CH392576A - Process for operating refrigeration machines - Google Patents

Process for operating refrigeration machines

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CH392576A
CH392576A CH497462A CH497462A CH392576A CH 392576 A CH392576 A CH 392576A CH 497462 A CH497462 A CH 497462A CH 497462 A CH497462 A CH 497462A CH 392576 A CH392576 A CH 392576A
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CH
Switzerland
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cooling water
circuit
refrigerant
water
heat exchanger
Prior art date
Application number
CH497462A
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German (de)
Inventor
Jassniker Kurt
Original Assignee
Sulzer Ag
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Publication date
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    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/027Condenser control arrangements
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Description

  

   <Desc/Clms Page number 1> 
 Verfahren zum Betrieb von    Kältemaschinen   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb von Kältemaschinen, bei denen die Verflüssigung und eine eventuelle Unterkühlung des Kältemittels unter Abführung der Wärme an einen Kühlwasserkreislauf erfolgt, der eine    Rückkühleinrichtung   aufweist. 



  Sie bezieht sich weiterhin auf eine Kältemaschine zur Durchführung des Verfahrens. 



  Bei Kältemaschinen, bei denen im Kältemittelkreislauf die    Verflüssigung   des Kältemittels unter Abführung der Verflüssigungswärme an Kühlwasser erfolgt, wird häufig das    erforderliche   Kühlwasser im Kreislauf geführt. Besonders in den Fällen, in denen kein grosser Vorrat an Kühlwasser z. B. in Form von See-, Fluss- oder Grundwasser zur Verfügung steht, ist man darauf angewiesen, dem Kühlwasser in einer    Rückkühleinrichtung   die vom Kältemittelkreislauf    aufgenommene   Wärme wieder zu    entziehen,   worauf es    dann   wiederum zur Wärmeaufnahme aus dem    Kältemittelkreislauf   zur Verfügung steht. 



  Die Rückkühlung geschieht    gewöhnlich   in einer die Kühlwirkung der Aussenluft ausnutzenden Kühleinrichtung, beispielsweise in einem Kühlturm. Die mit einer solchen    Rückkühleinrichtung   zu erreichende niedrigste Temperatur des Kühlwassers liegt etwa 3  höher als die    Feuchttemperatur   der Aussenluft. Damit    liegt   für die in mittleren Breitengraden während des Sommers herrschenden klimatischen Verhältnisse die untere zu erreichende    Rückkühltempe-      ratur   etwa bei 28 bis 32  C. 



  Im Bestreben, den Wirkungsgrad einer Kältemaschine zu verbessern, d. h. den    Kreisprozess   der Kältemaschine möglichst an den als idealen    Ver-      gleichsprozess   geltenden    Carnotschen-Kreisprozess   anzunähern, besteht eine Möglichkeit darin, das im    Käl-      temittelkreislauf   im Kondensator    verflüssigte   Kältemittel zu unterkühlen, bevor es verdampft wird.

   Es ist deshalb bei Kältemaschinen bereits bekannt, das die    Rückkühleinrichtung   verlassende Wasser zunächst einem    Wärmeübertrager   zuzuführen, in welchem das aus dem Kondensator des    Kältemittelkreis-      laufs   kommende verflüssigte    Kältemittel   unterkühlt wird und es erst danach in den Kondensator zu leiten, in welchem es unter weiterer Wärmeaufnahme die    Verflüssigung   des    Kältemittels   herbeiführt. Da die    niedrigste   zu erreichende Temperatur des Kühlwassers bei Kühlung in einem Kühlturm, wie dargelegt, bei 28 bis 32  C liegt, ist auch die niedrigste    Unterkühltemperatur   des    Kältemittels   damit nach unten abgegrenzt. 



  Die Aufgabenstellung der Erfindung besteht    darin,   den    Wirkungsgrad   von    Kältemaschinen      darüber   hinaus zu verbessern. Sie geht dabei von dem Gedanken aus, durch    möglichst   gute Ausnutzung des zur Kühlung zur Verfügung stehenden Wassers das    Kältemittel   vor seiner Entspannung    zu   unterkühlen; denn je tiefer das    Kältemittel      herabgekühlt   werden kann, desto    geringer   ist bei gegebener Kälteleistung die in der    Zeiteinheit   umzuwälzende Kältemittelmenge und damit auch die Antriebsleistung des    Kom-      pressors.   



  Die möglichst weitgehende Unterkühlung des    Kältemittels   mit    Hilfe   des zur Kühlung dienenden Wassers geschieht nach den folgenden    überlegun-      gen:   Dem bei Kältemaschinen bekannten Kühlwasserkreislauf wird in einer bekannten    Rückkühlein-      richtung   die Wärme, die das Kühlwasser beim Kondensieren des Kältemittels aufgenommen hat, wieder entzogen, indem in der    Rückkühleinrichtung   ein Teil des Kühlwassers verdunstet. Die zur Verdunstung erforderliche Wärme wird dem Kühlwasser entzogen, wodurch sich seine Temperatur erniedrigt.

   Da die Verdunstungswärme von Wasser etwa 600    kcal/kg   beträgt, so folgt daraus, dass für etwa 600 kcal, die in der    Rückkühleinrichtung   und    damit   auch im Kondensator des    Kältemittelkreislaufs      abgeführt   werden, 

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 1 kg Wasser verdunstet. Dieses verdunstete Wasser muss dem Kühlwasserkreislauf wieder zugesetzt werden, beispielsweise durch Entnahme aus einer Grundwasserfassung, aus dem    Stadtwassernetz   oder aus einem    ähnlichen   Vorrat.

   Darüber hinaus werden in der    Rückkühleinrichtung,   in der    gewöhnlich   das zu kühlende Wasser und die Kühlluft sich    im   Gegenstrom durchsetzen, durch den Luftstrom feine Wassertröpfchen mitgerissen, wodurch ein weiterer Kühlwasserverlust auftritt, der durch Zusatzwasser ausgeglichen werden muss. Dieser Verlust    kann   bei den    gebräuchlichen   Luftgeschwindigkeiten etwa gleich gross wie der Verlust durch Verdunstung angenommen werden. Um die beiden    genannten   Kühlwasserverluste auszugleichen, müssen somit, bezogen auf die abgeführte Wassermenge Q pro Stunde, an Zusatzwasser    G",      zugesetzt   werden. 



     G"_   = Q/300    (kg/h).   



     Vielfach   wird die Zusatzwassermenge noch weiter erhöht, um eine Anreicherung des zirkulierenden Kühlwassers an Salzen und anderen Stoffen zu vermeiden. 



  Auch wenn das zur Verfügung stehende Zusatzwasser eine tiefere Temperatur als das aus der Rückkühleinrichtung kommende Kühlwasser hatte, die, wie    eingangs   dargelegt, etwa 28-32  C beträgt, so hat man bei bisher bekannten Kältemaschinen das Zusatzwasser gewöhnlich in der    Rückkühleinrichtung   dem Kühlwasserkreislauf zugesetzt. Die Austrittstemperatur des Kühlwassers aus der    Rückkühlein-      richtung   wird dabei nur geringfügig herabgesetzt, da die Zusatzwassermenge verhältnismässig klein zur Wassermenge im    Kühlwasserkreislauf   ist. 



  Das erfindungsgemässe Verfahren besteht demgegenüber darin, dass zum Ausgleich von Verlusten bzw. zur    Erneuerung   des Kühlwassers ein    Kühlzu-      satzwasser   verwendet wird, welches eine tiefere Temperatur als das rückgekühlte Wasser des Kühlwasserkreislaufes aufweist, und dass das Zusatzwasser zunächst einem im    Kältemittelkreislauf   angeordneten Wärmeübertrager    zugeführt   wird und hier zur Unterkühlung des Kältemittels dient und danach erst dem Kühlwasserkreislauf zugesetzt    wird.   



  Damit    wird   erreicht, dass das den Kondensator verlassende Kältemittel durch das Zusatzkühlwasser unterkühlt wird, wodurch der Wirkungsgrad der Anlage verbessert wird. Dabei kann diese Unterkühlung an die bereits bekannte Unterkühlung des Kältemittels durch den Kühlwasserkreislauf anschliessen, wodurch eine weitere Unterkühlung und    damit   eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrades herbeigeführt wird. 



  Das Verfahren kann sowohl bei ein- oder    mehr-      stufigen   Kompressionsmaschinen als auch bei Absorptionskältemaschinen mit    Vorteil   angewendet werden. 



  Die Kältemaschine zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass im Kältemittelkreislauf zwischen    Verflüssiger   und Entspannungsorgan ein auf der einen Seite von Kältemittel und auf der anderen Seite von    Kühlzusatzwasser      beaufschlagter      Wärmeübertrager   angeordnet ist, der auf der Seite des    Kühlzusatzwassers   mit einem Anschluss für das    Kühlzusatzwasser   versehen ist und am Austritt eine Verbindung zum Kühlwasserkreislauf aufweist, so dass das    Kühlzusatzwasser   nach Durchsetzen des Wärmeübertragers in den Kühlwasserkreislauf    gelangt.   



  Dabei kann bei dem im    Kältemittelkreislauf   angeordneten Wärmeübertrager im Anschluss für das    Kühlzusatzwasser   ein    Durchflussregelorgan   angeordnet sein, das durch eine von der Wassermenge im Kühlwasserkreislauf abhängige    Stellgrösse      gesteuert   wird. 



  Der Gegenstand der Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele    näher      erläutert.   Es zeigen:    Fig.   1 und 2 Schaltpläne einstufiger    Kompres-      sionskältemaschinen   zur Durchführung des Verfahrens,    Fig.   3 ein    Druck-Enthalpie-Diagramm   für das Ausführungsbeispiel gemäss    Fig.   1. 



  Beim Schaltplan des Ausführungsbeispiels nach    Fig.   1    wird   das die    Rückkühleinrichtung   1 über Leitung 15 verlassende Kühlwasser durch die Pumpe 2 in    einen   als Unterkühler bezeichneten Wärme- übertrager 3 gefördert. Von dort gelangt es über Leitung 4 in den Kondensator 5 und anschliessend über Leitung 6 wieder in die    Rückkühleinrichtung   1. Die Fliessrichtung des Kühlwassers ist mit Pfeilen 7 gekennzeichnet. 



  In der    Rückkühleinrichtung   wird dem Wasser durch bekannte Mittel Wärme entzogen. Das geschieht beim Ausführungsbeispiel nach    Fig.   1 durch Versprühen des über Leitung 7 der    Rückkühlleitung   1 zugeführten Wassers mittels der Düsen B. Durch im Gehäuse der    Rückkühleinrichtung   vorgesehene    öff-      nungen   9 strömt Aussenluft (Pfeile 14) in das Innere des Gehäuses, erwärmt sich dort, steigt auf und wird über die kaminartige Öffnung 10 abgeführt. Das Abführen der erwärmten Luft aus dem Inneren der    Rückkühleinrichtung   kann, wie in    Fig.   1 dargestellt, durch eine    Absaugeinrichtung   unterstützt werden, die aus einem durch Motor 11 angetriebenen Ventilator 12 besteht.

   Auf diese Weise kann die Luftmenge, die die Einrichtung durchsetzt und damit die Kühlleistung gesteigert werden. 



  Im    Kältemittelkreislauf   gelangt das Kältemittel im dampfförmigen Zustand in den Kompressor 16, wird durch diesen verdichtet und strömt darnach über Leitung 17 in den Kondensator 5. Nach Verflüssigung im Kondensator 5 gelangt es über Leitung 18 in den Unterkühler 3 und von dort über Leitung 19 in einen weiteren, als Unterkühler wirkenden Wärme- übertrager 20.    Anschliessend   wird es über Leitung 21, Regelventil 22 in den Verdampfer 23 geführt. Das im Verdampfer 23 verdampfende Kältemittel nimmt Wärme auf, die es dem in Leitung 24, Rohrschlange 25 und Leitung 26 strömenden Kaltwasser entzieht. Das in Leitung 24, 25, 26 fliessende Kaltwasser, 

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 welches auch eine Sole oder    ähnliches   sein kann, steht mit einem nicht dargestellten zu kühlenden Objekt in Verbindung.

   Das den Verdampfer verlassende    Kältemittel   gelangt über Leitung 27 wieder zum Kompressor 16, um den Kreislauf von neuem zu beginnen. Die Fliessrichtung des    Kältemittels   ist mit Pfeilen 30 gekennzeichnet. 



  Das zum Ausgleich bzw. zur Erneuerung des Kühlwassers    erforderliche      Kühlzusatzwasser   wird über eine Leitung 31, die mit einem nicht gezeichneten Wasservorrat in Verbindung steht, dem Unterkühler 20 zugeführt (Pfeil 38). In der Leitung 31 ist ein    Durchflussregelorgan   32 angeordnet, welches von einem in der    Rückkühleinrichtung   1 angeordneten    Niveaumessfühler,   der hier als Schwimmerteil 33 ausgebildet ist, und über einen in der Leitung 34 eingebauten Regler 35 gesteuert wird. Das den Unterkühler 20 über Leitung 37 verlassende Kühlzusatzwasser wird an der Stelle 36 dem Kühlwasserkreislauf zugesetzt. 



  Es versteht sich, dass der Druck im Kühlzusatzwasser etwas höher sein muss als der förderseitig herrschende Druck der Pumpe 2 im Kühlwasserkreislauf. Das    Kühlzusatzwasser   kann natürlich auch an einer beliebigen anderen Stelle dem Kühlwasserkreislauf zugesetzt werden. Eine solche Variante    zeigt   das    Ausführungsbeispiel   nach    Fig.2,   bei dem    das      Kühlzusatzwasser   über die Leitung 37 in der    Rück-      kühleinrichtung   1 dem    Kühlwasserkreislauf   zugesetzt wird. 



  Das Ausführungsbeispiel nach    Fig.2   zeigt im wesentlichen dieselbe Anordnung wie das Beispiel nach    Fig.   1. Gleiche Teile sind deshalb mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der Anordnung nach    Fig.   2 gelangt im Gegensatz zur Anordnung nach    Fig.   1 das die    Rückkühleinrichtung   verlassende Wasser nicht erst in einen Unterkühler, sondern sofort in den Kondensator 5. Ebenfalls wird somit das den Kondensator verlassende Kältemittel nicht erst durch einen von Kühlwasser    beaufschlagten   Wärmeübertrager unterkühlt, sondern es wird    lediglich   durch einen von    Kühlzusatzwasser      beaufschlagten   Wärme- übertrager 20 unterkühlt. 



  Die Zustandsänderungen der Anordnung nach    Fig.   1 und die durch das erfindungsgemässe Verfahren erzielte Verbesserung der Kälteleistung werden anhand des in    Fig.   3 dargestellten    Druck-Enthalpie-      Diagramms,   abgekürzt    p-i-Diagramm,   erläutert. Das vom Kompressor angesaugte    Kältemittel   hat eine Temperatur to und den Ansaugdruck    po.   Es befindet sich im trockengesättigten Zustand und liegt somit auf der rechten Grenzkurve (trockengesättigter    Dampf)   38, Punkt 39. Durch den Kompressor wird es auf den Druck    p1   verdichtet, Punkt 40.

   Das sich im überhitzten Zustand befindende Kältemittel wird nunmehr im Kondensator    enthitzt,   Punkt 41, und verflüssigt, Punkt 42. Die Kurve 43 ist die Grenzkurve Flüssigkeit-Dampf (siedende Flüssigkeit) des Kältemittels. Beim Ausführungsbeispiel nach    Fig.   1 erfolgt anschliessend eine erste Unterkühlung des    Kältemittels   im vom Kühlwasser    beaufschlagten   Wärmeübertrager 3, Punkt 43.

   Anschliessend erfolgt eine weitere Unterkühlung in dem von    Kühlzusatz-      wasser      beaufschlagten   Wärmeübertrager 20, Punkt 44.    Anschliessend   wird das Kältemittel auf den Druck    p"   entspannt, Punkt 45, und es folgt    anschliessend   die    Verdampfung,   Punkt 39. Die zur Verdampfung erforderliche    Wärme,   Strecke 45-39, wird einem Kaltwasserkreislauf, von dem die Teile 24, 25, 26 in    Fig.   1 dargestellt sind, entzogen und damit die gewünschte Kälteleistung erzielt. 



  Man erkennt, dass die Kälteleistung nach dem erfindungsgemässen Verfahren durch die weitere Unterkühlung verbessert wird. Wäre das Kältemittel nur durch den Kühlwasserkreislauf unterkühlt worden, Punkt 43, und anschliessend entspannt und verdampft, so stünde nur die durch die Strecke 46-39 dargestellte Kälteleistung zur Verfügung. Im Falle einer weiteren Unterkühlung durch das    Kühlzusatz-      wasser   steht    nunmehr   eine der Strecke 45-39 entsprechende Kälteleistung zur Verfügung, die grösser als die Strecke 46-39 ist.



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 Method for operating refrigerating machines The invention relates to a method for operating refrigerating machines in which the liquefaction and possible subcooling of the refrigerant takes place with the dissipation of heat to a cooling water circuit which has a recooling device.



  It also relates to a refrigeration machine for carrying out the method.



  In the case of refrigeration machines in which the refrigerant is liquefied in the refrigerant circuit while the condensation heat is dissipated to cooling water, the required cooling water is often circulated. Especially in cases where no large supply of cooling water z. B. is available in the form of lake, river or groundwater, one has to rely on the cooling water in a cooling device to remove the heat absorbed by the refrigerant circuit, whereupon it is then in turn available to absorb heat from the refrigerant circuit.



  The recooling usually takes place in a cooling device that utilizes the cooling effect of the outside air, for example in a cooling tower. The lowest temperature of the cooling water that can be achieved with such a re-cooling device is about 3 higher than the humid temperature of the outside air. Thus, for the climatic conditions prevailing in mid-latitudes during summer, the lower recooling temperature to be achieved is around 28 to 32 C.



  In an effort to improve the efficiency of a refrigeration machine, i. H. To approximate the cycle of the refrigeration machine as closely as possible to the Carnot cycle, which is considered the ideal comparison process, one possibility is to subcool the refrigerant that is liquefied in the refrigerant circuit in the condenser before it is evaporated.

   It is therefore already known in refrigeration machines to first feed the water leaving the recooling device to a heat exchanger in which the liquefied refrigerant coming from the condenser of the refrigerant circuit is subcooled and only then to conduct it into the condenser, in which it absorbs further heat Liquefaction of the refrigerant brings about. Since the lowest temperature that can be achieved for the cooling water when cooling in a cooling tower, as stated, is 28 to 32 C, the lowest subcooling temperature of the refrigerant is also delimited at the bottom.



  The object of the invention is to further improve the efficiency of refrigeration machines. It is based on the idea of subcooling the refrigerant before it relaxes by making the best possible use of the water available for cooling; because the deeper the refrigerant can be cooled down, the lower the amount of refrigerant to be circulated in the unit of time and thus also the drive power of the compressor for a given refrigeration capacity.



  The most extensive possible subcooling of the refrigerant with the help of the water used for cooling takes place according to the following considerations: The heat that the cooling water absorbed when the refrigerant condenses is withdrawn from the cooling water circuit known in refrigeration machines in a known recooling device by Part of the cooling water evaporates in the recooling device. The heat required for evaporation is withdrawn from the cooling water, which lowers its temperature.

   Since the heat of evaporation of water is around 600 kcal / kg, it follows that for around 600 kcal that are dissipated in the recooling device and thus also in the condenser of the refrigerant circuit,

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 1 kg of water evaporates. This evaporated water has to be added to the cooling water circuit again, for example by taking it from a groundwater well, from the city water network or from a similar supply.

   In addition, fine water droplets are entrained by the air flow in the recooling device, in which the water to be cooled and the cooling air usually prevail in countercurrent, which results in a further loss of cooling water which has to be compensated for by additional water. At the usual air speeds, this loss can be assumed to be about the same as the loss through evaporation. In order to compensate for the two cooling water losses mentioned, additional water G ″ must therefore be added, based on the amount of water Q removed per hour.



     G "_ = Q / 300 (kg / h).



     In many cases, the amount of additional water is increased even further in order to avoid an accumulation of salts and other substances in the circulating cooling water.



  Even if the available make-up water had a lower temperature than the cooling water coming from the re-cooling device, which, as explained above, is around 28-32 C, the make-up water has usually been added to the cooling water circuit in the re-cooling device in previously known refrigerating machines. The outlet temperature of the cooling water from the recooling device is only slightly reduced, since the amount of additional water is relatively small to the amount of water in the cooling water circuit.



  The method according to the invention, on the other hand, consists in that to compensate for losses or to renew the cooling water, an additional cooling water is used which has a lower temperature than the recooled water of the cooling water circuit, and that the additional water is first fed to a heat exchanger arranged in the coolant circuit and serves to subcool the refrigerant and is only then added to the cooling water circuit.



  This ensures that the refrigerant leaving the condenser is subcooled by the additional cooling water, which improves the efficiency of the system. This subcooling can connect to the already known subcooling of the refrigerant by the cooling water circuit, whereby a further subcooling and thus a further improvement of the efficiency is brought about.



  The process can be used to advantage both in single-stage or multi-stage compression machines and in absorption refrigeration machines.



  The refrigeration machine for carrying out the method is characterized in that a heat exchanger, charged on one side with refrigerant and on the other side with additional cooling water, is arranged in the coolant circuit between the condenser and expansion element, which is provided with a connection for the additional cooling water on the side of the additional cooling water and at the outlet has a connection to the cooling water circuit, so that the additional cooling water passes into the cooling water circuit after passing through the heat exchanger.



  In the case of the heat exchanger arranged in the coolant circuit, a flow control element can be arranged in the connection for the additional cooling water, which is controlled by a manipulated variable which is dependent on the amount of water in the cooling water circuit.



  The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing. 1 and 2 show circuit diagrams of single-stage compression refrigeration machines for carrying out the method; FIG. 3 shows a pressure-enthalpy diagram for the exemplary embodiment according to FIG.



  In the circuit diagram of the exemplary embodiment according to FIG. 1, the cooling water leaving the recooling device 1 via line 15 is conveyed by the pump 2 into a heat exchanger 3 referred to as a subcooler. From there it passes via line 4 into the condenser 5 and then via line 6 back into the recooling device 1. The direction of flow of the cooling water is indicated by arrows 7.



  In the re-cooling device, heat is extracted from the water by known means. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, this is done by spraying the water supplied to the recooling line 1 via line 7 using the nozzles B. Outside air (arrows 14) flows into the interior of the housing through openings 9 provided in the housing of the recooling device, where it is heated, rises and is discharged through the chimney-like opening 10. The removal of the heated air from the interior of the recooling device can, as shown in FIG. 1, be assisted by a suction device which consists of a fan 12 driven by a motor 11.

   In this way, the amount of air that passes through the device and thus the cooling capacity can be increased.



  In the refrigerant circuit, the refrigerant enters the compressor 16 in a vaporous state, is compressed by it and then flows via line 17 into the condenser 5. After liquefaction in the condenser 5, it passes via line 18 to the subcooler 3 and from there via line 19 to a further heat exchanger 20 acting as a subcooler. It is then fed into the evaporator 23 via line 21, control valve 22. The refrigerant evaporating in the evaporator 23 absorbs heat which it withdraws from the cold water flowing in line 24, pipe coil 25 and line 26. The cold water flowing in line 24, 25, 26,

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 which can also be a brine or the like is connected to an object to be cooled, not shown.

   The refrigerant leaving the evaporator returns to the compressor 16 via line 27 in order to start the cycle again. The direction of flow of the refrigerant is indicated by arrows 30.



  The additional cooling water required to compensate or replace the cooling water is fed to the subcooler 20 via a line 31 which is connected to a water supply (not shown) (arrow 38). A flow control element 32 is arranged in the line 31, which is controlled by a level sensor arranged in the recooling device 1, which is designed here as a float part 33, and via a controller 35 built into the line 34. The additional cooling water leaving the subcooler 20 via line 37 is added to the cooling water circuit at point 36.



  It goes without saying that the pressure in the additional cooling water must be slightly higher than the pressure of the pump 2 in the cooling water circuit on the delivery side. The additional cooling water can of course also be added to the cooling water circuit at any other point. Such a variant is shown in the embodiment according to FIG. 2, in which the additional cooling water is added to the cooling water circuit via the line 37 in the re-cooling device 1.



  The embodiment according to FIG. 2 shows essentially the same arrangement as the example according to FIG. 1. The same parts are therefore provided with the same reference numerals. In the arrangement according to FIG. 2, in contrast to the arrangement according to FIG. 1, the water leaving the recooling device does not first pass into a subcooler, but immediately into the condenser 5. Likewise, the refrigerant leaving the condenser is not first passed through a heat exchanger charged with cooling water subcooled, but it is only subcooled by a heat exchanger 20 acted upon by additional cooling water.



  The changes in state of the arrangement according to FIG. 1 and the improvement in the refrigeration capacity achieved by the method according to the invention are explained with reference to the pressure-enthalpy diagram, abbreviated p-i diagram, shown in FIG. 3. The refrigerant sucked in by the compressor has a temperature to and the suction pressure po.It is in the dry-saturated state and is therefore on the right limit curve (dry-saturated steam) 38, point 39.The compressor compresses it to the pressure p1, point 40.

   The overheated refrigerant is now de-heated in the condenser, point 41, and liquefied, point 42. Curve 43 is the liquid-vapor (boiling liquid) limit curve of the refrigerant. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, a first subcooling of the refrigerant then takes place in the heat exchanger 3, point 43, to which the cooling water acts.

   This is followed by further subcooling in the heat exchanger 20 charged with additional cooling water, point 44. The refrigerant is then expanded to pressure p ″, point 45, and evaporation then follows, point 39. The heat required for evaporation, path 45 -39, is withdrawn from a cold water circuit, of which the parts 24, 25, 26 are shown in FIG. 1, and thus the desired cooling capacity is achieved.



  It can be seen that the cooling capacity is improved by the further subcooling according to the method according to the invention. If the refrigerant had only been subcooled by the cooling water circuit, point 43, and then relaxed and evaporated, then only the cooling capacity represented by the line 46-39 would be available. In the event of further subcooling by the additional cooling water, a cooling capacity corresponding to the section 45-39 is now available, which is greater than the section 46-39.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Betrieb von Kältemaschinen, bei denen die Verflüssigung und eine eventuelle Unterkühlung des Kältemittels unter Abführung der Wärme an einen Kühlwasserkreislauf erfolgt, der eine Rückkühleinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausgleich von Verlusten bzw. zur Erneuerung des Kühlwassers ein Kühlzusatzwasser verwendet wird, welches eine tiefere Temperatur als das rückgekühlte Wasser des Kühlwasserkreislaufes aufweist, und dass das Zusatzwasser zunächst einem im Kältemittelkreislauf angeordneten Wärmeübertrager zugeführt wird und hier zur Unterkühlung des Kältemittels dient und danach erst dem Kühlwasserkreislauf zugesetzt wird. PATENT CLAIMS I. A method for operating refrigeration machines in which the liquefaction and possible subcooling of the refrigerant takes place with the dissipation of heat to a cooling water circuit which has a recooling device, characterized in that an additional cooling water is used to compensate for losses or to renew the cooling water is, which has a lower temperature than the recooled water of the cooling water circuit, and that the make-up water is first fed to a heat exchanger arranged in the refrigerant circuit and here serves to subcool the refrigerant and is only then added to the cooling water circuit. 1I. Kältemaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass im Kältemittelkreislauf zwischen Verflüssiger und Entspannungsorgan ein auf der einen Seite von Kältemittel und auf der anderen Seite von Kühl- zusatzwasser beaufschlagter Wärmeübertrager angeordnet ist, der auf der Seite des Kühlzusatzwassers mit einem Anschluss für das Kühlzusatzwasser versehen ist und am Austritt eine Verbindung zum Kühlwasserkreislauf aufweist, 1I. Refrigerating machine for carrying out the method according to claim I, characterized in that a heat exchanger acted upon on one side by refrigerant and on the other side by additional cooling water is arranged in the coolant circuit between the condenser and expansion element, which on the side of the additional cooling water with a connection for the additional cooling water is provided and has a connection to the cooling water circuit at the outlet, so dass das Kühlzusatz- wasser nach Durchsetzen des Wärmeübertragers in den Kühlwasserkreislauf gelangt. UNTERANSPRUCH Kältemaschine nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem im Kältemittelkreis- lauf angeordneten Wärmeübertrager im Anschluss für das Kühlzusatzwasser ein Durchflussregelorgan angeordnet ist, das durch eine von der Wassermenge im Kühlwasserkreislauf abhängige Stellgrösse gesteuert wird. so that the additional cooling water enters the cooling water circuit after passing through the heat exchanger. SUBClaim Chiller according to claim II, characterized in that in the heat exchanger arranged in the coolant circuit, a flow control element is arranged in connection for the additional cooling water, which is controlled by a manipulated variable dependent on the amount of water in the cooling water circuit.
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