Многокамерная транспортная холодильная система с экономайзером - RU2721508C2

Чертежи

Описание

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение в общем относится к транспортным холодильным системам и, в частности, к многокамерным транспортным холодильным системам с использованием экономайзера.

[0002] Рефрижераторный контейнер прицепа грузового автомобиля нуждается в холодильной установке для поддержания окружающей среды требуемой температуры во внутреннем объеме этого контейнера. Широкий выбор продуктов, например, от свежеубранной продукции и до морепродуктов глубокой заморозки, обычно отгружают в рефрижераторных грузовых прицепах и других рефрижераторных грузовых контейнерах. Для того, чтобы облегчить поставку различных товаров при различных температурных условиях, некоторые контейнеры грузовых прицепов разделены на две или более отдельные камеры, каждая из которых обычно имеет дверь, которая открывается прямо наружу прицепа. Контейнер может быть разделен на пару расположенных бок о бок и проходящих по оси камер, или на две или более расположенные одна за другой камеры или их комбинацию.

[0003] Обычные транспортные холодильные установки, использованные в связи с разделенными на камеры рефрижераторными контейнерами прицепов грузовых автомобилей, содержат холодильный компрессор, конденсатор, основной испаритель и один или более удаленных испарителей, соединенных через подходящие холодильные трубопроводы в закрытые контуры потока хладагента. Холодильная установка должна иметь достаточную хладопроизводительность для поддержания скоропортящегося товара, хранящегося в различных камерах контейнера при конкретных требуемых температурах в широких пределах температур наружной окружающей среды и режимов нагрузки.

[0004] В дополнение к упомянутым выше основному испарителю, обеспечены один или более удаленных испарителя, обычно один для каждой дополнительной камеры по направлению к задней части от самой передней камеры, для охлаждения воздуха или других газов в каждой из этих отдельных задних камер. Эти удаленные испарители могут быть установлены на потолке соответствующих камер, или установлены на одной из перегородок камер, как потребуется. Удаленные испарители обычно расположены в контуре циркуляции хладагента параллельно с основным испарителем. Обычно запорный клапан с электромагнитным управлением расположен в контуре циркуляции хладагента выше по потоку от каждого из удаленных испарителей в работе с системным контроллером таким образом, что каждый удаленный испаритель может независимо и выборочно открывать и закрывать поток хладагента в ответ на потребность в охлаждении соответствующей камеры, с которой функционально связан соответствующий удаленный испаритель. Такой же эффект может быть достигнут с помощью независимых регулирующих клапанов шагового типа (вместо запорных клапанов с электромагнитным управлением) на входе каждого испарительного змеевика.

[0005] Транспортные холодильные системы с несколькими температурными камерами создают существенные сложности в управляющей и холодильной системе. Требования к выбросам для более чистой технологии на дизельном топливе и/или уровней мощности двигателя требуют нового подхода к эффективности холодильного цикла и управления энергопотреблением. Обычно, управление несколькими температурами для камер достигается посредством широтно-импульсной модуляции расширительного клапана испарителя одной или более камер скоропортящегося товара, в то время как расширительный клапан испарителя для камеры заморозки работает на полное охлаждение. Такое специальное управление широтно-импульсной модуляцией для одноступенчатой компрессионной системы создает динамическое нарушение мощности от быстрого возрастания давления всасывания на компрессоре из-за того факта, что температуры насыщения испарения всех камер разделяются с общей смесительной камерой.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] В соответствии с одним вариантом осуществления многокамерная транспортная холодильная система содержит компрессор, имеющий всасывающее отверстие, выхлопное отверстие и промежуточное впускное отверстие, расположенное в промежуточном местоположении вдоль компрессионного пути между всасывающим отверстием компрессора и выхлопным отверстием компрессора; отводящий тепло теплообменник ниже по потоку от выхлопного отверстия компрессора; теплообменник экономайзера, через который проходят первый путь потока хладагента и второй путь потока хладагента; первое расширительное устройство испарителя ниже по потоку от первого пути потока хладагента; первый испаритель, имеющий впускное отверстие, соединенное с первым расширительным устройством испарителя, и выпускное отверстие, соединенное с впускным путем компрессора, впускной путь компрессора соединен с всасывающим отверстием компрессора, первый испаритель предназначен для охлаждения первой камеры контейнера; второе расширительное устройство испарителя ниже по потоку от первого пути потока хладагента; второй испаритель, имеющий впускное отверстие, соединенное со вторым расширительным устройством испарителя, и выпускное отверстие, соединенное с впускным путем компрессора, второй испаритель предназначен для охлаждения второй камеры контейнера; и расширительное устройство экономайзера, соединенное с первым путем потока хладагента, при этом расширительное устройство экономайзера выполнено с возможностью направления хладагента от первого пути потока хладагента ко второму пути потока хладагента, а второй путь потока хладагента соединен с промежуточным впускным отверстием.

[0007] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления изобретения могут содержать контроллер, выполненный с возможностью управления расширительным устройством экономайзера для регулировки потока хладагента по второму пути потока хладагента к промежуточному впускному отверстию.

[0008] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления изобретения могут содержать контроллер, выполненный с возможностью управления расширительным устройством экономайзера в ответ на рабочий параметр холодильной системы.

[0009] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления изобретения могут содержать контроллер, выполненный с возможностью управления расширительным устройством экономайзера в ответ на перегрев теплообменника экономайзера.

[0010] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления изобретения могут содержать двигатель для подачи мощности на компрессор; причем контроллер выполнен с возможностью управления расширительным устройством экономайзера в ответ на рабочий параметр этого двигателя.

[0011] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления изобретения могут содержать контроллер, выполненный с возможностью управления расширительным устройством экономайзера в ответ на нагрузочное событие холодильной системы.

[0012] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления изобретения могут содержать контроллер, выполненный с возможностью управления расширительным устройством экономайзера в ответ на импульсный управляющий сигнал, примененный к одному из первого расширительного устройства испарителя и второго расширительного устройства испарителя.

[0013] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, в дополнительных вариантах осуществления изобретения импульсный управляющий сигнал может являться сигналом широтно-импульсной модуляции.

[0014] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления изобретения могут содержать контроллер, выполненный с возможностью управления расширительным устройством экономайзера в ответ на электрический параметр холодильной системы.

[0015] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, в дополнительных вариантах осуществления изобретения электрический параметр холодильной системы содержит один или более из выходного тока генератора, выходного напряжения на генераторе, потребления тока компрессора, входного напряжения на компрессоре, потребления тока вентиляторами отводящего тепло теплообменника, входного напряжения на вентиляторе отводящего тепло теплообменника, потребления тока вентилятором испарителя, входного напряжения на вентиляторах испарителя, потребления тока нагревателя и входного напряжения на нагревателе.

[0016] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, в дополнительных вариантах осуществления изобретения управление расширительным устройством экономайзера в ответ на электрический параметр холодильной системы включает: сравнение электрического параметра с предельным значением; работу расширительного устройства экономайзера в полном экономном режиме, когда электрический параметр не превышает указанное предельное значение; и работу расширительного устройства экономайзера в ограниченном экономном режиме, когда электрический параметр превышает указанное предельное значение.

[0017] В соответствии с другим вариантом осуществления транспортная холодильная система содержит компрессор, имеющий всасывающее отверстие, выхлопное отверстие и промежуточное впускное отверстие, расположенное в промежуточном местоположении вдоль компрессионного пути между всасывающим отверстием компрессора и выхлопным отверстием компрессора; отводящий тепло теплообменник ниже по потоку от выхлопного отверстия компрессора; теплообменник экономайзера, через который проходят первый путь потока хладагента и второй путь потока хладагента; расширительное устройство испарителя ниже по потоку от первого пути потока хладагента; испаритель, имеющий впускное отверстие, соединенное с расширительным устройством испарителя, и выпускное отверстие, соединенное с впускным путем компрессора, впускной путь компрессора соединен с всасывающим отверстием компрессора, испаритель предназначен для охлаждения камеры контейнера; расширительное устройство экономайзера, соединенное с первым путем потока хладагента, при этом расширительное устройство экономайзера направляет хладагент от первого пути потока хладагента ко второму пути потока хладагента, а второй путь потока хладагента соединен с промежуточным впускным отверстием; и контроллер, выполненный с возможностью управления расширительным устройством экономайзера для регулировки потока хладагента по второму пути потока хладагента к промежуточному впускному отверстию, при этом контроллер выполнен с возможностью управления расширительным устройством экономайзера в ответ на электрический параметр холодильной системы.

[0018] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, в дополнительных вариантах осуществления изобретения электрический параметр холодильной системы содержит один или более из выходного тока генератора, выходного напряжения на генераторе, потребления тока компрессора, входного напряжения на компрессоре, потребления тока вентиляторами отводящего тепло теплообменника, входного напряжения на вентиляторе отводящего тепло теплообменника, потребления тока вентилятором испарителя, входного напряжения на вентиляторах испарителя, потребления тока нагревателя и входного напряжения на нагревателе.

[0019] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, в дополнительных вариантах осуществления изобретения управление расширительным устройством экономайзера в ответ на электрический параметр холодильной системы включает: сравнение электрического параметра с предельным значением; работу расширительного устройства экономайзера в полном экономном режиме, когда электрический параметр не превышает указанное предельное значение; и работу расширительного устройства экономайзера в ограниченном экономном режиме, когда электрический параметр превышает указанное предельное значение.

[0020] Эти и другие преимущества и признаки станут более очевидными на основе следующего описания, при рассмотрении в сочетании с чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0021] Указанные выше и другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из последующего подробного описания, приведенного в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:

[0022] На фиг. 1 показан перспективный вид, частично в сечении, рефрижераторного грузового прицепа, имеющего разделенный на камеры контейнер и оборудованный транспортной холодильной установкой, имеющей множество испарителей, в примерном варианте осуществления изобретения;

[0023] На фиг. 2 показано схематическое представление транспортной холодильной установки с множеством испарителей в примерном варианте осуществления изобретения;

[0024] На фиг. 3 показана блок-схема способа управления многокамерной холодильной системой в примерном варианте осуществления изобретения; и

[0025] На фиг. 4 показана блок-схема способа управления многокамерной холодильной системой в примерном варианте осуществления изобретения.

[0026] Подробное описание разъясняет варианты осуществления настоящего изобретения вместе с преимуществами и отличительными признаками в виде примера со ссылкой на чертежи.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0027] Теперь обратимся к фиг. 1, на которой показан прицеп 100 грузового автомобиля, имеющий рефрижераторный контейнер 110, подразделенный, т.е. разделенный на камеры, посредством внутренних перегородок 104, 106 на переднюю грузовую камеру 112, центральную грузовую камеру 114 и заднюю грузовую камеру 116. Грузовые камеры 112, 114 и 116 имеют двери 113, 115 и 117 для доступа, соответственно, которые открываются прямо наружу прицепа грузового автомобиля для облегчения погрузки товара в соответствующие грузовые камеры 112, 114 и 116. Контейнер 100 оборудован транспортной холодильной системой 10 для регулировки и поддержания в каждой из соответствующих грузовых камер 112, 114 и 116 требуемого диапазона температур хранения для погруженного в нее товара. Хотя варианты осуществления изобретения будут описаны в настоящем документе со ссылкой на три камеры в рефрижераторном контейнере, изображенном на фиг. 1, следует понимать, что варианты осуществления изобретения также могут быть использованы применительно к прицепам грозовых автомобилей, имеющим разделенные на камеры контейнеры, в которых грузовые камеры расположены иным образом, а также применительно к другим рефрижераторным транспортным судам, включая, например, рефрижераторный контейнер грузовика или рефрижераторный грузовой контейнер разделенной на камеры конструкции для транспортировки скоропортящегося товара для поставки морским, железнодорожным и/или автодорожным транспортом.

[0028] Транспортная холодильная система 10 содержит основной испаритель 40 и удаленные испарители 50 и 60. Каждый из испарителей 40, 50 и 60 может содержать обычный теплообменник в виде батареи из ребристых трубок. Транспортная холодильная система 10 установлена, как при обычной практике, на внешней стенке прицепа 100 грузового автомобиля, например, на его передней стенке 102, при этом компрессор 20 и отводящий тепло теплообменник 116 (фиг. 2) расположены снаружи рефрижераторного контейнера 110 в корпусе 16.

[0029] На фиг. 2 показано схематическое представление транспортной холодильной установки 10 с множеством испарителей в примерном варианте осуществления изобретения. В изображенном варианте осуществления изобретения компрессор 20 является спиральным компрессором, однако, также возможны другие компрессоры, такие как поршневые или винтовые компрессоры, без ограничения объема настоящего изобретения. Компрессор 20 содержит двигатель 114, который может являться интегрированным приводным электродвигателем, приводимым синхронным генератором 21, работающим на низкой скорости (например, 45 Гц) или высокой скорости (например, 65 Гц). Генератор 21 может приводиться дизельным двигателем 23 транспортного средства, который тянет прицеп 100 грузового автомобиля. В качестве альтернативы генератор 21 может приводиться автономным двигателем 23. В примерном варианте осуществления изобретения двигатель 23 является дизельным двигателем, таким как четырехцилиндровый дизельный двигатель с рабочим объемом 2200 см3, который работает на высокой скорости (около 1950 об/мин) или на низкой скорости (около 1350 об/мин).

[0030] Пары хладагента высокой температуры и высокого давления выходят из выхлопного отверстия компрессора 20, затем перемещаются к отводящему тепло теплообменнику 116 (например, конденсатор или газоохладитель), который содержит множество конденсаторных трубчатых ребер и трубок 144, которые принимают воздух, обычно задуваемый вентилятором отводящего тепло теплообменника (не показан). Благодаря удалению скрытого тепла на протяжении этого этапа хладагент конденсируется в жидкость высокого давления/высокой температуры и протекает к приемнику 120, который обеспечивает хранение для избыточного жидкого хладагента во время низкотемпературной работы. Из приемника 120 хладагент протекает к переохладителю 121, который увеличивает переохлаждение хладагента. Переохладитель 121 может быть расположен смежно с отводящим тепло теплообменником 116 и охлаждаться потоком воздуха от вентилятора отводящего тепло теплообменника. Фильтр-влагоотделитель 124 поддерживает хладагент чистым и сухим и выпускает хладагент в первый путь 71 потока хладагента теплообменника 148 экономайзера, который увеличивает переохлаждение хладагента. Теплообменник 148 экономайзера может являться теплообменником пластинчатого типа, обеспечивающим хладагент для теплообмена хладагента между первым путем 71 потока хладагента и вторым путем 72 потока хладагента.

[0031] Из первого пути 71 потока хладагента хладагент протекает от теплообменника 148 экономайзера к множеству расширительных устройств 140, 150 и 160 испарителя, соединенных параллельно с первым путем 71 потока хладагента. Расширительные устройства 140, 150 и 160 испарителя связаны с испарителями 40, 50 и 60, соответственно, для управления поступлением хладагента к соответствующим испарителям 40, 50 и 60. Расширительные устройства 140, 150 и 160 испарителя являются электронными расширительными устройствами испарителя, управляемыми контроллером 550. Для простоты иллюстрации контроллер 550 показан распределенным. Следует понимать, что контроллер 550 может являться одним устройством, которое управляет расширительными устройствами 140, 150 и 160 испарителя. Расширительное устройство 140 испарителя управляется контроллером 550 в ответ на сигналы от первого датчика 141 температуры на выпуске испарителя и первого датчика 142 давления на выпуске испарителя. Расширительное устройство 150 испарителя управляется контроллером 550 в ответ на сигналы от второго датчика 151 температуры на выпуске испарителя и второго датчика 152 давления на выпуске испарителя. Расширительное устройство 160 испарителя управляется контроллером 550 в ответ на сигналы от третьего датчика 161 температуры на выпуске испарителя и третьего датчика 162 давления на выпуске испарителя. Вентиляторы испарителя (не показаны) вытягивают или продвигают воздух над испарителями 40, 50 и 60 для кондиционирования воздуха в камерах 112, 114 и 116, соответственно.

[0032] Пары хладагента от испарителей 40, 50 и 60 соединены с общим впускным путем 200 компрессора, соединенным с всасывающим отверстием компрессора через клапан 201 всасывания компрессора с плавной характеристикой и рабочий клапан 202 всасывания компрессора.

[0033] Холодильная система 10 содержит второй путь 72 потока хладагента через теплообменник 148 экономайзера. Второй путь 72 потока хладагента присоединен между первым путем 71 потока хладагента и промежуточным впускным отверстием 167 компрессора 20. Промежуточное впускное отверстие 167 расположено в промежуточном местоположении вдоль компрессионного пути между всасывающим отверстием компрессора и выхлопным отверстием компрессора. Расширительное устройство 77 экономайзера расположено во втором пути 72 потока хладагента выше по потоку от теплообменника 148 экономайзера. Расширительное устройство 77 экономайзера является электронным расширительным устройством экономайзера, управляемым контроллером 550. Когда экономайзер активен, контроллер 550 управляет расширительным устройством 77 экономайзера для обеспечения возможности прохода хладагента через второй путь 72 потока хладагента, через теплообменник 148 экономайзера и к промежуточному впускному отверстию 167.Расширительное устройство 77 экономайзера служит для расширения и охлаждения хладагента, который поступает в противоточный теплообменник 148 экономайзера, тем самым переохлаждая жидкий хладагент в первом пути 71 потока хладагента, поступающий к расширительным устройствам 140, 150 и 160 испарителя.

[0034] Как описано более подробно в настоящем документе, многие из точек в системе 10 сжатия паров хладагента отслеживаются и управляются контроллером 550. Контроллер 550 может содержать микропроцессор и связанное с ним запоминающее устройство. Запоминающее устройство контроллера может содержать заранее выбранные оператором или владельцем требуемые значения для различных рабочих параметров в системе 10, включая среди прочего заданные значения температур для различных местоположений в системе 10 или контейнере, предельные значения давления, предельные значения скорости двигателя или любые другие требуемые рабочие параметры или предельные значения в системе 10. В варианте осуществления изобретения контроллер 550 содержит микропроцессорную плату, которая содержит микропроцессор и запоминающее устройство, плату ввода/вывода (I/O), которая содержит аналого-цифровой преобразователь, которые принимает входные данные температуры и входные данные давления из различных точек в системе, входные данные АС тока, входные данные DC тока, входные данные напряжения и входные данные уровня влажности. Кроме того, плата ввода/вывода содержит управляющие схемы или полевые транзисторы и реле, которые принимают сигналы или ток от контроллера 550 и, в свою очередь, управляют внешними или периферийными устройствами в системе 10, такими как, например, расширительный клапан 77 экономайзера.

[0035] Некоторые нагрузочные события холодильной системы могут вызывать превышение мощности компрессора над предельными значениями мощности компрессора. Например, когда расширительные устройства 140, 150 и/или 160 пульсируют, это может создавать динамическое нарушение мощности от быстрого возрастания давления всасывания на компрессоре 20 из-за того факта, что температуры насыщения испарения всех камер разделяются с общей смесительной камерой, соединенной с общим впускным путем 200 компрессора. Импульсы, приложенные к расширительным устройствам 140, 150 и/или 160 испарителя, могут быть сигналами широтно-импульсной модуляции, или могут соответствовать пульсации расширительных устройств 140, 150 и/или 160 испарителя из включенного состояния в выключенное состояние и наоборот. Указанные нарушения (например, резкое увеличение объема хладагента на всасывающем отверстии компрессора 20) могут вызывать компенсацию компрессора и превышение предельных значений мощности компрессора. Другие нагрузочные события холодильной системы содержат чередование включений и выключений нагревателя (нагревателей) и вентилятора (вентиляторов) в одной или более камерах 112, 114 и 116. Варианты осуществления изобретения используют расширительный клапан 77 экономайзера для поддержания уровней мощности компрессора ниже заранее заданного предельного значения мощности посредством изменения скорости потока инжекционного газа от второго пути 72 потока хладагента к промежуточному впускному отверстию 167 для поддержания заданного уровня мощности двигателя.

[0036] В работе, контроллер 550 отслеживает перегрев теплообменника 148 экономайзера через датчик 74 температуры на выпуске теплообменника экономайзера и датчик 76 давления на выпуске теплообменника экономайзера. Нагрузочное событие холодильной системы, такое как мгновенные импульсы на расширительных устройствах 140, 150 и/или 160 испарителя, могут вызывать возрастание давления всасывания на всасывающем отверстии компрессора 20. Это приводит к увеличению давления средней ступни на промежуточном впускном отверстии 167. Это увеличивает давление на датчике 76 давления на выпуске теплообменника экономайзера, который наблюдается контроллером 550, как уменьшенный перегрев. Контроллер 550 отвечает снижением потока через расширительный клапан 77 экономайзера или закрытием его для поддержания перегрева теплообменника 148 экономайзера на требуемом уровне.

[0037] Контроллер 550 также может отслеживать скорость и/или нагрузку двигателя 23 и управлять расширительным клапаном 77 экономайзера в ответ на рабочие параметры двигателя, такие как скорость двигателя и/или нагрузка двигателя. Рабочие параметры двигателя могут восприниматься датчиками, установленными на двигателе 23 и сообщающимися с контроллером 550. Например, контроллер 550 может обнаруживать, что количество оборотов в минуту двигателя 23 упало, указывая на ступенчатую нагрузку на компрессор 20 из-за одного или более нагрузочных событий холодильной системы. В таком случае, контроллер 550 может закрывать расширительный клапан 77 экономайзера или уменьшать поток через него для уменьшения объема хладагента, подаваемого на компрессор 20. Использование рабочих параметров двигателя 23 для управления расширительным клапаном 77 экономайзера может выполняться в само по себе, или в комбинации с управлением перегревом, описанным в настоящем документе.

[0038] На фиг. 3 показана блок-схема способа управления многокамерной холодильной системой в примерном варианте осуществления изобретения. Процесс начинается на этапе 200, где холодильная система работает для управления температурой во множестве камер. На этапе 202 происходит нагрузочное событие холодильной системы, такое как пульсация одного или более расширительных устройств 140, 150 и 160 для управления потоком через это расширительное устройство (устройства) испарителя, чередование включений и выключений нагревателя (нагревателей) и вентилятора (вентиляторов) и т.д. На этапе 204 контроллер 550 отслеживает рабочие параметры холодильной системы. Рабочие параметры могут содержать перегрев на выпускном отверстии теплообменника 148 экономайзера и/или рабочие параметры (например, скорость и/или нагрузка) двигателя 23. На этапе 206 контроллер 550 управляет расширительным устройством 77 экономайзера для регулировки потока хладагента к промежуточному впускному отверстию 167 компрессора 20.

[0039] На фиг. 4 показана блок-схема способа управления многокамерной холодильной системой в другом примерном варианте осуществления изобретения. В способе, показанном на фиг. 4, контроллер 550 отслеживает один или более электрических параметров системы для того, чтобы управлять расширительным устройством 77 экономайзера. Указанный один или более электрических параметров транспортной холодильной системы содержат один или более из выходного тока генератора 21, выходного напряжения на генераторе 21, потребления тока компрессора 20, входного напряжения на компрессоре 20, потребления тока одним или более вентиляторами отводящего тепло теплообменника, входного напряжения на одном или более вентиляторах отводящего тепло теплообменника потребления тока одним или более вентиляторами испарителя, входного напряжения на одном или более вентиляторах испарителя, потребления тока одного или более нагревателей (например, оттаиваемых батарей) и входного напряжения на одном или более нагревателях.

[0040] Как показано на фиг. 4, процесс начинается на этапе 400 с работы транспортной холодильной системы 10 в неэкономном режиме. На этапе 402 контроллер 550 определяет, требуется ли транспортной холодильной системе 10 работа в экономном режиме. Если нет, процесс переходит к этапу 404, где транспортная холодильная система 10 продолжает работать в неэкономном режиме. Если на этапе 402 требуется работа в экономном режиме, процесс переходит к этапу 406, где контроллер 550 измеряет электрический параметр одного или более компонентов. Следует понимать, что такие изменения могут быть выполнены с использованием датчиков тока и/или напряжения, установленных на различных компонентах, подлежащих отслеживанию. На этапе 408 контроллер 550 определяет, превышает ли указанный один или более электрических параметров предельное значение. Предельное значение может являться пороговым значением тока или напряжения для компонента транспортной холодильной системы 10. Этап 408 может включать определение, превышает ли один электрический параметр предельное значение, или превышают ли множество электрических параметров соответствующие предельные значения. Если на этапе 408 не превышено электрическое предельное значение (значения), процесс переходит к этапу 410, где транспортная холодильная система 10 может работать в полном экономном режиме. Работа в полном экономном режиме относится к работе расширительного устройства 77 экономайзера с отсутствием ограничений (например, полностью открытый или закрытый диапазон расширительного устройства 77 экономайзера). Если на этапе 408 один или более электрических пределов превышены, тогда процесс переходит к этапу 412, где транспортная холодильная система 10 может работать в ограниченном экономном режиме (например, ограниченно открытый или закрытый диапазон расширительного устройства 77 экономайзера). Работа в ограниченном экономном режиме относится к работе расширительного устройства 77 экономайзера с ограничениями, так что указанный один или более электрических параметров не превышают предельное значение.

[0041] Один пример работы транспортной холодильной системы 10, использующей процесс, показанный на фиг. 4, содержит отслеживание потребление тока на компрессоре 20. Современные генераторы 21 могут быть выполнены с возможностью обеспечения повышенного тока на компрессор 20. Если в течение экономного режима потребление тока на компрессоре 20 превышает предельное значение, тогда расширительное устройство 77 экономайзера может управляться (например, постепенно закрываться) для уменьшения потока хладагента на промежуточное впускное отверстие 167 для снижения потребления тока компрессором 20.

[0042] На фиг. 4 раскрыт способ управления, который может быть использован с множеством грузовых камер 112, 114и 116, каждая из которых имеет соответствующий испаритель 40, 50 и 60. В альтернативных вариантах осуществления изобретения управление расширительным устройством 77 экономайзера на основании одного или более электрических параметров, может быть применено в транспортной холодильной системе 10, имеющей одну грузовую камеру и один испаритель. Таким образом, управление расширительным устройством 77 экономайзера на основании одного или более электрических параметров не ограничено транспортными холодильными системами, имеющими множество грузовых камер, но может быть применено для одной камеры.

[0043] Использование расширительного клапана 77 экономайзера для управления мощностью компрессора имеет многочисленные преимущества. Управление расширительным клапаном 77 экономайзера намного быстрее действует, чем обычные режимы дроссселирования всасывания для одноступенчатых компрессорных систем. Обычное время реакции для клапана 201 всасывания компрессора с плавной характеристикой составляет 30-45 секунд от открытия до закрытия. Обычное время реакции для расширительного устройства 77 экономайзера (например, шаговый клапан, управляемый электроникой) составляет 6 секунд от открытия до закрытия. Дополнительно, масса и объем хладагента в теплообменнике 148 экономайзера невелики, что стремится дополнительно увеличивать время реакции и управлять посредством ограничения хранимого хладагента и последующей энергией.

[0044] Другое преимущество экономичной многотемпературной системы состоит в том, что она допускает большую производительность от сниженного падения давления в камерах и соединительных трубках. Производительность экономного цикла обусловлена энтальпией и массовой скоростью потока. Для достижения аналогичной производительности глубокой заморозки, как в одноступенчатой системе, энтальпия увеличивается в отсутствие массовой скорости потока. Обычные массовые скорости потока экономных спиральных систем на 35-50% ниже, чем у одноступенчатых систем для той же полезной производительности. Системы с более низкими массовыми скоростями потока, такие как показанная на фиг. 2, страдают от меньших эффектов падения давления от удаленного испарителя и потерь в трубопроводе. Кроме того, экономный цикл допускает меньший номинальный диаметр нижнего трубопровода (например, 1 1/8 дюйма (приблизительно 2,8 см) против7/8 дюйма (приблизительно 2,22 см)) на протяжении всей длины (например,53 фута, т.е., приблизительно 16,15 метров) грузового автомобиля, предлагая существенную экономию затрат при установке.

[0045] Другое преимущество экономичной многотемпературной системы состоит в том, что она допускает переменное переохлаждение для удаленных испарителей в необходимое время. При распределении переохлажденного хладагента через многотемпературные камеры полезно поддерживать чистое положительное переохлаждение на удаленных испарителях для предотвращения предварительного расширения до расширительного устройства. В определенные моменты времени переохлаждение хладагента может быть изменено от теплопритока через отдельные камеры, через которые проходит этот хладагент. Благодаря обеспечению возможности очень легкого частичного потока через систему экономайзера при низких нагрузках или требованиях высокой мощности, система поддерживает положительную переохлаждающую среду на удаленных расширительных клапанах испарителя, тем самым улучшая производительность.

[0046] Хотя настоящее изобретение было подробно описано только в ограниченном количестве вариантов осуществления, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается этими раскрытыми вариантами осуществления. Напротив, настоящее изобретение может быть модифицировано таким образом, что оно будет включать любое количество вариантов, изменений, замен или эквивалентных распределений, не описанных ранее, но которые соответствуют сущности и объему настоящего изобретения. Кроме того, хотя были описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что аспекты настоящего изобретения могут включать только некоторые из описанных вариантов осуществления. Соответственно, настоящее изобретение следует рассматривать не как ограниченное вышеприведенным описанием, а как ограниченное только объемом прилагаемой формулы изобретения.

Реферат

Многокамерная транспортная холодильная система содержит компрессор, имеющий всасывающее отверстие, выхлопное отверстие и промежуточное впускное отверстие; отводящий тепло теплообменник. Через теплообменник экономайзера проходят первый путь потока хладагента и второй путь потока хладагента. Также система содержит первое расширительное устройство испарителя; первый испаритель, имеющий впускное отверстие, соединенное с первым расширительным устройством испарителя, и выпускное отверстие, соединенное с впускным путем компрессора, второе расширительное устройство испарителя; второй испаритель, имеющий впускное отверстие, соединенное со вторым расширительным устройством испарителя, второй испаритель предназначен для охлаждения второй камеры контейнера; и расширительное устройство экономайзера, соединенное с первым путем потока хладагента. Первый испаритель предназначен для охлаждения первой камеры контейнера. Расширительное устройство экономайзера направляет хладагент от первого пути потока хладагента ко второму пути потока хладагента, а второй путь потока хладагента соединен с промежуточным впускным отверстием. Техническим результатом является возможность соблюдения различных требований к работе холодильной системы с обеспечением эффективности холодильного цикла без нарушения мощности от быстрого возрастания давления всасывания на компрессоре. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула