Кондиціонер автономний крановий

Полезная модель относится к установкам кондиционирования воздуха, а именно к автономным крановым кондиционерам, которые могут быть установлены непосредственно на кранах, и их эксплуатация целесообразна при температуре окружающего воздуха до 80-90оС, т.е. в тяжелых температурных режимах и условиях металлургических комбинатов и иных горячих точках для создания нормальных климатических условий работы машинистов. Наиболее совершенным из известных автономных кондиционеров, крановых кондиционеров, является кондиционер КТА2-1,0-01, который и принят за прототип. Кондиционер КТА2-1,0-01 осуществляет охлаждение и очистку воздуха и работает при температуре окружающего- воздуха до 85°С (технические характеристики приведены при температуре окружающего воздуха 60°С). Кондиционер конструктивно выполнен из двух модульных блоков и общего щита управления. Каждый модульный блок выполнен в виде вертикального шкафа, в котором размещено технологическое оборудование для обработки воздуха. Блок по устройству имеет независимую хладоновую и воздушн ую системы. В верхнем отделении блоков расположены самостоятельные испарители, вентиляторы, фильтры рециркуляционного νι наружного воздуха, герметичные компрессоры Π Π 0-8-0, дроссельный орган (терморегулирующие вентили) и приборный щиток. В нижних отделениях размещены конденсаторы, осевые вентиляторы подачи воздуха для охлаждения конденсаторов, ресиверы хладона и фильтры. В качестве холодильного агента применен хладон 12В1 ТУ 6-02-1103-82, озоноразрушающая способность которого равна 3, т.е. в 3 раза больше хладона-12. Хладоновая система каждого модуля представляет собой замкнутый цикл одноступенчатой холодильной машины. Парообразный холодильный агент сжимается в компрессоре, горячие пары хладона подаются в конденсатор, где они конденсируются. Тепло отдается окружающему воздуху, который продувается через конденсатор. Из конденсатора жидкий хладон поступает в ресивер, а затем проходит через фильтр, где очищается от случайно лопавших механических примесей. Далее хладон проходит через дроссельное устройство и поступает в испаритель. В испарителе хладон кипит и испаряется. Процесс испарения сопровождается отбором тепла от воздуха, проходящего через испаритель. Из испарителя пары хладагента откачиваются компрессором и цикл повторяется. Каждый модуль кондиционера имеет две независимые воздушные системы: 1) циркуляции охлажденного воздуха и 2) о хлаждения конденсатора. В первую систему входят воздуховоды подачи охлажденного в модуле воздуха в воздуховод, соединяющий кабину машиниста с кондиционером. Осевые вентиляторы, расположенные в нижних отсеках каждого модуля, воздух из окружающей среды продувают через конденсаторы, тем самым охлаждая их. Каждый конденсатор представляет собой самостоятельную батарею, смонтированную из медных трубок с насаженными на них ребрами. Трубки соединены между собой калачами и коллекторами. Каждый испаритель представляет собой самостоятельную батарею, смонтированную из медных трубок с насаженными на них ребрами Трубки расположены в коридорном порядке и соединены между собой калачами и коллекторами. Вся пусковая и защитная аппаратура расположена на силовой панели, находящейся в щите управления, а аппаратура управления и сигнализация - на дверке щита управления. Однако конструкция такого кондиционера не выдерживает длительной эксплуатации даже при температуре окружающего воздуха до 85°С и требует доработки. Задачей полезной модели является создание надежной конструкции, длительная эксплуатация которой возможна при температуре окружающего воздуха до 80-90°С, а кратковременная до 120°С, а также повышение удобства обслуживания кондиционера. Достигается это тем, что в кондиционере автономном крановом, включающем пульт управления, расположенный в кабине крана, и блок обработки воздуха шкафного типа, содержащий щит силовой, воздушный фильтр и две герметичные холодильные машины, каждая из которых имеет самостоятельный хладоновый тракт, в состав которого включены компрессор, трубчатые с пластинчатым оребрением испарители и конденсатор с вентиляторами для подачи охлаждающего воздуха, дроссельный орган, фильтросуши тель и тракт обрабатываемого воздуха. В соответствии с предложением конструктивно испарители, а также конденсаторы холодильных машин объединены соответственно в единые узлы, при этом в каждом едином узле трубы испарителей и соответственно конденсаторов, расположенные через одну, подсоединены к одной холодильной машине, оставшиеся трубы испарителей и конденсаторов - к другой, причем трубы испарителей и трубы конденсаторов имеют соответственно общее пластинчатое оребрение. Кроме того, в каждой холодильной машине фильтр-осушитель расположен между ее дроссельным органом и испарителем, а щит силовой установлен таким образом, что его тыльная сторона встроена в тракт обрабатываемого воздуха. Кондиционер также снабжен вспомогательным воздуховодом, соединяющим тракт обрабатываемого воздуха с нижним отсеком блока обработки воздуха. В хладоновый тракт каждой холодильной машины встроены дополнительно по два оперативных датчикареле высокого давления для включения - выключения соответственно двух вентиляторов. Дроссельный орган выполнен в виде капилляра. Сопоставительный анализ предложенного устройства с известным позволяет сделать вывод, что конструктивные отличия заключаются в следующем: конструктивно испарители, а также конденсаторы холодильных машин объединены соответственно в единые узлы; в каждом едином узле трубы испарителей и соответственно конденсаторов, расположенные через одну, подсоединены к одной холодильной машине; трубы испарителей и трубы конденсаторов имеют соответственно общее пластинчатое оребрение; в каждой холодильной машине фильтр-осушитель расположен между ее дроссельным органом и испарителем; щит силовой установлен таким образом, что его тыльная сторона встроена в тракт обрабатываемого воздуха; кондиционер снабжен вспомогательным воздуховодом, соединяющим тракт обрабатываемого воздуха с нижним отсеком блока обработки воздуха; в холодильный тракт каждой холодильной машины встроены дополнительно по два оперативных датчика-реле высокого давления для включения-выключения соответственно двух вентиляторов; дроссельный орган выполнен в виде капилляра; вместо хладона 12 В1 (прототип) использован хладон 114. Достижение технического результата стало возможным благодаря созданию надежной конструкции кондиционера, в котором: конструктивно испарители, а также конденсаторы выполнены в виде единых узлов с оригинальным подключением трубок испарителей и конденсаторов каждого единого узла к соответствующим холодильным машинам, причем трубы испарителей и конденсаторов имеют соответственно общее пластинчатое оребрение. Такое конструктивное исполнение тепло-обменных аппаратов позволяет при работе одной холодильной машины задействовать часть теплообменных поверхностей (испарителя и конденсатора) не работающей машины и получать производительность (холодо-) более 50% кондиционера (суммарной холодопроизводительности двух холодильных машин). Для регулирования холодопроизводи-тельности и повышения работоспособности в состав кондиционера включены 2 герметичные холодильные машины, работающие по замкнутым циклам одноступенчатых машин на хладоне-114 ТУП-102 и смазочном масле ХС-40 ТУ 38,101763. Примененные конструктивные мероприятия обеспечивают длительную работоспособность блока обработки воздуха до 80-90°С или при кратковременном (до 20°С) повышении температуры до 120°С перемещением в зону температур не выше 60°С и пребыванием там не менее 40°С. Для поглощения влаги абсорбентом (еи-ликагелём) из хладона при таких высоких температурах конденсации фильтры-осушители (10) расположены между дроссельными органами (капиллярами) и испарителями. Для отвода тепла и понижения температурного поля компрессоров часть охлаждаемого воздуха по дополнительным воздуховодам (12) подается в нижний отсек на обдув компрессоров. Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором приведена схема предлагаемой конструкции кондиционера. Предлагаемый кондиционер автономный крановый включает пульт управления 1, расположенный в кабине крана, и блок обработки воздуха 2 шкафного типа, вн утренняя полость которого разделена на два отсека: правый и левый, щит силовой 3 и воздушный фильтр 4. В правом отсеке блока обработки воздуха 2 расположены две герметичные холодильные машины, каждая из которых имеет самостоятельный хладоновый тракт, в состав которого входят герметичный компрессор 5, конструктивно совмещенные трубчатые с пластинчатым оребрением испарители 6. В левом отсеке (однако возможно и зеркальное отражение кондиционера)расположены два совмещенных конденсатора 7 с двумя осевыми вентиляторами 8 для подачи охлаждающего воздуха. В состав хладонового тракта правого отсека также входят дроссельный орган - капилляр 9, фильтр-осушитель 10. В центральной части правого отсека воздуховод подвода охлаждаемого воздуха отделяет верхнюю часть отсека и образует тракт обрабатываемого воздуха 11. Кондиционер снабжен вспомогательным воздуховодом 12, соединяющим тракт обрабатываемого воздуха с нижним отсеком блока обработки воздуха 2. В холодильный тракт каждой холодильной машины встроены дополнительно по два оперативных датчика-реле 13 и 14 высокого давления для включения - выключения соответственно 2-х осевых вентиляторов. Воздушный фильтр 4 и испарители 6 холодильных машин встроены в тракт обрабатываемого воздуха, а щит силовой 3 установлен за испарителями 6 по ходу охлажденного воздуха таким образом, что его тыльная сторона встроена в тракт обрабатываемого воздуха (см. чертеж). Кондиционер имеет две независимые воздушные системы: Т) циркуляции охлажденного воздуха (соединенного воздуховодами с кабиной машиниста); 2) охлаждения конденсатора и хладоновые системы холодильных машин. Кондиционер работает следующим образом. Воздух из кабины машиниста магистральным вентилятором (в состав кондиционера не входит) подается по воздуховоду в тракт обрабатываемого воздуха (II) кондиционера, очищается от пыли воздушным фильтром 4 и охлаждается в испарителях б холодильных машин за счет испарения хладона. Затем меньшая часть охлаждаемого воздуха по дополнительным воздуховодам 12 поступает в нижний отсек на обдув компрессоров 5, а основной поток воздуха, омывая тыльную сторону щита силового 3 и тем самым снимая тепловыделения приборов автоматики, поступает на выход кондиционера, а затем по воздухо воду поступает в кабину машиниста и охлаждает ее. Затем цикл циркуляции воздуха повторяется. Вторая воздушная система (охлаждения конденсатора) работает при работе холодильных машин по командам оперативных датчиков-реле высокого давления 13 и 14, которые включают и выключают осевые вентиляторы 8. При включении осевые вентиляторы забирают окружающий воздух через сетки с трех сторон с боков и сверху кондиционера - и продувают его через конденсаторы и тем охлаждают их. Затем подогретый воздух выбрасывается наружу через торец кондиционера. Холодильные машины по командам пульта управления 1 работают по замкнутым циклам одноступенчатых машин. При этом парообразный хладон-114 сжимается в компрессорах 5, горячие пары хладона подаются в конденсаторы 7, где они конденсируются, отдавая тепло продуваемому через них воздуху. Далее жидкий хладон проходит через дроссельный орган - капилляр 9 и фильтр-осуши тель 10, где очищается от механических частиц износа и осушается, и поступает в испаритель 6. В испарителе хладон кипит и испаряется. Процесс испарения сопровождается отбором тепла от воздуха, проходящего через испаритель. Из испарителя пары хладона откачиваются компрессором и цикл повторяется. Для более быстрого выхода на режим холодильных машин при их запуске из холодного состояния и для стабилизации режимов при изменении температур воздуха, о хлаждающего конденсаторы, в состав каждой машины включены по 2 оперативных датчика-реле высокого давления, управляющих работой (включениемвыключением) двух осевых вентиляторов, каждый из которых обдувают 50% поверхности конденсаторов. В случае включения одной холодильной машины вентиляторы сразу не включаются, что способствует более быстрому росту давления конденсации и температуры кипения. После повышения в ней давления конденсации хладагента до определенной величины (например, до избыточного давления 10,8 кГс/см ) первый оперативный датчик включает "свой" вентилятор (например, верхний). Если после включения вентилятора давление конденсации понизится на величину дифференциала этого датчика (например, на 4 кГс/см . т.е. до избыточного давления 6,8 кГс/см ) то этот (первый) оперативный датчик выключает вентилятор "свой", (вер хний), после чего давление конденсации начнет повышаться, т.е. стабилизирует цикл. Если же после включения "своего" (верхнего) вентилятора давление конденсации будет повышаться сверх избыточного давления 10,8 кГс/см , и достигнет определенной величины (например, избыточного давления 14 кГс/см 2, то второй оперативный датчик включит второй вентилятор (нижний). Если после этого давление конденсации понизится на величину дифференциала второго датчика (например, на 4 кГс/см 2, т.е. до избыточного давления ТО кГс/см 2), то этот (второй) датчик холодильной машины выключит второй (нижний) вентилятор. Аналогично работают (управляют работой вентиляторов) оперативные датчики давления второй машины в случае ее включения. Однако в этом случае первым включается "свой" вентилятор (нижний). В случае одновременной работы двух машин первым включается "свой" вентилятор той холодильной машины, в которой раньше давление конденсации повысится до величины настройки первого оперативного датчика этой машины. Предлагаемый кондиционер успешно прошел в летнее время 1994 г. опытно-промышленную эксплуатацию на кране № 4 обжимного цеха АП МК "Азовсталь" (г. Мариуполь) и продолжает эксплуатироваться там же. Заключен договор на изготовление последующи х образцов. Экономический эффект от использования одного кондиционера ориентировочно составит 15000-20000 долларов.