significant drawback is that the capillary tube ensures the efficient operation of the refrigeration unit only in a limited range of thermal loads on the evaporator and the temperature of the medium cooling the condenser. With significant deviations of the operating conditions from the optimal, an insufficient or excessive amount of freon flows through the capillary tube. In the first case, the operational efficiency of PCBs sharply decreases, in the second, the possibility of a compressor accident is created. The disadvantages of PCUs with capillary tubes also include high sensitivity to the amount of refrigerant in the system, which complicates the manufacturing and maintenance process, and reduces the reliability of operation.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является регулятор расхода хладагента. В данном устройстве регулирование расхода через капиллярную трубку обеспечивается путем нагрева последней внешним источником тепла (электронагревателем). The closest in technical essence to the claimed invention is a refrigerant flow controller. In this device, the flow rate through the capillary tube is controlled by heating the latter with an external heat source (electric heater).

Регулятор расхода хладагента, устанавливаемый в холодильном контуре между конденсатором и испарителем (см. фиг.1), состоит из капиллярной трубки 1, электронагревателя 2, импульсно-фазового регулятора 3 c датчиком температуры капилляра 4, коммутатора 5, программного блока 6. Электронагреватель 2 является индукционным и состоит из секций 7-8. The refrigerant flow controller installed in the refrigeration circuit between the condenser and the evaporator (see Fig. 1) consists of a capillary tube 1, an electric heater 2, a pulse-phase controller 3 with a temperature sensor for the capillary 4, switch 5, and program block 6. The electric heater 2 is induction and consists of sections 7-8.

Регулятор расхода работает следующим образом. The flow controller operates as follows.

В зависимости от значения холодопроизводительности и законов ее изменения, с выхода программного блока 6 подается сочетание сигналов, управляющих коммутатором 5, в соответствии с которыми включается в работу различное количество секций электронагревателя 2. Температура капиллярной трубки 1 измеряется датчиком 4 и поддерживается импульсно-фазовым регулятором 3 на заданном уровне, изменением мощности тепловыделений подключенных к нему коммутатором 5 секций электронагревателя 7-8, чем достигается требуемая степень запирания капилляра паровой пробкой и обеспечивается требуемое значение расхода хладона в цикле и холодопроизводительности системы. Depending on the value of the cooling capacity and the laws of its change, a combination of signals controlling the switch 5 is supplied from the output of the program unit 6, according to which a different number of sections of the electric heater 2 is turned on. The temperature of the capillary tube 1 is measured by the sensor 4 and is supported by a pulse-phase controller 3 at a given level, by changing the heat dissipation power of the 5 sections of the electric heater 7-8 connected to it by the switch, thereby achieving the required degree of locking of the steam capillary howl stopper and provided the required refrigerant flow rate and the refrigerating capacity in the cycle system.

Важным достоинством известного устройства является возможность обеспечения требуемого расхода хладагента в цикле в широком диапазоне рабочих условий. An important advantage of the known device is the ability to provide the required refrigerant flow in the cycle in a wide range of operating conditions.

Однако ему присущ ряд существенных недостатков, а именно:
наличие дополнительного нагревателя увеличивает потребляемую мощность и существенно снижает эффективность работы ПХУ;
в процессе регулирования нагревается весь поток, протекающий через капиллярную трубку, что вызывает необходимость применения нагревателя большой мощности.
However, it has a number of significant drawbacks, namely:
the presence of an additional heater increases the power consumption and significantly reduces the efficiency of PCBs;
in the process of regulation, the entire stream flowing through the capillary tube is heated, which necessitates the use of a high-power heater.

Целью предлагаемого изобретения является снижение энергозатрат, повышение эффективности холодильной установки за счет обеспечения требуемого расхода в цикле путем изменения степени охлаждения основного потока, дросселируемого в основной капиллярной трубке, регулированием расхода байпасного потока, дросселируемого в дополнительной капиллярной трубке, посредством изменения мощности электронагревателя, установленного в тепловом контакте с дополнительной капиллярной трубкой. The aim of the invention is to reduce energy consumption, increase the efficiency of the refrigeration unit by ensuring the required flow rate in the cycle by changing the degree of cooling of the main stream throttled in the main capillary tube, by regulating the flow rate of the bypass stream throttled in the additional capillary tube, by changing the power of the electric heater installed in the heat contact with an additional capillary tube.

Поставленная цель достигается тем, что холодильная установка, содержащая объединенные в контур компрессор, конденсатор, испаритель, основную капиллярную трубку, электронагреватель, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения эффективности холодильного цикла, она снабжена дополнительной капиллярной трубкой и двухполостным теплообменником, одна полость которого выполнена в виде змеевика основной капиллярной трубки, а другая полость включена к контур между выходом из дополнительной капиллярной трубки и всасывающей линией компрессора, причем дополнительная капиллярная трубка соединена жидкостным трубопроводом с выходом из конденсатора и имеет большее гидравлическое сопротивление, чем основная капиллярная трубка, а электронагреватель служит для подогрева дополнительной капиллярной трубки, поверхность основного и дополнительного дросселей имеет вид пустотелой втулки с винтовой нарезкой на внешней поверхности, установленной в цилиндрическом корпусе и образуемой с последним закрытые капиллярные каналы произвольного профиля. This goal is achieved in that a refrigeration unit containing a compressor, condenser, evaporator, main capillary tube, electric heater integrated in the circuit, characterized in that, in order to reduce energy consumption and increase the efficiency of the refrigeration cycle, it is equipped with an additional capillary tube and a two-cavity heat exchanger, one the cavity of which is made in the form of a coil of the main capillary tube, and the other cavity is connected to the circuit between the outlet of the additional capillary tube and the suction compressor line, and the additional capillary tube is connected by a liquid pipe to the outlet of the condenser and has a greater hydraulic resistance than the main capillary tube, and the electric heater serves to heat the additional capillary tube, the surface of the main and additional chokes looks like a hollow sleeve with a screw thread on the outer surface, installed in a cylindrical body and formed with the latter closed capillary channels of arbitrary profile.

Отличительными признаками предлагаемой парокомпрессионной холодильной установки с дроссельным регулятором расхода хладагента от прототипа является наличие двухполостного теплообменника и дополнительной капиллярной трубки, причем одной полостью двухполостного теплообменника является выполненная в виде змеевика основная капиллярная трубка, соединяющая испаритель и конденсатор, а другая полость включена в контур между выходом из дополнительной капиллярной трубки, имеющей большее гидравлическое сопротивление, чем основная, и всасывающей линией компрессора. Дополнительная капиллярная трубка установлена в тепловом контакте с электронагревателем, а вход в нее соединен с выходом из конденсатора. The distinctive features of the proposed vapor compression refrigeration unit with a throttle regulator of refrigerant flow from the prototype are the presence of a two-cavity heat exchanger and an additional capillary tube, and one cavity of the two-cavity heat exchanger is a main capillary tube made in the form of a coil connecting the evaporator and condenser, and the other cavity is included in the circuit between the outlet additional capillary tube having a greater hydraulic resistance than the main one, and suction vayuschey line compressor. An additional capillary tube is installed in thermal contact with the electric heater, and the entrance to it is connected to the outlet of the condenser.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "Новизна". A comparison of the proposed technical solution with the prototype made it possible to establish compliance with its criterion of "Novelty."

В известных решениях, использующих в качестве регулятора расхода хладагента капиллярную трубку, установленную между испарителем и конденсатором, регулирование расхода происходит за счет изменения гидравлического сопротивления в зависимости от переохлаждения или паросодержания хладагента перед дросселем. In known solutions that use a capillary tube installed between the evaporator and condenser as a regulator of refrigerant flow, the flow is controlled by changing the hydraulic resistance depending on the supercooling or vapor content of the refrigerant in front of the choke.

Предлагаемое дроссельное устройство для парокомпрессионных холодильных машин благодаря описанному конструктивному выполнению приобретает иное свойство, не присущее известным решениям. The proposed throttle device for vapor compression refrigeration machines, due to the described structural embodiment, acquires a different property that is not inherent in known solutions.

Благодаря этому обеспечивается эффективная работа холодильной установки в широком диапазоне тепловых нагрузок на испаритель и температур среды, охлаждающей конденсатор, и исключена возможность попадания пара в испаритель. This ensures the efficient operation of the refrigeration unit in a wide range of thermal loads on the evaporator and the temperature of the medium cooling the condenser, and eliminates the possibility of steam entering the evaporator.

При изучении других технических решений было установлено, что заявляемое техническое решение имеет признаки, отличающие его от известных решений, и потому соответствует критерию "Изобретательский уровень". When studying other technical solutions, it was found that the claimed technical solution has features that distinguish it from known solutions, and therefore meets the criterion of "Inventive step".

В МГТУ им. Н.Э.Баумана изготовлен опытный образец регулятора расхода хладагента с основной и дополнительной капиллярными трубками. Опытный образец представляет собой двухполостной теплообменник диаметром 50 мм и длиной 150 мм, внутрь которого помещена выполненная в виде змеевика длиной 5 метров и внутренним диаметром 3,6 мм основная капиллярная трубка. Трубка намотана на пустотелую втулку так, что между корпусом теплообменника и наружной поверхностью змеевика остается зазор δ= 2 мм, образующий испарительную полость теплообменника. Дополнительная капиллярная трубка длиной 40 мм и внутренним диаметром 0,7 мм припаяна на всей своей длине к электронагревателю мощностью 200 Вт. При испытании опытный образец обеспечивал изменение расхода хладагента от 80 кг/ч до 142 кг/ч при изменении мощности электронагревателя от 0 до 150 Вт. В связи с высокой стоимостью терморегулирующих вентилей (Т.Р.В.), используемых в настоящее время в качестве основного регулятора расхода хладагента, предприятия, выпускающие холодильные установки (Одессахолодмаш, Мелитопольхолодмаш), могут применять предлагаемое изобретение в качестве замены Т.Р.В. In MSTU them. N.E.Bauman made a prototype refrigerant flow controller with primary and secondary capillary tubes. The prototype is a two-cavity heat exchanger with a diameter of 50 mm and a length of 150 mm, inside of which is placed a main capillary tube made in the form of a coil 5 meters long and with an inner diameter of 3.6 mm. The tube is wound on the hollow sleeve so that between the casing of the heat exchanger and the outer surface of the coil there remains a gap δ = 2 mm, which forms the evaporative cavity of the heat exchanger. An additional capillary tube with a length of 40 mm and an inner diameter of 0.7 mm is soldered along its entire length to a 200 W electric heater. During testing, the prototype provided a change in the flow rate of the refrigerant from 80 kg / h to 142 kg / h with a change in the power of the electric heater from 0 to 150 watts. Due to the high cost of thermostatic valves (T.R.V.), currently used as the main regulator of refrigerant flow, enterprises producing refrigeration units (Odessaholodmash, Melitopolholodmash) can use the invention as a replacement for T.R.V. .

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию "Промышленная применимость". Based on the foregoing, we can conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "Industrial applicability".

На фиг.1 представлена конструктивная схема прототипа; на фиг.2 - конструктивная схема холодильной установки с регулятором расхода хладагента, общий вид; на фиг.3 - регулятор расхода хладагента с основной и дополнительной капиллярными трубками; на фиг.4 - вариант конструктивного исполнения регулирующего устройства. Figure 1 presents a structural diagram of a prototype; figure 2 is a structural diagram of a refrigeration unit with a regulator of the flow of refrigerant, General view; figure 3 - regulator of the flow of refrigerant with the main and additional capillary tubes; figure 4 is an embodiment of the control device.

Парокомпрессионная холодильная установка с дроссельным регулятором расхода хладагента (см. фиг.2) состоит из основной капиллярной трубки 1, дополнительной капиллярной трубки 2, теплообменника 3, маломощного электронагревателя 4, блока управления 5, термометров сопротивления 6, 7, испарителя 8, конденсатора 9, компрессора 10. Одной полостью теплообменника 3 является выполненная в виде змеевика основная капиллярная трубка 1, соединяющая испаритель 8 и конденсатор 9, а другая полость включена в контур между выходом из дополнительной капиллярной трубки 2 и всасывающей линией компрессора 10. Вход в дополнительную капиллярную трубку 2 соединен с выходом конденсатора 9, а сама дополнительная капиллярная трубка 2 установлена в тепловом контакте с электронагревателем 4. A vapor compression refrigeration unit with a throttle controller for refrigerant flow (see Fig. 2) consists of a main capillary tube 1, an additional capillary tube 2, a heat exchanger 3, a low-power electric heater 4, a control unit 5, resistance thermometers 6, 7, an evaporator 8, a condenser 9, compressor 10. One cavity of the heat exchanger 3 is a main capillary tube 1 made in the form of a coil connecting the evaporator 8 and the condenser 9, and the other cavity is included in the circuit between the outlet of the additional capillary tube 2 and the suction line of the compressor 10. The entrance to the additional capillary tube 2 is connected to the output of the condenser 9, and the additional capillary tube 2 is installed in thermal contact with the electric heater 4.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

В установившемся режиме работы значение перегрева пара на выходе из испарителя 8, измеряемое термометрами сопротивления 6, 7 или любыми другими устройствами, совпадает с заданным. При изменении условий работы (изменение тепловой нагрузки на испаритель 8, изменение давления конденсации), блок управления 5 по разнице температур кипения и пара на выходе из испарителя 8 выдает сигнал на изменение мощности нагревателя 4, вследствие чего изменяется сопротивление дополнительной капиллярной трубки 2 и подача хладагента в испарительную полость теплообменника 3. Изменение количества хладона, подаваемого в испарительную полость, приводит к изменению охлаждения основного потока, дросселируемого в основной капиллярной трубке 1 и соответственно расхода в цикле, в результате чего восстанавливается нормальное заполнение испарителя 8 (заданное значение перегрева пара). Как показывают выполненные авторами расчеты для регулирования расхода хладагента в цикле ПХУ от 50 до 100% (диапазон регулирования Т.Р.В.), необходимо обеспечить изменение расхода через дополнительную капиллярную трубку 2 в диапазоне от 0 до 10% от расхода прямого потока, что позволяет снизить мощность электронагревателя 4 по сравнению с прототипом в 10 раз. In steady state operation, the superheat value of the steam at the outlet of the evaporator 8, measured by resistance thermometers 6, 7 or any other devices, coincides with the set value. When changing operating conditions (changing the heat load on the evaporator 8, changing the condensation pressure), the control unit 5, by the difference in boiling point and steam at the outlet of the evaporator 8, gives a signal to change the power of the heater 4, as a result of which the resistance of the additional capillary tube 2 and the refrigerant supply change into the evaporation cavity of the heat exchanger 3. A change in the amount of freon supplied to the evaporation cavity leads to a change in the cooling of the main stream throttled in the main capillary tube 1 and, accordingly, the flow rate in the cycle, as a result of which the normal filling of the evaporator 8 is restored (the set value of the steam superheat). As shown by the calculations performed by the authors for controlling the flow rate of the refrigerant in the PCB cycle from 50 to 100% (regulation range T.R.V.), it is necessary to ensure a change in the flow rate through the additional capillary tube 2 in the range from 0 to 10% of the direct flow rate, which allows you to reduce the power of the electric heater 4 compared with the prototype 10 times.

При максимальном значении давления конденсации основная капиллярная трубка 1 полностью обеспечивает нормальное заполнение испарителя 8 хладоном. В этом режиме электронагреватель 4 обеспечивает полное запирание паровой пробкой дополнительного капилляра 2. Массовый расход пара через дополнительную капиллярную трубку 2 в случае ее полного запирания пренебрежимо мал вследствие ее высокого гидравлического сопротивления. При необходимости максимального расхода хладагента в цикле, например при минимальном значении давления конденсации или максимальной тепловой нагрузкой на испаритель 8, нагреватель 4 отключается. В данном режиме обеспечивается максимальное охлаждение основного потока и максимальный расход хладона в цикле. At the maximum value of the condensation pressure, the main capillary tube 1 fully ensures the normal filling of the evaporator 8 with refrigerant. In this mode, the electric heater 4 ensures complete closure of the additional capillary by the steam stopper 2. The mass flow rate of steam through the additional capillary tube 2, if completely closed, is negligible due to its high hydraulic resistance. If necessary, the maximum flow rate of the refrigerant in the cycle, for example, with the minimum value of the condensing pressure or the maximum heat load on the evaporator 8, the heater 4 is turned off. In this mode, maximum cooling of the main stream and maximum consumption of freon in the cycle are ensured.

Предлагаемая схема обладает следующими достоинствами:
существенное (до 10 раз) по сравнению с прототипом снижение мощности, потребляемой электронагревателем в процессе регулирования;
малые геометрические размеры, вес, металлоемкость теплообменника, что обеспечивается высоким коэффициентом теплоотдачи, как со стороны кипящего в испарительной полости хладагента, так и со стороны потока хладона, дросселируемого в основной капиллярной трубке, а также за счет большего температурного напора в теплообменнике;
исключение попадания пара из испарительной полости теплообменника в испаритель, что предотвращает снижение эффективности работы ПХУ.
The proposed scheme has the following advantages:
a significant (up to 10 times) compared with the prototype reduction in power consumed by the electric heater in the regulation process;
small geometrical dimensions, weight, metal consumption of the heat exchanger, which is ensured by a high heat transfer coefficient, both from the side of the refrigerant boiling in the evaporation cavity and from the side of the refrigerant stream throttled in the main capillary tube, as well as due to the greater temperature head in the heat exchanger;
elimination of steam from the evaporator cavity of the heat exchanger to the evaporator, which prevents a decrease in the efficiency of PCBs.

Вместо основной и дополнительной капиллярных трубок может быть использовано дроссельное устройство, изображенное на фиг.4. Оно состоит из тонкостенного цилиндрического корпуса 1, внутрь которого с натягом вставлена пустотелая втулка 2, внешняя поверхность которой образует с корпусом закрытые капиллярные каналы 3 любого профиля. Изменяя шаг и глубину резьбы, можно получить практически любые характеристики дроссельного устройства. Instead of the main and additional capillary tubes, the throttle device shown in FIG. 4 can be used. It consists of a thin-walled cylindrical body 1, into which a hollow sleeve 2 is inserted with an interference fit, the outer surface of which forms closed capillary channels 3 of any profile with the body. By changing the pitch and depth of the thread, you can get almost any characteristics of the throttle device.

Таким образом, предлагаемый регулятор расхода хладагента по сравнению с известными позволяет существенно снизить энергозатраты и повысить эффективность ПХУ. Thus, the proposed regulator of the flow of refrigerant in comparison with the known can significantly reduce energy consumption and increase the efficiency of PCBs.

Claims (2)

1. ПАРОКОМПРЕССИОННАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА С ДРОССЕЛЬНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ РАСХОДА ХЛАДАГЕНТА, содержащая объединенные в контур компрессор, конденсатор, испаритель, основную капиллярную трубку, электронагреватель, отличающаяся тем, что установка снабжена дополнительной капиллярной трубкой с гидравлическим сопротивлением большим, чем в основной капиллярной трубке, и двухполостным теплообменником, одна полость которого выполнена в виде змеевика основной капиллярной трубки, а другая полость включена в контур между выходом из дополнительной капиллярной трубки и всасывающей линией компрессора, причем дополнительная капиллярная трубка соединена жидкостным трубопроводом с выходом из конденсатора, а электронагреватель служит для подогрева дополнительной капиллярной трубки. 1. VAPOR COMPRESSION REFRIGERATING UNIT WITH A THROTTLE REFRIGERANT CONTROLLER OF REFRIGERANT, comprising a compressor, condenser, evaporator, main capillary tube, electric heater combined in a circuit, characterized in that the unit is equipped with an additional capillary tube with a hydraulic pipe and a larger one with a hydraulic pipe , one cavity of which is made in the form of a coil of the main capillary tube, and the other cavity is included in the circuit between the exit from the additional th capillary tube and the compressor suction line, and the additional capillary tube is connected by a liquid pipe to the outlet of the condenser, and the electric heater is used to heat the additional capillary tube. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что поверхность основного и дополнительного дроссельных каналов имеет вид пустотелой втулки с винтовой нарезкой на внешней поверхности, установленной с натягом в цилиндрическом корпусе и образующей с последним закрытые капиллярные каналы произвольного профиля. 2. Installation according to claim 1, characterized in that the surface of the main and additional throttle channels has the form of a hollow sleeve with a screw thread on the outer surface installed with an interference fit in a cylindrical body and forming closed capillary channels of arbitrary profile with the latter.
SU925060237A 1992-08-27 1992-08-27 Vapor-compression refrigerating plant with throttle valve regulator of cooling agent flow rate RU2027125C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU925060237A RU2027125C1 (en) 1992-08-27 1992-08-27 Vapor-compression refrigerating plant with throttle valve regulator of cooling agent flow rate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU925060237A RU2027125C1 (en) 1992-08-27 1992-08-27 Vapor-compression refrigerating plant with throttle valve regulator of cooling agent flow rate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2027125C1 true RU2027125C1 (en) 1995-01-20

Family

ID=21612339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU925060237A RU2027125C1 (en) 1992-08-27 1992-08-27 Vapor-compression refrigerating plant with throttle valve regulator of cooling agent flow rate

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2027125C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479800C1 (en) * 2009-03-19 2013-04-20 Дайкин Индастриз, Лтд. Air conditioner
RU2482402C1 (en) * 2009-03-19 2013-05-20 Дайкин Индастриз, Лтд. Conditioner
RU2484390C1 (en) * 2009-03-19 2013-06-10 Дайкин Индастриз, Лтд. Conditioner
RU2487304C1 (en) * 2009-03-19 2013-07-10 Дайкин Индастриз, Лтд. Air conditioner
RU2488047C2 (en) * 2009-03-19 2013-07-20 Дайкин Индастриз, Лтд. Conditioner
CN110823415A (en) * 2019-11-28 2020-02-21 浙江高翔工贸有限公司 Calorimeter by direct heat exchange method
RU2823516C1 (en) * 2024-01-22 2024-07-23 Петр Филиппович Николаев Refrigerating machine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 779763, кл. F 25B 41/06, 1980. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479800C1 (en) * 2009-03-19 2013-04-20 Дайкин Индастриз, Лтд. Air conditioner
RU2482402C1 (en) * 2009-03-19 2013-05-20 Дайкин Индастриз, Лтд. Conditioner
RU2484390C1 (en) * 2009-03-19 2013-06-10 Дайкин Индастриз, Лтд. Conditioner
RU2487304C1 (en) * 2009-03-19 2013-07-10 Дайкин Индастриз, Лтд. Air conditioner
RU2488047C2 (en) * 2009-03-19 2013-07-20 Дайкин Индастриз, Лтд. Conditioner
CN110823415A (en) * 2019-11-28 2020-02-21 浙江高翔工贸有限公司 Calorimeter by direct heat exchange method
RU2823516C1 (en) * 2024-01-22 2024-07-23 Петр Филиппович Николаев Refrigerating machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100352103B1 (en) Refrigerant flow control according to evaporator dryness
US4238933A (en) Energy conserving vapor compression air conditioning system
TW522214B (en) Temperature adjusting device for thermal fluid medium
US20030126875A1 (en) Cooling apparatus and a thermostats with the apparatus installed therein
EP0811813B1 (en) Refrigeration system
CA1145576A (en) Refrigerant condensing system
US4563879A (en) Heat pump with capillary tube-type expansion device
JP2007514918A (en) Supercritical vapor compression optimization by maximizing heater capacity
RU2027125C1 (en) Vapor-compression refrigerating plant with throttle valve regulator of cooling agent flow rate
MXPA04003799A (en) Method and apparatus for turbulent refrigerant flow to evaporator.
JP3662238B2 (en) Cooling device and thermostatic device
EP1264150B1 (en) Regulator with receiver for refrigerators and heatpumps
MXPA04010086A (en) Apparatus and method for weak liquor flow control in aqua-ammonia absorption cycles.
JPS6335906B2 (en)
CN1020302C (en) Capillary thermal regulating valve and its foxing method
US3732704A (en) Refrigeration system including refrigerant metering means
KR20100005097A (en) A method and system for rejecting heat in an absorption chiller
CN219244013U (en) Refrigerator and domestic hot water supply system
CN215892839U (en) Compressor system
US4457143A (en) Absorption type heat pump device
US4346567A (en) Heat pump control valve
KR100416346B1 (en) Cooling system and Constant temperature system having the same
KR19990042257A (en) Cooling / Heating Control Method of Air Conditioner
JP2001174078A (en) Controlling device of outlet-side refrigerant of evaporator
KR100212667B1 (en) Cooling cycle device