Повітряна холодильна установка (варіанти) та турбінне колесо турбодетандера цієї установки

з'єднана каналом (64) перепуску з входом в компресор (44) 22 Повітряна холодильна установка за п 21, яка відрізняється тим, що в каналі (64) перепуску встановлено дросель (65), який регулюється 23 Турбінне колесо турбод етан д ера, яке має несучий диск (67) з лопатками (68) та каналами (69), які розташовані між лопатками, які утворені боковими поверхнями сусідніх лопаток (68), сполученими через галтелі (70) з меридіональною поверхнею диска (67), на якій виконані повздовжні мікроканали (71) з поперечним перерізом у вигляді частини кола, яке відрізняється тим, що радіус (RK) поперечного перерізу мікроканалу (71) складає 0,1-1,0 радіуса ( Rr) галтелі (70), крок (t) між мікроканалами (71) не перевищує двох радіусів (RK) мікроканалу (71), а висота (п) мікроканалу (71) складає 0,2-1,0 радіуса (RK) поперечного перерізу мікроканалу(71) Цей винахід відноситься до холодильної техніки, а більш точніше, стосується повітряної холоди льної установки та турбінного колеса турбодетандера цієї установки ром (32), адсорбційним ВІДДІЛЬНИКОМ ВОЛОГИ (33), зворотними клапанами (34) та (35), клапанами (36), (37) та (38), які регулюються, причому між другою порожниною теплообмінника (2) та входом в компресор (1) встановлений клапан (37), який регулюється, друга порожнина теплообмінника (2) додатково з'єднана з входом компресора (1) через зворотний клапан (35) та адсорбційний ВІДДІЛЬНИК вологи (33), вихід компресора (1) додатково під'єднаний між адсорбційним ВІДДІЛЬНИКОМ ВОЛОГИ (33) та зворотним клапаном (35) через зворотний клапан (34), ресивер (32) та клапан (36), який регулюється, а вхід компресора (1) додатково з'єднаний з атмосферою через клапан (38), який регулюється 12 Повітряна холодильна установка за п 1, яка відрізняється тим, що вона забезпечена вентиляторами (39) та (40) та двопорожнинним теплообмінником (41), причому друга порожнина випарного теплообмінника (9) з'єднана з атмосферою через вентилятор (39), перша порожнина теплообмінника (41) з'єднана з входом та виходом вентилятора (7), а його друга порожнина з'єднана з атмосферою через вентилятор (40) 13 Повітряна холодильна установка за будь-яким з пп 1-12, яка відрізняється тим, що вона забезпечена ВІДДІЛЬНИКОМ вологи (42) та акумулятором (43) холоду, послідовно встановленими міжтурбодетандером (6) та охолоджувачем повітря (4) 14 Повітряна холодильна установка, яка має компресор (44) та турбодетандер (49) з турбінним колесом (66), розташовані на одному валу, теплообмінник (45), холодильну камеру (46) в якій знаходяться вентилятор (48) та охолоджувачем повітря (47), яка відрізняється тим, що забезпечена двопорожнинним випарним теплообмінником (51) та ВІДДІЛЬНИКОМ вологи (50), причому теплообмінник (45) виконаний двопорожнинним, а перша порожнина випарного теплообмінника (51), перша порожнина теплообмінника (45) ВІДДІЛЬНИК ВОЛОГИ (50), турбодетандер (49), охолоджувач повітря (47) та друга порожнина теплообмінника (45) послідовно з'єднані з входом компресора (44) 51855 Відома холодильна установка ( SU, А, 802740 ), яка має компресор, з'єднаний через теплообмінник з турбодетандером, холодильну камеру та додатковий нагнітач, який встановлено на одному валу з турбодетандером та включений між теплообмінником та холодильною камерою В даній установці необхідна система охолодження теплообмінника, так як температура повітря на виході із компресора є достатньо високою (порядком 120-140°С), що підвищує загальну потужність, яку споживає холодильна установка Крім того, наявність парів вологи в повітрі може привести до замерзання каналів соплової та робочої решіток турбод етан д ера Найбільш близьким технічним рішенням до заявленного є повітряна холодильна установка (SU, А, 1290040) ,яка має компресор та турбодетандер, які розташовані на одному валу, регенеративний теплообмінник, холодильну камеру з розташованим в ній вентилятором та охолоджувачем повітря Вказана установка володіє обмеженим діапазоном регулювання температури холодильної камери, а також недостатньо високою продуктивністю виробництва холоду та економічністю Відомо також турбінне колесо (SU, A 1,059217),яке має несучий диск з лопатками та каналами ,які знаходяться між лопатками та які утворені боковими поверхнями сусідніх лопаток ,які злучені через галтелі з меридіональною поверхнею диска , на якій виконані повздовжні мікроканали з поперечним перетином у вигляді частини кола При роботі турбіни на вологому повітрі при робочих температурах нижче 0°С в проточній частині турбіни, зокрема, на поверхні каналів , які знаходяться між лопатками робочого колеса може утворюватись плівка льоду Крім того, відоме турбінне колесо викликає значні пдровтрати В основу цього винаходу поставлена задача створення повітряної холодильної установки, яка забезпечує попереднє зниження температури повітря в установці аж до температури точки роси оточуючого повітря чи 0°С ВІДПОВІДНО за рахунок організації повітря - випарного охолодження та додаткового розрядження в випарному теплообміннику, та турбінного колеса турбод етан д ера цієї установки, конструктивне виконування якого забезпечувало би стійку роботу установки на вологому повітрі при мінусових температурах в холодильній камері Поставлена задача вирішується тим, що повітряна холодильна установка, яка має компресор, перший теплообмінник, турбодетандер з турбінним колесом, холодильну камеру в якій знаходиться перший вентилятор та охолоджувач повітря, згідно винаходу, забезпечена другим вентилятором, встановленим на одному валу з турбодетандером, двопорожнинним випарним теплообмінником та першим ВІДДІЛЬНИКОМ вологи, причому перший теплообмінник виконаний двопорожнинним, а перша порожнина випарного теплообмінника, перша порожнина першого теплообмінника, перший ВІДДІЛЬНИК вологи , турбодетандер, охолоджувач повітря та друга порожнина першого теп лообмінника послідовно з'єднані з входом компресора Використання в запропонованій установці двопорожнинного випарного теплообмінника дозволяє знизити температуру повітря, яке подається в установку аж до температури точки роси оточуючого повітря Так наприклад, при температурі оточуючого повітря +50°С та ВІДНОСНІЙ ВОЛОГОСТІ 40% в випарному теплообміннику повітря знижує свою температуру приблизно до +36°С Використання віддільника вологи дозволяє значно осушувати вологе повітря , яке поступає на турбінне колесо турбодетандера Для постійного підтримання процесу повітря випарного охолодження необхідно, щоб установка була б оздоблена бачком з водою, який підключений до другої порожнини випарного теплообмінника Для посилення повітря - випарного охолодження та створення додаткового розрядження вхід та вихід другої порожнини випарного теплообмінника з'єднують з атмосферою через другий вентилятор Установка може бути забезпечена ежектором, першим клапаном, який регулюється та другим ВІДДІЛЬНИКОМ вологи, при цьому пасивне сопло ежектора з'єднано з атмосферою через другу порожнину випарного теплообмінника та перший клапан, який регулюється, активне сопло ежектора з'єднано з виходом компресора, а дифузор ежектора через другий ВІДДІЛЬНИК вологи з'єднаний з входом другого вентилятора Це дозволяє створити розрядження в другій порожнині випарного теплообмінника, що додатково підсилює процес випарного охолодження атмосферного повітря, значно знижуючи його температуру Додатково збільшити продуктивність виробництва холоду установки можливо за рахунок підвищення тиску повітря, яке подається на турбодетандер Для цього установка додатково забезпечена третім вентилятором, причому вхід та вихід другої порожнини випарного теплообмінника з'єднані з атмосферою через третій вентилятор, вхід другого вентилятора з'єднаний з виходом компресора, вихід другого вентилятора з'єднаний з входом в першу порожнину випарного теплообмінника Установка може бути забезпечена другим та третім двопорожнинними теплообмінниками, четвертим та п'ятим вентиляторами та другим клапаном, який регулюється, причому в другому теплообміннику перша порожнина з'єднана з другою порожниною першого теплообмінника та з входом в компресор, а друга - через четвертий вентилятор з атмосферою, в третьому теплообміннику перша порожнина з'єднана з першою порожниною випарного теплообмінника та з виходом другого вентилятора , а друга через п'ятий вентилятор з атмосферою, а другий клапан, який регулюється, встановлено між виходом та входом компресора В цьому випадку другий теплообмінник та четвертий вентилятор можуть бути використані в якості кондиціонера Для додаткового охолодження та осушення повітря в системі, установка додатково забезпечена четвертим двопорожнинним теплообмінником , 51855 шостим вентилятором та третім ВІДДІЛЬНИКОМ ВОЛОГИ , причому в четвертому теплообміннику перша порожнина з'єднана з виходом компресора та через третій ВІДДІЛЬНИК вологи з входом в другий вентилятор, а друга - через шостий вентилятор з атмосферою Для забезпечення роботи установки на різних мінусових температурах без намерзання вологи на и елементах установка забезпечена першим адсорбційним ВІДДІЛЬНИКОМ вологи, першим ресивером, третім та четвертим клапанами, які регулюються, першим та другим зворотними клапанами, причому перший зворотний клапан та перший адсорбційний ВІДДІЛЬНИК вологи послідовно встановлені між першою порожниною випарного теплообмінника та першою порожниною першого теплообмінника, вихід компресора через перший ресивер та четвертий клапан, який регулюється, під'єднаний між першим зворотним клапаном та першим адсорбційним ВІДДІЛЬНИКОМ вологи, вхід компресора додатково з'єднаний з атмосферою через третій клапан, який регулюється, а перший ресивер з'єднаний з атмосферою через другий зворотний клапан В запропонованій установці вихід компресора може бути з'єднаний з першою порожниною випарного теплообмінника, при цьому установка може бути додатково забезпечена п'ятим двопорожнинним теплообмінником та сьомим вентилятором, причому в п'ятому теплообміннику перша порожнина з'єднана з виходом компресора та першою порожниною випарного теплообмінника, а друга порожнина через сьомий вентилятор - з атмосферою В цьому випадку установка працює по замкнутому циклу з підживленням повітрям з атмосфери Установка забезпечена другим ресивером, другим адсорбційним ВІДДІЛЬНИКОМ ВОЛОГИ, третім та четвертим зворотним клапанами, п'ятим, шостим та сьомим клапанами, які регулюються, причому між другою порожниною першого теплообмінника та входом в компресор встановлено шостий клапан, який регулюється, друга порожнина першого теплообмінника додатково з'єднана з входом в компресор через четвертий зворотній клапан та другий адсорбційний ВІДДІЛЬНИК ВОЛОГИ, ВИХІД компресора додатково під'єднаний між другим адсорбційним ВІДДІЛЬНИКОМ вологи та четвертим зворотнім клапаном через третій зворотний клапан, другий ресивер та п'ятий клапан, який регулюється, а вихід компресора додатково з'єднаний з атмосферою через сьомий клапан, який регулюється Завдяки цьому забезпечується додаткове виділення вологи з системи Для значного придушення шуму установка забезпечена восьмим та дев'ятим вентиляторами та шостим двопорожнинним теплообмінником, причому друга порожнина випарного теплообмінника з'єднана з атмосферою через восьмий вентилятор, перша порожнина шостого теплообмінника з'єднана з входом та виходом другого вентилятора, а його друга порожнина з'єднана з атмосферою через дев'ятий вентилятор Установка може бути забезпечена четвертим ВІДДІЛЬНИКОМ вологи та акумулятором холоду, по 8 слідовно встановленим між турбодетандєром та охолоджувачем повітря Це забезпечує підтримку низьких температур, наприклад, при тривалому відчинені двері холодильної камери Поставлена задача вирішується також тим, що повітряна холодильна установка, яка має компресор та турбодетандер з турбінним колесом, які розташовані на одному валу, перший теплообмінник, холодильну камеру в якій розташований перший вентилятор та охолоджувач повітря, згідно винаходу, оснащена двопорожнинним випарним теплообмінником та першим ВІДДІЛЬНИКОМ ВОЛОГИ, причому перший теплообмінник виконаний двопорожнинним, а перша порожнина випарного теплообмінника, перша порожнина першого теплообмінника, перший ВІДДІЛЬНИК вологи, турбодетандер, охолоджувач повітря та друга порожнина першого теплообмінника послідовно з'єднані з входом компресора Установка в другому варіанті її виконання може бути забезпечена десятим вентилятором, при цьому друга порожнина випарного теплообмінника з'єднана з атмосферою через десятий вентилятор, вона може бути забезпечена сьомим двопорожнинним теплообмінником та одинадцятим вентилятором, причому в сьомому теплообміннику перша порожнина з'єднана з виходом компресора та першою порожниною випарного теплообмінника, а друга порожнина з'єднана через одинадцятий вентилятор з атмосферою Також установка може бути забезпечена бачком з водою, який підключений до другої порожнини випарного теплообмінника, крім того, вона може мати четвертий ВІДДІЛЬНИК вологи та акумулятор холоду, які послідовно встановлені між турбод етан д єром та охолоджувачем повітря Установка забезпечена восьмим клапаном, який регулюється, причому вхід компресора додатково з'єднаний з атмосферою через восьмий клапан, який регулюється На одному валу з турбод етан д єром та компресором може бути встановлений електродвигун з створенням турбод етан д ера - електрокомпресора, який має, наприклад, корпус з розташованим в середині нього турбодетандером, електродвигуном та компресором, при цьому ротор електродвигуна виконаний у вигляді встановленого в підшипниках валу з консольно розташованими турбінним та компресорним колесами, причому порожнина між підшипником компресорного колеса та електродвигуна з'єднана каналом перепуску з входом в компресор При цьому в каналі перепуску може бути встановлено дросель, який регулюється Таке виконання турбодетандера - електрокомпресора дозволяє підвищити економічність та продуктивність виробництва холоду установки Поставлена задача вирішується тим, що в турбінному колесі, яке має несучий диск з лопатками та каналами які розташовані між лопатками і які утворені боковими поверхнями сусідніх лопаток, які злучені через галтелі з меридіональною поверхнею диска, на якій виконані повздовжні мікроканали з поперечним перетином у вигляді частини кола, згідно винаходу, радіус поперечного перетину мікроканала складає 0,1-1,0 радіуса галтелі ,крок між мікроканалами не перевищує двох радіу 51855 сів мікроканала, а висота мікроканала складає 0,21,0 радіуса поперечного перетину мікроканала Турбінне колесо, виконане згідно винаходу, дозволяє підвищити його ефективність в режимі льодоутворення, а також знизити пдровтрати шляхом зменшення збурювання потока в каналі між лопатками В подальшому запропонований винахід пояснюється конкретними прикладами його виконання та кресленнями, які додаються та на яких Фіг 1 зображує схематично один із варіантів повітряної холодильної установки, Фіг 2 -повітряну холодильну установку з ежектором , Фіг 3 - повітряну холодильну установку з одним із варіантів під'єднання вентилятора до випарного теплообмінника, Фіг 4 - повітряну холодильну установку з групою додаткових теплообмінників та вентиляторів, Фіг 5 - один із варіантів повітряної холодильної установки, забезпеченої адсорбційним ВІДДІЛЬНИКОМ вологи, ресивером та клапанами, що регулюються, Фіг 6- другий варіант повітряної холодильної установки, забезпеченої адсорбційним ВІДДІЛЬНИКОМ вологи, ресивером та клапанами, що регулюються, Фіг 7 - повітряну холодильну установку з замкнутим контуром роботи вентилятора, який зв'язаний зтурбодетандером , Фіг 8 - повітряну холодильну установку з турбодетандером - електрокомпресором, Фіг 9 - турбодетандер - електрокомпресор, поздовжній розріз, Фіг 10 - турбінне колесо, поздовжній розріз, Фіг 11 - розгортка входу в канали між лопатками турбінного колеса Повітряна холодильна установка має компресор 1 (фіг 1), регенеративний двопорожнинний теплообмінник 2, холодильну камеру 3 в якій розташовані охолоджувач повітря 4 та вентилятор 5, турбодетандер 6 з вентилятором 7 на його валу, ВІДДІЛЬНИК вологи 8, двопорожнинний випарний теплообмінник 9, бачок 10 з водою та датчик 11 температури Перша порожнина випарного теплообмінника 9, віддільника вологи 8, турбодетандера 6, охолоджувач повітря 4 та друга порожнина теплообмінника 2 послідовно з'єднані з входом компресора 1 Бачок 10 з водою підключений до другої порожнини випарного теплообмінника 9 Датчик 11 температури встановлений в холодильній камері З Вхід та вихід другої порожнини випарного теплообмінника 9 з'єднані з атмосферою через вентилятор 7 Установка, яка представлена на фіг 2 забезпечена ежектором 12, клапаном 13, який регулюється та ВІДДІЛЬНИКОМ вологи 14, причому пасивне сопло ежектора 12 з'єднано з атмосферою через другу порожнину випарного теплообмінника 9 та клапан 13, який регулюється, активне сопло ежектора 12 з'єднано з виходом компресора 1, а дифузор ежектора 12 через ВІДДІЛЬНИК ВОЛОГИ 14 з'єд наний зі входом вентилятора 7 Установка по фіг 3 забезпечена вентилятором 15, причому вхід та вихід другої порожнини випар 10 ного теплообмінника 9 з'єднані з атмосферою через вентилятор 15, вхід вентилятора 7 з'єднаний з виходом компресора 1, а вихід вентилятора 7 з'єднаний з входом в першу порожнину випарного теплообмінника 9 Установка може бути додатково забезпечена двопорожнинними теплообмінниками 16 та 17 (фіг 4) вентиляторами 18 та 19 та клапаном 20, який регулюється, причому перша порожнина теплообмінника 16 з'єднана з другою порожниною теплообмінника 2 та з входом компресора 1, а друга порожнина теплообмінника 16 через вентилятор 18 з'єднана з атмосферою В теплообміннику 17 перша його порожнина з'єднана з першою порожниною випарного теплообмінника 9 та з виходом вентилятора 7, а друга порожнина теплообмінника 17 через вентилятор 19-3 атмосферою Клапан 20, який регулюється встановлено між входом та виходом компресора 1 Установка може бути забезпечена двопорожнинним теплообмінником 21, вентилятором 22 та ВІДДІЛЬНИКОМ вологи 23 В теплообміннику 21 перша його порожнина з'єднана з виходом компресора 1 та через ВІДДІЛЬНИК вологи 23 - з входом вентилятора 7, а друга порожнина теплообмінника 21 через вентилятор 22 з'єднана з атмосферою Установка, яка показана на фіг 5 забезпечена адсорбційним ВІДДІЛЬНИКОМ вологи 24, ресивером 25, каналами 26 та 27 ,які регулюються, зворотними клапанами 28 та 29 Зворотний клапан 28 та адсорбційний ВІДДІЛЬНИК вологи 24, послідовно встановлені між першою порожниною випарного теплообмінника 9 та першою порожниною теплообмінника 2, вихід компресора 1 через ресивер 25 та клапан 27, який регулюється, підє'наний між зворотним клапаном 28 та адсорбційним ВІДДІЛЬНИКОМ вологи24 Вхід компресора 1 додатково з'єднаний з атмосферою через клапан 26, який регулюється, а ресивер 25 з'єднаний з атмосферою через зворотний клапан 29 В установці по фіг 6 вихід компресора 1 з'єднаний з першою порожниною випарного теплообмінника 9 Крім того установка забезпечена двопорожнинним теплообмінником ЗО та вентилятором 31 Перша порожнина теплообмінника ЗО з'єднана з виходом компресора 1 та першою порожниною випарного теплообмінника 9, а друга порожнина теплообмінника ЗО через вентилятор 31 з'єднана з атмосферою Установка забезпечена також ресивером 32, адсорбційним ВІДДІЛЬНИКОМ вологи 33, зворотними клапанами 34 та 35 та клапанами 36,37 та 38, які регулюються Між другою порожниною теплообмінника 2 та входом компресора 1 встановлен клапан 37, який регулюється, друга порожнина теплообмінника 2 додатково з'єднана з входом в компресор 1 через зворотний клапан 35, та адсорбційний ВІДДІЛЬНИК вологи 33 Вихід компресора 1 додатково підє'днан між адсорбційним ВІДДІЛЬНИКОМ вологи 33 та зворотним клапаном 35 через зворотний клапан 34, ресивер 32 та клапан 36, який регулюється, а вхід компресора 1 додатково з'єднай з атмосферою через клапан 38, який регулюється Установка, яка представлена на фіг 7 забез 11 51855 печена вентиляторами 39 та 40 та двопорожнинним теплообмінником 41 Друга порожнина випарного теплообмінника 9 з'єднана з атмосферою через вентилятор 39, перша порожнина теплообмінника 41 з'єднана з входом та виходом вентилятора 7, а друга порожнина теплообмінника 41 з'єднана з атмосферою через вентилятор 40 Всі описані вище схеми холодильної установки забезпечені ВІДДІЛЬНИКОМ вологи 42 (фіг 2) та акумулятором 43 холоду, послідовно встановленими міжтурбодетандером та охолоджувачем повітря 4 Повітряна холодильна установка в другому варіанті її виконання має компресор 44 (фіг 8), двопорожнинний теплообмінник 45, холодильну камеру 46, з розташованими в ній охолоджувачем повітря 47 та вентилятором 48, турбодетандер 49, ВІДДІЛЬНИК вологи 50 та двопорожнинний випарний теплообмінник 51 Компресор 47 встановлено на одному валу з турбодетандєром 49 Перша порожнина випарного теплообмінника 5 1 , перша порожнина теплообмінника 45, ВІДДІЛЬНИК ВОЛОГИ 50, турбодетандер 49, охолоджувач повітря 47, друга порожнина теплообмінника 45 послідовно з'єднані з входом компресора 44 Установка забезпечена вентилятором 52, причому друга порожнина випарного теплообмінника 51 з'єднана з атмосферою через вентилятор 52 Установка забезпечена також двопорожнинним теплообмінником 53 та вентилятором 54 В теплообміннику 53 перша порожнина з'єднана з виходом компресора 44 та першою порожниною випарного теплообмінника 5 1 , а друга порожнина теплообмінника 53 через вентилятор 54 з'єднана з атмосферою Установка забезпечена бачком 55 з водою, підключеним до першої порожнини випарного теплообмінника 51 Установка забезпечена ВІДДІЛЬНИКОМ ВОЛОГИ 42 та акумулятором 43 холоду, послідовно встановленими між турбод етан д єром 49 та охолоджувачем повітря 47 аналогічно схемі по фіг 2 Установка забезпечена клапаном 56, який регулюється, через який вхід компресора 44 додатково з'єднаний з атмосферою Установка забезпечена електродвигуном 57, встановленим на одному валу з турбод етан д єром 49 та компресором 44 з утворенням турбодетандера -електрокомпресора Запропонована повітряна холодильна установка працює наступним чином Згідно схеми ф і г 1 , атмосферне повітря послідовно поступає в випарний теплообмінник 9, регенеративний теплообмінник 2, де охолоджується та подається на ВІДДІЛЬНИК ВОЛОГИ 8 Конденсат парів води, який утворився , уловлюється ВІДДІЛЬНИКОМ вологи 8 та далі висушене повітря подається на турбодетандер 6, де воно охолоджується та подається на охолоджувач повітря 4, розташований в холодильній камері 3, охолоджуючи и внутрішній об'єм за допомогою вентилятора 5 Далі повітря із охолоджувача повітря 4 подається в другу порожнину регенеративного теплообмінника 2, додатково охолоджуючи атмосферне повітря Через другу порожнину випарного теплообмінника 9 за допомогою вентилятора 7 та одночасного подання во 12 ди в ту ж порожнину випарного теплообмінника 9 із бачка 10 організується процес випарного охолодження атмосферного повітря, тобто пониження його температури Датчик 11 температури подає сигнал на мікропроцесор (на фіг не показан), який керує роботою холодильної установки, наприклад, вмикає електродвигун компресора 1 для захоложування холодильної камери 3 до заданої температури та виключає електродвигун при досягненні цієї температури Згідно схеми установки по фіг 2 стиснуте повітря з виходу компресора 1 подається на ежектор 12, через пасивне сопло якого засмоктується атмосферне повітря через клапан 13, який регулюється, та другу порожнину випарного теплообмінника 9, при цьому в цій порожнині створюється розрядження, що додатково підсилює процес випарного охолодження атмосферного повітря, значно понижуючи його температуру Із дифузора ежектора 12 повітря викидається в атмосферу через ВІДДІЛЬНИК вологи 14 та вентилятор 7 ВІДДІЛЬНИК вологи 14 уловлює із повітря краплинну вологу та подає їїв бачок 10 В установці по фіг 3 друга порожнина випарного теплообмінника 9 має незалежне охолодження вентилятором 15, а з'єднання виходу компресора 1 з входом вентилятора 7 дозволяє підвищити тиск повітря, яке подається на турбодетандер 6 , що збільшує продуктивність виробництва холоду установки В установці по фіг 4 використання додаткових теплообмінників з вентиляторами дозволяє розширити діапазон використання холодильної установки, при цьому теплообмінник 16 з вентилятором 18 можуть бути використані в якості кондиціонера, а теплообмінники 17 та 21 зі своїми вентиляторами 19 та 22 та ВІДДІЛЬНИКОМ ВОЛОГИ 23 до датково охолоджують та осушують повітря в системі Клапан 20, який регулюється , забезпечує перепуск повітря з виходу на вхід компресора 1 при режимах роботи компресора, які перевищують номінальні Під час роботи холодильної установки, яка представлена на фіг 5, атмосферне повітря повністю осушується, проходячи через адсорбційний ВІДДІЛЬНИК вологи 24, забезпечуючи роботу холодильної установки на будь - яких мінусових температурах без намерзання вологи повітря на її елементах В період роботи холодильної установки з виключеним компресором 1, тобто в період " стоянки ", мікропроцесор подає сигнал на відкриття клапанів 27 та 26, які регулюються, та стиснуте повітря ресивера 25 поступає на адсорбційний ВІДДІЛЬНИК вологи 24, відновлюючи його адсорбційні властивості для наступного циклу роботи холодильної установки та стравлюється в атмосферу через клапан 26, який регулюється Холодильна установка по схемі 6 працює по замкнутому циклу з підживленням повітрям із атмосфери через клапан 38, який регулюється Адсорбційний ВІДДІЛЬНИК вологи 33 при закритому клапані 37 забезпечує повне осушення повітря в системі Відновлення працездатності адсорбційного віддільника вологи 33 відбувається під час " стоянки " холодильної установки відкриттям кла 13 51855 пана 36 та подачею сухого стиснутого повітря із ресивера 32 на адсорбційний ВІДДІЛЬНИК ВОЛОГИ 33 та стравлення його через клапан 38 Робота холодильної установки по замкнутому циклу на сухому повітрі відбувається при відчиненому клапані 37, обходячи адсорбційний ВІДДІЛЬНИК вологи 33 В залежності від режиму роботи холодильної установки мікропроцесор дає сигнал на відкриття чи закриття клапана 36, клапана 38 та клапана 37, забезпечуючи оптимальну и роботу По схемі фіг 7 при з'єднанні входу та виходу вентилятора 7 з теплообмінником 41 забезпечується робота вентилятора 7 по замкнутому контуру зі значним гашенням шуму від його роботи При цьому відведення тепла з теплообмінника 41 здійснюється вентилятором 40 В цьому випадку продувку випарного теплообмінника 9 забезпечує вентилятор 39 При роботі холодильної установки по схемі фіг 8 відбувається значна економія електроенергії при живленні, наприклад, від електродвигуна, так як гальмом турбіни турбодетандера 49 є компресор 44, а електродвигун 57 тільки компенсує частину потужності, яка потрібна для приводу компресора 44, решту потужності дає турбіна турбодетандера 49 Всі вказані схеми забезпечені ВІДДІЛЬНИКОМ вологи 42 (фіг 2) та акумулятором 43 холоду В І Д ДІЛЬНИК вологи 42 забезпечує сушку повітря в систеиі, а акумулятор 43 холоду служить для акумулювання холоду всередині холодильної камери З та забезпечує підтримку низьких температур, наприклад, при "стоянці", при тривалому відкритті дверей камери З Турбодетандер - електрокомпресор, схематично показаний на фіг9, має корпус 58 з розташованим всередині його вбудованим високооборотним електродвигуном 57, на валу 59 якого консольне розташовані турбінне та компресорне колеса 60 та 61 Вал 59 встановлен в радіальних та здвоєному вісьовому газодинамічних підшипниках 62, наприклад пелюсткового типу Порожнина 63 між підшипником 62 компресорного колеса 61 та електродвигуном 57 з'єднана каналом 64 перепуску з входом в компресор 44 В каналі 64 перепуску встановлен дросель, який регулюється 65 Турбодетандер - електрокомпресор працює наступним чином При подачі електроенергії електродвигун 57 розкручує вал 59, який є ротором електродвигуна 57 до робочих частот обертання (в макетному зразку до 96000об\мш) Механічна енергія передається на компресорне колесо 6 1 , яке стискає газ (повітря) Потім стиснутий газ, охолоджений в системі теплообмінників повітряної холодильної установки, поступає в турбодетандер 49 та розширюється в сопловому апараті і лопатках турбінного колеса 60 Цей процес супроводжується зниженням температури робочого газу, тобто турбінна ступень є основним генератором холоду холодильної установки При цьому енергія стиснутого газу перетворюється в механічну енергію турбінного колеса 60 та передається через вал 59 на компресорне ко 14 лесо 61 Газ же розширившись в турбінному колесі 60 і пройшовши систему теплообмінників холодильної установки , поступає знову на компресорне колесові Тиск газу на виході із компресорного колеса 61 завжди більший, ніж тиск на вході в турбінне колесо 60 Для того, щоб під дією цього перепаду тисків гарячий газ (після стиснення в компресорі) по внутрішнім порожнинам, через підшипники 62, зазор між статором та ротором електродвигуна 57 не проникав на вхід турбіни, знижуючи перепад тепла на ній, передбачен канал 64 перепуску газа (повітря) з порожнини 63 на вхід компресорі 44 Таке виконання виключає попадання гарячого газу із компресора в турбіну Одночасно вирішується питання охолодження порожнин газодинамічних ПІДШИПНИКІВ 62 та ротора електродвигуна 57 Встановлений в каналі 64 перепуску дросель, який регулюється 65 дозволяє настроїти турбодетандер - електрокомпресор на максимально можливий перепад на його турбіні Турбінне колесо 66 турбод етан д ера має несучий диск 67 (фіг 10-11) з лопатками 68 та каналами 68, які знаходяться між лопатками, які створені боковими поверхнями сусідніх лопаток 68, які злучені через галтелі 70 з меридіональною поверхнею диска 67, на якій виконані повздовжні мікроканали 71 з поперечним перетином у вигляді частини кола Радіус Rr галтелі 70 визначається міркуваннями МІЦНОСТІ Радіус RK поперечного перетину мікроканала 71 складає 0,1-1,0 радіусу Rr галтелі 70, крок t між мікроканалами 71 не перевищує двох радіусів RK мікроканала 71,а висота h мікроканала 71 складає 0,1-1,0 радіусу RK Виконання галтелі 70 по всій довжині лопатки 68 з обох боків та мікроканалів 71 забезпечується, наприклад, за допомогою фрезерування, при цьому фреза повинна мати на ріжучому КІНЦІ відділення з радіусом R який дорівнює половині діаметра d фрези Співвідношення між параметрами мікроканалів 7 1 , RK,Rr,t,h, а також R необхідні для забезпечення потрібної конфігурації поверхні дна мікроканала в випадку утворення льоду При роботі турбіни в циклічному режимі (робота - зупинка) відбувається намерзання льоду в каналах між лопатками та його відтаювання Важливо, щоб в початковий момент наступного циклу підтаявший лід відірвався від поверхні колеса та був би віднесений потоком повітря Такому більш вільному відділенню льоду і сприяють мікроканали 71 з поперечним перетином у вигляді частини кола В вузькому перетині вони утворюють гладкий канал єдиного радіусу, що приводить до зменшення пдровтратта не перечить руху повітря з частинками льоду, що підвищує ефективність роботи колеса турбіни Запропонований винахід може бути використаний в холодильній техніці, а саме в холодильниках і системах кондицюнування повітря як в стаціонарних установках, так і на різноманітних транспортних засобах 15 51855 16 17 19 51855 20 ФІГ 10 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вуп Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 — ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71