RU2324870C1

RU2324870C1 - Refrigerating plant receiver

Info

Publication number: RU2324870C1
Application number: RU2006134070/06A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Васильевич Гущин (RU); Анатолий Васильевич Гущин; Рамазан Измаилович Шаззо (RU); Рамазан Измаилович Шаззо; Сергей Никифорович Ручкин (RU); Сергей Никифорович Ручкин
Priority date: 2006-09-25
Filing date: 2006-09-25
Publication date: 2008-05-20

Abstract

FIELD: heating, refrigeration art.

SUBSTANCE: invention relates to the refrigeration art, in particular to advanced ammonia refrigerating plants with pump-circulation loops, and may be applied to other industries, for instance, to the chemical industry. A refrigerating plant receiver comprises cylindrical body with a separation column. A vertical cylindrical riser with a refrigerant inlet fitting and an oil outlet fitting is arranged in the bottom section of the body coaxially towards the latter. The receiver contains hollow cylindrical cup arranged coaxially inside the riser and equipped with a liquid refrigerant outlet fitting. The receiver contains oil heater. The liquid refrigerant inlet fitting is tangential shaped. The cup has a conical bottom with a calibrated orifice.

EFFECT: reducing the power consumption per refrigeration unit and improving the operational safety and reliability.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к прогрессивным аммиачным установкам с насосно-циркуляционными схемами, и может быть использовано в других отраслях промышленности, например в химической.The invention relates to refrigeration, in particular to progressive ammonia plants with pump-circulation circuits, and can be used in other industries, for example in the chemical industry.

Известен вертикальный циркуляционный ресивер со стояком, содержащий полый вертикальный цилиндрический корпус и соосно расположенный в нижней части ресивера полый стояк цилиндрической формы с патрубками подвода паров, жидкого аммиака с маслом из приборов охлаждения и жидкого хладагента с маслом от регулирующей станции, поступающих в разделительную колонку ресивера (Патент №2006761, РФ, МПК 5 F25В 43/00, опубл. 30.01.94, Бюл. №2).A vertical circulation receiver with a riser is known, containing a hollow vertical cylindrical body and a hollow cylindrical riser coaxially located at the bottom of the receiver with vapor supply pipes, liquid ammonia with oil from cooling devices and liquid refrigerant and oil from the control station entering the receiver separation column ( Patent No. 20066761, RF, IPC 5 F25В 43/00, publ. 30.01.94, Bull. No. 2).

Недостатком данной конструкции является недостаточное отделение масла от жидкого хладагента, и как следствие, попадание масла в испарительную систему, а так же трудоемкость процесса выпуска уловленного масла, что приводит к повышенному расходу электроэнергии на выработку единицы холода, ухудшению работы аммиачных насосов, приборов автоматики, снижению надежности и безопасности установки в целом.The disadvantage of this design is the insufficient separation of oil from the liquid refrigerant, and as a result, the ingress of oil into the evaporation system, as well as the complexity of the process of releasing the trapped oil, which leads to increased energy consumption for the production of a unit of cold, deterioration of the operation of ammonia pumps, automation devices, reduction reliability and safety of the installation as a whole.

Известен циркулярный ресивер со стояком, в который входит полый цилиндрический стакан, расположенный соосно внутри стояка, причем на наружной поверхности стояка патрубок размещен тангенциально, а стакан снабжен всасывающим патрубком с вертикальной врезкой в него (Авторское свидетельство №1719822, МПК F25В 43/00, опубл. 15.03.92, Бюл. №10).Known circular receiver with a riser, which includes a hollow cylindrical glass located coaxially inside the riser, and on the outer surface of the riser pipe is placed tangentially, and the glass is equipped with a suction pipe with a vertical insert into it (Copyright certificate No. 1719822, IPC F25В 43/00, publ. 15.03.92, Bull. No. 10).

Недостатком этого ресивера является невысокая эффективность и длительность процесса выпуска уловленного масла из ресивера, что приводит к ухудшению работы приборов охлаждения, приборов автоматики и, как следствие, понижает безопасность и его эффективность.The disadvantage of this receiver is the low efficiency and length of the process of releasing the trapped oil from the receiver, which leads to a deterioration in the operation of cooling devices, automation devices and, as a result, reduces safety and its effectiveness.

Техническим результатом настоящего изобретения является интенсификация процесса маслоотделения, приводящее к уменьшению энергозатрат при производстве единицы холода, а также повышению безопасности и надежности в работе.The technical result of the present invention is the intensification of the oil separation process, leading to a reduction in energy consumption during the production of a unit of cold, as well as improving safety and reliability in operation.

Технический результат достигается тем, что с целью интенсификации процесса маслоотделения и уменьшения энергозатрат при производстве единицы холода стояк дополнительно содержит устройство разогрева масла, патрубок отвода жидкого хладагента выполнен тангенциальным, стакан снабжен коническим днищем с калиброванным отверстием.The technical result is achieved by the fact that in order to intensify the process of oil separation and reduce energy consumption during the production of a cold unit, the riser additionally contains an oil heating device, the branch pipe for removing liquid refrigerant is made tangential, the glass is equipped with a conical bottom with a calibrated hole.

Вертикальный (или горизонтальный) ресивер, содержащий цилиндрический корпус, в нижней части корпуса соосно с ним размещен вертикальный цилиндрический стояк с тангенциальным патрубком подвода хладагента и патрубком отвода масла, полый цилиндрический стакан, расположенный соосно внутри стояка и снабженный тангенциальным патрубком отвода жидкого хладагента.A vertical (or horizontal) receiver containing a cylindrical housing, in the lower part of the housing coaxially placed with it, is a vertical cylindrical riser with a tangential branch pipe for supplying refrigerant and an oil branch pipe, a hollow cylindrical cup located coaxially inside the riser and equipped with a tangential branch pipe for removing liquid refrigerant.

Жидкий хладагент с маслом поступают через тангенциальный патрубок стояка в кольцевую полость, образованную наружной поверхностью стакана и внутренней поверхностью стояка. После раскрутки потока в кольцевой полости хладагент очищается от масла и, изменяя направление движения по спирали, поступает в верхнюю полость стояка, где скорость вращения жидкости значительно увеличивается за счет большой скорости вращения жидкости внутри соосно размещенного стакана, создаваемой тангенциальным расположением патрубка отвода жидкого хладагента к насосу. Из-за разницы удельных весов хладагента и масла последнее, за счет центробежных сил, отбрасывается на периферию и стекает по внутренним стенкам стояка и стакана в нижнюю полость стояка.Liquid refrigerant with oil enters through the tangential pipe of the riser into the annular cavity formed by the outer surface of the glass and the inner surface of the riser. After the flow in the annular cavity is untwisted, the refrigerant is cleaned of oil and, changing the direction of movement in a spiral, enters the upper cavity of the riser, where the fluid rotation speed increases significantly due to the high fluid rotation speed inside the coaxially placed cup, created by the tangential arrangement of the liquid refrigerant branch pipe to the pump . Due to the difference in the specific gravities of the refrigerant and oil, the latter, due to centrifugal forces, is discarded to the periphery and flows down the inner walls of the riser and the glass into the lower cavity of the riser.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что предлагаемый ресивер холодильной установки отличается тем, что дополнительно содержит устройство разогрева масла, патрубок отвода жидкого хладагента выполнен тангенциальным, стакан снабжен коническим днищем с калиброванным отверстием.A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the proposed receiver of the refrigeration unit is characterized in that it further comprises an oil heating device, a branch pipe for removing liquid refrigerant is made tangential, the glass is equipped with a conical bottom with a calibrated hole.

На фиг.1 изображен вертикальный циркуляционный ресивер, содержащий цилиндрический корпус со стояком; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Figure 1 shows a vertical circulation receiver containing a cylindrical body with a riser; figure 2 is a section aa in figure 1.

Циркуляционный ресивер содержит цилиндрический корпус 1, стояк 2, разделительную колонку 3 с патрубком 4 для соединения по жидкости со стояком 2, стакан 5, расположенный соосно внутри стояка 2, образующий кольцевую полость, образованную наружной поверхностью стакана и внутренней поверхностью стояка 2, коническое днище 6 стакана 5 с калиброванным отверстием 7, патрубок отвода 8 жидкого хладагента, размещенный тангенциально на корпусе стакана, устройство разогрева масла 9 с питанием от сети 10, расположенный в нижней части стояка 2 патрубок 11 для выпуска уловленного масла.The circulation receiver contains a cylindrical body 1, a riser 2, a separation column 3 with a pipe 4 for fluid connection with the riser 2, a glass 5 located coaxially inside the riser 2, forming an annular cavity formed by the outer surface of the glass and the inner surface of the riser 2, a conical bottom 6 cup 5 with a calibrated hole 7, a branch pipe 8 of the liquid refrigerant, placed tangentially on the body of the cup, a device for heating oil 9 powered by a network 10, located in the lower part of the riser 2 pipe 11 for release of trapped oil.

Циркуляционный ресивер холодильной установки работает следующим образом.The circulation receiver of the refrigeration unit operates as follows.

В циркуляционный ресивер, содержащий цилиндрический корпус 1 со стояком 2, через тангенциально расположенный патрубок 4 жидкий хладагент с маслом поступает в кольцевую полость, образованную наружной поверхностью стакана 5 и внутренней поверхностью стояка 2. При тангенциальном подводе жидкости происходит вращательное движение потока и первоначальное разделение жидкой эмульсии на хладагент и масло. Из-за разницы в плотностях хладагента и масла в размере 15-20% последнее за счет центробежных сил отбрасывается на периферию и стекает по внутренней стенке стояка 2 в его нижнюю часть, а хладагент, с остатками масла изменяя направление движения, вращаясь по спирали, движется в верхнюю полость маслоотделителя, где скорость вращения жидкости значительно увеличивается за счет наложения большой скорости вращения жидкости внутри стакана 5, создаваемой тангенциальным патрубком 8 отвода жидкого хладагента при работе насоса (условно не показанного на фиг.1), что способствует более эффективному второму этапу улавливания масла в верхней части стояка 2.In a circulation receiver containing a cylindrical body 1 with a riser 2, through a tangentially located nozzle 4, liquid refrigerant with oil enters the annular cavity formed by the outer surface of the cup 5 and the inner surface of the riser 2. When the liquid is tangentially supplied, the flow rotates and the liquid emulsion initially separates. to refrigerant and oil. Due to the difference in the densities of the refrigerant and oil in the amount of 15-20%, the latter is discarded to the periphery due to centrifugal forces and flows down the inner wall of the riser 2 to its lower part, and the refrigerant, with oil residues changing the direction of movement, rotates in a spiral, moving in the upper cavity of the oil separator, where the fluid rotation speed increases significantly due to the imposition of a large fluid rotation speed inside the cup 5, created by the tangential pipe 8 of the liquid refrigerant outlet during operation of the pump (not shown conditionally figure 1), which contributes to a more efficient second stage of catching oil in the upper part of the riser 2.

Третий этап улавливания остаточного масла происходит в стакане 5, где скорость вращения жидкости самая высокая. Уловленное масло стекает в нижнюю часть стакана 5 в коническое днище 6 и далее через калиброванное отверстие 7 поступает в маслосборник стояка 2.The third stage of trapping residual oil occurs in the glass 5, where the rotation speed of the liquid is the highest. The trapped oil flows into the lower part of the glass 5 into the conical bottom 6 and then through the calibrated hole 7 enters the riser 2 in the oil pan.

Поскольку масло при низких температурах имеет высокую вязкость, то перед выпуском его подогревают путем включения устройства разогрева масла 9 в сеть 10. Нагретое масло выпускается через патрубок 11.Since the oil has a high viscosity at low temperatures, it is heated before being released by connecting the oil heating device 9 to the network 10. The heated oil is discharged through the pipe 11.

Данное техническое решение позволяет осуществить трехступенчатое улавливание смазочного масла, решить проблему его быстрого удаления, что существенно повышает эффективность работы холодильной установки, ее безопасность, надежность и значительно снижает эксплуатационные энергозатраты.This technical solution allows for a three-stage capture of lubricating oil, to solve the problem of its quick removal, which significantly increases the efficiency of the refrigeration unit, its safety, reliability and significantly reduces operational energy costs.

Экономический эффект от использования предлагаемого ресивера со стояком образуется за счет снижения энергозатрат на эксплуатацию холодильной установки с насосно-циркуляционной схемой, повышения ее безопасности, в системе которой работает данное техническое решение.The economic effect of using the proposed receiver with a riser is formed by reducing energy costs for operating a refrigeration unit with a pump-circulation circuit, increasing its safety, in the system of which this technical solution works.

Claims

The receiver of the refrigeration unit, comprising a cylindrical body with a separation column, in the lower part of the body coaxially placed vertical cylindrical riser with pipes for supplying refrigerant and oil drain, a hollow cylindrical glass located coaxially inside the riser and equipped with a pipe for discharging liquid refrigerant, characterized in that it further contains a device for heating the oil, the branch pipe of the liquid refrigerant outlet is tangential, the glass is equipped with a conical bottom with a calibrated hole.