CH98303A - Verfahren zum Kühlen der Verdichter in Wärmepumpenanlagen. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Kühlen der Verdichter in     Wärmepumpenanlagen.       Es ist bekannt, Verdichter zu kühlen, um       die        Verdichtungsarbeit    zu verringern. Wer  den     kondensierbare    Dämpfe verdichtet, so,  ist die Verdichtungstemperatur möglichst in  der Nähe der dem Druck entsprechenden       Verdampfungstemperatur    zu halten. Bei den  rotierenden Verdichtern, welche zur Ver  dichtung von Dämpfen, z. B. als Wärme  pumpen, verwendet werden, geschah diese  Kühlung bisher durch Einspritzen von  Kühlflüssigkeit in den Verdichter oder durch  Oberflächenkühlung. Dabei kann in beiden  Fällen als     Kühlmittel    die einzudampfende  Flüssigkeit selbst dienen.

   Mit diesen Verfah  ren sind jedoch gewisse Nachteile verbun  den. Bei Einspritzkühlung gelingt es nicht,  die einzuspritzende Flüssigkeit so gleich  mässig und fein zu verteilen, dass sie bei der  hohen Dampfgeschwindigkeit genügend rasch  verdampft. Sie wird dann als Dampffeuch  tigkeit mitgerissen, ohne die gewünschte       i@ühlung    und     damit    eine     Verminderung    der  Verdichtungsarbeit zu bewirken; im Gegen  teil, es wird der     Kraftbedarf    sogar noch  entsprechend der Erhöhung des Dampfge-         wichtes    vermehrt.

   Die Oberflächenkühlung  lässt sich im     Wärmepumpenprozess    sehr oft  mit der einzudampfenden Flüssigkeit' nicht  durchführen, da die Flüssigkeit oft schon zu  stark erwärmt an die     Kühler    gelangt. Dies  trifft besonders dann zu, wenn die einzu  dampfende Flüssigkeit zwecks Rückgewin  nung der Flüssigkeitswärme aus dem Kon  densat durch das Kondensat bereits vorge  wärmt wurde.  



  Hier soll nun die vorliegende Erfindung  einsetzen.     Statt    die     Kühlflüssigkeit    ledig=  lieh bis zu ihrer     Veidampfungstemperatur     Wärme aufnehmen zu lassen, soll sie viel  mehr gemäss vorliegender Erfindung dadurch  wärmeentziehend wirken, dass sie in minde  stens einem     Oberflächenkühler    teilweise ver  dampft wird, während der Rest oder min  destens ein Teil dieses Restes der einzu  dampfenden Flüssigkeit in mindestens ein       Eindampfgefäss    geschafft wird. Das Tempe  raturgefälle zwischen den zu verdichtenden  Dämpfen und der Kühlflüssigkeit wird hier  bei allerdings geringer als bei Verwendung  von kalter Flüssigkeit.

   Nachdem aber sie-           dende    Flüssigkeit einen besseren     Wärmeüber-          gangswert    besitzt als nicht siedende, so wird  der Nachteil des geringeren Temperaturge  fälles ganz oder zum Teil wieder ausge  glichen. Der oder die Kühler werden zweck  mässig mit Rücksicht auf die teilweise     Ein-          dampfung    der Flüssigkeit gut zugänglich       gebäut    und ersetzen einen Teil des oder der  eigentlichen     Eindampfgefässe,    die um den  entsprechenden Betrag kleiner     gehalten    wer  den können.

      Um stets ein genügendes Wärmegefälle  in dem oder den Kühlern zu sichern, muss  die     Verdampfungstemperatur    der Kühlflüs  sigkeit um einen gewissen Betrag niedriger  gehalten werden als die Sättigungstempe  ratur der zu kühlenden Dämpfe. Dies kann  dadurch erreicht werden, dass der Raum des  oder der Kühler, in welchen die Kühlflüs  sigkeit verdampft wird, mit einer     Stufe    des  Verdichters verbunden wird, in welcher der  Druck niedriger ist als der Druck des in  dem oder den Kühlern zu kühlenden Damp  fes. In jedem Falle können die in dem oder  den Kühlern entwickelten Dämpfe vom Ver  dichter sofort angesaugt werden, ohne erst  in die eigentlichen     Eindampfgefässe    zu ge  lingen.

   Bei Verwendung mehrerer Kühler  können diese unter gleichem Druck stehen  und die entwickelten Dämpfe gemeinsam mit  dem Saugstutzen des Verdichters verbunden  sein, oder die Kühler können unter verschie  denem Druck stehen und die Dämpfe von  einer vorhergehenden Stufe abgesaugt wer  den.  



  Die     Vorwärmung    der     Kühlfhissigkeit     durch das Kondensat wird in vielen Fällen  empfehlenswert sein, ist jedoch zur Durch  führung der vorliegenden Erfindung nicht  unbedingt erforderlich. Bei warmer Flüs  sigkeit, niedrigen Eindampfdrücken oder  grossen Verdichtungswärmen,     bezw.        -ver-          lusten    kann die Kühlflüssigkeit bereits ohne       Vorwärmung    nahe an ihre     Verdampfungs-          t#,mperatur    herankommen, so dass in dem  öder den Kühlern sofort Kochen eintritt.

   Ist  die     Eindampftemperatur    niedrig, so erübrigt    sich ohnehin die     Ausnutzung,der    Kondensat  wärme, um so wichtiger ist aber dann die  teilweise Verdampfung zum Zwecke der  Kühlung.  



  Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens  sei anhand der Zeichnung näher veranschau  licht. Es bedeutet<B>A</B> den Verdichter (Wärme  pumpe) mit drei Zwischenkühlern     B"        B-.    und       B3.   <I>C</I> ist das     Eindampfgefäss    und<I>D</I> der       Vorwärmer.    Die einzudampfende Flüssigkeit  tritt bei E ein, durchsetzt den     Vorwärmer    D  und gelangt, fast bis an ihre     Verdampfungs-          temperatur    vorgewärmt, zu den Kühlern,  die sie der Reihe nach durchströmt.

   Durch  Entzug der     Verdichtungswärme    der Heiz  gase erwärmt sich hier die Kühlflüssigkeit  bis zur Siedetemperatur; die sich entwickeln  den Dämpfe ziehen durch Leitung     I'    ab und  werden vom Verdichter angesaugt. Die Flüs  sigkeit strömt zum     Eindampfgefäss    C, wo  sie durch die Heizgase weiter verdampft  wird.

   Die bei C abgesaugten     Brüdendämpfe     werden in dem Verdichter A verdichtet, in  den Zwischenkühlern     Bi,        B,    und B3 möglichst  bis auf die der jeweiligen Stufe entsprechende  Sättigungstemperatur     herabgekühlt    und ge  langen dann als Heizdämpfe zurück in die  Heizrohre des     Eindampfgefässes,    wo sie kon  densieren. In dem     Vorwärmer    D geben sie  den letzten Rest ihrer Wärme an die neu  zuströmende Flüssigkeit ab. Bei H befindet  sich ein Ventil, um den Auslauf entsprechend  dem im Heizraum vorherrschenden Druck  zu regeln. Wird auf die     Vorwärmung    ver  zichtet, so tritt die frische Flüssigkeit bei J  in die Kühler.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum Kühlen der Verdichter in Wärmepumpenanlagen, bei denen als Kühlflüssigkeit für den Verdichter die ein zudampfende Flüssigkeit dient, dadurch ge kennzeichnet, da,ss dieselbe durch minde stens einen Oberflächenkühler geleitet und üort teilweise verdampft wird, während der Rest oder mindestens ein Teil dieses Restes der einzudampfenden Flüssigkeit in minde stens ein Eindampfgefäss geschafft wird. UNTERANSPRÜCHE: I.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturge fälle zwischen den zu kühlenden Dämp fen und der Kühlflüssigkeit durch Ver bindung des Kühlraumes, in welchem die Kühlflüssigkeit verdampft wird, und einer Stufe des Verdichters, in welcher ein ge ringerer Druck vorherrscht, als ihn der zu kühlende Dampf in diesem Kühler be sitzt, hergestellt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung mehrerer Kühler sämtliche Kühler unter gleichem Druck stehen und die entwickelten Dämpfe ge- meinsam mit dem Saugstutzen des Ver dichters verbunden sind. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung mehrerer Kühler die Kühler unter verschiedenem Druck stehen und die Dämpfe von einer vorhergehen den Stufe abgesaugt werden. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlflüssigkeit vor dem Eintritt in den oder die Kühler durch das Kondensat des Heizdampfes vorgewärmt, wird.