RU2453777C1 - Method of controlling temperature in turbo refrigerator plant - Google Patents
Method of controlling temperature in turbo refrigerator plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2453777C1 RU2453777C1 RU2010146749/06A RU2010146749A RU2453777C1 RU 2453777 C1 RU2453777 C1 RU 2453777C1 RU 2010146749/06 A RU2010146749/06 A RU 2010146749/06A RU 2010146749 A RU2010146749 A RU 2010146749A RU 2453777 C1 RU2453777 C1 RU 2453777C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbo
- temperature
- refrigerator
- electric motor
- fan
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к холодильной технике, в частности к способам регулирования температуры в установках с расширительными турбомашинами, предназначенными для получения холода.The invention relates to refrigeration, in particular to methods of temperature control in installations with expansion turbomachines designed to produce cold.
Известен «Транспортный холодильный агрегат» по авт.св. СССР №1525035, B60H 1/32, F25D 19/00, 30.11.89, Бюл. №44, содержащий размещенную на раме автоматизированную холодильную установку, включающую в себя установленные внутри кузова вентилятор с охладителем и вне кузова компрессорный агрегат, вентилятор конденсатора, приводимый во вращение посредством ременной передачи, и приводной двигатель компрессора и вентилятора, вентилятор охладителя расположен на общем валу приводного двигателя, охладитель установлен соосно вентилятору, компрессорный агрегат выполнен в виде двух компрессоров, оси которых параллельны, симметрично расположены относительно вала приведенного двигателя и связаны с ним посредством упомянутой ременной передачи, а конденсаторы расположены соосно компрессором, на осях которых установлены вентиляторы конденсаторов.Known "Transport refrigeration unit" by auth. USSR No. 1525035, B60H 1/32, F25D 19/00, 11/30/89, Bull. No. 44, comprising an automated refrigeration unit located on the frame, including a compressor unit installed inside the body with a cooler and outside the body, a condenser fan driven by a belt drive, and a compressor and fan drive motor, and a cooler fan located on the drive common shaft the engine, the cooler is installed coaxially with the fan, the compressor unit is made in the form of two compressors, the axes of which are parallel, symmetrically located Tel'nykh reduced engine shaft and connected thereto by means of said belt transmission, and the capacitors are arranged coaxially compressor, mounted on axles which capacitors fans.
Недостатком предложенной холодильной установки, как и всех парокомпрессионных холодильных установок, является то, что охладитель (испаритель), установленный внутри кузова (холодильной камеры), имеет температуру, близкую к точке кипения хладоагента, которая может составлять по ГОСТ Р 12.2.142-99 от -4°C до -45,6°C и при натекании потока воздуха на охлаждаемый продукт от вентилятора охладителя при плюсовых температурах в камере (+12°C ÷ +2°C для перевозки фруктов, овощей, цветов) происходит порча продуктов от струи холодного воздуха, находящихся в непосредственной близости к охладителю.The disadvantage of the proposed refrigeration unit, as well as all vapor compression refrigeration units, is that the cooler (evaporator) installed inside the body (refrigeration chamber) has a temperature close to the boiling point of the refrigerant, which can be according to GOST R 12.2.142-99 -4 ° C to -45.6 ° C and when an air stream flows onto the product to be cooled from the cooler fan at positive temperatures in the chamber (+ 12 ° C ÷ + 2 ° C for transporting fruits, vegetables, flowers), spoilage of products cold air close proximity to the cooler.
Известна «Воздушная холодильная установка, турбодетандер электрокомпрессор воздушной холодильной установки и турбинное колесо турбодетандера по патенту РФ №2156929, F25В 11/00, 28.12.1999, содержащая турбохолодильник, включающий высокооборотный электродвигатель, на валу которого расположены колеса холодильной турбины и компрессора, соединенные воздушной магистралью по замкнутому контуру с холодильной камерой.Known "Air cooler, turboexpander, an electric compressor of an air cooler, and a turbine wheel of a turboexpander according to RF patent No. 2156929, F25В 11/00, 12/28/1999, containing a turbo-cooler comprising a high-speed electric motor, on the shaft of which there are wheels of a refrigerating turbine and a compressor connected by an air line in a closed circuit with a refrigerator.
Холод в известном турбохолодильнике образуется за счет эффекта расширения воздуха в турбине предварительно сжатого в компрессоре. Теплообменники, последовательно включенные в контур системы, обеспечивают соответственно охлаждение поступающего от компрессора горячего воздуха, его регенерацию и захолаживание холодильной камеры теплообменником-воздухоохладителем с вентилятором.Cold in a known turbo-refrigerator is formed due to the effect of expansion of air in a turbine previously compressed in a compressor. The heat exchangers connected in series to the system circuit respectively provide cooling of the hot air coming from the compressor, its regeneration and cooling of the cooling chamber by a heat exchanger-air cooler with a fan.
Система терморегулирования поддерживает необходимую (заданную) температуру внутри холодильной камеры путем включения электродвигателя турбохолодильника для захолаживания холодильной камеры до заданной температуры. Указанная система выключает электродвигатель при достижении этой температуры. Способ регулирования температуры в указанном известном турбохолодильнике выбран в качестве наиболее близкого аналога заявленного.The temperature control system maintains the necessary (set) temperature inside the refrigerator by turning on the turbo-refrigerator electric motor to cool the refrigerator to the set temperature. The specified system turns off the electric motor when this temperature is reached. The temperature control method in the specified known turbo-refrigerator is selected as the closest analogue of the claimed.
Недостатком известного способа регулирования является то, что при этом температура воздуха, поступающего от холодильной турбины в воздухоохладитель, может достигать до -140°C, что также может привести к порче продуктов от потока холодного воздуха, находящихся в непосредственной близости к воздухоохладителю.A disadvantage of the known control method is that in this case, the temperature of the air coming from the refrigeration turbine to the air cooler can reach up to -140 ° C, which can also lead to spoilage of products from the cold air stream in close proximity to the air cooler.
Настоящее изобретение направлено на преодоление недостатков способов терморегулирования, известных на предшествующем уровне техники, и создание нового способа указанного назначения, обеспечивающего эффективное захолаживание и поддержание требуемой температуры в турбохолодильнике на безопасных уровнях с минимизацией риска повреждения сохраняемой продукции и холодильного оборудования.The present invention is aimed at overcoming the disadvantages of thermal control methods known in the prior art, and the creation of a new method for this purpose, which provides effective cooling and maintaining the required temperature in a turbo-refrigerator at safe levels with minimizing the risk of damage to stored products and refrigeration equipment.
В заявляемом способе регулирования температуры в турбохолодильной установке, включающей, по крайней мере, турбохолодильник с электродвигателем, связанный с холодильной камерой с размещенным внутри нее воздухоохладителем с вентилятором, в котором регулирование температуры холодильной камеры осуществляют изменением оборотов электродвигателя, согласно изобретению для захолаживания холодильной камеры до заданной температуры увеличивают обороты электродвигателя турбохолодильника от минимальных до номинальных с одновременным включением вентилятора воздухоохладителя и уменьшают обороты электродвигателя турбохолодильника от номинальных до минимальных с одновременным выключением вентилятора воздухоохладителя при достижении заданной температуры.In the inventive method of temperature control in a turbo-refrigeration unit, comprising at least a turbo-cooler with an electric motor, connected to a refrigerating chamber with an air cooler located inside it, with a fan, in which the temperature of the refrigerating chamber is controlled by changing the speed of the electric motor according to the invention for cooling the refrigerating chamber to a predetermined temperatures increase the speed of the turbo-refrigerator electric motor from minimum to nominal with simultaneous inclusion Niemi air cooler and fan motor speed is reduced by cooling turbines rated to a minimum while air cooler fan off when reaching a predetermined temperature.
Здесь и далее в рамках настоящего изобретения под минимальным значением оборотов электродвигателя турбохолодильника понимаются такие значения оборотов, при которах не происходит захолаживание холодильной камеры, т.е. турбохолодильник не вырабатывает холод. Исходя из данных, полученных авторами из экспериментов, это достигается при оборотах примерно ¼ от номинального - получено из экспериментов.Hereinafter, within the framework of the present invention, the minimum speed of a turbo-refrigerator electric motor is understood to mean such speeds at which cooling of the refrigerating chamber does not occur, i.e. the turbo refrigerator does not produce cold. Based on the data obtained by the authors from the experiments, this is achieved at a speed of approximately ¼ of the nominal - obtained from experiments.
В частном случае дальнейшее поддержание заданной температуры в холодильной камере после ее захолаживания осуществляют плавным регулированием оборотов электродвигателя турбохолодильника.In the particular case, further maintenance of the set temperature in the refrigerating chamber after cooling is carried out by smoothly controlling the speed of the turbo-refrigerator electric motor.
За счет уменьшения оборотов электродвигателя турбохолодильника с одновременным выключением вентилятора воздухоохладителя в заявленном способе обеспечивается прекращение подачи холодного воздуха в холодильную камеру при достижении в ней заданной температуры. Наоборот, при возникновении необходимости снижения температуры подача холодного воздуха в камеру может быть эффективно обеспечена за счет увеличения оборотов электродвигателя от минимального значения до номинального с одновременным включением вентилятора воздухоохладителя.By reducing the speed of the turbo-refrigerator electric motor while turning off the air cooler fan in the inventive method, the supply of cold air to the refrigerator is stopped when the set temperature is reached in it. On the contrary, when it becomes necessary to lower the temperature, the supply of cold air to the chamber can be effectively achieved by increasing the speed of the electric motor from the minimum to the nominal value while turning on the fan of the air cooler.
В отличие от предшествующего уровня техники это позволяет эффективно регулировать температуру в камере с допуском в пределах 1-2°C. При этом температура воздуха в воздухоохладителе может отличаться от температуры в камере не более чем на 2-3°C, что не повлечет за собой порчу продуктов от переохлаждения. При изменении температуры в холодильной камере от заданного (например -20°C) на 1-2°C в ту или иную сторону с использованием известных на текущем уровне техники средств, в частности термодатчиков, может обеспечиваться подача на электродвигатель турбохолодильника (контроллер источника его питания), и незначительным (плавным) изменением его оборотов будет достигаться увеличение или уменьшение холодопроизводительность турбохолодильника и приведение температуры в камере до заданного значения (например -20°C).Unlike the prior art, this allows you to effectively control the temperature in the chamber with a tolerance within 1-2 ° C. At the same time, the air temperature in the air cooler can differ from the temperature in the chamber by no more than 2-3 ° C, which will not entail spoilage of products from overcooling. When the temperature in the refrigerator compartment changes from a predetermined one (for example, -20 ° C) to 1-2 ° C in one direction or another, using means known at the current level of technology, in particular thermal sensors, a turbo-refrigerator can be supplied to the electric motor (controller of its power supply ), and an insignificant (smooth) change in its speed will increase or decrease the cooling capacity of the turbo-refrigerator and bring the temperature in the chamber to a predetermined value (for example -20 ° C).
При этом в сравнении с прототипом заявленный способ терморегулирования позволяет увеличить ресурс, например, лепестковых воздушных газодинамических подшипников, т.к. уменьшает количество пусков и выключений холодильной установки, что уменьшает износ подшипника из-за трения о вал турбохолодильника.Moreover, in comparison with the prototype, the claimed method of thermoregulation allows to increase the resource, for example, bladed air gas-dynamic bearings, because reduces the number of starts and shutdowns of the refrigeration unit, which reduces bearing wear due to friction against the shaft of the turbo-refrigerator.
Изобретение поясняется далее более подробно на конкретном примере его реализации со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором изображена принципиальная схема турбохолодильной установки, позволяющей реализовать заявленный способ в описываемом случае.The invention is explained in more detail below on a specific example of its implementation with reference to the accompanying drawing, which shows a schematic diagram of a turbo-refrigeration unit that allows you to implement the claimed method in the described case.
Как показано на чертеже, ВТХУ содержит турбохолодильник, включающий высокооборотный электродвигатель (7), на валу которого расположены колеса холодильной турбины (6) и компрессора (1), соединенные воздушной магистралью по замкнутому контуру с холодильной камерой (3). Холод в турбохолодильнике образуется за счет эффекта расширения воздуха в турбине (6), предварительно сжатого в компрессоре (1). Теплообменники (2), (4), (9), последовательно включенные в контур системы, обеспечивают соответственно охлаждение поступающего от компрессора (1) горячего воздуха, его регенерацию и захолаживание холодильной камеры (3). Вентиляторы (5) и (10) обеспечивают продувку теплообменников (4) и (9) окружающим воздухом. Датчик температуры (11) подает сигнал на контроллер источника питания (8), регулируя обороты электродвигателя (7) турбохолодильника и тем самым поддерживает необходимую (заданную) температуру внутри холодильной камеры (3).As shown in the drawing, VTHU contains a turbo-refrigerator, including a high-speed electric motor (7), on the shaft of which there are wheels of a refrigerating turbine (6) and a compressor (1), connected by an air line in a closed circuit to the refrigerating chamber (3). Cold in a turbo-refrigerator is formed due to the effect of air expansion in the turbine (6), previously compressed in the compressor (1). Heat exchangers (2), (4), (9), connected in series to the system circuit, respectively provide cooling of the hot air coming from the compressor (1), its regeneration and cooling of the cooling chamber (3). Fans (5) and (10) purge the heat exchangers (4) and (9) with ambient air. The temperature sensor (11) sends a signal to the controller of the power source (8), adjusting the speed of the electric motor (7) of the turbo-refrigerator and thereby maintains the necessary (set) temperature inside the refrigerating chamber (3).
Захолаживание холодильной камеры (3) до заданной температуры осуществляется путем увеличения оборотов электродвигателя (7) турбохолодильника от минимальных оборотов (обычно ¼ от номинальных - 20-30 тыс. об/мин) до номинальных (60-120 тыс. об/мин) с одновременным включением вентилятора (5) воздухоохладителя (4) холодильной камеры (3). При этом датчик температуры (11) подает сигнал на контроллер источника питания (8), регулируя обороты электродвигателя (7) турбохолодильника, и тем самым поддерживает необходимую (заданную) температуру внутри холодильной камеры (3). При достижении в холодильной камере (3) необходимой температуры датчик температуры (11) подает сигнал на контроллер источника питания (8) и на электродвигателя (7) турбохолодильника и уменьшает обороты электродвигателя от номинальных до минимальных с одновременным выключением вентилятора (5) воздухоохладителя (4) холодильной камеры (3).Cooling of the refrigerating chamber (3) to a predetermined temperature is carried out by increasing the speed of the turbo-refrigerator electric motor (7) from minimum revolutions (usually ¼ from nominal - 20-30 thousand rpm) to nominal (60-120 thousand rpm) with simultaneous turning on the fan (5) of the air cooler (4) of the refrigerating chamber (3). In this case, the temperature sensor (11) sends a signal to the controller of the power source (8), adjusting the speed of the electric motor (7) of the turbo-refrigerator, and thereby maintains the necessary (set) temperature inside the refrigerating chamber (3). When the temperature reaches the required temperature in the refrigerator (3), the temperature sensor (11) sends a signal to the power supply controller (8) and to the turbocharger electric motor (7) and reduces the engine speed from nominal to minimum while turning off the fan (5) of the air cooler (4) refrigerator compartment (3).
Поддержание заданной температуры в холодильной камере (3) при ее изменении на величину ±2÷3°С осуществляется плавным (незначительным) увеличением или уменьшением оборотов электродвигателя (7) турбохолодильника путем изменения его холодопроизводительности, которая зависит от оборотов электродвигателя (7).Maintaining the set temperature in the refrigerator (3) when changing by ± 2 ÷ 3 ° С is carried out by smooth (insignificant) increase or decrease in the speed of the electric motor (7) of the turbo refrigerator by changing its cooling capacity, which depends on the speed of the electric motor (7).
Следует отметить, что описанный пример не должен рассматриваться в качестве ограничивающего объем испрашиваемой охраны, который полностью определяется исключительно прилагаемой формулой.It should be noted that the described example should not be construed as limiting the scope of protection sought, which is fully determined solely by the attached formula.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010146749/06A RU2453777C1 (en) | 2010-11-18 | 2010-11-18 | Method of controlling temperature in turbo refrigerator plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010146749/06A RU2453777C1 (en) | 2010-11-18 | 2010-11-18 | Method of controlling temperature in turbo refrigerator plant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2453777C1 true RU2453777C1 (en) | 2012-06-20 |
Family
ID=46681132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010146749/06A RU2453777C1 (en) | 2010-11-18 | 2010-11-18 | Method of controlling temperature in turbo refrigerator plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2453777C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2156929C1 (en) * | 1999-12-28 | 2000-09-27 | Панин Александр Андреевич | Air refrigerating plant, turbo-expander - electric compressor and turbine wheel of turbo-expander |
| US6581394B1 (en) * | 1999-12-07 | 2003-06-24 | Jacob Bletnitsky | Air-based refrigeration system |
-
2010
- 2010-11-18 RU RU2010146749/06A patent/RU2453777C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6581394B1 (en) * | 1999-12-07 | 2003-06-24 | Jacob Bletnitsky | Air-based refrigeration system |
| RU2156929C1 (en) * | 1999-12-28 | 2000-09-27 | Панин Александр Андреевич | Air refrigerating plant, turbo-expander - electric compressor and turbine wheel of turbo-expander |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106091566B (en) | A kind of control method for wind cooling refrigerator | |
| ES2552222T3 (en) | Control of the refrigerated state of a load | |
| US9696075B2 (en) | Container refrigeration device | |
| US10619332B2 (en) | Method and system for obtaining water from air | |
| US20030046950A1 (en) | Cold air refrigerating system and turboexpander turbine for this system | |
| CN103075858A (en) | Air-cooling refrigerator and control method thereof | |
| CN104121742A (en) | Refrigerator and temperature control method thereof | |
| CN105241171B (en) | Using the controlling method for refrigerator and control system of linear compressor | |
| RU2453777C1 (en) | Method of controlling temperature in turbo refrigerator plant | |
| EP2447651B1 (en) | Refrigeration appliance with a humidity control and method for controlling such appliance | |
| JP2012202590A (en) | Refrigerating device | |
| KR101708933B1 (en) | Refrigerant circulation system for Refrigerating apparatus | |
| US20210088261A1 (en) | Refrigeration cabinet and refrigeration cabinet operation method | |
| JP5744424B2 (en) | Freezer device and operation control method thereof | |
| RU2659696C1 (en) | Air turbo-cooling plant (embodiments), turboexpander and the air turbo-cooling plant operation method (embodiments) | |
| JP5512198B2 (en) | Food freezing method and apparatus | |
| CN104006562A (en) | Turbine refrigerator | |
| KR102213125B1 (en) | Method for controlling an operation of refrigerators | |
| JP5901060B2 (en) | Refrigeration apparatus and control method of refrigeration apparatus | |
| JPH0614702A (en) | Method for cooling fruit and vegetable in cold and humid state suitable for preservation of fruit, etc. | |
| US20050144969A1 (en) | Cold air refrigerating system and turborxpander turbine for this system | |
| JP2016121829A (en) | Refrigeration device and control method thereof | |
| CN111854295A (en) | Gas refrigerating system | |
| JP2013002803A (en) | Refrigerating device for trailer | |
| JP2012149835A (en) | Refrigerating machine, and method of controlling the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121119 |