Betriebsverfahren für Kälteanlagen und Wärmepumpen. Die l:riin(lung- betrifft ein Betriebsver fahren für Kälteanlagen und Wärmepumpen mit Entspannung auf verschiedene Drü < #ke und einstufiger\ Verdichtun- des Kälte- inediunis, und eine Einriehtran, zum Aus führen des Verfahrens.
Es ist bekannt, bei Anla-eri mit mehr- stu@igcn Kolbenverdiehtern oder bei Anla-en finit mehreren hintereinander angeordneten Verdiehtern die Entspannung in mehreren Stufen vorzunehmen und die hei den Zwi- schenstufen entstehenden Dämpfe den Zwi schenstufen der Verdichteranlage zuzuführen. Bei Anla#-en mit einstufigen
Kolbenverdieli- tern ist bekannt, dureh Verlängerung des Kolbenhubes am äussern Totpunkt über die wirksame Länge und durch Öffnen von Sehlitzen Dämpfe aus einer Zwischenentspan- nun- in den Zylinder einzuführen.
Das Verfahren nach der Erfindung be steht darin, dass bei einer -Entspannung auf einen 7,wischendruek entstehende Dämpfe dann in den Verdiehter eingeführt werden, wenn der Druck in demselben nahezu dein 7.wiseliendiaick entspricht.
Die Einrichtung zum Ausführen des Verfahrens besteht darin., (lass ein einstufi-,er Verdieliter vorgesehen ist, der mit Mitteln ausgerüstet ist, die es ermöglichen, bei einer Entspannung auf einen Zwisehendruek entstehende Dämpfe dann in den Verdieliter einzuführen, wenn der Druck im Verdichter nahezu dem Zwi- sehendruek entspricht. Die Erfindung- ermöglicht eine beliebige Wahl des Zwischendr uclz:es, was sonst nur bei mehrstufigen Verdichtern mit veränder lichem Hubvolumen angewendet werden kann.
Ausserdem ist der Nachteil des über die wirk same Länge verlängerten Kolbenhubes, der eine Verteuerung des Verdiehters mit sich bringt, durch die Eifindung vermieden: Die Zeichnung betrifft Ausführungsbei spiele der erfindungsgemässen Einrichtung. An Hand der Einriehtung ist auch das erfin- (lungsgemäl.,)e Verfahren beispielsweise erläu tert. Es stellt dar: Fig. 1 ein Schema einer Kälte- bzw.
Wärmepumpenanlage mit zweistufiger Ent spannung, Fig. 2 eine Anordnung mit zwei parallel geschalteten Verdampfern, die mit versehie- denen Verdampferdrüeken arbeiten.
Der Drehkolbenverdiehter 3 nach Fig. 1 besitzt ein Gehäuse 4 mit der zylindrischen Bohrung 5, in welcher der Läufer 6 durch die Welle 7 angetrieben, exzentrisch im Sinne des Pfeils ä umläuft. Der zwischen der Zylinder bohrung 5 und dein Läufer 6 gebildete, sichel förmige Arbeitsraum ist durch den Sehfieber 9 in den Saugraum 10 und den Druckraum 11 aufgeteilt. Der Schieber 9 ist. beweglich und wird durch den auf der Welle 7 sitzenden Exzenter 12 und das Gestänge 13 so bewegt, dass die Dichtungsleiste 14 , immer dichtend auf dem Läufer 6 ;leitet.
Die aus dem Verdampfer 15 angesaugten Kältemediumdämpfe gelangen durch Leitung 16 in die Saugkammer 17 und durch die Einlassöffnungen 18 in den Ver dichtersaug- raum 10. Jedesmal, wenn die Gleitleiste 19 des Läufers 6 an den Einlassöffnungen 18 vor übergleitet, wird der Saugraum neu gebildet, während bei der Weiterdrehung des Läufers 6 durch Kleinerwerden des zwischen der Gleitleiste 19 und dem Schieber 9 einge schlossenen Druckraumes 11 die vorher ein gesaugten Dämpfe verdichtet werden.
Wenn der Druck im Druckraum 11 den in der Druckkammer 20 herrschenden Druck über schritten hat, beginnt die Förderung der komprimierten Dämpfe durch die Druck ventile 21 hindurch in die Kammer 20 und von hier über die Leitung 22 zum Verflüs- siger 23.
Die Flüssigkeit gelangt aus dem Verflüs- siger 23 durch die Leitung 24 in das Expan sionsventil 25 und auf einen Zwischendruck entspannt in den Zwischendruckbehälter 26. Dieser ist so ausgebildet, dass die sich bei die ser Entspannung bildenden Dämpfe aus der Flüssigkeit ausscheiden. Die verbleibende Flüssigkeit verlässt den Zwischendruck behälter 26 durch die Leitung 27, wird im Expansionsventil 28 weiter entspannt lind gelangt -unter diesem geringeren Druck zum Verdampfer 15, wo sie durch Wärmeentzug aus der Umgebung verdampft. Diese Dämpfe gelangen über die Leitung 16 wieder in den Verdichter 3 zurück.
Die im Zwischendruckbehälter 26 aus- gesehiedenen Dämpfe gelangen über die Lei tung 29 in den Raum 35 und bei geöffnetem Einlassventil 30 in den Verdichterraum 11. Das Einlassventil 30 wird in dem Moment geöffnet, in welchem der Druck im Ver dich- terraum annähernd dem Zwisehendruck im Raum 35 entspricht. Bei konstant gehaltenem Saugdruck kann das Ventil 30 mindestens in bezug auf den Moment .des öffnens zwang läufig, z.
B. in Abhängigkeit von der Kolben stellung, gesteuert werden. Die Steuerung erfolgt von der Welle 7 aus über die Nocken scheibe 38, die Rolle 37 und den Feder anschlag 31 in dem Sinne, dass die Feder 33 zum Gesehlossenhalten des Ventils 30 beim Gleiten der Rolle 37 auf dem Nockenberg der Scheibe. 38 so stark gespannt ist, dass das Ventil 30 auch beim niedrigsten Druck im Verdichterraum 11 nicht zu öffnen vermag.
Erst, wenn,die Rolle 37 in das Nockental glei tet, wird die Feder 33 so entspannt, dass das Ventil 30 noch beim geringsten Überdruck in dem Raum 35 öffnet, aber von selbst wieder schliesst, wenn Druckausgleich herrscht oder im Verdichterrauin 11 ein überdruck entsteht.
Der L'bergang vom Noekenberg zum Nocken- tal, welcher den Öffnungszeitpunkt des Ventils 30 bestimmt, kann den jeweiligen Verhält nissen entsprechend eingestellt werden, indem die Nockenscheibe auf der Welle 7 relativ zum Rotor 6 verdreht und in der neuen Stel lung, z. B. am Rotor 6, fixiert wird, so dass im Zwischendruckbehälter 26 der gewünsehte Druck aufrecht erhalten werden kann, wobei ein Temperaturfall und eine Art Aufladen im Verdichter stattfindet.
Nach Fig. 2 wird das im Verflüssiger 23 kondensierte Kältemedium durch die Expan sionsventile 25 und 28 auf zwei verschiedene Verdampfer 37 und 15 verteilt, wobei der Verdampfer 37 mit höherem Verdampfer druck arbeitet. Die im Verdampfer 37 unter höherem Druek anfallenden Dämpfe werden durch die Leitung 29 dem Raum 35 und in der bereits geschilderten Weise durch das Ventil 30 dem Verdiehterdruckraum zu geführt.
Das Ventil 30 könnte auch hydraulisch, pneumatisch oder gar elektriseh gesteuert werden. Dabei könnte sowohl das Öffnen als auch das Schliessen des Ventils 30 zwang läufig und verstellbar gesteuert sein.
Der den Saug- und den Druekraum tren nende Schieber könnte anstatt durch Exzenter und Cxestänge geführt z. B. auch nur durch Federn 36 an den Läufer gepresst werden. Die Erfindung kann sowohl bei Kälteanlagen mit nutzbarer Kälteerzeugung im Verdampfer als auch bei Wärmepumpenanlagen mit Wä.rme- iiutzung im Verflüssiger angewendet, werden.
Die Erfindung ist auch anwendbar bei Anlagen mit Expansion des Mediums auf eine beliebige Anzahl verschiedene Drücke. Für jeden Zwischendruck kann am Verdichter- rauin ein gesteuertes Einlassventil angeordnet sein, welches den Zutritt der Dämpfe in den Verdieliterrauni eiinö < ,-lielit, wenn in letzte rem der 1)i-tick anriäliernd der gleiche ist wie der entsprechende Zwischendruck.
1>er Verdichter kann ebenfalls als Viel- zellen-Verdiehter ausgebildet sein.
Wenn der -illisaugdrrick konstant gehalten wird, kann bei einem Drehkolbenverdichter ein in Abhängigkeit von der Kolbenstellung gesteuertes Einlassventil für die auf einen Zwiseliendruck entspannten Dämpfe vorge sehen sein.
Operating procedures for refrigeration systems and heat pumps. The l: riin (lung - concerns an operating procedure for refrigeration systems and heat pumps with expansion to various pressures and single-stage compression of the refrigeration inediunis, and a Einriehtran to carry out the procedure.
It is known in systems with multi-stage piston compressors or in systems finitely several compressors arranged one behind the other to carry out the expansion in several stages and to feed the vapors produced during the intermediate stages to the intermediate stages of the compressor system. For systems with single-stage
Piston distributors are known to introduce vapors from an intermediate expansion zone into the cylinder by lengthening the piston stroke at the outer dead point over the effective length and by opening seat strands.
The method according to the invention consists in the fact that when the pressure is released to a 7, wiping pressure, vapors are then introduced into the condenser when the pressure in the same almost corresponds to the 7th whiseliendiaick.
The device for carrying out the method consists in (leave a single-stage condenser liter, which is equipped with means that enable vapors that arise in the event of an expansion to an intermediate pressure to be introduced into the condenser liter when the pressure in the compressor The invention enables any choice of intermediate pressure: it is what can otherwise only be used in multi-stage compressors with variable displacement.
In addition, the disadvantage of the piston stroke lengthened over the effective length, which increases the cost of the twister, is avoided by the finding: The drawing relates to exemplary embodiments of the device according to the invention. The method according to the invention is also explained, for example, on the basis of the device. It shows: FIG. 1 a diagram of a cold or
Heat pump system with two-stage relaxation, Fig. 2 shows an arrangement with two evaporators connected in parallel, which work with different evaporator pressures.
The Drehkolbenverdiehter 3 according to Fig. 1 has a housing 4 with the cylindrical bore 5, in which the rotor 6, driven by the shaft 7, rotates eccentrically in the direction of the arrow ä. The sickle-shaped working space formed between the cylinder bore 5 and your runner 6 is divided into the suction chamber 10 and the pressure chamber 11 by the visual fever 9. The slide 9 is. movable and is moved by the eccentric 12 sitting on the shaft 7 and the linkage 13 in such a way that the sealing strip 14, always sealingly guides on the rotor 6;
The refrigerant vapors sucked in from the evaporator 15 pass through the line 16 into the suction chamber 17 and through the inlet openings 18 into the compressor suction chamber 10. Every time the slide strip 19 of the rotor 6 slides over the inlet openings 18, the suction chamber is newly formed, while as the rotor 6 continues to rotate, the pressure chamber 11 enclosed between the slide bar 19 and the slide 9 becomes smaller, the previously sucked in vapors are compressed.
When the pressure in the pressure chamber 11 has exceeded the pressure prevailing in the pressure chamber 20, the delivery of the compressed vapors begins through the pressure valves 21 into the chamber 20 and from there via the line 22 to the liquefier 23.
The liquid passes from the condenser 23 through the line 24 into the expansion valve 25 and, at an intermediate pressure, is released into the intermediate pressure container 26. This is designed so that the vapors formed during this expansion are excreted from the liquid. The remaining liquid leaves the intermediate pressure vessel 26 through the line 27, is further relaxed in the expansion valve 28 and reaches the evaporator 15 under this lower pressure, where it evaporates by removing heat from the environment. These vapors return to the compressor 3 via the line 16.
The vapors excreted in the intermediate pressure vessel 26 pass through the line 29 into the space 35 and, when the inlet valve 30 is open, into the compressor chamber 11. The inlet valve 30 is opened at the moment when the pressure in the compressor chamber is approximately equal to the intermediate pressure Room 35 corresponds. With the suction pressure kept constant, the valve 30 can at least with respect to the moment .des opening inevitably, z.
B. depending on the piston position can be controlled. The control takes place from the shaft 7 via the cam disk 38, the roller 37 and the spring stop 31 in the sense that the spring 33 to keep the valve 30 closed when the roller 37 slides on the cam peak of the disk. 38 is so strongly tensioned that the valve 30 is unable to open even at the lowest pressure in the compression chamber 11.
Only when the roller 37 slides into the cam valley is the spring 33 so relaxed that the valve 30 opens at the slightest overpressure in the space 35, but closes again by itself when there is pressure equalization or an overpressure occurs in the compressor room 11 .
The transition from the Noekenberg to the cam valley, which determines the opening time of the valve 30, can be adjusted according to the respective conditions by rotating the cam on the shaft 7 relative to the rotor 6 and in the new position, e.g. B. is fixed on the rotor 6, so that the desired pressure can be maintained in the intermediate pressure vessel 26, a temperature drop and a type of charging takes place in the compressor.
According to Fig. 2, the cooling medium condensed in the condenser 23 is distributed through the expansion valves 25 and 28 to two different evaporators 37 and 15, the evaporator 37 operating at a higher evaporator pressure. The vapors occurring under higher pressure in the evaporator 37 are fed through the line 29 to the space 35 and, in the manner already described, through the valve 30 to the compressor pressure space.
The valve 30 could also be controlled hydraulically, pneumatically or even electrically. Both the opening and the closing of the valve 30 could be controlled continuously and adjustably.
The suction and the pressure chamber tren nende slide could instead be guided by eccentric and Cxestänge z. B. be pressed only by springs 36 on the runner. The invention can be used both in refrigeration systems with usable cold generation in the evaporator and in heat pump systems with heat utilization in the condenser.
The invention is also applicable to systems with expansion of the medium to any number of different pressures. For each intermediate pressure, a controlled inlet valve can be arranged on the compressor room, which controls the entry of the vapors into the compressor room, if the last rem of the 1) tick is the same as the corresponding intermediate pressure.
1> he compressor can also be designed as a multi-cell compressor.
If the -illisaugdrrick is kept constant, an inlet valve controlled as a function of the piston position for the vapors expanded to an intermediate pressure can be provided in a rotary piston compressor.