RU2150640C1

RU2150640C1 - Refrigerating plant

Info

Publication number: RU2150640C1
Application number: RU99102822A
Authority: RU
Inventors: В.М. Шляховецкий; Е.Ю. Рубцов
Original assignee: Кубанский государственный технологический университет
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2000-06-10

Abstract

FIELD: refrigerating engineering. SUBSTANCE: closed circulating loop of refrigerating plant includes compressor, condenser, throttling valve and evaporator, connected with condenser is external cooling medium loop provided with pump and cooling tower. Both loops are provided with temperature and pressure sensors. Reservoir is mounted in external cooling medium loop. Heat exchanger is arranged inside reservoir; it is mounted in cooling agent loop between compressor and linear receiver. Hermetic reservoir is filled with heat accumulating agent at melting point below maximum permissible condensation point of cooling agent. Heat exchanger is arranged inside this reservoir. Multi-way cocks are fitted in cooling agent loop after compressor between condenser and reservoir in front of linear receiver; they are connected via control members to cooling agent pressure sensor fitted on condenser. Multi-way cock is fitted in cooling medium loop after pump before condenser and reservoir; it is connected via control members to temperature sensor fitted before pump. EFFECT: enhanced and economical efficiency of refrigerating plant. 2 dwg

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к холодильным установкам, обеспечивающим охлаждение технологического продукта, и может быть использовано во всех отраслях пищевой промышленности, занятых переработкой сырья и продукции растительного и животного происхождения, а также в других отраслях промышленности и в системах кондиционирования воздуха, преимущественно расположенных в районах с резко изменяющейся сезонной и суточной температурой окружающей среды, где при круглосуточной работе холодильной установки средняя температура окружающей среды за ночной период времени суток существенно ниже средней температуры окружающей среды за дневной период времени суток, при наличии в дневном периоде времени максимальных пиков температуры. The invention relates to the food industry, namely to refrigeration units providing cooling of a technological product, and can be used in all sectors of the food industry involved in the processing of raw materials and products of plant and animal origin, as well as in other industries and in air conditioning systems, mainly located in areas with sharply changing seasonal and daily ambient temperature, where during round-the-clock operation of the refrigeration unit the average ambient temperature for a night time of day significantly below the average ambient temperature for the time of day day time period, if the time period in daytime maximum temperature peaks.

Известна холодильная установка (см. US 5297397, кл. F 25 В 27/02, 1994), в которой предлагается при повышении температуры окружающей среды вводить в схему установки охлаждаемый жидкостью дополнительный, по отношению к основному воздушному, водяной конденсатор. При включении в работу водяного конденсатора корректируется давление и температура конденсации и обеспечивается работа холодильной установки при допустимом максимальном давлении конденсации. A refrigeration unit is known (see US 5297397, class F 25 B 27/02, 1994), in which it is proposed to introduce an additional liquid-cooled water condenser in relation to the main air with an increase in the ambient temperature in the installation circuit. When a water condenser is turned on, the pressure and condensation temperature are adjusted and the operation of the refrigeration unit is ensured with an allowable maximum condensation pressure.

К недостаткам известной установки следует отнести работу компрессора в интервале времени при допустимом максимальном давлении конденсации, что приводит к значительному расходу мощности на привод компрессора из-за высокой степени сжатия хладагента, и нахождение оборудования под силовым воздействием максимального давления конденсации. Известна система регулирования давления конденсации (см. US 4566288, кл. F 25 B 41/00, 1986), в которой осуществляется регулирование давления конденсации в компрессионной холодильной машине с конденсатором, охлаждаемым наружным воздухом. Сезонные и суточные колебания температуры наружного воздуха приводят к существенным колебаниям давления конденсации, оказывающим влияние на работу холодильной машины. Система содержит компрессор, конденсатор, два ресивера и испаритель. Параллельно конденсатору и первому ресиверу размещена байпасная линия с регулятором давления "после себя". Понижение температуры окружающей среды приводит к переохлаждению хладагента и понижению давления конденсации. При этом регулятор байпасной линии открывается, обеспечивая подачу парообразного хладагента из компрессора непосредственно в паровую полость второго ресивера. Уровень жидкого хладагента в конденсаторе повышается, часть теплообменной поверхности затапливается жидким хладагентом и температура, а соответственно и давление конденсации, повышается. Первый ресивер имеет объем порядка 1/20 от объема второго ресивера и датчик уровня. Если уровень жидкого хладагента в первом ресивере мал, то управляющее устройство релейного типа отключает второй ресивер и жидкий хладагент подается в испаритель после первого ресивера. По достижении заданного уровня жидкого хладагента в первом ресивере включаются соленоидные вентили, последовательно подключающие второй ресивер. Этим обеспечивают стабильное давление конденсации, поскольку при понижении температуры и падении давления ухудшается подача хладагента в испаритель. The disadvantages of the known installation include the operation of the compressor in the time interval with an allowable maximum condensing pressure, which leads to a significant consumption of power on the compressor drive due to the high compression ratio of the refrigerant, and the equipment is under the force of the maximum condensing pressure. A known condensation pressure control system (see US 4,566,288, class F 25 B 41/00, 1986), in which the condensation pressure is controlled in a compression refrigeration machine with a condenser cooled by outside air. Seasonal and daily fluctuations in the temperature of the outdoor air lead to significant fluctuations in the condensing pressure, which affect the operation of the refrigeration machine. The system contains a compressor, a condenser, two receivers and an evaporator. In parallel with the condenser and the first receiver, a bypass line with a pressure regulator "after itself" is placed. Lowering the ambient temperature leads to supercooling of the refrigerant and lowering the condensation pressure. In this case, the bypass regulator opens, supplying vaporous refrigerant from the compressor directly to the steam cavity of the second receiver. The level of liquid refrigerant in the condenser rises, part of the heat exchange surface is flooded with liquid refrigerant and the temperature, and accordingly the condensation pressure, rises. The first receiver has a volume of about 1/20 of the volume of the second receiver and a level sensor. If the level of liquid refrigerant in the first receiver is small, the relay-type control device turns off the second receiver and the liquid refrigerant is supplied to the evaporator after the first receiver. Upon reaching a predetermined level of liquid refrigerant in the first receiver, the solenoid valves are turned on, connecting the second receiver in series. This ensures a stable condensation pressure, since when the temperature decreases and the pressure drops, the flow of refrigerant to the evaporator deteriorates.

К недостаткам известной холодильной установки следует отнести то, что если давление конденсации становится выше допустимого среднего, система на такое изменение не реагирует, и повышение давления допускается, поскольку предусматривается создание постоянного давления, без понижения давления конденсации. The disadvantages of the known refrigeration unit include the fact that if the condensation pressure becomes higher than the permissible average, the system does not respond to such a change, and a pressure increase is allowed, since a constant pressure is provided without reducing the condensation pressure.

Известна холодильная установка (см. DE 2945495, кл. F 28 21/00, 1994), в которой предлагается устройство для нагревания воды, в котором утилизируется теплота, отводимая от конденсатора крупных холодильных установок. Аккумулятором служит вертикальный цилиндрический резервуар с теплоизолированными стенками. Внутри резервуара размещен змеевик, в верхнюю часть которого подается перегретый хладагент, а холодная вода подается в нижнюю часть резервуара. Если горячая вода из резервуара долго не расходуется, то вся вода в резервуаре прогревается и хладагент не конденсируется, в этом случае датчик включает вентилятор и конденсация хладагента происходит в конденсаторе. Змеевик рекомендуется выполнять с двойными стенками, и в случае их разрушения датчики должны подавать сигнал. A refrigeration unit is known (see DE 2945495, class F 28 21/00, 1994), which proposes a device for heating water, in which the heat removed from the condenser of large refrigeration units is utilized. The battery is a vertical cylindrical tank with insulated walls. A coil is placed inside the tank, in the upper part of which superheated refrigerant is supplied, and cold water is supplied to the lower part of the tank. If hot water from the tank is not consumed for a long time, then all the water in the tank warms up and the refrigerant does not condense, in this case the sensor turns on the fan and condensation of the refrigerant occurs in the condenser. The coil is recommended to be performed with double walls, and in case of their destruction, the sensors should give a signal.

К недостаткам известной установки следует отнести зависимость режима работы холодильной установки от потребностей в расходе горячей воды, причем необходимость получения горячей воды изначально предусматривает работу холодильной установки при допустимом максимальном давлении конденсации, в связи с чем змеевик выполняют с двойными стенками, и в случае их разрушения об этом подается сигнал. Работа компрессора в интервале времени при допустимом максимальном давлении конденсации приводит к значительному расходу мощности на привод компрессора из-за высокой степени сжатия хладагента. The disadvantages of the known installation include the dependence of the operating mode of the refrigeration unit on the demand for hot water, the need for hot water initially envisaging the operation of the refrigeration unit at an admissible maximum condensing pressure, and therefore the coil is double-walled, and if they break, this signal is given. The operation of the compressor in the time interval with an allowable maximum condensing pressure leads to a significant consumption of power on the compressor drive due to the high compression ratio of the refrigerant.

Ближайшим аналогом изобретения является установка для охлаждения жидкости (см. SU 1168782, кл. F 25 В 1/00, 1985), содержащая замкнутый циркуляционный контур хладагента, состоящий из компрессора, конденсатора, дросселирующего устройства, испарителя, и связанный с конденсатором контур охлаждающей внешней среды с насосом и градирней, а также датчики температуры, установленные в обоях контурах. The closest analogue of the invention is a liquid cooling installation (see SU 1168782, class F 25 B 1/00, 1985), comprising a closed refrigerant circulation circuit consisting of a compressor, a condenser, a throttling device, an evaporator, and an external cooling circuit connected to the condenser media with a pump and cooling tower, as well as temperature sensors installed in the wallpaper contours.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение степени безопасности и экономичности холодильной установки за счет сокращения энергозатрат на производство холода путем обеспечения значений температур конденсации ниже нормативно установленных, а давлений конденсации - существенно ниже предельно допустимых по условиям изготовления оборудования установки за счет эффекта фазового перехода теплоаккумулирующего вещества, температура которого ниже температуры конденсации холодильного агента. The technical result of the present invention is to increase the degree of safety and efficiency of the refrigeration unit by reducing energy costs for the production of cold by providing condensation temperatures below the normally established ones, and condensing pressures significantly lower than the maximum allowable under the conditions of manufacture of the plant equipment due to the phase transition effect of the heat storage substance, temperature which is below the condensation temperature of the refrigerant.

Поставленная задача достигается тем, что заявляемая холодильная установка выполнена таким образом, что содержит замкнутый циркуляционный контур хладагента, состоящий из компрессора, конденсатора, дросселирующего устройства, испарителя, и связанный с конденсатором контур охлаждающей внешней среды с насосом и градирней, а также датчики температуры, установленные в обоих контурах, при этом установка снабжена линейным ресивером, резервуаром, установленным в контуре охлаждающей внешней среды, теплообменником, размещенным внутри резервуара и установленным в контуре хладагента между компрессором и линейным ресивером, герметичной емкостью, заполненной теплоаккумулирующим веществом с температурой фазового перехода (плавления) ниже максимально допустимой температуры конденсации хладагента и размещенной в резервуаре, датчиками давления, установленными в обоих контурах, и многоходовыми кранами, причем теплообменник помещен внутри герметичной емкости, а многоходовые краны установлены в контуре хладагента после компрессора между конденсатором и резервуаром перед линейным ресивером и подключены через элементы управления к датчику давления хладагента, установленному на конденсаторе, а в контуре охлаждающей среды многоходовой кран установлен после насоса перед конденсатором и резервуаром и подключен через элементы управления к датчику температуры, расположенному перед насосом. The task is achieved in that the claimed refrigeration unit is designed in such a way that it contains a closed refrigerant circulation circuit consisting of a compressor, a condenser, a throttling device, an evaporator, and an external cooling circuit connected to a condenser with a pump and cooling tower, as well as temperature sensors installed in both circuits, while the installation is equipped with a linear receiver, a tank installed in the circuit of the cooling external environment, a heat exchanger located inside the tank installed in the refrigerant circuit between the compressor and the linear receiver, a sealed container filled with a heat storage substance with a phase transition (melting) temperature below the maximum allowable condensation temperature of the refrigerant and placed in the tank, pressure sensors installed in both circuits, and multi-way valves, moreover, a heat exchanger placed inside a sealed container, and multi-way valves are installed in the refrigerant circuit after the compressor between the condenser and the tank in front of the line m and receiver elements are connected via control-pressure refrigerant to the sensor mounted on the capacitor, and a cooling medium circuit multiway valve is installed downstream of the pump before the condenser and the reservoir and is connected via control elements to a temperature sensor located upstream of the pump.

Герметичная емкость заполнена теплоаккумулирующим веществом с температурой фазового перехода (плавления) ниже максимально допустимой температуры конденсации хладагента, например, п-октадекан [(CH₂)₁₆CH₃OH₃. Полость между герметичной емкостью и стенками резервуара введена в контур внешней охлаждающей среды между насосом и градирней параллельно конденсатору. В холодильной установке установлены многоходовые краны: один кран в контуре хладагента после компрессора между конденсатором и резервуаром, другой кран - перед линейным ресивером, а третий кран установлен в контуре охлаждающей среды после насоса перед конденсатором и резервуаром.The sealed container is filled with a heat-accumulating substance with a phase transition (melting) temperature below the maximum permissible refrigerant condensation temperature, for example, p-octadecane [(CH ₂ ) ₁₆ CH ₃ OH ₃ . The cavity between the sealed container and the walls of the tank is introduced into the circuit of the external cooling medium between the pump and the cooling tower parallel to the condenser. The multi-way valves are installed in the refrigeration unit: one valve in the refrigerant circuit after the compressor between the condenser and the tank, another valve in front of the linear receiver, and a third valve in the cooling medium after the pump in front of the condenser and the tank.

Размещение в резервуаре с установленным внутри него теплообменником, введенным в контур хладагента между компрессором и линейным ресивером, дополнительной герметичной емкости, внутри которой находится помещенный в резервуар теплообменник, и заполнение герметичной емкости теплоаккумулирующим веществом с температурой фазового перехода (плавления) ниже максимально допустимой температуры конденсации хладагента, например, п-октадекан (CH₂)₁₆CН₃OH₃ и размещение в холодильной установке многоходовых кранов, один из которых установлен в контуре хладагента после компрессора между конденсатором и резервуаром, другой - в том же контуре хладагента перед линейным ресивером, а третий кран установлен в контуре охлаждающей среды после насоса перед конденсатором и резервуаром, при этом первый и второй многоходовые краны подключены через элементы управления к датчику давления хладагента, установленному на конденсаторе, а третий многоходовой кран подключен через элементы управления к датчику температуры, установленному перед насосом, позволяет:
- обеспечить поддержание постоянства температуры и давления конденсации хладагента в холодильной установке при круглосуточной работе холодильной установки в условиях резкого суточного изменения температуры окружающей среды, путем перераспределения массы хладагента, циркулирующего в контуре циркуляции хладагента, предотвратив достижение значений температур конденсации выше нормативно установленных, а давлений конденсации - близких к предельно допустимым по условиям изготовления оборудования установки;
- повысить уровень безопасности холодильной установки путем обеспечения значений температур конденсации ниже нормативно установленных, а давлений конденсации - существенно ниже предельно допустимых по условиям изготовления оборудования установки;
- обеспечить экономичность работы холодильной установки за счет сокращения энергозатрат на производство холода, исключив работу компрессора холодильной установки при высоких степенях сжатия, характеризуемых низкими значениями коэффициентов подачи и индикаторного КПД.Placement in the tank with a heat exchanger installed inside it, introduced into the refrigerant circuit between the compressor and the linear receiver, an additional sealed tank inside which the heat exchanger placed in the tank is located, and filling the sealed tank with a heat-storage substance with a phase transition (melting) temperature below the maximum allowable refrigerant condensation temperature , for example, p-octadecane (CH ₂ ) ₁₆ CH ₃ OH ₃ and placement in the refrigeration unit of multi-way valves, one of which is installed in the refrigerant circuit after the compressor between the condenser and the tank, the other in the same refrigerant circuit in front of the linear receiver, and the third valve is installed in the coolant circuit after the pump in front of the condenser and the tank, while the first and second multi-way valves are connected through the controls to the refrigerant pressure sensor installed on the condenser, and the third multi-way valve connected via controls to the temperature sensor installed in front of the pump, allows you to:
- to ensure the constancy of the temperature and pressure of condensation of the refrigerant in the refrigeration unit during round-the-clock operation of the refrigeration unit in the conditions of a sharp daily change in ambient temperature, by redistributing the mass of the refrigerant circulating in the refrigerant circuit, preventing the condensation temperatures from reaching higher than the normally established ones, and the condensation pressures - close to the maximum permissible under the conditions of manufacturing the equipment of the installation;
- to increase the safety level of the refrigeration unit by ensuring that the condensation temperatures are lower than the normally established ones, and the condensing pressures are significantly lower than the maximum permissible under the conditions of manufacture of the plant equipment;
- to ensure the efficiency of the refrigeration unit by reducing energy costs for the production of cold, eliminating the compressor operation of the refrigeration unit at high compression ratios, characterized by low values of the supply coefficients and indicator efficiency.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема заявляемой холодильной установки; на фиг. 2 - порядок установки многоходовых кранов в соответствующих режимах работы. In FIG. 1 shows a schematic diagram of the inventive refrigeration unit; in FIG. 2 - installation procedure of multi-way cranes in the corresponding operating modes.

Холодильная установка (по фиг. 1) содержит в замкнутом циркуляционном контуре 1 хладагента компрессор 2, конденсатор 3, линейный ресивер 4, дросселирующее устройство 5, испаритель 6 и связанный с конденсатором контур 7 охлаждающей внешней среды с насосом 8 и градирней 9, введенный в контур 7 охлаждающей внешней среды резервуар 10 с размещенным внутри него теплообменником 11, введенным в контур 1 хладагента между компрессором 2 и линейным ресивером 4, дополнительной герметичной емкостью 12, размещенной в резервуаре 10, причем помещенный в резервуар 10 теплообменник 11 находится внутри герметичной емкости 12. The refrigeration unit (in Fig. 1) contains in a closed refrigerant circuit 1 a compressor 2, a condenser 3, a linear receiver 4, a throttling device 5, an evaporator 6 and a cooling medium circuit 7 connected to the condenser with a pump 8 and a cooling tower 9 introduced into the circuit 7 of the cooling external environment, the tank 10 with the heat exchanger 11 placed inside it, introduced into the refrigerant circuit 1 between the compressor 2 and the line receiver 4, with an additional sealed container 12 located in the tank 10, and placed in the tank 10 eploobmennik 11 is located inside the hermetic vessel 12.

Герметичная емкость 12 внутри резервуара 10 заполнена теплоаккумулирующим веществом 13 с температурой фазового перехода (плавления) ниже максимально допустимой температуры конденсации хладагента, например, п-октадекан (CH₂)₁₆CH₃OH₃.The sealed container 12 inside the tank 10 is filled with a heat storage substance 13 with a phase transition (melting) temperature below the maximum allowable condensation temperature of the refrigerant, for example, p-octadecane (CH ₂ ) ₁₆ CH ₃ OH ₃ .

Полость 14 между герметичной емкостью 12 и стенками резервуара 10 введена в контур 7 внешней охлаждающей среды между насосом 8 и градирней 9 параллельно конденсатору 3. The cavity 14 between the sealed container 12 and the walls of the tank 10 is introduced into the circuit 7 of the external cooling medium between the pump 8 and the cooling tower 9 parallel to the condenser 3.

Многоходовые краны 15, 16 и 17 установлены: кран 15 в контуре 1 хладагента после компрессора 2 между конденсатором 3 и резервуаром 10, кран 16 - перед линейным ресивером 4, а кран 17 установлен в контуре 7 охлаждающей среды после насоса 8 перед конденсатором 3 и резервуаром 10. Multi-way valves 15, 16 and 17 are installed: a valve 15 in the refrigerant circuit 1 after the compressor 2 between the condenser 3 and the tank 10, a valve 16 is in front of the linear receiver 4, and a valve 17 is installed in the cooling medium circuit 7 after the pump 8 in front of the condenser 3 and the tank ten.

Многоходовые краны 15 и 16 подключены через элементы управления (условно не показаны) к датчику давления хладагента 18, установленному на конденсаторе 3, и многоходовой кран 17 подключен через элементы управления (условно не показаны) к датчику температуры 19, установленному перед насосом 8. Multi-way valves 15 and 16 are connected via controls (not shown conditionally) to a refrigerant pressure sensor 18 mounted on the condenser 3, and multi-way valves 17 are connected via controls (not shown conventionally) to a temperature sensor 19 installed in front of pump 8.

Холодильная установка (по фиг. 1) работает, в зависимости от значения температуры окружающий среды, в одном из трех (по фиг. 2) режимов работы:
- "1 режим" - при температуре окружающей среды, обеспечивающей достижение температуры конденсации ниже температуры фазового перехода (плавления) теплоаккумулирующего вещества 13 в герметичной емкости 12;
- "2 режим" - при температуре окружающей среды, обеспечивающей достижение температуры конденсации, равной или выше температуры фазового перехода (плавления) теплоаккумулирующего вещества 13 в герметичной емкости 12;
- "3 режим" - при температуре окружающей среды, обеспечивающей достижение температуры конденсации существенно ниже температуры фазового перехода (плавления) теплоаккумулирующего вещества 13 в герметичной емкости 12.The refrigeration unit (according to Fig. 1) works, depending on the value of the temperature of the environment, in one of three (in Fig. 2) operating modes:
- "1 mode" - at ambient temperature, ensuring that the condensation temperature is lower than the phase transition temperature (melting) of the heat-accumulating substance 13 in a sealed container 12;
- "2 mode" - at an ambient temperature that ensures that the condensation temperature is equal to or higher than the phase transition temperature (melting) of the heat-accumulating substance 13 in a sealed container 12;
- "3 mode" - at an ambient temperature that ensures that the condensation temperature is significantly lower than the phase transition temperature (melting) of the heat-accumulating substance 13 in a sealed container 12.

В "1 режиме", когда температура окружающей среды обеспечивает достижение температуры конденсации ниже температуры фазового перехода (плавления) теплоаккумулирующего вещества 1.3 в герметичной емкости 12, компрессор 2 нагнетает пары хладагента через кран 15 в конденсатор 3, где пары конденсируются при низком давлении конденсации, фиксируемом датчиком давления 18, и жидкий хладагент через кран 16 сливается в линейный ресивер 4, откуда поступает в дросселирующее устройство 5 и, после дросселирования, в испаритель 6, где жидкий хладагент кипит, охлаждая технологический продукт. Образовавшиеся пары отводятся компрессором 2, и цикл работы в контуре хладагента 1 завершается. In "1 mode", when the ambient temperature ensures that the condensation temperature is lower than the phase transition (melting) temperature of the heat-accumulating substance 1.3 in the sealed container 12, the compressor 2 pumps the refrigerant vapor through the valve 15 into the condenser 3, where the vapor condenses at a low condensation pressure fixed the pressure sensor 18, and the liquid refrigerant through the valve 16 is discharged into a linear receiver 4, from where it enters the throttling device 5 and, after throttling, to the evaporator 6, where the liquid refrigerant boils, cool Dai technological product. The resulting vapors are discharged by compressor 2, and the cycle of operation in the refrigerant circuit 1 ends.

Внешняя охлаждающая среда, например используемая в контуре 7 вода, насосом 8 через кран 17 подается в конденсатор 3, где осуществляется процесс теплообмена с парами хладагента, и подогретая вода поступает в градирню 9, где осуществляется тепло- и массообмен с окружающей средой, после чего охлажденная вода, температуру которой фиксирует датчик температуры 19, поступает к насосу 8. Цикл работы в контуре 7 завершается. An external cooling medium, for example, water used in circuit 7, is pumped through a valve 17 to a condenser 3 through a valve 17, where heat is exchanged with refrigerant vapor, and heated water enters the cooling tower 9, where heat and mass transfer with the environment is carried out, and then cooled water, the temperature of which is recorded by the temperature sensor 19, enters the pump 8. The cycle of work in circuit 7 is completed.

Во "2 режиме", когда температура окружающей среды возрастает настолько, что температура конденсации достигает значений, близких температуре фазового перехода (плавления) теплоаккумулирующего вещества 13 в герметичной емкости 12, компрессор 2 через кран 15 нагнетает пары хладагента в теплообменник 11, где пары конденсируются при постоянном давлении конденсации, определяемом температурой фазового перехода (плавления) теплоаккумулирующего вещества 13 в герметичной емкости 12, и жидкий хладагент через кран 16 сливается в линейный ресивер 4, откуда поступает в дросселирующее устройство 5 и после дросселирования в испаритель 6, где жидкий хладагент кипит, охлаждая технологический продукт. Образовавшиеся пары отводятся компрессором 2, и цикл работы в контуре хладагента 1 завершается. In "2 mode", when the ambient temperature rises so much that the condensation temperature reaches values close to the phase transition temperature (melting) of the heat-accumulating substance 13 in the sealed container 12, the compressor 2 through the valve 15 pumps the refrigerant vapor into the heat exchanger 11, where the vapor condenses at constant condensing pressure, determined by the temperature of the phase transition (melting) of the heat-accumulating substance 13 in the sealed container 12, and the liquid refrigerant through the valve 16 is discharged into a linear receiver 4, from where enters the throttling device 5 and after throttling to the evaporator 6, where the liquid refrigerant boils, cooling the technological product. The resulting vapors are discharged by compressor 2, and the cycle of operation in the refrigerant circuit 1 ends.

Внешняя охлаждающая среда, например используемая в контуре 7 вода, насосом 8 через кран 17 подается в конденсатор 3, где осуществляется процесс теплообмена с находящимися в нем парами хладагента, чтобы не допустить повышения давления конденсации. Незначительно подогретая вода поступает в градирню 9, где осуществляется тепло- и массообмен с окружающей средой, после чего вода, температуру которой фиксирует датчик температуры 19, поступает к насосу 8. Цикл работы в контуре 7 завершается. An external cooling medium, for example water used in circuit 7, is pumped through a valve 17 to a condenser 3 through a valve 17, where the heat exchange process is carried out with the refrigerant vapor contained in it, in order to prevent an increase in condensation pressure. Slightly heated water enters the cooling tower 9, where heat and mass transfer with the environment is carried out, after which the water, the temperature of which is detected by the temperature sensor 19, flows to the pump 8. The operation cycle in circuit 7 is completed.

Продолжительность работы холодильной установки во "2 режиме" определяется теплоаккумулирующей способностью вещества 13 в герметичной емкости 12 и продолжительностью сохранения в течение суток высоких значений температур окружающей среды. The duration of operation of the refrigeration unit in “2 mode” is determined by the heat storage capacity of the substance 13 in the sealed container 12 and the duration of the high ambient temperature during the day.

В "3 режиме", при понижении температуры окружающей среды, при которой обеспечивается достижение температуры конденсации существенно ниже температуры фазового перехода (плавления) теплоаккумулирующего вещества 13 в герметичной емкости 12, компрессор 2 нагнетает пары хладагента через кран 15 в конденсатор 3, где пары конденсируются при низком давлении конденсации, фиксируемом датчиком давления 18, и жидкий хладагент через кран 16 сливается в линейный ресивер 4. Одновременно через кран 16 происходит слив в линейный ресивер 4 жидкого хладагента, образовавшегося в теплообменнике 11 при теплообмене с теплоаккумулирующим веществом 13. Из линейного ресивера 4 жидкий хладагент поступает в дросселирующее устройство 5 и, после дросселирования, в испаритель 6, где жидкий хладагент кипит, охлаждая технологический продукт. Образовавшиеся пары отводятся компрессором 2, и цикл работы у контура хладагента 1 завершается. In "3 mode", when the ambient temperature is lowered, at which the condensation temperature is achieved significantly below the phase transition temperature (melting) of the heat-accumulating substance 13 in the sealed container 12, the compressor 2 pumps the refrigerant vapor through the valve 15 into the condenser 3, where the vapor condenses at low condensing pressure detected by the pressure sensor 18, and the liquid refrigerant through the valve 16 is discharged into the linear receiver 4. Simultaneously through the valve 16, the liquid refrigerant 4 is drained into the linear receiver 4, about azovavshegosya in exchanger 11 by heat exchange with a heat accumulating material 13. From the linear receiver 4 liquid refrigerant enters the expansion device 5, and, after throttling, an evaporator 6, wherein the liquid coolant boils, cooling technological product. The resulting vapors are discharged by compressor 2, and the cycle of operation at the refrigerant circuit 1 ends.

По завершении "3 режима" холодильная установка вводится в работу по "1 режиму". Upon completion of the "3 modes", the refrigeration unit is put into operation according to the "1 mode".

Внешняя охлаждающая среда, например используемая в контуре 7 вода, насосом 8 через кран 17 подается в конденсатор 3, где осуществляется процесс теплообмена с парами хладагента и одновременно через кран 17 подается в полость 14 резервуара 10, где осуществляется теплообмен с теплоаккумулирующим веществом 13 в герметичной емкости 12, при этом в теплоаккумулирующем веществе 13 происходит фазовый переход (затвердевание). Подогретая вода из конденсатора 3 и полости 14 резервуара 10 поступает в градирню 9, где осуществляется тепло- и массообмен с окружающей средой, после чего охлажденная вода, температуру которой фиксирует датчик температуры 19, поступает к насосу 8. Цикл работы в контуре 7 завершается. An external cooling medium, for example, water used in circuit 7, is pumped through a valve 17 to a condenser 3 through a valve 17, where heat is exchanged with refrigerant vapors, and simultaneously through a valve 17 it is supplied to the cavity 14 of the tank 10, where heat is exchanged with the heat-accumulating substance 13 in a sealed container 12, while a phase transition (solidification) occurs in the heat-accumulating substance 13. Heated water from the condenser 3 and the cavity 14 of the tank 10 enters the cooling tower 9, where heat and mass transfer with the environment is carried out, after which the cooled water, the temperature of which is detected by the temperature sensor 19, enters the pump 8. The operation cycle in circuit 7 is completed.

Таким образом, заявленная установка, по сравнению с известной, позволяет:
- обеспечить поддержание постоянства температуры и давления конденсации хладагента в холодильной установке при круглосуточной работе холодильной установки в условиях резкого суточного изменения температуры окружающей среды, чем гарантируется устойчивая работа холодильной установки в автоматическом режиме производства холода;
- исключить работу компрессора холодильной установки при высоких степенях сжатия, характеризуемых низкими значениями коэффициентов подачи и индикаторного КПД, обеспечив тем самым перерасход электроэнергии на привод компрессора и снизив удельные энергозатраты на производство холода,
- исключить достижение значений температур конденсации выше нормативно установленных, а давлений конденсации - близких к предельно допустимым по условиям изготовления оборудования установки, тем самым исключив возможность аварийного взрыва установки и выброса хладагента в окружающую среду.Thus, the claimed installation, in comparison with the known, allows you to:
- to ensure the constancy of the temperature and pressure of condensation of the refrigerant in the refrigeration unit during round-the-clock operation of the refrigeration unit under the conditions of a sharp daily change in ambient temperature, which ensures stable operation of the refrigeration unit in the automatic mode of cold production;
- to exclude the operation of the compressor of the refrigeration unit at high compression ratios, characterized by low values of the supply coefficients and indicator efficiency, thereby ensuring that energy is wasted on the compressor drive and reducing specific energy consumption for cold production,
- to exclude the achievement of condensation temperatures above the normally established ones, and condensation pressures close to the maximum permissible under the conditions of manufacture of the equipment of the installation, thereby eliminating the possibility of an emergency explosion of the installation and the release of refrigerant into the environment.

Claims

A refrigeration unit containing a closed refrigerant circulation circuit, consisting of a compressor, a condenser, a throttling device, an evaporator, and an external cooling circuit connected to a condenser with a pump and a cooling tower, as well as temperature sensors installed in both circuits, characterized in that the installation is equipped with a linear a receiver, a tank installed in the circuit of the cooling external environment, a heat exchanger located inside the tank and installed in the refrigerant circuit between the compressor and the line a receiver, a sealed container filled with a heat-accumulating substance with a phase transition (melting) temperature below the maximum allowable condensation temperature of the refrigerant and placed in the tank, pressure sensors installed in both circuits, and multi-way valves, the heat exchanger placed inside the airtight container, and multi-way valves installed in the refrigerant circuit after the compressor between the condenser and the tank in front of the linear receiver and connected through the controls to the pressure sensor eniya refrigerant established by the capacitor and the cooling medium in the circuit changeover valve is installed downstream of the pump before the condenser and the reservoir and is connected via control elements to a temperature sensor located upstream of the pump.