Kühlverfahren. Die Erfindung betrifft ein Kühlverfahren rnitte-Ist Verdampfung, Verdichtung und Kon densation, sowie eine Maschine zur Ausübung des Verfahrens. Gemäss dem Verfahren wird als Verdichter ein mit gleichbleibender Dreh zahl betriebener Sühleuder'verdichter verwen det., und die Kälteleistung durüll Änderung des Durchlaufes einesder Wärmeträger geregelt.
Die beigefügten Zeichnungen erläutern zwei verschiedene Ausführungsheispiele der Erfindung.
Fig. <B>1</B> ist ein senkreelifer Schnitt durch eine. Kühlmasehine vertikaler Bauart gemäss der Erfindung; Fig. 2,<B>3</B> und 4 sind Querschnitte" nach den Linien 2*-2, 3'-3' und 4"-4" der Fig--1. 1;
Fig. <B>5</B> ist eine Teildarstellung aus Fig. <B>1</B> in grösserem Massstab-, Fig. <B>6</B> ist ein Querschnitt naeh Linie 6'-6' der Fig. 4; Fig. <B>7</B> ist eine Teilansicht der Kopfstücke (lus Kc>ndens,ators; Fig. <B>8</B> ist ein senkreiellter Schnitt durch eine Kühlmaschine gemäss der Erfindung in horizontaler Anordnung; Fig. <B>9</B> ist ein Teil einer Seibenausicht davon;
Die Fig. <B>10, 11</B> -und 12 sind. Querschnitte nach den Linien 10'-10', Il'-Il' und 12'-12' der Fig. <B>8;</B> Fig. <B>13</B> zeigt einen Sprühkopf des Ver dampfers in grösserem Massstab; Fil-. 14 ist ein Schnitt nach Linie 14'*-14'* der Fig. 12 in grösserem Massstab; Fig. <B>15</B> ist ein senkreahier Schnitt durch die Stopfbüchse,der horizontalen Maschine in grösserem Massstab;
Fig. <B>16</B> und<B>17</B> sind Teildarstellungen aus diesem Schnitt bei geschlossenem und offenem Stopfbü#chsenventil; Fig. <B>18</B> ist ein Querschnitt nach Linie 18"-18'* der Fig. <B>15;</B> Fig. <B>19</B> ist ein Schnitt nath Linie 19'-19' !der Fig. 21;
Fig. 20 ist ein sen-krechter Schnitt nach Linie 20'--20'* der-Fig. <B>15;</B> Fig. 21 ebenso ein Schnitt nach Linie 21'-92l' der Fig. <B>15;
</B> Fig. 22 ist ein senkrechter Schnitt durch den untern Teil der Stopfbücllse für einen Vertikalkompres,gor. Bei der Vertikalmaschine gemäss den Fig. <B>1</B> big <B>7,</B> bezeithnet <B>A</B> den Verdampfer, B den Kondensator und<B>C</B> den rotierenden Kompres sor, der das als Wärmeträger dienende ver dampfte Kältemittel aus dem Verdampfer an saugt und es unter höherem Druck in den Kondensator befördert.
Diese Teile befinden sich in einemaufrechtstehenden zylindrisehen Gehä,use <B>D,</B> vorzugsweise, wie gezeichnet, in der Anordnung"dass der Kompressor sich über dem Verdampfer befindet und um eine ver tikale Achse umläuft, und der Kondensator in Gestalt eines Ringes den Kompressor um gibt.
Der Verdampfer<B>A</B> ist folgendermassen aufgebaut- 1 ist ein oberer, 2 ein unterer Sammelraum für die zu kühlende Flüssigkeit (Wasser, Salzlösung oder dergleichen). Beide Sammel räume sin#d,durch eine grosse Anzahl von senk rechten Röhren<B>3</B> miteinander verbun:
,len. Die zu kühlende Flüssigkeit (oder Luft oder der gleichen) fritt,durch ein Rohr 4 in den untern <B>,</B> Sa mmelraum ein, fliesst aufwärts durch die Röhren<B>3</B> auf der einen Seite einer Trennwand <B>5</B> im untern Summelraum, durelifliesst dan i den obern Sam-melraum <B>1</B> und fliesst durch die übrigen Röhren<B>3</B> wieder heraus,
nach dem Rohr<B>6.</B> Unmittelbar unter dem obern "ammelraum <B>1</B> befindet sieh ein Hohlraum<B>7,</B> der von den Röhren<B>3</B> durchsetzt wird. -%Ton dieser Kammer<B>7</B> erstrechen sieh Röhren<B>8</B> na,e-'h unten, wobei je-de Röhre<B>8</B> eine der Röll- ren <B>3</B> umgibt.und am untern Ende offen ist. Diese Röhren<B>8</B> verjüngen siüll zweckmässig <B>im,</B> el allmählich nacb. oben.
Ein Sammelraum<B>E</B> für die, Kä.Iteflüssigkeit befindet sich im Gehäuse <B>D</B> unterhalb des Verdampfers. Die Kälte flüssigkeit wird aus diesem Sammelraum mit einer Pumpe F durch ein Rohr<B>9</B> nach dem Sammelraum S <B>7</B> gefördert und fliesst aus die- sein Sammelraum<B>7</B> in dünnen Schichten all den innern Röhren<B>3</B> innerhalb eler li-,egeligen Röhren<B>8</B> herab.
Alle aus den untern, offenen Enden der Röhre<B>8</B> austretende Flüssigkeit fliesst über den Rand des untern Sümmelbe- hälters 2 des Verdampfers herab, welcher Rand sie-li in einem gewissen Abstand von der Wand,desGehäuses <B>D</B> befin#det, und gelangt da,durch, soweit sie nicht verdampft ist, in den Sammelraum<B>E</B> zurück. Der Verdampfer ist im Gehäuse B mittelst Almen<B>10</B> befestigt, ,die sich. von -der senkrechten Gehäusewand nach innen erstrecken.
Als Kompressor ist ein Mehrstufen-Zen- trifugalkompressor benützt mit einer Mehr zahl von Rotoren<B>11, 12, 13</B> und 14, deren Zahl entsprechend dem gewünschten Druck unterschied zu wählen ist. Diese Rotoren -sind auf einer senkrechten Welle<B>15</B> befestigt, die. sich (durch, die Mitte der Maschine erstreckt.
Jetder Roto#r bewegt sich in einer Kammer<B>16.</B> Diese Kammern bilden Teile des Kompressor- fre,li#Lusüs <B>17,</B> das glei-chaelisig mit dem Ge- tn h5,use <B>D</B> in ihm an dem Ring<B>18</B> in fester aber lösb#arer Weise mittelst Schraubenbolzen 18a befestigt ist. Der Kompressor kann durch dii mittlere Offnunr, im Deckel des Gehäuses<B>D</B> eingeführt und aus ihr entfernt werden.
Der Kompressor arbeitet in der üblichen Weise, wobei der in der Mitte des ersten Ro tors<B>11</B> eintretende Dampf durch de,-sen Ka- iläle am Umfang in die Kammer<B>16</B> dieses Rotors austritt, dann in ähnlicher Weise durch die näehstfolgenden Rotoren und Kam- m,
ern strömt und endlich aus der letzten Kam mer<B>16</B> durch Auslassöffnungen <B>19</B> im Kom- pressorgehäuse <B>17</B> inden e '.ebenden ring- förmigen Kondensator B s ausströmt. u m(' Die Kompressorwelle <B>15</B> ist oben und un- t-en am Kompressor in Lagern 20 bezw. 21
gelagert und erstreckt sieh nach unten durch den Verdampfer hindurch bis zu einem Stütz- Iager 22 auf der Bodenplatte des Maschinen- "ehäuses <B>D.</B> Die beiden Lager 20 und<B>21</B> sind t' in den Armkreuzen<B>23</B> bezw. 23a am obern und untern Ende:
des Kompressorgehäuses be festigt, wobei flas Armkreuz 23a so ausgebil det ist, dass es mit flem Kompressorgehäuse zusammen < -ins Odem Gehäuse<B>D</B> herausgenom men werden kann.
Zwischen der zweiten und dritten und zwischen der dritten und vierten Stufe des Kompressors sind Kühlsehlangen 24 bezw. 25 angeordnet, um die Temperaturzunahme des Dampfes im Kompressor infolge der Kom pression zu verringern. Diese Kühlschlangen #-;ind an Zuleitungen<B>26</B> bezw. Ableitungen<B>297</B> für Wasser oder irgend ein anderes Kühl mittel angeschlossen.
Züm Antrieb des Kompressors dient ein Elektromotor<B>G,</B> der sieh über dem Gehäuse <B>D</B> befindet und dessen Welle mit dem obern Ende der Kompressorwelle <B>15</B> gekuppelt ist-.
Die Pumpe F für das Kältemittel ist in wagrechter Lage in dem Sammelraum<B>E</B> an geordnet und unmittelbar auf das untere, Ende der Kompressorwille <B>15</B> aufgesetzt.
Der Kondensator B ist aus ringförmig ge- wun-denen Röhren aufgebaut, welche das Koinpressorgehäuse innerhalb des Gehäuses <B>D</B> umgeben und mit ihren Enden in Kopf stücke,<B>28</B> bezw. <B>9-9</B> (Fig. <B>3)</B> münden, an wel che das Zuleitungsrohr<B>30</B> und das Ablei tungsrohr<B>31</B> für Kühlwasser oder ein anderes als Wärmeträger:dienendes Kühlmittel ange schlossen sind.
Wenn die Maschine arbeitet, so wird das flüssige Kältemittel ausdem Sammelrauin F, mittelst der Pumpe<B>F</B> durch das<B>-</B>Rohr<B>9</B> in den Sammelraum<B>7</B> des Verdampfers geför dert und fliesst zwischen den innern und den äussern Röhren<B>3</B> bezw. <B>8</B> des Verdampfers lierah, wobei es infolge Wärmeaufnahme aus <B>Z,</B> der zu kühlenden Flüssigkeit im Innern der Röhren<B>3</B> verdampft wird.
Der nicht ver dampfte Rest des Kälfemittels fliesst in den Sammelraum Ezurück, während der aus den untern Enden der Röhren<B>8</B> ausströmende Dampf aus dem untern Teildes Gehäuses<B>D</B> dureh den Kompressor unter Drucksteigerung inden Kondensator B befördert wird.
Bei Be rührung mit den Kühlröhren wird der Kälte- mittelflampf kondensiert und das Kon-densat sammelt sich am Boden des Kondensators und fliesst, infolge seines Eigengewielites und des Druckuntersehied,es durch ein von einem Schwimmer betätigtes Ventil<B>33,</B> dessen<B>be-</B> kannte WirkungsweisQ einen Flüssigkeitsab- schluss ergibt, in den Sammelraum<B>E</B> zurück.
Die Erweiterung der Röhren<B>8</B> des Ver- diampfers nach unten verringert den Gegen- druck auf die Flüssigkeit und erlaubt freiere Dampfentwicklung. Bei den Kältemitteln von niedrigem D#ampfdruck, welche zweckmässig in dieser Maschine benützt werden, ist es wichtig, dass der Druck an den Verdampfungs- flächen im wesentlichen derselbe ist wie der D,a-inpfdrue,1-" welcher der Flüssigkeitstempe ratur äntspricht"d. h.
auf den Verdampf-ungs- oberflächen sollte kein zusätzlicher Druck lasten, wie bei unterhalb einer Fliissigkeits- säule befindlichen Verdampfungsröhren oder Verdampfungsfläe.hen. Diese Bedingung ist bei Benützung der nach unten sich erweitern den Röhren<B>8</B> erfüllt.
Mit H ist die Stopfbü#ehse bezeichnet, v#cIche das Entweichen von Dampf aus dem Kompressorgehäuse und -,-ühädliehen Druck ausgleich zwischen Innenraum und Umge bung des Kompreesorgehäuses oder aur,11 das Eindringen von Luft in das Kompressorge- häuse der Kompressorwelle <B>15</B> entlang ver hüten soll. Die Ausbildung und Wirkungs weise dieser Stopfbüchse ist später be schrieben.
Durch eine äussere XTinmiantelung I ist eine Kammer gebildet, diedenobern Teil des Gebäuses <B>D</B> umgibt und sich nach etwas über ihn hinaus erstreckt. Der so geschaffene Hohl raum ist bis über das Gehäuse<B>D</B> hinaus mit einer Abs,'chlussflüssigkeit gefüllt, um das Entweichen von Dampf und des Eindringen von Luft in die Maschine durch die Verbin dungsstellen der einzelnen Teile zu verhüten.
Die Temperatur Üer im Verdampfer<B>A</B> zu hühlenden Flüssigkeit kann in sehr einfacher und wirksamer Weise mit Hilfe eines dem #hysikalis,chen Zustand des Kältemittels im Kondensator, nämlich der Temperatur, dem Druck oder dem Druck und der Temperatur dieses Kältemittels -unmittelbar oder mittel bar unterworfenen Messgerätes, z. B. eines Thermostaten, praktisell konstant gehalten werden, der den Zulauf der Kühlflüssigkeit zum Kondensator regelt.
Zu diesem Zweck ist bei der gezeichiieten Konstruktion ein Dampfdruck-Thermostat 34 im Kondensator angeordnet unff mit einem Regelungsventil <B>35</B> in dem -#Vasser-Ausfliissrolir <B>Öl</B> des Konden- siltors verbunden.
Wird der Wasserzufluss zum Kond-ensator abgesperrt oder vermindert, s#) steigerUdies den End-druch ein wenig untl dementespreehend erhöht sich. die Verdamp- finigstemperatur im Verdampfer.
<B>Da.</B> nämlich,der Unterschied zwischen dem im VL-rd,am#pfer und dem im Kondensator herrschenden absoluten Druck über einen ,--eit.en Bereich aufrecht erhalten wird mittelst (-iiies Se-Illeu,derverdichters von gleichbleiben der Drehzahl und somit auch von konstaaitem Unterse,hied zwisehen Anfangs- und End- druck, so.
wird aue-h ein im wesentliü.hen kon- #4anter bestimmter End-druch- und eine kon- . 4, ante Entliemperatur im Verdampfer oder Kühler aufrecht erhülten. Dadureli ist ein Gefrieren im Verdampfer verhütet, für den Fall,
dass eine abnormal geringe Menge züi el liühl(-inder Fliissigkeit im System umläuft. Eine andere, sehr einfache Regelungsme thode, beruht auf der Regelung des Zuflusses der Kälteflüssigkeit <B>zum</B> Verdampfer, die in ähnlicher Weise mittelst eines Thermostaten <B>36</B> in-Abhängigkeit von der Temperatur der züi kühlenden Flüssigkeit bewirkt werden kann.
wobei der Thermostat, in Wirkunosver- bindung steht mit dem thermost-!a.I.i.süh zu re- Inden Ventil<B>37</B> des Steigrolires <B>9</B> für das Kalfemittel. Dieses' Ventil kann von seiner Feder ueschlossen werden, wenn die Tempe- iatur der zu kühlenden Flüssigkeit unter die erwünschte, vorbestimmte Temperatur sinkt, für welchüder Thermostat eingestellt ist,
und Jas Ventil wird zur Freigabe des Durchtrittes der Kälteflüssigkeit zum Verdampfer geöff net durch den Dampf im Thermostaten, wenn die Temperatur der zu kühlenden Flüssigkeit iiber eine vorbestimmte Grenze steigt.
Die Regelung verändert die Belastung des Ver- diehters und seiner Anfriebsmaechine ent sprechend der Grösse der zugelassenen Ver- clampfung und der Grösse der im Verdampfer zustande kommen-den Kühlwirkung, was we- ,entlich ist mit Rücksicht auf die Verhütung einer Überkühlung von Flüssigkeiten, die sieh ähnlich wie Wasser verhalten, sodass die Ge fahr eines Einfrierens vermieden ist.
Vom Standpunkt der ineeljanis-chen Alisführung e ,ins h- at sie den Vorteil eines älisserst einfa- chen Regelung#zinitIels in Gestalt eines ther- mostatischen Ventils,
das gegen geringe Drücke wirkt und einen besonders dichten A-Iisthluss nicht erfordert.
Ein wesentlielics Merkmal bei dieser Art, das Kä.Itenii.ii-cl zür Oberfl-l*ieIieiikühlunr 7u verwenden, lie-t darin, dass es eine sehr ein fache<B>Sache</B> ist, flie thermostatiselle selbst tätige Regelung ein7uführen, welche die Züi- fuhr de-, Kallemittels zu flen 1,
#-iililflä!P--hen ab sperrt und sodie Grösse der Kühlwirkung<B>be-</B> grenzt, (lass jede -Llwünschte Temperatur im Verdampfer erhalten werden kann, w-obei der Verdiellter in der Weise mitwirkt dass er die Kälteleistun:
-1- v und Aden U, nergiebedarf in der orher er15,uterten Weise verändert. Sie bietet auch noch ilen Vorteil, dass beim Abschalten des Verdichters jede weitere<B>X</B> ühl- wirkung aufhört"<B>da</B> keine erhebliche Menge von Kälteflüssigkeit. vorhanden ist, um weiter zu verdampfen.
Ein weiterer Vorzug liegt in dem kleinen Ge-,untvolumen der benötigten Kältemittelmenge.
Regelungseinrielitungen der beschriebenen Art sind nur bei Kältemaschinen mit nielit auf Kolbenwirkung- beruhen-flen Kompresso ren, (l. h. mit Kreiselverdiehtern anwendbar, die im wesentlichen gleichbleibende Druck differenz liefern.
Der E, nergiebedarf am An- friebs-Elektromotor vermindert sieh selbstfä- tig mit der verlar.,gden Kälteleistung, ohne dass irgend eine Gesehwindigkeitsregelung nötig wäre, wie man sie bei Kolben-Kompres- soren oder Vakuumpumpen benötigt-.
Wenn au,eh vorteilhaft die beiden besehrie- benen thermastatisehen R.egelun,-.geinrielit-iin- ,gen benützt werden unfl bei der Regelung des Systems zusammenwirken, so hann do-e-h aueh jüde der beiden Regelungen für siüli, ohne die andere angewendet werden und gibt befrie- ,digende Ergebnisse.
Bei der horizontalen Maschine gemäss Fig. <B>8</B> bis 21 bezeichnet, A' den Verdampfer, Y den Kondensator und <B>C</B> den Kreiselverdivli- ter. Bei dieser horizontalen Maschine ist der lZondensator in wagreehter Lage im untern <B>CD</B> Teil der Maschine angeordnet und dient als Sockel für die übrigen Teile der Maschine.
Der Kompressor<B>C</B> ist ebenfalls wagrecht an geordnet,<B>d.</B> h. er besitzt eine waggrechteWülle und sein Gehäuse ist auf dem Kondensator B' auf, ge 'baut, während der Verdampfer A' oben & uf dem Kümpressorgehäuse sitzt.
Der Verdichter ist ähnlich gebaut und arbeitet in ähnlicher Weise wie oben besehrie- ben. <B><I>G'</I></B> ist der Antriebsmotor für den Kom pressor. Dieser Motor ist auf das Konden- satorgehä,use gesetzt -und seine Welle ist mit dem innern Ende der Kompressorwelle 15a gekuppelt. Diese Welle ist an beiden Enden in Lagern<B>38</B> und 38a beiderseits am Kom- pressorgehäuse gelagert,.
Das Lager<B>38</B> ist in einem Gehäuse<B>39</B> eingeschlossen, das durch eine o-eib#rhtete Verbindung mit der benach barten Seite,des Kompressorgehäuses verbun den ist. Unächtheit an der entgegengesetzten Seite des Kompressorgehäuses, wo !die Welle zwecks Kup-plung mit dein Antriebsmotor aus dem Komprefflorgehäuse herausgeführt ist, wird durch eine Stopfbüe-lise H' der später be- ,#übriübenen Konstruktion verhindert.
Bei der wagrecht angeordneten Maschine besteht der Verdampfer<B>A'</B> aus zwei zueinan der gegenüberstehenden Kopfstücken 40 und 41, die durüh wagreehte Röhren 42 in einem die beiden Kopfstücke 40 und 41 verbinden- eten Gehäuse 43 miteinander in Verbindung stehen. Die zu kühlende Flüssigkeit wird in das Kopfstück, 40 durch einen Einlassstutzen 44 eingeführt tind fliesst durch die diesseits der Querwand 45 im Kopfstüelc 40 angeord- iieten Röhren 42.
Sie durchsträmt dann das Kopfstück 41 und kehrt ;durch die übrigen Röhren 7nriiel-, zum Kopfstück 40, ins wel- chein sie durch einen Auslassstiatzen 46 aus tritt.
In diesem Verdampfer wird im Ober teil des VeiAampfergehäuses, oberhalb der Ilühren 42, das flüssige Kältemittel ausce- sprüht, so dass es als dünner Überzug über z# die Oberfläche der Röhren herabfliesst.
Das verdampfte Kältemittel wird aus dem Ver- da.iapfergehäuse von dem Kreiselverdichter durch einen Stutzen 47 entnommen, welcher das Verdampfergehäuse mit dem Verdichter- gehäuse verbin#det. Zur Abstlieidung des flüs sigen Kältemittels aus dem verdampften Hälte-mittel (damit ersteres nicht aus dem Verdampfer mitgerissen wird)
dient eine Ab- lenkwand 47a im Verdainpfergehäuse zwi- sehenden Röhren und dem Saugstutzen. Der verdichtete Kältemitteldampf wird vom Kom pressor durch den Kanal 48 in den Konden sator B' gefördert.
<B>.</B> Mit F' ist die Umlaufpumpe für das flüs sige Kältemittel bezeichnet. Diese Pumpe ist im Kompressorgeliäuse angeordnet und ihr umlaufender Teil ist unmittelbar auf der Welle 15a des Koinpressors befestigt. Das Saugrohr<B>50</B> dieser Pumpe mündet in eine ver tiefte iStelle <B>51</B> des Verdampfer-Gehäuse- bodens und das Druckrohr 52 der Pumpe er streckt sich na.ch oben in',das Verdampferge- h#Luse und ist an einem Verteiler mit Röhren <B>,</B> 53 <B>,</B> anges-chlossen,
die sich in wagrechter hich- tung im obern Teil des Verdampfergehäuses erstrecken und mit einer grossen Anzahl von Sprühdüsen 54 versehen sind, um das flüssige Kältemittel gleichmässig über die Röhren des Verdiampfers zu verteilen.
Aus einem Sammelraum<B>56</B> im Boden des Kondensatorgehäuses führt ein & ,tugrohr <B>55</B> in den Saugrauin der Pumpe F, so dass die Pumpe,aueli. das im Kolideiis,-,ii-orgeliälise sich ansammelnde flüssige Kühlmittel in die Sprühvorrichtung des Verdanipfers befördert.
Zwecktmässig ist dieses Rohr<B>55</B> mit einer<B>' Ab-</B> zweigung<B>57</B> versehen, welche-sichznach oben in das Verdampfergehäuse erstreckt, um jeden Übersehass an Kählflüssigkeit in den Ver- danipfer zu entleeren.
<I>K</I> ist eine kleine -\7,al-,u-utmpumpe, die mit dem Kondensator ff in Verbindung gesetzt ist. um beim Anlassen der Maschine die Luft aus dem System abzusaugen. Diese Pumpe ist auf dem Kondensatorgehäuse selbst ange bracht und wird voneinein kleinen Antriebs- inotor I, anuetrieben.
Die Temperatur der zu kühlenden Flüssig- Imit; wird mit fliermostatischen Einrichtungen ähnlich denen, die fürdie senkrecht angeord nete Maschine beschrieben sind, geregelt. Eine thermostatische Regelungseinriehtung für die Endtemperatur im Kondensator mittelst eines Ventils<B>61</B> im Kühlwasserrohr ist mit<B>60</B> be zeichnet.
An Stelle der Endteinperatur im Kondensator selbst könnte auch die hier im wesentlichen proportionale Temperatur des aus,dem Kondensator ausfliessenden Kühlwas sers mittelst Thermostaten im Kühlwasseraus- flug gemessen und in Abhängigkeit hiervon der Durchfluss des Kühlwassers oder des Kältemittels durch den Kondensator und cL- durch die Kälteleistung geregelt werden.<B>62</B> bezeichnet eine thermostatische Konirollein- rIehtung für die Temperatur der zu
hühlendon Flüssigkeit mit einem thermostatischen Ventil <B>63,</B> das den Zufluss des Kältemittels <B>zum</B> Ver- dampfer regelt. Auch hierbei ist eine Umkeh rung mögHüh. Als Konfrolleinriehtung könnte an Stelle des, Thermostaten<B>62</B> eine Vorrich. fung zum Messen des physikalischen Zustaii- des des Kältemittels in dein vom Kältemittel erfüllten Raum des Verdampfers (z.
B. ein Wärmemesser oder ein Druckmesser) ange wendet werden.
Die besehriebeneii Kühlmasehinen eignen .,ich da.zu, im Verda-inpfer mit Unterdruck zu arbeiten,<B>d. b.</B> mit. einem DampftIrliek, <B>der</B> ständig unterhalb des Atmospliäreiidrii-el(es bleibt.
Die kleineren 'Maschinen, welche vor teilhaft Tetra,ehlorkohlenstoff benützen, bei spielsweise die oben bcseliriebene Masehine senkrechter Anordnuna, werden 7weel#niässi-#" mit Unterdruck sowohl im Verdampfer, als auch im Kondensator betrieben-, die grösseren Maschinen jedoch, in denen zweckmässiger Äthylehlorid verwendet wird, werden vorteil haft mit Unterdruck im Verflampfer, jedoch mit einem kleinen Überdruch im Kondensator betrieben.
Bei Maschinen Jer letzteren Art können Verdampfer mit untergetauchten Röh ren oder Kühlflä#chen benüt7i werflen. Zur Erzielung des gewünschten Erfolges ist die Auswahl eincs geeignüfen verdampf- baren Kältemittels nötig.
Zu diesem Zweck wendet man vorteilhaft ein Kältemittel an, das im Verdampfer bei Temperaturen von etwa.<B>0</B> bis<B>10'</B> einen niedri(reren Druch als zn Atmosphärendrneh hat und das ausserdem hohe spezifische Dampfdiehte besitzt, damit die Nerdichtung durch Zentrifugalwirkuntgl leicht erreielit werden kann, da die durch einen Zentrifugalkompressor hervorgerufene zn Verdichtung der Dampfdiehte direkt propor tional ist.
Kühlmittel, welehe der Forderung <B>Z,</B> hoher Dampffliehte und mässigen Dampf druckes geni igen, sind Äthylühlorid, Tetra,- ehlorkohlenstoff und sehweflige Säure, wo von sieh die beiden erstgenannten am besten eignen, da beide indifferent sinrl und Metalle nieht #angreifen.
Der kleinste Zentrifugralkompressor, der bei den genannten Drücken noch befriedigend arbeitet, würde bei ungefähr 400 Emdrehun- gen in der Minute, entsprechend der Ge schwindigkeit von Induktionsmotoren, min destens<B>27</B> bis 43 m\ in der Minute leisten, am Einlass gemessen. Mit Äthyl-chlorid gäbe dies eine Leistung von etwa,<B>75</B> bis<B>100</B> t Eis in 24 Stunden.
Der verhältnismässig billige und leicht züi beschaffende Tetrachlorkohlerstoff, der be- kanntlieli wüder explosibel noch brennbar ist und sieh bei Atmosphärendruck ähnlich wie Wasser behandeln lässt und vollkommen harm <B>los</B> ist, eignet sieh als Kühlmittel besonders auf Schiffen, in öffentliehen Gebäuden usw., zumal er bei Unterdruck verwendet wird, also aus dem System nicht entweichen kann.
Mit Tetrachlorkohlenstoff lassen sieh noch Kühl anlagen bis züi <B>10</B> t Leistungsfähigkeit in 24 Stunden befriedigend betreiben.
Wo indessen #,rössere Leistungen verlangt werden, wird bisser Äthylehlorid verwendet. Indiesem Falle arbeitet das System mit einem Unterdruck auf der Saugseite und einem ge ringen Über-druch im Kondensator.
Des weiteren muss bei Niederdruck-Kühl- mitteln im Vergleich zu der gebräuchlichen Verwendung von Hochdruck-Kühlmitteln fol- e' ,(rendes bei-behtet werden:
Bei Hochdruck- Kühlmitteln beeinflusst die Höhe der Flüssig keitssLile über:den -\"er-d-#impfun,(),sflächeii (leii Siedepunkt mir in ganz untergeordneler Weise, währenil bei Verwendung eines Nio- derdruck-Kühlmittels es von -rosser Wichti- l# t# keit ist,
dass die Verdampfungsflächen nk- mals unter irgend einer Flüssigkeitssäule un tergetaucht sind, die den Siede unkt wesent- 2# P li,ch verändern könnte.
Bei Ammoniak zum Beispiel bringt eine Temperaturdifferenz von <B>50'</B> eine Druckdifferenz von etwa<B>72</B> bis <B>77,5</B> kg hervor, oder -von etwa.<B>1</B> kg, pro<B>0,7 \,</B> w ährend bei Äthylchlorid dieselbe Tempera- lurdifferenz eine Druckdifferenz von unge fähr<B>11</B> ko, oder von<B>1 kg</B> pro 4,5<B>'</B> hervor- z# ruft und bei Tetrai ehlorkohlenstoff dieselbe Temperaturdifferenz eine Druckdifrerenz von nur etwa,<B>1,
6 kg</B> oder von etwa.<B>1 kg</B> pro.<B>30</B> hervorruft.
Infolgedessen -wird bei Anwendung eines <B>C</B> Niederdruck-Kühlmittels, wie z. B. Tetra- chlorkohlenstoff, zwe..c.Izmässi.g ein Verdampfer <B>-</B> e<B>il</B> am,- wendet, bei welchem das Kühlmittel einem,dünnen Schleier über die Verdampfer- röhren bezw. Verdampferflächen fliesst,
wobei diese niemals unter dem Druck einer Flüssig keitssäule stehen und nur eine OberflIchen- VrIrdampf-Ling bei sehr gross#,r Verdampfungs- oberfläche stattfindet.
Die Stopfbüebse <B>11'</B> für den Kreiselver dichter wird zweclrni.issi,- entsprecliend don Fig. <B>15</B> bis 2.1 ausgebildet Das Gehiause der Stopfbüchse, welches die Kompressorwelle 15a umgibt, besteht aus zwei Teilen<B>70</B> und '(I,
von denen sieh jeder um einen Teil der Welle erstreckt und aus einer Stirnplatte<B>72</B> mit einer mittleren"die Welle durchlassenden Üffnung. Diese Gehäuseteile sind mittelst Ge- wintlebolzen oder sonstwie dicht miteinanJür verbunden, und das Gehäuse ist mittelst Bol zen 74 starr mit der Druckseitedes Kompres- sorgehäuses verbunden.
Die Fugen zwischen den Stopfbüchsenteilen, sowie zwischen der S'topfbüchse und dem KompressorgehäLise sind gasdicht abgeschlossen, zweckmässig- mit- lelkst Weichmetallpa,ekungen <B>75,</B> ergänzt -durch einen Flüssigkeitsabsühluss. <B>76</B> bezeich net einen Ringhanal für die Abschlussflüssig- ]zeit an der Vorbindungsstelle zwischen der Stopfbüchse und demKom-pressorgehäuse,
und 76a bezeichnet, einen ähnlichen Abschlusskanal an der Verbindungsstelle zwischen der Stirn- wand<B>72</B> und deli beiden Teilen<B>70</B> und <B>71</B> des Stopfbü,chsengehäuses. Diese Kanäle sinil mit einander durch. Absehlusskanäle <B>76b</B> an Stoss stellen der Teile<B>70</B> und<B>71</B> der Stopfbüchse verbunden.
Die A.bschlussflüssigkeit wird den Kanälen von Vorratskammern<B>77</B> und 77a in, Sto--pfbüühsengehii-use durch Verbindungs- kanäle <B>77b</B> und 77e- zugeführt.
Das Stopfbüchsengehäuse ist ferner mit einer Unterdruel & ammer <B>78</B> ausgestattet, die die Kompressorwellü nahe dem Kompressor- gehäuse umgibt;
die, Kammer ist durch ein Rohr 78a mit ider Saugseite des Kompressors oder mit einer der Zwiselienstufen des Kom- pressors verbunden, so dass inder Kammer<B>78</B> ein Unterdruck aufrecht erhalten wird, tim Kondensation des Kühlmitteldampfes in der Stopfbüchse zwischen dem Förderraum des Kompressors und dem Flüssigokeibsabschluss zu verhindern.
Die Storpfbüchse besitzt eine ringförmig die Kompressorwelle umwebende, Abdich tungskammer<B>79</B> und beiderseits dieser Kam- mer ringförmige Hilfskammer-n <B>80</B> und <B>81.</B> Auf Ader Kompressorwelle sitzt fest und gas dicht ein Sichaufelrad <B>82</B> mit zwei durch die Ringflansp,hen <B>83</B> und 84 und Schaufeln 83a und,84a gebildeten Sehaufelkränzen,
die sipli in die Kammern<B>80</B> und<B>81</B> erstrecken und in, ihnen u#mlaufen. Zwiso-hen diesen Schaufel kränzen ist ein Ringfl-auseh <B>85</B> angeordnet, der indie Abs;ohlusskammer <B>79</B> hineinragt und beiderseits ebenfalls mit Schaufeln<B>86</B> und 86a ausgestattet ist, die in der Abschluss- kammer umlaufen.
Die Kammer<B>80</B> ist mit jer Abschlusskammer <B>79</B> über einen oder mell- rere Kanäle<B>87</B> verbunden, #die sich vom ausser- sten Teil der Kammer<B>80</B> nach einwärts er strecken, und der innere Teil der Abschluss- kümmer <B>79,</B> auf der entgegengesetzten Seite <B>C</B> des Ringflansches<B>85,</B> ist mit der andern Ka,mmer <B>81</B> nahe -deren äusserem Umfang durch, einen oder mehrere Kanäle 81a verbun den.
Ein Kanal<B>87b</B> verbindet die innere Kammer<B>80</B> mit der Unterdruckkammer <B>78.</B> Abschlussflüssigkeit, die Ader äussern Kammer <B>81</B> zugeführt wird, wie später erläutert wer den soll, wird durch die Zentrifugalwirkung, el der Schaufeln in dieser Kammer nach der Ab- sahluss,kammer <B>79</B> getrieben und die Schau feln inder Kammer<B>80</B> erzeugen einen Druick, der verhütet,
dass die Flüsssigkeit aus der Ab- .,elilussl,-ammer <B>79</B> in die Kammer<B>80'</B> ent weicht,.<B>So</B> wird ein Vorrat<B>voll</B> Absehlussflüs-, #keit durch Zentrifugalwirkung aussen am Umfang der Abschlusskammer <B>79</B> aufrecht er halten und in (hesen Flüssigkeitsring taucht der äussere Rand des Flamsehes <B>85,</B> der für "ich einen Flüssigkeitsa.bsehluss herstellt,
zwecks Verhütung des Durehflusses voll Darripf oder Luft Jurch die Durchtrittsöff- nun,)- der StopfbüPhse für #die Welle, sowohl <B>n</B> in,der Richtung aus dem Kompressor heraus, tn als auch in ihn hinein.
Die Schaufeln in den Kanimern <B>80</B> und<B>81</B> zu bei-den Seiten der Ab- schlusskammern <B>79</B> unlerstützen #die Schaufeln iii letzterer Kammer bei der Herstellung eines tn wirksamen Flüssigkeitsabschlusses.
<B>88</B> bezeichnet ein Ventil, das neben dem Sehaufelrad <B>82</B> auf der Kompressorwelle ist, so dass es in und ausser Bwrahrung mit der Stirnfläche, des Schaufel- rafles <B>82</B> kommen kann.
Die einander gegen- i'ilj(-i-stehen#den Stirnflächen des Ventils<B>88</B> mid des Schaufelrades<B>82</B> sind zweelzmässia- .l(-ivliart-ige Keoeistumpfflä.chen, so dass ein dielifer Absehluss erzielt wird, wenn sieh das Ventil auf die Stirnfläche, des Schaufelrades t.
Die Stirnfläche des Schaufel ades <B>82</B> bi.-wirkt, durch Zentrifugalwirkung, -dass die Älisühlussflüssigkeit, die in den Zwischenraum 7#vi,solic#n dein Ventil und dem Stliaufelrad <B>82</B> <B>,c</B> angt,
durch einen Kanal<B>89</B> in die äussere S # ( -haufelkaminer 81 gefördert wird. Zwischen Verifil <B>88</B> und Sehaufelnad <B>82,</B> innen im Ventil, ist eine Ringnut <B>90</B> vorgesehen wel- eher aus einem Behälter durüh ein Rohr<B>91</B> und durch einen Kanal<B>911,
</B> Abschlussflüssig k(-it zugeführt wird. Das Ventil<B>88</B> ist mit (Ir-,ni Stopfbi!#ehsen(peliäiise verbunden und<B>ge-</B> n .0,011 Drehun- aesichert durch Bolzen<B>92,</B> die <B>1</B> 1-1 <B>n</B> in der Stirnplatte des Stopfbüehsen,-eh.Ius('-s sind und sieh durch Au--en eines Riii-,flansches <B>93</B> des Ventils erstrechen. Fe- (h#rn 94,
welche diese Bolzen umgeben und zwischen den Augen und dem Stapfbii7ühseii- Z, gehäuse liegen, sind bestrebt, das Ventil zu öffnen,<B>d.</B> h. es von der Stirnfläche des Schau felrades<B>82</B> abzuheben.<B>95</B> bezeichnet einen ringförmigen Aletallbalgen oder eine dehn- ba.re Hülse,
die flie benachbarten Enden des S.chaufelrades <B>82</B> and des Ventils umsühliesst und einerseits mit dem Stopfbüchsengehäuse und anderseits mit dem Ringflansch<B>93</B> des Ventils dicht verbunden ist.
Diese dehnbare Hülse bildet eine gas- und flüssigheitsdielite Kammer um die, benachbarten Enden des Ven tils<B>88</B> und des Sehaufelrades <B>82</B> zum Ab- sühluss der Flüssigkeit und zur Verhinderung eines Aus-Ileiches des Unterdruckes oder des Eintrittes von Luft.
wilirend sie gleichwohl das Öffnen und Schliessen des Ventils zulässt. Zweckmässig ist in den Hohlräumen der delin- baren Hülse<B>95</B> Faserstoff 95a untergebracht, .so dass in diesem Stoff die Abselilussflüssizr heit, aufgenommen und zurückgehalten wer den kann, #d-amit in weitgehendem Masse, die Flüssigkeit verhindert wird, aus der Hülse auszufliessen, wenn der Kompressor stillge# setzt wird.
Damit das Ventil al),rehoben und offen Cre.halten wird, solange der Kompressor i1111- läuft, und wesehlos#sen wird, wenn der l#-,om- pressor stehen bleibt. ist eine Steuerungsvor richtung nach Art eines Zeiitrifu,(l"airegler.3 vorgesehen.
Diese Vorrichtung besitzt einen Rin<B>g 96,</B> der auf der Konipressorwelle, init- felst Schrauben<B>97</B> oder anderer geeigneter Befes,tigungsmittel befestigt ist, und einen beweglichen Ring<B>98,</B> der sich in achsialer Rtichtung auf der Welle verschieben kann. Der bewegliche Ring ist mit der Welle durch <I>n</I> Feder<B>99</B> und Nut<B>100</B> verbunden. Die zwei Ringe,<B>96</B> und<B>98</B> stehen miteinander durch die, Gelenharme <B>101</B> und<B>102</B> in Verbindung.
Der bewegglielie Ring<B>98</B> greift mittelst Kla.nen <B>1003</B> in eine R.ingnute 104,des Ventils 88., so dass eine Atiswärts- oder Einwäxtsbe- wegun- des Ringes<B>98</B> eine entsprechende Be wegung des Ventils zur Folge hat.
Eine Sehra,nbenfe,der <B>105</B> unioibt den festen und den beweglichen Ring<B>96</B> bezw. <B>98</B> und drüel#t auf Schultern anden Ringen, um den beweg C Zn liehen Ring und das Ventil in Richtung des 'Ventilseklusses zu bewecen. Wenn der Kompressor läuft., so bewegt die Zentrifugal- wirkung der Reglerglieder <B>101</B> und 102 den Ring<B>98</B> und,das mit ihm verbundene Ventil nach aussen entgegen der Wirkung der Schliessfeder<B>105.</B> Die ]deinen Federn 94, wel che die,
Bolzen<B>92</B> umgeben, sind schwächer als die Ventilschlussfeder <B>105</B> und können das Ventil nicht verhindern, durch diese Feder ."eschlossen, zu werden, wenn,der Kompressor zum Stillstand kommt. Dagegen unterstützen die Federn 94 die Öffnungsbewegung des Ventils, wenn der Kompressor angelassen wird, falls das Ventil hängen bleibt. Die ein ander zugekehrten-Endflächen der Regler- ringe <B>96</B> und<B>98</B> können sieh aufeinander legen, umdie Öffnungsbewegung des Ringes <B>98</B> zu begrenzen.
Die Öffnungsbewegung des Ventils<B>88</B> wird dadurch begrenzt, dass seine Au,gen auf einstellbare Muttern<B>106</B> auf den Bolzen<B>92</B> treffen. Wenn der Ring<B>98</B> und das Ventil derart in ihrer äussern bezw. <B>Öff-</B> nungsstellung angehalten sind, so besteht ein Spielraum zwischen den Klauen<B>103</B> und den Seitenflär,hen der Nut 104, in welche die Klauen ein,-reifen, so dass zwischen diesen Teilen keine Reibung stattfindet, wenn das Ventil offen ist und der Kompressor läuft.
Mit<B>107</B> ist der -Vorratsbehälter für die Abschlussflüssigkeit,der Stopfbüchse bezeich net. Dieser Behälter kann irgendwie a.1--isge- führt sein, doch empfiehlt es sich., ihn auf einem senkrechten Rohr anzuordnen, das -auf der Stopfbürhse befestigt ist -und den Behäl ter mit der Vorratskammer<B>77</B> in der Stopf büchse verbindet, so dass letztere durch den Vorratsbehälter und -das Rohr a-efüllt wird.
Der Vorratsbehälter ist zweckmässig mit einem Flüssigkeitsstandglas <B>109</B> und mit einem Schauglas<B>110</B> in dem Zuführungsrohr <B>91</B> versehen, welch letzteres nach der Stirn fläche des Ventils<B>88</B> führt, so dass der Zu- fluss der Sperrflüssigkeit in,der erforderlichen Weise beobachtet und geregelt werden kann, Ein besonderes Zuführungsrohr<B>111</B> mit einem Schauglas und Regulierventil 112 lässt Sperr flüssigkeit nach der Bohrung des Ventils<B>88</B> fliessen, um dieses Ventil zu schmieren.
Diese Röhren sind zweckmässig biegsam oder so ge baut, #da-ss sie die Bewegung des Ventils<B>88</B> nicht hindern. Mit<B>113</B> ist ein Rücklaufkanal bezeichnet, der die erste Kammer<B>81</B> mit einem Rohr 114 verbindet, das sich durch das Tragrohr<B>108</B> nach oben in den Behälter er streckt über den höchsten Flüssigkeitsstand im Behälter.
Der Überschuss an Sperrflüssig keit; über die zur Herstellung des Abschlusses in der Abschlusskammer <B>79</B> benötigte Menge wird durch das Rohr 114 in den Behälter mit- telst des Schaufelkranzes in,der ersten Kam mer<B>81</B> zurückbefördert, während, -wie oben erläutert, ein Überlaufen von Sperrflüssigkeit aus der Kammer<B>79</B> in die Kammer<B>80</B> durch die in letzter Kammer umlaufenden Schau feln möglichst- verhütet wird.
Auf diese Weise wird eine ununterbrochene Zaführung von Sperrflüssigkeit im Überschuss erzielt und zu .dauerndem Umlauf durch die dehnbare Flüs sigkeitskammer gebracht, welche den Ventil sitz umgibt und die damit in Verbindung ste hende Kammer<B>81.</B> Als Sperrflüssigkeit kann jede dazu geeignete Flüssigkeit, wie Glyzerin, Wasser oder<B>01,</B> benützt werden. Wenn der Kompressor stillgesetzt wird, so sperrt das sel-Lliessende Ventil<B>88</B> augenblicklich den Zu tritt von Sperrflüssigkeit ab und verhütet dessen Vergeudun,- oder Eindringen in den Kompressor.
Die Ringnut<B>90</B> am Ventil wird mit der Sperrflüssigkeit; ausgefüllt, wenn das Ventil sich schliesst, und bildet dann einen die Wirkung des Ventils ergänzenden Flüssig- keifsabschluss.
Bei der Stopfbüchse der zuerst besehrie- benenVertikalmaschine ist (vergl. Fig. 22) eine ringförmige Wanne oder<U>Kamm</U><B>115</B> ungewendet,die das untere Ende des Schaufel rades 9)a umgibt und innen einen sich auf wärts um die Kompressorwelle erstreckenden und bis in eine ringförmige Ausdrehung <B>117</B> des Schaufelrades hineinragenden Ring flansch <B>116</B> besitzt.
Wenn der Kompressor stillge8etzt wird, so kann die Sperrflüssigkeit aus den Kammern<B>79, 80</B> und 81,des Schau- felra-des,a,usfliessen und in der Wanne<B>115</B> sieh ansammeln, welche die Flüssigkeit daran hin- flert, in den Kompressor zu elangen. Diese Wanne ist durch ein Rohr<B>118</B> mit der Saug seite einer der Kompressorstufen verbunden und bildet eine Unterdruckkammer, die dem selben Zweck dient, wie die Unterdruckkam mer bei der wagrecht angeordneten Stopf büchse H'.
Die beschriebene Stopfbüchse ergibt bei laufendem Kompressor einen durch Zentrifu- galwirkung erzielten Flüssigkeitsabsehluss ohne wesentliche Reibung und einen mecha nischen Abschluss, wenn der Kompressor zum Stillstand kommt, und gewährleistet auf alle Fälle einen gasdichten Abschluss an der Durehtrittsöffnung für die Kompressorwelle. Diese Stopfbüchse eignet sich für Schleuder- druckkompressoren von hoher Umdrehungs zahl.