SU1757952A1

SU1757952A1 - Marine self-contained air conditioner for compartments with all-year-round cooling

Info

Publication number: SU1757952A1
Application number: SU904892530A
Authority: SU
Inventors: Борис Давидович Редкозуб
Original assignee: Центральный научно-исследовательский и проектный институт "Тайфун"
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 1990-12-20
Publication date: 1992-08-30

Abstract

Использование: на морских судах, где охлаждение конденсатора осуществл етс забортной водой. Сущность: кондиционер, содержащий компрессор 1, конденсатор 3 с вод ным охлаждением, дросселирующее устройство 4, воздухоохладитель 5 непосредственного кипени хладагента, вод ной воздухоохладитель 8, установленный в воздушном тракте перед воздухоохладителем непосредственного кипени и сообщенный с конденсатором трубопроводом, дополнительно снабжен охладителем 2 хладагента, вход которого сообщен с выходом компрессора , а выход - с входом конденсатора, а сам охладитель установлен в воздушном тракте непосредственно перед вод ным воздухоохладителем. 1 ил.Usage: on sea vessels where the condenser is cooled by seawater. Essence: an air conditioner containing a compressor 1, a condenser 3 with water cooling, a throttling device 4, an air cooler 5 for direct boiling of the refrigerant, a water air cooler 8 installed in the air duct before the air cooler for direct boiling and communicated with the condenser by a pipeline, is additionally equipped with a refrigerant 2 for the refrigerant, the input of which is connected to the compressor output, and the output to the input of the condenser, and the cooler itself is installed in the air path directly in front of the water ozduhoohladitelem. 1 il.

Description

Изобретение относится к установкам кондиционирования воздуха, а именно к автономным кондиционерам, которые эксплуатируются на морских судах с водяными конденсаторами, охлаждаемыми морской 5 водой, где по условиям эксплуатации целесообразно испол ьзование забортной воды в качестве природного источника холода.The invention relates to air conditioning installations, in particular to stand-alone air conditioners that are operated on sea vessels with water condensers cooled by sea 5 water, where, under operating conditions, it is advisable to use sea water as a natural source of cold.

Известны Судовые автономные кондиционеры’^^прмещёнйй с круглогодичным 10 охлаждением, включающие установленные по ходу хладагента компрессор, конденсатор, охлаждаемый морской водой, воздухоохладитель непосредственного кипения хладагента, встроенный в тракт охлаждав- 15 мого воздуха. В этих кондиционерах морская забортная вода в качестве источника холода не используется. Морской водой охлаждается конденсатор, куда непосредственно поступают'пары хладагента, сжатые 20 в компрессоре. При этом трубки конденсатора. по которым проходит эта вода, требуют периодической механической чистки.Ship autonomous air conditioners ’^^ are installed with year-round 10 cooling, including a compressor installed along the refrigerant, a condenser cooled by sea water, an air cooler of direct boiling of the refrigerant, built-in to the cooling air. These air conditioners do not use seawater as a source of cold. The condenser is cooled with sea water, where the refrigerant vapors compressed 20 in the compressor directly go. In this case, the condenser tube. through which this water passes, require periodic mechanical cleaning.

Известен судовой автономный кондиционер для помещений с круглогодичным 25 охлаждением, где забортная морская вода используется для охлаждения воздуха. Этот кондиционер содержит компрессор, конденсатор с водяным охлаждением, дросселирующее устройство, воздухоохладитель 30 непосредственного кипения холодильного агента, встроенный в тракт охлаждаемого воздуха. В тракте охлаждаемого воздуха перед воздухоохладителем непосредственного кипения установлен водяной воздухо- 35 охладитель, соединенный с конденсатором трубопроводом, на котором смонтирован управляемый вентиль.Known ship autonomous air conditioning for rooms with year-round 25 cooling, where sea water is used to cool the air. This air conditioner comprises a compressor, a water-cooled condenser, a throttling device, an air cooler 30 for direct boiling of a refrigerant, built into the path of the cooled air. In the path of the cooled air in front of the direct boiling air cooler, a water air-cooler is installed, connected to the condenser by a pipeline on which the controlled valve is mounted.

Пары холодильного агента, поступающие из компрессора в водяной конденсатор, 40 имеют температуру порядка 100°С. При охлаждении трубок конденсатора морской водой, если температура стенки трубки превышает 60-70°С, соли выпадают в нерастворимый осадок и образуют на поверхности 45 трубок слой, обладающий большим термическим сопротивлением. Во избежание значительного ухудшения эффективности работы кондиционера трубки конденсатора при эксплуатации периодически чистят механи- 50 ческим способом.The refrigerant vapor coming from the compressor to the water condenser 40 has a temperature of about 100 ° C. When cooling the condenser tubes with sea water, if the temperature of the tube wall exceeds 60-70 ° C, salts precipitate into an insoluble precipitate and form a layer with high thermal resistance on the surface of 45 tubes. In order to avoid a significant deterioration in the efficiency of the air conditioner, the condenser tubes are periodically cleaned mechanically during operation.

Выполнение операции чистки трубок конденсатора требует дополнительных трудозатрат, а также свободного места перед кондиционером для ее реализации, 55The operation of cleaning the condenser tubes requires additional labor costs, as well as free space in front of the air conditioner for its implementation, 55

Цель изобретения - оптимизация конструкции, сокращение трудоемкости при обслуживании кондиционера.The purpose of the invention is to optimize the design, reducing the complexity of the maintenance of the air conditioner.

Указанная цель достигается тем, что в судовом автономном кондиционере для по мещений с круглогодичным охлаждением, содержащем последовательно установленные по ходу хладагента компрессор, конденсатор с водяным охлаждением, дросселирующее устройство и воздухоохладитель непосредственного кипения, встроенный в тракт охлаждаемого воздуха, водяной воздухоохладитель, размещенный в том же тракте перед воздухоохладителем непосредственного кипения хладагента и соединенный с конденсатором трубопроводом, на котором смонтирован управляемый вентиль, в тракте охлаждаемого воздуха перед водяным воздухоохладителем, дополнительно установлен охладитель хладагента, при'этом вход хладагента в этот охладитель соединен посредством трубопроводов с выходом хладагента из компрессора, а выход - со входом хладагента в водяной конденсатор.This goal is achieved by the fact that in a marine autonomous air conditioner for rooms with year-round cooling, containing a compressor, a water-cooled condenser, a throttling device and a direct boiling air cooler integrated in the cooled air path, a water air cooler located in the same the path in front of the direct-boiling refrigerant air cooler and connected to the condenser by a pipe on which the controlled a valve, in the path of the cooled air in front of the water air cooler, a refrigerant chiller is additionally installed, while the refrigerant inlet to this cooler is connected via pipelines to the refrigerant outlet from the compressor, and the outlet to the refrigerant inlet to the water condenser.

Дополнительная установка в тракте охлаждаемого воздуха охладителя хладагента, соединенного с выходом хладагента из компрессора и входом в водяной конденсатор, позволяет охладить пары хладагента воздухом до температуры, не превышающей 60°С, и тем самым исключить отложение на трубках водяного конденсатора солей, выпадающих из морской воды. Таким образом, исключается необходимость механической чистки, а следовательно, и потребность в свободном месте перед кондиционером, необходимом для ее реализации.An additional installation in the path of the cooled air of a refrigerant chiller connected to the refrigerant outlet from the compressor and the inlet to the water condenser allows cooling the refrigerant vapor with air to a temperature not exceeding 60 ° C, and thereby eliminate the deposition of salts precipitating from sea water on the tubes of the water condenser . This eliminates the need for mechanical cleaning, and therefore the need for free space in front of the air conditioner, necessary for its implementation.

Установка охладителя хладагента перед водяным воздухоохладителем позволяет в последнем охладить забортной водой подогретый хладагентом воздух практически до температуры на входе в кондиционер и тем самым исключить снижение холодопроизводительности кондиционера.Installing a refrigerant cooler in front of the water air cooler allows the latter to cool the air heated by the refrigerant with outside water almost to the temperature at the inlet to the air conditioner and thereby eliminate the decrease in the air conditioning's cooling capacity.

Малое количество тепла, которое отводится от перегретых паров хладагента (порядка 10% от тепловой нагрузки) и большой температурный напор между хладагентом и воздухом позволяют реализовать поставленную цель без существенного увеличения размеров и массы кондиционера.The small amount of heat that is removed from superheated refrigerant vapors (about 10% of the heat load) and the large temperature head between the refrigerant and the air make it possible to achieve this goal without significantly increasing the size and weight of the air conditioner.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого судового автономного кондиционера.The drawing shows a schematic diagram of the proposed marine autonomous air conditioner.

Судовой автономный кондиционер содержит последовательно установленные по ходу хладагента компрессор 1, охладитель 2 хладагента, водяной конденсатор 3, дросселирующее устройство 4 и воздухоохладитель 5 непосредственного кипения хладагента, которые соединены между собой посредством трубопроводов 6, образующими замкнутый тракт. При этом охладитель 2 хладагента установлен в трак5 ' 1757952 те охлаждаемого воздуха, образованного воздуховодом 7, перед последовательно установленными в этом же тракте водяным воздухоохладителем 8 и воздухоохладителем 5 непосредственного кипения хладагента. Водяной воздухоохладитель 8 соединен с конденсатором 3 трубопроводом 9, на котором смонтирован управляемый вентиль 10.The marine autonomous air conditioner contains a compressor 1, a refrigerant cooler 2, a water condenser 3, a throttling device 4 and an air cooler 5 for direct boiling of the refrigerant, which are interconnected via pipelines 6 forming a closed path in series along the refrigerant. In this case, the refrigerant cooler 2 is installed in the duct 5 ′ 1757952 of the cooled air formed by the air duct 7, before the water air cooler 8 and the direct boiling air cooler 5 sequentially installed in the same path. The water air cooler 8 is connected to the condenser 3 by a pipe 9, on which a controlled valve 10 is mounted.

Судовой автономный койдиционер ра- 10 ботает следующим образом.The ship autonomous air conditioner operates as follows.

Подача забортной воды в водяной воздухоохладитель 8 и водяной конденсатор 3 осуществляется по трубопроводу 9 посредствомуправляемого вентиля 10. 15The supply of sea water to the water air cooler 8 and the water condenser 3 is carried out through the pipe 9 by means of a controlled valve 10. 15

При низкой температуре забортной воды компрессор 1 отключен. Воздух охлаждается забортной водой, поступающей в водяной воздухоохладитель 8 по трубопроводу 9 через управляемый вентиль 10. При 20 этом установка в тракте охлаждаемого воздуха 7 охладителя 2 хладагента на работе кондиционера не отражается.At low sea water temperature, compressor 1 is turned off. The air is cooled by outboard water entering the water air cooler 8 through the pipe 9 through the controlled valve 10. At the same time, the installation of 20 refrigerant cooler 2 in the path of the cooled air 7 does not affect the operation of the air conditioner.

При высокой температуре забортной воды воздух охлаждается в воздухоохлади- 25 теле 5 непосредственного кипения хладагента. Забортная вода через открытый вентиль 10 поступает в водяной воздухоохладитель 8. а затем по трубопроводу 9 - в конденсатор 3.At a high temperature of sea water, the air is cooled in an air cooler 25 of direct boiling refrigerant. Seawater through an open valve 10 enters the water air cooler 8. and then through the pipe 9 to the condenser 3.

Воздух, поступающий в кондиционер, проходит вначале через установленный в тракте охлаждаемого воздуха охладитель 2 хладагента, где подогревается перегретыми парами хладагента, поступающими в него из компрессора 1. Затем воздух проходит через водяной воздухоохладитель 8, где охлаждается забортной водой до температуры, близкой к входящей, после чего поступает в воздухоохладитель 5 непосредственного кипения хладагента и охлаждается до заданных параметров.The air entering the air conditioner first passes through the refrigerant cooler 2 installed in the path of the cooled air, where it is heated by superheated refrigerant vapors coming into it from the compressor 1. Then the air passes through the water air cooler 8, where it is cooled by sea water to a temperature close to the inlet, after which it enters the air cooler 5 of direct boiling of the refrigerant and is cooled to the specified parameters.

Пары хладагента из охладителя 2, охлажденные до температуры, близкой к температуре конденсации (ниже 60°С), поступают по трубопроводу 6 в водяной конденсатор 3. При контакте охлажденных паров хладагента с наружной поверхностью трубок конденсатора 3, внутри которых проходит морская вода, отложение солей на внутренних стенках этих трубок не происходит. Далее жидкий хладагент из конденсатора 3 через дросселирующее устройство 4 поступает в воздухоохладитель 5 непосредственного кипения, где за счет тепла, отнимаемого от проходящего воздуха, он испаряется. Образовавшиеся пары хладагента отсасываются крмпрессором 1, сжимаются и нагнетаются через охладитель 2 хладагента в конденсатор 3.Refrigerant vapors from cooler 2, cooled to a temperature close to the condensation temperature (below 60 ° C), are piped 6 to a water condenser 3. Upon contact of the cooled refrigerant vapors with the outer surface of the condenser tubes 3, inside which sea water passes, salt deposition on the inner walls of these tubes does not occur. Further, the liquid refrigerant from the condenser 3 through the throttling device 4 enters the direct boiling air cooler 5, where it evaporates due to the heat taken from the passing air. The resulting refrigerant vapor is sucked off by the compressor 1, compressed and pumped through the refrigerant cooler 2 into the condenser 3.

Таким образом, сокращается трудоемкость и уменьшается потребность в месте для обслуживания кондиционера при эксплуатации. Кроме того, в предлагаемом судовом кондиционере может быть применен конденсатор, конструкция которого не позволяет выполнять механическую чистку трубок, так, например, возможно использование змеевикового конденсатора типа труба в трубе, который имеет массу и трудоемкость изготовления меньше, чем у применяемых в настоящее время кожухотрубных конденсаторов.Thus, the complexity is reduced and the need for a place for servicing the air conditioner during operation is reduced. In addition, in the proposed marine air conditioner, a condenser can be used, the design of which does not allow mechanical cleaning of the tubes, for example, it is possible to use a coil condenser such as a pipe in a pipe, which has a mass and laboriousness less than that of currently used shell-and-tube condensers .

Claims

Claim

A ship autonomous air conditioner for rooms with year-round cooling, containing a compressor, a water-cooled condenser, a throttling device and a direct refrigerant boiling air cooler, a water cooler placed in the air duct in front of the direct boiling air cooler and connected to the condenser by a pipe on which a controllable valve is installed, about t and -, chtochnaya that, in order to reduce the otation costs by eliminating the operation of cleaning the condenser from salt deposits, a refrigerant cooler is installed in the air duct in front of the water cooler, the input of which is connected to the compressor output and the output to the condenser input.