RU2006761C1

RU2006761C1 - Refrigerating plant receiver

Info

Publication number: RU2006761C1
Authority: RU
Inventors: А.В. Гущин; Р.И. Шаззо
Priority date: 1991-02-27
Filing date: 1991-02-27
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: refrigerating engineering. SUBSTANCE: receiver is provided with conical partition 10 with calibrated orifices 11. Partition is mounted in riser 2. EFFECT: intensified separation of oil and reduced power requirements. 2 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к прогрессивным аммиачным установкам с насосно-циркуляционными схемами, и может быть использовано в различных отраслях, где применяется искусственный холод, а также в химической промышленности. The invention relates to refrigeration, in particular to progressive ammonia plants with pump-circulation circuits, and can be used in various industries where artificial cold is used, as well as in the chemical industry.

Известен горизонтальный циркуляционный ресивер со стояком, применяемый в аммиачных холодильных установках, в который из приборов охлаждения и от регулирующей станции поступает жидкий и парообразный хладагент с частицами смазочного масла. Ресивер содержит полый горизонтальный цилиндрический корпус и вертикально расположенный полый стояк цилиндрической формы с патрубками подвода и отвода паров и жидкого хладагента, а также смазочного масла [1] . A horizontal circulation receiver with a riser is known, which is used in ammonia refrigeration units, into which liquid and vapor refrigerant with particles of lubricating oil comes from cooling devices and from a control station. The receiver contains a hollow horizontal cylindrical body and a vertically arranged hollow riser of a cylindrical shape with nozzles for supplying and discharging vapors and liquid refrigerant, as well as lubricating oil [1].

Недостатками этого ресивера со стояком данной конструкции являются низкая степень отделения масла от жидкого хладагента, попадание большого количества масла в испарительную систему, что приводит к повышенному расходу электроэнергии на выработку единицы холода, ухудшению работы аммиачных насосов, приборов автоматики, снижению надежности и безопасности установки. The disadvantages of this receiver with a riser of this design are the low degree of separation of oil from the liquid refrigerant, the ingress of a large amount of oil into the evaporation system, which leads to increased energy consumption for the production of a unit of cold, deterioration in the operation of ammonia pumps, automation devices, and a decrease in the reliability and safety of the installation.

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 и масла, жидкий хладагент от регулирующей станции подается в ресивер в нижнюю часть цилиндрического корпуса [2] . Known vertical circulation receiver with a riser, containing a hollow vertical cylindrical body and coaxially located in the lower part of the receiver, a hollow riser of cylindrical shape with nozzles for supplying vapors, liquid ammonia and oil, liquid refrigerant from the control station is fed into the receiver in the lower part of the cylindrical body [2].

Недостатком данной конструкции вертикального ресивера является также неэффективное отделение масла от жидкого аммиака, что приводит к быстрому "замасливанию" внутренней поверхности приборов охлаждения, резкому уменьшению холодопроизводительности установки с одновременным повышением энергозатрат на выработку единицы холода. The disadvantage of this design of the vertical receiver is also the ineffective separation of oil from liquid ammonia, which leads to a quick "oiling" of the inner surface of the cooling devices, a sharp decrease in the cooling capacity of the installation with a simultaneous increase in energy consumption for the production of a unit of cold.

Целью изобретения является интенсификации процесса маслоотделения и уменьшение энергозатрат при производстве единицы холода. The aim of the invention is to intensify the oil separation process and reduce energy consumption in the production of a unit of cold.

Указанная цель достигается тем, что вертикальный (или горизонтальный) циркуляционный ресивер со стояком аммиачной холодильной установки имеет разделительную колонку, соединенную патрубками с паровым пространством ресивера и жидкостной полостью стояка, в нижней части колонки в паровой зоне размещен патрубок входа жидкости от регулирующей станции, причем стояк выполнен из соосно расположенных наружного полого стакана и патрубка, последний размещен в стакане тангенциально, в полость образованную патрубком и стаканом поступает жидкий хладагент с частицами масла из разделительной колонки, а очищенный от масла хладагент из нижней части стакана, разделенного конической перегородкой, по внутреннему патрубку поступает в верхнюю полость стакана и выходит через патрубок забора жидкого аммиака, выполненного тангенциально, причем уловленное масло удаляется через штуцер, размещенный в нижней части стояка, а масло, уловленное в верхней части стояка, через калиброванные отверстия в конической перегородке стекает по внутренней стенке стакана в нижнюю полость стояка. This goal is achieved by the fact that the vertical (or horizontal) circulation receiver with the riser of the ammonia refrigeration unit has a separation column connected by pipes to the steam space of the receiver and the liquid cavity of the riser, in the lower part of the column in the vapor zone there is a liquid inlet pipe from the control station, and the riser made of coaxially located outer hollow glass and pipe, the latter is placed tangentially in the glass, liquid x enters the cavity formed by the pipe and glass the lagent with particles of oil from the separation column, and the refrigerant purified from the oil from the bottom of the glass, divided by a conical baffle, through the inner pipe enters the upper cavity of the glass and exits through the pipe of the intake of liquid ammonia, made tangentially, and the trapped oil is removed through a fitting placed in the lower part of the riser, and the oil trapped in the upper part of the riser, through calibrated holes in the conical septum, flows down the inner wall of the glass into the lower cavity of the riser.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что предлагаемый ресивер холодильной установки отличается конструкцией стояка, за счет чего жидкий хладагент с частицами масла поступает из разделительной колонки в полость, образованную наружным стаканом и соосно расположенным патрубком тангенциально, забор жидкого хладагента насосом осуществляется через патрубок, выполненный также тангенциально, и питание ресивера жидким хладагентом от регулирующей станции осуществляется не через патрубок сразу в ресивер, а через штуцер, размещенный в нижней паровой части разделительной колонки. A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the proposed receiver of the refrigeration unit has a riser design, due to which liquid refrigerant with oil particles flows from the separation column into the cavity formed by the outer cup and coaxially arranged pipe tangentially, the liquid refrigerant is pumped through the pipe, also performed tangentially, and the receiver is not supplied with liquid refrigerant from the control station through the nozzle immediately receiver, and through the sleeve arranged in the lower part of the separation column vapor.

Таким образом, предлагаемый ресивер холодильной установки соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the proposed receiver refrigeration unit meets the criteria of the invention of "novelty."

Признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной области техники и, следовательно, обеспечивают данному ресиверу соответственно критерий "существенные отличия". Signs that distinguish the claimed solution from the prototype, are not identified in other technical solutions in the study of this technical field and, therefore, provide this receiver, respectively, the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 изображен вертикальный циркуляционный ресивер со стояком и разделительной колонкой; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a vertical circulation receiver with a riser and a separation column; in FIG. 2 - section AA in FIG. 1.

Циркуляционный ресивер содержит цилиндрический корпус 1, стояк 2, разделительную колонку 3 с патрубками 4 и 5 для подсоединения с ресивером по паровой и жидкостной линиям, с патрубками 6 для входа жидкого аммиака от регулирующей станции, с патрубком 7 для входа парожидкостной смеси хладагента с маслом из приборов охлаждения, стакан 8 стояка, соосно стакану расположен патрубок 9 для перемещения жидкого хладагента, коническую перегородку 10 с калиброванными отверстиями 11, коническую обечайку 12, патрубки 13 и 14 для выхода жидкого хладагента и уловленного масла из ресивера. The circulation receiver contains a cylindrical housing 1, a riser 2, a separation column 3 with nozzles 4 and 5 for connecting with the receiver via steam and liquid lines, with nozzles 6 for entering liquid ammonia from the control station, with nozzle 7 for entering a vapor-liquid mixture of refrigerant and oil from cooling devices, riser cup 8, a nozzle 9 for moving liquid refrigerant, a conical baffle 10 with calibrated holes 11, a conical shell 12, nozzles 13 and 14 for liquid refrigerant outlet and catch are located coaxially to the cup ennogo oil from the receiver.

Циркуляционный ресивер со стояком и разделительной колонкой аммиачной холодильной установки работает следующим образом. The circulation receiver with a riser and a separation column of an ammonia refrigeration unit operates as follows.

В циркуляционный ресивер со стояком 2 через патрубок 7 разделительной колонки 3 поступает парожидкостная смесь хладагента с маслом из приборов охлаждения испарительной системы, а через патрубок 6 жидкий хладагент от регулирующей станции. В разделительной колонке 3 происходит разделение парожидкостной фазы, пары хладагента через патрубок 4 поступают в корпус 1, а жидкий хладагент с маслом стекает вниз и через патрубок 5 тангенциально поступает в нижнюю часть стояка в межтрубное пространство, образованное стаканом 8 и патрубком 9. При тангенциальном подводе жидкости происходит вращательное движение потока и разделение жидкой эмульсии на хладагент и масло. Из-за разницы в плотностях хладагента и масла в размере ≈ 30% последнее за счет центробежных сил отбрасывается на периферию и стекает в нижнюю часть стояка 2, а очищенный от масла хладагент, изменяя направление движения на 180^о, поступает по патрубку 9 в ресивер, где происходит изменение направления потока на 180^о, и жидкий хладагент поступает в межтрубное пространство стояка над конической перегородкой 10. Поскольку патрубок 13 размещен тангенциально в межтрубной полости, происходит вращение жидкости. Из-за разницы в плотностях хладагента и масла порядка ≈ 30% попавшее масло за счет центробежных сил отбрасывается на периферию и по стенке стакана 8 стекает в промежуточный сборник, образованный конической перегородкой 10 и стаканом 8. По периферии конической перегородки 10 имеются калиброванные отверстия 11, через которые уловленное масло стекает по стенкам стакана 8 в нижнюю часть стояка 2. Жидкий хладагент, очищенный от масла, через патрубок 13 поступает на всасывание насоса. Масло, собранное в нижней части стояка 2, после двухступенчатого отделения, удаляется через патрубок 14 в систему маслоснабжения.In the circulation receiver with the riser 2 through the pipe 7 of the separation column 3 enters a vapor-liquid mixture of refrigerant with oil from the cooling devices of the evaporation system, and through the pipe 6 liquid refrigerant from the control station. In the separation column 3, the vapor-liquid phase is separated, the refrigerant vapor flows through the nozzle 4 into the housing 1, and the liquid refrigerant with oil flows down and through the nozzle 5 tangentially enters the lower part of the riser into the annulus formed by the nozzle 8 and nozzle 9. With a tangential supply The liquid rotates in a flow and separates the liquid emulsion into refrigerant and oil. Due to the difference in the refrigerant and oil densities amounting to ≈ 30% of the latter due to the centrifugal force is dropped to the periphery and flows into the lower part of the riser 2, while oil-free refrigerant, changing the direction of motion 180 ^about enters through the conduit 9 into the receiver, where there is a change in flow direction by 180 ^° , and liquid refrigerant enters the annulus of the riser above the conical baffle 10. Since the nozzle 13 is placed tangentially in the annulus, the fluid rotates. Due to the difference in the densities of the refrigerant and oil of the order of ≈ 30%, the oil that has gotten due to centrifugal forces is discharged to the periphery and flows down the wall of the glass 8 into the intermediate collector formed by the conical partition 10 and the glass 8. There are calibrated holes 11 around the periphery of the conical partition 10. through which the trapped oil flows down the walls of the glass 8 into the lower part of the riser 2. Liquid refrigerant, cleaned of oil, through the pipe 13 enters the suction of the pump. The oil collected in the lower part of the riser 2, after two-stage separation, is removed through the pipe 14 in the oil supply system.

Для поддержания постоянного требуемого уровня жидкого хладагента в ресивере подпитка жидким хладагентом от регулирующей станции происходит в разделительную колонку 3 через патрубок 6, а не непосредственно в ресивер, как это выполняется в существующих аппаратах. To maintain a constant required level of liquid refrigerant in the receiver, the liquid refrigerant is fed from the control station to the separation column 3 through the pipe 6, and not directly to the receiver, as is done in existing devices.

Данное техническое решение позволяет осуществить двухступенчатое улавливание смазочного масла, что существенно повышает эффективность работы холодильной установки, ее безопасность, надежность и экономичность. This technical solution allows for a two-stage capture of lubricating oil, which significantly increases the efficiency of the refrigeration unit, its safety, reliability and efficiency.

Экономический эффект от использования предлагаемого ресивера со стояком образуется за счет снижения энергозатрат на эксплуатацию холодильной установки с насосно-циркуляционной схемой, в системе которой работает данное техническое решение. (56) 1. Лебедев В. Ф. Холодильная техника. М. : Агропромиздат, 1986, с. 65, рис. 32. The economic effect of using the proposed receiver with a riser is formed by reducing energy costs for the operation of a refrigeration unit with a pump-circulation circuit, in the system of which this technical solution works. (56) 1. Lebedev V.F. Refrigeration equipment. M.: Agropromizdat, 1986, p. 65, fig. 32.

2. Справочник. /Проектирование холодильных сооружений. - Под ред. А. В. Быкова. М. : Пищевая промышленность, 1978, с. 75, рис. ll-6. 2. Reference. / Design of refrigeration facilities. - Ed. A.V. Bykova. M.: Food Industry, 1978, p. 75, fig. ll-6.

Claims

REFRIGERATOR UNIT, containing a cylindrical body, under which a vertical cylindrical riser with inlet and outlet pipes of refrigerant and oil drain, and a separation column, characterized in that in order to intensify the process of oil separation and reduce specific energy consumption, the riser is made in the form of a glass inside of which there is a coaxial pipe, refrigerant inlet and outlet pipes are installed tangentially to the glass, and in the lower part of the separation column there is a fitting for refrigerant supply gent, and between the glass and the pipe coaxial with it, a conical partition is installed with calibrated holes on the periphery.