Детандер-компрессор, холодильное устройство и способ эксплуатации холодильного устройства - RU2016122892A
Код документа: RU2016122892A
Формула
1. Детандер-компрессор, содержащий:
двигатель;
компрессор, соединенный с выходным валом двигателя и выполненный с возможностью приведения в действие двигателем для сжатия текучей среды;
детандер, соединенный с выходным валом двигателя и выполненный с возможностью расширения текучей среды для восстановления энергии для выходного вала из текучей среды;
по меньшей мере один бесконтактный подшипник, расположенный между компрессором и детандером и выполненный с возможностью поддержки выходного вала без контакта;
корпус для размещения двигателя, компрессора, детандера и указанного по меньшей мере одного бесконтактного подшипника;
линию отбора, сообщающуюся с областью между компрессором и детандером во внутреннем пространстве корпуса и выполненную с возможностью отбора и направления по меньшей мере части просачивающейся текучей среды со стороны компрессора к стороне детандера во внутреннем пространстве корпуса, из указанной области к линии для текучей среды, соединенной со стороной впуска или стороной выпуска компрессора с внешней стороны корпуса;
клапан отбора, выполненный на линии отбора для регулирования величины отбора просачивающейся текучей среды; и
контроллер для управления клапаном отбора,
причем корпус выполнен с возможностью уплотнения указанной области с внешней стороны корпуса так, что поток указанной по меньшей мере части просачивающейся текучей среды через линию отбора представляет собой единственный поток текучей среды между указанной областью и внешней стороной корпуса.
2. Детандер-компрессор по п. 1, дополнительно содержащий по меньшей мере один второй компрессор, отличный от компрессора,
причем второй компрессор соединен с выходным валом двигателя.
3. Детандер-компрессор по п. 1, дополнительно содержащий по меньшей мере один второй компрессор, отличный от компрессора,
причем второй компрессор соединен со вторым выходным валом, отличным от выходного вала двигателя.
4. Холодильное устройство, содержащее:
охлаждающую часть для охлаждения охлаждаемого объекта посредством теплообмена с хладагентом;
детандер-компрессор, имеющий компрессор для сжатия хладагента и встроенный детандер для расширения хладагента; и
линию циркуляции хладагента, выполненную с обеспечением возможности циркуляции хладагента через компрессор, детандер и охлаждающую часть,
причем детандер-компрессор содержит:
двигатель;
компрессор, соединенный с выходным валом двигателя и выполненный с возможностью приведения в действие двигателем для сжатия хладагента;
детандер, соединенный с выходным валом двигателя и выполненный с возможностью расширения хладагента для восстановления энергии для выходного вала из хладагента;
по меньшей мере один бесконтактный подшипник, расположенный между компрессором и детандером и выполненный с возможностью поддержки выходного вала без контакта;
корпус для размещения двигателя, компрессора, детандера и указанного по меньшей мере одного бесконтактного подшипника;
линию отбора, сообщающуюся с областью между компрессором и детандером во внутреннем пространстве корпуса и выполненную с возможностью отбора и направления по меньшей мере части просачивающегося хладагента со стороны компрессора к стороне детандера во внутреннем пространстве корпуса, из указанной области к линии циркуляции хладагента, соединенной со стороной впуска или стороной выпуска компрессора с внешней стороны корпуса;
клапан отбора, выполненный на линии отбора для регулирования величины отбора просачивающегося хладагента; и
контроллер для управления клапаном отбора,
причем корпус выполнен с возможностью уплотнения указанной области с внешней стороны корпуса так, что поток указанной по меньшей мере части просачивающегося хладагента через линию отбора представляет собой единственный поток текучей среды между указанной областью и внешней стороной корпуса.
5. Холодильное устройство по п. 4, в котором контроллер выполнен с возможностью управления степенью открытия клапана отбора на основе по меньшей мере одного из: КПД холодильного устройства или разницы температур хладагента между температурой на стороне впуска и температурой на стороне выпуска детандера.
6. Способ эксплуатации холодильного устройства, включающего в себя детандер-компрессор, содержащий: двигатель; компрессор, соединенный с выходным валом двигателя; детандер, соединенный с выходным валом двигателя; по меньшей мере один бесконтактный подшипник, расположенный между компрессором и детандером и выполненный с возможностью поддержки выходного вала без контакта; и корпус для размещения двигателя, компрессора, детандера и указанного по меньшей мере одного бесконтактного подшипника,
причем корпус выполнен с возможностью уплотнения области между компрессором и детандером во внутреннем пространстве корпуса с внешней стороны корпуса так, что поток по меньшей мере части просачивающейся текучей среды через линию отбора представляет собой единственный поток текучей среды между указанной областью и внешней стороной корпуса,
причем способ содержит:
этап сжатия, на котором сжимают хладагент с использованием компрессора;
этап расширения, на котором расширяют хладагент, сжатый на этапе сжатия, с использованием детандера;
этап охлаждения, на котором охлаждают охлаждаемый объект путем теплообмена с хладагентом, расширенным на этапе расширения;
этап отбора, на котором отбирают и направляют через линию отбора, сообщающуюся с указанной областью, по меньшей мере часть просачивающегося хладагента со стороны компрессора к стороне детандера во внутреннем пространстве корпуса, из указанной области к линии циркуляции хладагента, соединенной со стороной впуска или стороной выпуска компрессора с внешней стороны корпуса; и
этап регулирования величины отбора, на котором регулируют величину отбора из указанной области во внутреннем пространстве корпуса к стороне впуска компрессора на основе по меньшей мере одного из: КПД холодильного устройства или разницы температур хладагента между температурой на стороне впуска и температурой на стороне выпуска компрессора.
