RU2008577C1

RU2008577C1 - Refrigerating plant

Info

Publication number: RU2008577C1
Authority: RU
Inventors: Е.Т. Петров; А.Р. Максимов
Original assignee: Санкт-Петербургский технологический институт
Priority date: 1991-02-11
Filing date: 1991-02-11
Publication date: 1994-02-28

Abstract

FIELD: petrochemical, gas and food industry. SUBSTANCE: placed additionally in closed circulation circuit of refrigerating plant which has compressor, cooler, condenser and drainage receiver with circulation pump and evaporation system are hydrocyclone, ejector and filters which makes it possible to combine processes of cooling of superheated vapor and separation of oil from vapor in cooler preventing rise in concentration of oil drainage receiver. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной технике и может найти применение в нефтехимической, газовой, пищевой и других отраслях промышленности. The invention relates to refrigeration and may find application in the petrochemical, gas, food and other industries.

В качестве прототипа выбрана холодильная установка, которая содержит циркуляционный контур, в котором последовательно установлены компрессор, охладитель, конденсатор, ресивер, регулирующий вентиль и испаритель, причем ресивер подсоединен к охладителю посредством жидкостного трубопровода. Кроме того, установка содержит насос с байпасом, установленный после стояка, и дренажный ресивер с циркуляционным насосом, а охладитель выполнен в виде U-образного трубопровода, ветви которого имели перфорацию и размещены в отдельных кожухах, заполненных насадкой и имеющих в нижней части сборник жидкости, при этом дренажный ресивер подключен к охладителю в основании U-образного трубопровода и к его сборникам жидкости. Внутри каждой ветви упомянутого трубопровода дополнительно размещен коллектор с форсунками, подключенный к жидкостному трубопроводу и через запорный вентиль к выходу из циркуляционного насоса. As a prototype, a refrigeration unit was selected that contains a circulation circuit in which a compressor, a cooler, a condenser, a receiver, a control valve and an evaporator are installed in series, the receiver being connected to the cooler via a liquid pipe. In addition, the installation contains a bypass pump installed after the riser, and a drainage receiver with a circulation pump, and the cooler is made in the form of a U-shaped pipeline, the branches of which were perforated and placed in separate casings filled with a nozzle and having a liquid collector in the lower part, while the drainage receiver is connected to a cooler at the base of the U-shaped pipe and to its fluid reservoirs. Inside each branch of the mentioned pipeline there is additionally a collector with nozzles connected to the liquid pipeline and through a shut-off valve to the outlet of the circulation pump.

Недостатком этой холодильниковой установки является следующее:
повышение концентрации масла в составе хладагента, который подается на распыление в охладитель, что обусловлено конденсацией масляных паров, уносимых из компрессора, на поверхности капель распыляемой жидкости. Постоянное повышение концентрации масла в составе циркулирующей жидкости приводит к монотонному снижению интенсивности тепломассообмена в рабочей зоне охладителя и неустойчивости работы насоса, что резко снижает эффективность и работоспособность системы;
необходимость в постоянной работе насоса, установленного после стояка, при высоких значениях давления конденсации для обеспечения материального баланса в системе.The disadvantage of this refrigeration unit is the following:
an increase in the oil concentration in the composition of the refrigerant, which is sprayed into the cooler, due to the condensation of oil vapor carried away from the compressor on the surface of the droplets of the sprayed liquid. A constant increase in the concentration of oil in the composition of the circulating liquid leads to a monotonic decrease in the intensity of heat and mass transfer in the working area of the cooler and the instability of the pump, which dramatically reduces the efficiency and efficiency of the system;
the need for continuous operation of the pump installed after the riser, at high values of condensing pressure to ensure material balance in the system.

Целью изобретения является повышение эффективности работы холодильной установки путем совмещения процессов охлаждения перегретого пара и выделения из его состава масла с последующим выведением масла из системы при поддержании материального и теплового баланса системы. The aim of the invention is to increase the efficiency of the refrigeration unit by combining the cooling processes of superheated steam and the release of oil from its composition with the subsequent removal of oil from the system while maintaining the material and thermal balance of the system.

Цель достигается тем, что в холодильной установке параллельно охладителю устанавливается дополнительный блок, состоящий из взаимосвязанных последовательно соединенных насоса, гидроциклона, эжектора и фильтров. The goal is achieved in that in the refrigeration unit an additional unit is installed parallel to the cooler, consisting of interconnected series-connected pump, hydrocyclone, ejector and filters.

Каждый из перечисленных элементов известен из научно-технической литературы для различных функций. Совместное применение этих аппаратов имеет возможность устранить недостатки, описанные выше. Each of these elements is known from the scientific and technical literature for various functions. The combined use of these devices has the ability to eliminate the disadvantages described above.

Повышение эффективности работы установки можно объяснить следующим. В предлагаемом блоке происходит постоянное разделение смеси масла и жидкого хладагента, забираемого насосом из дренажного ресивера, что позволяет устранить накапливание масла и обеспечивает материальный баланс системы, т. е. происходит постоянная компенсация испарившегося в охладителе жидкого хладагента за счет инжектирования жидкости из конденсатора. The increase in the efficiency of the installation can be explained as follows. In the proposed unit, there is a constant separation of the mixture of oil and liquid refrigerant taken by the pump from the drainage receiver, which eliminates the accumulation of oil and ensures the material balance of the system, i.e., there is a constant compensation of the liquid refrigerant vaporized in the cooler by injecting liquid from the condenser.

На чертеже представлена схема холодильной установки. The drawing shows a diagram of a refrigeration unit.

В состав холодильной установки входят охладитель 1, конденсаторы воздушного охлаждения 2, которые последовательно соединены со стояком 3. После стояка устанавливается насос 4 (или группа насосов), который предназначен для обеспечения подачи жидкого хладагента в испарительную систему при понижении температуры окружающей среды, а следовательно, и давления конденсации. The refrigeration unit includes a cooler 1, air-cooled condensers 2, which are connected in series with the riser 3. After the riser, a pump 4 (or a group of pumps) is installed, which is designed to supply liquid refrigerant to the evaporation system when the ambient temperature decreases, and therefore and condensing pressure.

Холодильная установка работает следующим образом. The refrigeration unit operates as follows.

Пар из компрессора поступает в активную зону теплообмена охладителя 12, где происходит охлаждение и очищение его от масла. Охлажденный и очищенный пар поступает в конденсаторы воздушного охлаждения 2, далее сконденсировавшийся хладагент поступает в стояк 3, откуда поступает в испарительную систему. Неиспарившаяся в охладителе 1 жидкость вместе с маслом по насадке стекает в дренажный ресивер 5. Steam from the compressor enters the active zone of heat exchange of the cooler 12, where it is cooled and cleaned of oil. The cooled and purified steam enters the air-cooled condensers 2, then the condensed refrigerant enters the riser 3, from where it enters the evaporation system. The liquid that has not evaporated in the cooler 1 along with the oil flows through the nozzle into the drainage receiver 5.

Предлагаемый блок работает следующим образом. Насос 6 (или группа насосов) забирает смесь жидкого хладагента и масла и подает ее в гидроциклон 7, где осуществляется отделение масла. Очищенный от масла хладагент является рабочей жидкостью для эжектора 8, где инжектируется поток хладагента из стояка 3, который должен компенсировать расход хладагента на охлаждение перегретого пара в охладителе 1. Для предотвращения срыва работы форсунок после эжектора устанавливаются фильтры 9, где происходит очищение хладагента от загрязнений. После прохождения фильтров хладагент подается на распыление в охладитель 1 через форсунки. Масло собирается в маслосборнике гидроциклона 10, откуда поступает в общий маслосборник 11 системы. The proposed unit operates as follows. Pump 6 (or a group of pumps) takes a mixture of liquid refrigerant and oil and delivers it to hydrocyclone 7, where the oil is separated. The oil-free refrigerant is the working fluid for the ejector 8, where the flow of refrigerant from the riser 3 is injected, which should compensate for the flow of refrigerant for cooling the superheated steam in the cooler 1. To prevent disruption of the nozzles after the ejector, filters 9 are installed, where the refrigerant is cleaned of contaminants. After passing through the filters, the refrigerant is sprayed into the cooler 1 through nozzles. The oil is collected in the oil collector of the hydrocyclone 10, from where it enters the general oil collector 11 of the system.

По сравнению с прототипом предлагаемая холодильная установка имеет следующие преимущества:
предотвращает повышение концентрации масла в дренажном ресивере, что обуславливает высокую эффективность процессов тепломассообмена;
обеспечивает надежную работу насоса. (56, Авторское свидетельство СССР N 1208427, кл. F 25 B 1/00, опублик. 1986. Compared with the prototype, the proposed refrigeration unit has the following advantages:
prevents the increase in oil concentration in the drainage receiver, which leads to high efficiency of heat and mass transfer processes;
provides reliable pump operation. (56, USSR Author's Certificate N 1208427, class F 25 B 1/00, published. 1986.

Claims

1. REFRIGERATING INSTALLATION, containing a circulation circuit in which a compressor, cooler, condenser, liquid riser, drainage receiver with a circulation pump are installed, characterized in that, in order to increase oil separation efficiency, the installation further comprises a circuit including a hydrocyclone, an ejector and filters, while the output of the circulation pump is connected to the inlet of the hydrocyclone, the passive nozzle of the ejector to the output of the liquid riser, and the output of the filters to the input of the cooler.

2. Installation according to claim 1, characterized in that, in order to intensify heat transfer, the cooler is made of a contact type.