CH98303A - Process for cooling the compressors in heat pump systems. - Google Patents

Process for cooling the compressors in heat pump systems.

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CH98303A
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CH
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cooling
liquid
coolers
evaporated
cooler
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Application number
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German (de)
Inventor
Cie Aktiengesellschaft Boveri
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Bbc Brown Boveri & Cie
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K19/00Regenerating or otherwise treating steam exhausted from steam engine plant
    • F01K19/02Regenerating by compression
    • F01K19/04Regenerating by compression in combination with cooling or heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/5826Cooling at least part of the working fluid in a heat exchanger
    • F04D29/5833Cooling at least part of the working fluid in a heat exchanger flow schemes and regulation thereto

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

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.



  Process for cooling the compressors in heat pump systems. It is known to cool compressors in order to reduce the compression work. Whoever compresses the condensable vapors should keep the compression temperature as close as possible to the evaporation temperature corresponding to the pressure. In the rotating compressors, which are used to compress vapors, z. B. pumps are used as heat, this cooling was previously done by injecting cooling liquid into the compressor or by surface cooling. In both cases, the liquid to be evaporated itself can serve as the coolant.

   However, there are certain disadvantages associated with this method. In the case of injection cooling, it is not possible to distribute the liquid to be injected so evenly and finely that it evaporates sufficiently quickly at the high steam speed. It is then carried along as steam moisture without causing the desired cooling and thus a reduction in the compression work; on the contrary, the power requirement is even increased according to the increase in steam weight.

   In the heat pump process, surface cooling very often cannot be carried out with the liquid to be evaporated, as the liquid often reaches the cooler when it is already too hot. This is especially true if the liquid to be vaporized has already been preheated by the condensate in order to recover the heat of the liquid from the condensate.



  This is where the present invention will begin. Instead of allowing the cooling liquid to absorb heat up to its vaporization temperature, it should, according to the present invention, have a much more heat-extracting effect in that it is partially evaporated in at least one surface cooler, while the rest or at least part of this remainder is absorbed steaming liquid is created in at least one evaporation vessel. The temperature gradient between the vapors to be compressed and the cooling liquid is, however, lower here than when using cold liquid.

   But since boiling liquid has a better heat transfer value than non-boiling liquid, the disadvantage of the lower temperature drop is completely or partially compensated for. The cooler or coolers are expediently built easily accessible, taking into account the partial evaporation of the liquid, and replace part of the actual evaporation vessel or vessels, which can be kept smaller by the corresponding amount.

      In order to always ensure a sufficient heat gradient in the cooler or coolers, the evaporation temperature of the Kühlflüs fluid must be kept a certain amount lower than the saturation temperature of the vapors to be cooled. This can be achieved in that the space of the cooler or coolers in which the Kühlflüs fluid is evaporated is connected to a stage of the compressor in which the pressure is lower than the pressure of the steam to be cooled in the cooler or coolers. In any case, the vapors developed in the cooler or coolers can be sucked in immediately by the Ver without first reaching the actual evaporation vessels.

   If several coolers are used, they can be under the same pressure and the vapors developed can be connected to the suction port of the compressor, or the coolers can be under different pressures and the vapors from a previous stage sucked off.



  The preheating of the cooling liquid by the condensate is advisable in many cases, but is not absolutely necessary for the implementation of the present invention. With a warm liquid, low evaporation pressures or high heat of compression, respectively. -Loss of loss, the coolant can come close to its evaporation temperature without preheating, so that boiling occurs immediately in the cooler.

   If the evaporation temperature is low, the use of the condensate is superfluous anyway, but the more important is the partial evaporation for the purpose of cooling.



  An embodiment of the method is illustrated in more detail using the drawing. It means <B> A </B> the compressor (heat pump) with three intercoolers B "B-. And B3. <I> C </I> is the evaporation vessel and <I> D </I> is the preheater. The liquid to be evaporated enters at E, passes through the preheater D and, preheated almost to its evaporation temperature, reaches the coolers, through which it flows in sequence.

   By withdrawing the heat of compression from the heating gases, the cooling liquid is heated up to the boiling point; The vapors that develop are drawn off through line I 'and are sucked in by the compressor. The liquid flows to the evaporation vessel C, where it is further evaporated by the heating gases.

   The exhaust vapors extracted at C are compressed in compressor A, cooled in intercoolers Bi, B, and B3 as far as possible to the saturation temperature corresponding to the respective level and then returned as heating vapors to the heating pipes of the evaporation vessel, where they condense. In the preheater D they give off the last remainder of their heat to the newly flowing liquid. At H there is a valve to regulate the outlet according to the pressure in the boiler room. If you do not preheat, the fresh liquid enters the cooler at J.

 

Claims (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. PATENT CLAIM A method for cooling the compressor in heat pump systems, in which the liquid to be evaporated is used as the cooling liquid for the compressor, characterized in that the same is passed through at least one surface cooler and is partially evaporated, while the rest or at least a part of it The remainder of the liquid to be evaporated is managed in at least one evaporation vessel. SUBCLAIMS: 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. A method according to claim, characterized in that the temperature gradient between the steam to be cooled and the cooling liquid is achieved by connecting the cooling space in which the cooling liquid is evaporated and a stage of the compressor in which the pressure is lower than that steam to be cooled is produced in this cooler. 2. The method according to patent claim and un teran claim 1, characterized in that when using several coolers, all coolers are under the same pressure and the vapors developed are jointly connected to the suction nozzle of the Ver poet. 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. Method according to patent claim and sub-claim 1, characterized in that when several coolers are used, the coolers are under different pressures and the vapors are sucked off from a preceding stage. 4. The method according to claim, characterized in that the cooling liquid is preheated by the condensate of the heating steam before entering the cooler or coolers.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2774135A1 (en) * 1998-01-28 1999-07-30 Inst Francais Du Petrole Compression of a humid gas
CN113544444A (en) * 2019-01-03 2021-10-22 阿斯彭压缩机有限责任公司 High performance compressor and vapor compression system
US11655820B2 (en) 2020-02-04 2023-05-23 Aspen Compressor, Llc Horizontal rotary compressor with enhanced tiltability during operation

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2774135A1 (en) * 1998-01-28 1999-07-30 Inst Francais Du Petrole Compression of a humid gas
US6142743A (en) * 1998-01-28 2000-11-07 Institut Francais Du Petrole Wet gas compression device and method with evaporation of the liquid
US6267560B1 (en) 1998-01-28 2001-07-31 Institut Francais Du Petrole Wet gas compression method with evaporation of the liquid
CN113544444A (en) * 2019-01-03 2021-10-22 阿斯彭压缩机有限责任公司 High performance compressor and vapor compression system
CN113544444B (en) * 2019-01-03 2023-02-10 阿斯彭压缩机有限责任公司 High performance compressor and vapor compression system
US11655820B2 (en) 2020-02-04 2023-05-23 Aspen Compressor, Llc Horizontal rotary compressor with enhanced tiltability during operation

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