RU2302591C2 - Сосуд для отделения жидкого хладагента - Google Patents
Сосуд для отделения жидкого хладагента Download PDFInfo
- Publication number
- RU2302591C2 RU2302591C2 RU2005120551/06A RU2005120551A RU2302591C2 RU 2302591 C2 RU2302591 C2 RU 2302591C2 RU 2005120551/06 A RU2005120551/06 A RU 2005120551/06A RU 2005120551 A RU2005120551 A RU 2005120551A RU 2302591 C2 RU2302591 C2 RU 2302591C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vapor
- vessel
- cone
- liquid mixture
- branch pipe
- Prior art date
Links
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
- Cyclones (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
Изобретение относится к холодильной технике, в частности к сосудам и аппаратам, выполняющим функции отделителя жидкости для защиты компрессора от гидравлического удара. Сосуд содержит горизонтальный корпус для сбора жидкого хладагента, патрубок ввода парожидкостной смеси и патрубок отвода пара. В патрубок отвода пара введен конус, который расположен неподвижно и соосно с патрубком и малым основанием на выходе патрубка. Конус образует две внутренние камеры, имеющие соединительные горизонтальные отверстия на стенке конуса. Внутренняя камера для сбора жидкого хладагента может быть закрыта снизу кольцевым основанием со сливными отверстиями. Внутренняя камера для пропуска пара может быть закрыта снизу крышкой, которая имеет входной канал, расположенный касательно к крышке и навстречу потоку парожидкостной смеси. Техническим результатом является повышение эффективности разделения парожидкостной смеси хладагента и обеспечение надежной защиты компрессора от гидравлического удара. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к холодильной технике, в частности к сосудам и аппаратам, выполняющим функции отделителя жидкости для защиты компрессора от гидравлического удара.
Известно, что для защиты компрессора от гидравлического удара в составе холодильных установок применяют отделители жидкости (ОЖ) и вертикально-циркуляционные ресиверы (ВЦР). Парожидкостная смесь, поступающая из охлаждаемого объекта, разделяется на жидкую и паровую фазы вследствие резкого уменьшения скорости и изменения направления движения хладагента при нахождении в сосуде (в аппарате) (см. книгу "Холодильные машины". Под редакцией д.т.н. П.С.Тимофеевского. С.Петербург. Политехника, 1997, с.882). Таким образом, разделение смеси в ОЖ и ВЦР происходит под действием силы тяжести.
Несмотря на применение ОЖ и ВЦР, гидравлические удары остаются основной и тяжелой аварией (см. статью Ю.К.Соломахи "Анализ причин прорывов и утечек аммиака из холодильных установок". Холодильная техника. 1984. №4. С.48-60; см. статью О.А.Бахвалова "Основные причины аварий при эксплуатации аммиачных холодильных систем". Холодильная техника. 2001. №7. С.11-12).
Это вызвано тем, что эффективность разделения парожидкостной смеси в ОЖ и ВЦР значительно падает при возрастании тепловой нагрузки на охлаждаемый объект. Под действием теплоты происходит бурное вскипание хладагента, что увеличивает объем и массу поступающей парожидкостной смеси. Это в свою очередь приводит к возрастанию скорости ввода парожидкостной смеси в ОЖ и ВЦР, что способствует поступлению части жидкой фазы в компрессор.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемому изобретению является ресивер циркуляционно-защитный (РЦЗ), выполняющий функции отделителя жидкости (см. статью Н.В.Товараса "Освоено серийное производство нового поколения аммиачных ресиверов". Холодильная техника. 1997. №5. С.12-13).
Для разделения парожидкостной смеси РЦЗ содержит:
- горизонтальный корпус, который является сборником жидкого хладагента;
- патрубок ввода парожидкостной смеси. Он расположен вертикально сверху корпуса и ближе к его концу;
- патрубок отвода паровой фазы в компрессор. Он расположен вертикально сверху корпуса и в противоположной стороне от патрубка ввода смеси;
- стояк с патрубком для слива жидкого хладагента (например, в насос), который расположен вертикально снизу корпуса напротив патрубка отвода паровой фазы;
- стояк с патрубком для ввода жидкого хладагента от регулирующего вентиля. Стояк расположен вертикально снизу корпуса на его середине.
Этот ресивер при выполнении функции ОЖ имеет следующие недостатки:
- при увеличении тепловой нагрузки на охлаждаемый объект эффективность разделения парожидкостной смеси в сосуде падает;
- при горизонтальном расположении корпуса сосуда высота ввода парожидкостной смеси мала (по отношению к уровню жидкости в сосуде), что снижает эффективность разделения смеси.
Техническая задача - создание сосуда холодильной установки с высокоэффективной функцией отделения жидкого хладагента и с сохранением технологии изготовления.
Технический результат заявляемого изобретения - повышение эффективности разделения парожидкостной смеси хладагента и обеспечение надежной защиты компрессора от гидравлического удара.
Этот результат достигается тем, что в заявляемый сосуд введен конус, который расположен неподвижно и соосно с патрубком отвода пара и малым основанием на выходе этого патрубка. Такое расположение конуса образует две внутренние камеры, которые имеют соединительные горизонтальные отверстия на стенке конуса. Одна внутренняя камера, предназначенная для сбора жидкого хладагента, закрыта снизу кольцевым основанием со сливными отверстиями. Вторая внутренняя камера, предназначенная для пропуска пара, закрыта снизу крышкой, которая имеет входной канал, расположенный касательно к крышке и навстречу потоку смеси.
Заявляемый сосуд представлен на чертеже. Он содержит:
- патрубок 1 отвода пара;
- конус 2;
- внутреннюю камеру 3 для сбора жидкого хладагента;
- внутреннюю камеру 4 для пропуска пара;
- горизонтальные щелевидные отверстия 5;
- крышку 6;
- корпус сосуда 7;
- входной канал 8 с увеличенной площадью входа;
- кольцевое основание со сливными отверстиями 9;
- патрубок 10 ввода парожидкостной смеси.
Сосуд работает следующим образом. Парожидкостная смесь из охлаждаемого объекта через патрубок 10 поступает в сосуд 7, где разделяется на пар и жидкость. При этом жидкость оседает в сосуде 7 под действием силы тяжести и уменьшения скорости, пар отсасывается компрессором через патрубок 1. При возрастании тепловой нагрузки на охлаждаемый объект увеличивается объем и масса парожидкостной смеси, которая через патрубок 10 поступает в сосуд 7, при этом возрастает скорость поступления смеси. В связи с этим определенная часть жидкой фазы остается во взвешенном состоянии и за счет касательного расположения входного канала 8 поступает в конус 2, где закручивается. Под действием центробежной силы капельки жидкости прижимаются к стенке конуса 2 и через отверстия 5 поступают в камеру 3, откуда по сливным отверстиям 9 стекают в сосуд 7. Пар, как легкая фаза смеси, проходит по камере 4 и выходит через патрубок 1 на компрессор.
В ресивере РЦЗ (прототип) отделение жидкой фазы из смеси происходит под действием силы тяжести Gt=mg, а в заявляемом сосуде - под действием центробежной силы 
(см. книгу Плановского Л.Н., Николаева П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. Москва. Химия. 1987. С.48-51).
Фактор разделения Кр определяют следующим образом:
где m - масса частицы жидкого хладагента в парожидкостной смеси, кг;
g - ускорение силы тяжести, м/с2;
w - окружная скорость частицы массой m, м/с;
r - радиус вращения частицы массой m, м.
Скорость ввода парожидкостной смеси в заявляемый сосуд определена 6-8 м/с из условия надежной и экономичной работы холодильной установки (см. справочник "Проектирование холодильных сооружений". Холодильная техника. Под редакцией к.т.н. А.В.Быкова. Москва. Пищевая промышленность. 1978. С.80-86). Если принять окружную скорость w=7 м/с и максимальный радиус закручивания потока исходя из диаметра патрубка 1 (для ресивера РЦЗ-1.25, см. статью Товараса), то фактор разделения составит:
то есть в заявляемом сосуде эффективность разделения парожидкостной смеси в 80 раз выше прототипа.
Скорость отвода паровой фазы через соответствующий патрубок 1 определена 12-20 м/с (см. справочник. Под редакцией к.т.н. А.В.Быкова). Если принять окружную скорость в заявляемом сосуде w=14 м/с и уменьшение радиуса конуса, то согласно выражению (01) эффективность разделения парожидкостной смеси составит:
С увеличением емкости сосуда повышается диаметр патрубка отвода пара, поэтому возрастают размеры конуса. Это приводит к снижению фактора разделения. Он составит 282 для РЦЗ-4 (патрубок диаметром 0,2 м) и 226 для РЦЗ-8 (диаметр патрубка 0,25 м). Несмотря на некоторое уменьшение фактора разделения, его конечная величина остается достаточно высокой.
Таким образом, применение заявляемого сосуда в холодильной установке обеспечит надежную защиту компрессора от гидравлического удара, при этом не надо изменять технологию изготовления сосуда.
Claims (3)
1. Сосуд для отделения жидкого хладагента, содержащий горизонтальный корпус для сбора жидкого хладагента, патрубок ввода парожидкостной смеси и патрубок отвода пара, отличающийся тем, что в патрубок отвода пара введен конус, который расположен неподвижно и соосно с патрубком и малым основанием на выходе патрубка, причем конус образует две внутренние камеры, имеющие соединительные горизонтальные отверстия на стенке конуса.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренняя камера для сбора жидкого хладагента закрыта снизу кольцевым основанием со сливными отверстиями.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренняя камера для пропуска пара закрыта снизу крышкой, которая имеет входной канал, расположенный касательно к крышке и навстречу потоку парожидкостной смеси.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005120551/06A RU2302591C2 (ru) | 2005-07-01 | 2005-07-01 | Сосуд для отделения жидкого хладагента |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005120551/06A RU2302591C2 (ru) | 2005-07-01 | 2005-07-01 | Сосуд для отделения жидкого хладагента |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005120551A RU2005120551A (ru) | 2007-05-10 |
| RU2302591C2 true RU2302591C2 (ru) | 2007-07-10 |
Family
ID=38107445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005120551/06A RU2302591C2 (ru) | 2005-07-01 | 2005-07-01 | Сосуд для отделения жидкого хладагента |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2302591C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102853591A (zh) * | 2012-09-03 | 2013-01-02 | 梁嘉麟 | 高层制冷空调系统机组中配用液泵时的小容积低压循环桶结构形式 |
-
2005
- 2005-07-01 RU RU2005120551/06A patent/RU2302591C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ТОВАРАС Н.В. Освоено серийное производство нового поколения аммиачных ресиверов. - Холодильная техника, 1997, №5, с.12-13. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102853591A (zh) * | 2012-09-03 | 2013-01-02 | 梁嘉麟 | 高层制冷空调系统机组中配用液泵时的小容积低压循环桶结构形式 |
| CN102853592A (zh) * | 2012-09-03 | 2013-01-02 | 梁嘉麟 | 高层制冷空调系统机组中配用液泵的低压循环桶结构形式 |
| CN102853592B (zh) * | 2012-09-03 | 2015-11-25 | 中国计量学院 | 高层制冷空调系统机组中配用液泵的低压循环桶结构形式 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005120551A (ru) | 2007-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11090661B2 (en) | Inlet device for gravity separator | |
| EP1441833B1 (en) | Vertically arranged separator for separating liquid from a gas flow | |
| CA2713549C (en) | Hybrid separator | |
| US8500836B2 (en) | Centrifugal separator for separating liquid particles from a gas flow | |
| US20160008741A1 (en) | Fluid separator | |
| RU2008129696A (ru) | Система и способ разделения потока флюида | |
| RU2006145592A (ru) | Статический дегазатор для содержащей полимер жидкости | |
| US9821257B2 (en) | Dynamic particle separator | |
| US5073266A (en) | Apparatus for separating commingling heavier and lighter immiscible | |
| BR112018069358B1 (pt) | Aparelho para separação de hidrocarbonetos a partir de água | |
| JP6985398B2 (ja) | 排気測定装置用凝縮水分離機 | |
| RU2302591C2 (ru) | Сосуд для отделения жидкого хладагента | |
| GB2078561A (en) | Horizontal vapour-liquid separator | |
| RU2567309C1 (ru) | Сепаратор - депульсатор | |
| CN106957082B (zh) | 一种地热水气液固分离装置 | |
| RU2659988C1 (ru) | Газодинамический вихревой сепаратор (варианты) | |
| RU55106U1 (ru) | Дополнительный отделитель жидкости | |
| RU2406021C1 (ru) | Аппарат мгновенного вскипания | |
| CN206587509U (zh) | 一种气液两级旋流分离器 | |
| CN206387157U (zh) | 一种跨临界co2热泵制冷制热系统用气液分离器 | |
| RU220790U1 (ru) | Фильтр-сепаратор для очистки охлаждающей жидкости внешнего контура судовых двигателей внутреннего сгорания | |
| RU213479U1 (ru) | Вертикальный факельный сепаратор | |
| RU2662476C1 (ru) | Газодинамический сепаратор | |
| RU2736035C2 (ru) | Газодинамический сепаратор (варианты) | |
| CN216497580U (zh) | 一种高效冷凝及分水装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080702 |