DE10252083A1

DE10252083A1 - refrigeration plant

Info

Publication number: DE10252083A1
Application number: DE2002152083
Authority: DE
Inventors: Klaus Koch
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Carrier Corp
Priority date: 2002-11-08
Filing date: 2002-11-08
Publication date: 2004-05-27
Also published as: EP1418389A1

Abstract

Es wird eine Kälteanlage mit wenigstens zwei parallel geschalteten Verdichtern, die über jeweils eine Saugleitung aus wenigstens einem den Verdichtern vorgeschalteten Saugsammelrohr das zu verdichtende Medium ansaugen und die über wenigstens eine Ölausgleichsleitung miteinander verbunden sind, beschrieben. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist zumindest jedem der Verdichter (V1, V2, V3), zwischen denen ein Ölausgleich möglich sein soll, in der Ölausgleichsleitung (7, 8, 8', 8'') eine, einen mittels einer Schwimmkugel (10) verschließbaren Durchgang (11) aufweisende Verschließvorrichtung (9) derart zugeordnet, dass der verschließbare Durchgang (11) auf der gewünschten Ölstandshöhe in dem zugehörigen Verdichter (V1, V2, V3) liegt.A refrigeration system is described with at least two compressors connected in parallel, each of which draws in the medium to be compressed via at least one suction line from at least one suction manifold upstream of the compressors and which are connected to one another via at least one oil compensation line. DOLLAR A According to the invention, at least each of the compressors (V1, V2, V3), between which oil compensation should be possible, is a passage in the oil compensation line (7, 8, 8 ', 8' ') which can be closed by means of a floating ball (10) (11) having a closing device (9) assigned in such a way that the closable passage (11) lies at the desired oil level in the associated compressor (V1, V2, V3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kälteanlage mit wenigstens zwei parallel geschalteten Verdichtern, die über jeweils eine Saugleitung aus wenigstens einem den Verdichtern vorgeschalteten Saugsammelrohr das zu verdichtende Medium ansaugen und die über wenigstens eine Ölausgleichsleitung miteinander verbunden sind.The invention relates to a refrigeration system with at least two compressors connected in parallel, each over a suction line from at least one upstream of the compressors Suction manifold suck the medium to be compressed and at least over an oil compensation line are interconnected.

Bei Kälteanlagen stellt die betriebssichere Ölversorgung der Verdichter, die in einem gemeinsamen (Kältemittel)Kreislauf arbeiten, ein Problem dar. Zur Gewährleistung einer betriebssicheren Ölversorgung werden bisher unterschiedliche Ölstandsreguliersysteme, wie beispielsweise Ölspiegelregulatoren, verwendet. Diese unterliegen jedoch einem Verschleiss und erfordern bei anderen Systemen Einstellarbeiten am Ölsystem während der Inbetriebnahme. Zudem kann bei diesen Systemen überschüssiges Öl, das den Verdichtern über das angesaugte Gas zugeführt wird, nicht ausgeglichen werden.In refrigeration systems, the reliable oil supply provides the compressors, which work in a common (refrigerant) circuit, is a problem. To guarantee a reliable oil supply different oil level control systems, such as oil level regulators, used. However, these are subject to wear and require with other systems, adjustment work on the oil system during commissioning. moreover In these systems, excess oil that Compressing over the sucked gas supplied will not be compensated.

Aus DE-OS 198 23 525 ist eine Verbund(kälte)anlage mit wenigstens zwei Verdichtern bekannt, bei der zwischen den Verdichtergehäusen eine Ölausgleichsleitung dergestalt angeordnet ist, dass die Unterkante der an den Verdichtergehäusen vorgesehenen Anschlüsse der Ölausgleichsleitung über den Niveaus der Mindestölstände der Verdichter liegt. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass bei unterschiedlichen Drücken in den Verdichtern aufgrund der dadurch entstehenden Strömungen zwischen den Verdichtern ein Gas- und Ölaustausch stattfindet. Dies hat zur Folge, dass sich in Abhängigkeit von der Betriebsdauer bzw. der Stillstandszeiten der Verdichter unterschiedliche Ölstände in den Verdichtern ausbilden können.Out DE-OS 198 23 525 A composite (cold) system with at least two compressors is known, in which an oil compensation line is arranged between the compressor housings such that the lower edge of the connections of the oil compensation line provided on the compressor housings lies above the levels of the minimum oil levels of the compressors. The disadvantage here, however, is that at different pressures in the compressors, gas and oil are exchanged between the compressors due to the resulting flows. As a result, different oil levels can form in the compressors depending on the operating time or the downtimes of the compressors.

Aus der DE-OS 100 15 603 ist eine gattungsbildende Verbund(kälte)anlage bekannt. Bei dieser Kälteanlage werden erstmals getrennte Leitungen für den Öl- sowie den Druckausgleich zwischen den einzelnen Verdichtern bzw. Verdichtergehäusen vorgesehen. Somit kann der Ölausgleich über die Ölausgleichsleitung erfolgen, während der Druckausgleich über das Saugsammelrohr bzw. die das Saugsammelrohr und die Verdichtergehäuse verbindenden Leitungen erfolgt. Eine derartige Kälteanlage bringt jedoch einen apparativen Mehraufwand mit sich.From the DE-OS 100 15 603 A generic (cold) system is known. In this refrigeration system, separate lines for oil and pressure equalization between the individual compressors or compressor housings are provided for the first time. Oil compensation can thus take place via the oil compensation line, while pressure compensation takes place via the suction manifold or the lines connecting the suction manifold and the compressor housing. However, such a refrigeration system involves additional equipment.

Den bekannten Kälteanlagen, die ein Ölreguliersystem aufweisen, ist gemein, dass sie lediglich Ölmangel, nicht jedoch Ölüberschuss im Verdichter ausgleichen können. Auch Systeme, bei denen sowohl Öl- als auch Gasausgleichsleitungen zur Anwendung kommen, können nur bei Stillstand all derjenigen Verdichter, zwischen denen ein Ölausgleich stattfinden soll, die Ölstände ausgleichen. Des Weiteren haben diese Systeme den Nachteil, dass über die Gasausgleichsleitungen – abhängig von der Druckdifferenz zwischen dem oder den laufenden und dem oder den stehenden Verdichtern – aus dem oder den stehenden Verdichtern Öl abgesaugt wird. Da dabei das Öl auch bis unter die Minimalmarke abgesaugt werden kann, kann es beim Wiederanfahren eines derart "leergesaugten" Verdichters zu erheblichen Problemen – bis hin zu einer Zerstörung des Verdichters – kommen.The well-known refrigeration systems that have an oil control system What is common is that they are simply a lack of oil, not an excess of oil balance in the compressor. Systems where both oil and as well as gas compensation lines can only be used at standstill of all those compressors between which oil compensation takes place should equalize the oil levels. Furthermore, these systems have the disadvantage that via the gas compensation lines - depending on the pressure difference between the or the current and the or the standing compressors - off oil is extracted from the standing compressor (s). Since the oil is also up can be suctioned below the minimum mark, it can when starting again of such a "vacuumed" compressor to considerable problems - up to to a destruction of the compressor - come.

Im Gegensatz dazu führen zu hohe Ölstände innerhalb eines Verdichters zu einem erhöhten und unerwünschten Ölwurf des Verdichters, woraus ein verschlechterter Wirkungsgrad des Verdichters und damit der gesamten Kälteanlage resultiert.In contrast, lead to high oil levels inside of a compressor to an elevated and unwanted oil throw of the Compressor, resulting in a deteriorated efficiency of the compressor and thus the entire refrigeration system results.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Kälteanlage anzugeben, bei der die erwähnten Nachteile vermieden werden.Object of the present invention is a refrigeration system specify at which the mentioned Disadvantages are avoided.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Kälteanlage vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass zumindest jedem der Verdichter, zwischen denen ein Ölausgleich möglich sein soll, in der Ölausgleichsleitung eine, einen mittels einer Schwimmkugel verschließbaren Durchgang aufweisende Verschließvorrichtung derart zugeordnet ist, dass der verschließbare Durchgang auf der gewünschten Ölstandshöhe in dem zugehörigen Verdichter liegt.To solve this problem, a refrigeration plant proposed, which is characterized in that at least everyone the compressor between which an oil balance may be possible should, in the oil compensation line one having a passage which can be closed by means of a floating ball sealer is assigned such that the lockable passage at the desired oil level in the associated Compressor lies.

Die erfindungsgemäße Kälteanlage sowie weitere Ausgestaltungen derselben seien anhand der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The refrigeration system according to the invention and further refinements thereof are based on the in the 1 and 2 illustrated embodiments explained in more detail.

Die 1 zeigt einen Verdichtersatz, bestehend aus drei Verdichtern V1 bis V3 sowie ein, den Verdichtern V1 bis V3 vorgeschaltetes Saugsammelrohr S. Prinzipiell kann eine beliebige Anzahl von Verdichtern vorgesehen werden, wobei nicht zwangsläufig zwischen allen Verdichtern ein Ölausgleich möglich sein muss.The 1 shows a compressor set consisting of three compressors V1 to V3 and a suction manifold S connected upstream of compressors V1 to V3. In principle, any number of compressors can be provided, although it is not absolutely necessary to be able to equalize oil between all compressors.

Das zu verdichtende Medium wird über Leitung 1, die in zwei Leitungen 2 und 2' aufgeteilt wird, dem Saugsammelrohr S zugeführt. Aus dem Saugsammelrohr S wird das zu verdichtende Medium über die Saugleitungen 3, 3' und 3'' den Verdichtern V1 bis V3 zugeführt. Über die Leitungen 1, 2 und 2' mitgerissenes und dem Saugsammelrohr S zugeführtes Öl sammelt sich am Boden des Saugsammelrohres S an.The medium to be compressed is piped 1 that are in two lines 2 and 2 ' is divided, fed to the suction manifold S. The medium to be compressed is extracted from the suction manifold S via the suction lines 3 . 3 ' and 3 '' to the compressors V1 to V3. Over the lines 1 . 2 and 2 ' Oil that has been entrained and fed to the suction manifold S collects at the bottom of the suction manifold S.

Das verdichtete Medium wird aus den Verdichtern V1 bis V3 über die Druckleitungen 4, 4' und 4'' in eine Drucksammelleitung 5 und über diese beispielsweise einer oder mehrerer, in der 1 nicht dargestellter Kühlstellen zugeführt.The compressed medium is from the compressors V1 to V3 via the pressure lines 4 . 4 ' and 4 '' into a pressure manifold 5 and about this, for example, one or more in which 1 Cooling points not shown supplied.

Die Verdichter V1 bis V3, die auf einer Ebene angeordnet sind, bzw. deren Gehäuse sind über eine Ausgleichsleitung 7, die über die Leitungen 8, 8' und 8'' mit den Verdichtergehäusen V1 bis V3 in Wirkverbindung steht, miteinander verbunden.The compressors V1 to V3, which are arranged on one level, or their housings are via a compensating line 7 that over the lines 8th . 8th' and 8th'' with compressor housings V1 to V3 in active bond stands, connected with each other.

Zwischen dem Saugsammelrohr S und der Ausgleichsleitung 7 ist eine Verbindungsleitung 6 angeordnet, die der Überführung von in dem Saugsammelrohr S angesammelten, überflüssigen Öl in die Ausgleichsleitung 7 dient.Between the suction manifold S and the compensating line 7 is a connecting line 6 arranged, the transfer of accumulated in the suction manifold S, superfluous oil in the compensation line 7 serves.

Der in der 1 eingekreiste Bereich X sei anhand der 2 näher erläutert.The Indian 1 Area X encircled is based on 2 explained in more detail.

Die 2 zeigt einen Teilbereich des Sumpfes des Verdichters V1, dem – wie auch den Verdichtern 2 und 3 – eine Verschließvorrichtung 9 zugeordnet ist. Die Verschließvorrichtung 9 sowie der Sumpf des Verdichters V1 sind über die Leitung 8 verbunden. Innerhalb der Verschließvorrichtung 9 ist ein verschließbarer Durchgang 11 angeordnet, der mittels der Schwimmkugel 10 verschlossen werden kann. Der verschließbare Durchgang 11 liegt hierbei auf der gewünschten Ölstandshöhe des Verdichters V1.The 2 shows a portion of the sump of the compressor V1, the - as well as the compressors 2 and 3 - a closing device 9 assigned. The closing device 9 and the sump of the compressor V1 are on the line 8th connected. Inside the closing device 9 is a lockable passage 11 arranged by means of the floating ball 10 can be closed. The lockable passage 11 is at the desired oil level of the compressor V1.

Bei normalem Ölstand schwimmt die Schwimmkugel 10 auf dem Öl und lässt somit den Durchgang 11 unverschlossen, so dass ein Ölausgleich in beiden Richtungen – also sowohl in den als auch aus dem Verdichter – möglich ist. Wird der Verdichter V1 betrieben und füllt er sich über den Sauggasvolumenstrom mit Öl, so wird der Durchgang 11 durch ein Aufschwimmen der Schwimmkugel 10 verschlossen. Dies hat zur Folge, dass über die Leitung 8 kein Öl mehr in den Verdichter V1 gelangen bzw. aus dem Verdichter V1 abfließen kann. Somit kann aus stehenden Verdichtern, die in ihren Kurbelgehäusen einen höheren Druck aufweisen, kein Öl mehr in den Verdichter V1 geführt werden.The floating ball floats at normal oil level 10 on the oil, leaving the passage 11 unlocked, so that oil compensation is possible in both directions - i.e. both in and out of the compressor. If the compressor V1 is operated and it fills with oil via the suction gas volume flow, the passage becomes 11 by floating the floating ball 10 locked. As a result, the line 8th no more oil can get into the compressor V1 or can flow out of the compressor V1. This means that oil can no longer be fed into the compressor V1 from standing compressors which have a higher pressure in their crankcases.

Wird der Verdichterlauf gewechselt, so kann aus einem zuvor laufenden Verdichter überschüssiges Öl so lange zu dem oder den aktuell laufenden Verdichtern ausgeglichen werden, bis durch die Schwimmkugel 10 wiederum der Durchgang 11 verschlossen wird. Werden die Verdichter gleichzeitig betrieben, so schwimmt die Kugel im Falle eines Druckausgleiches in der Mittelstellung.If the compressor run is changed, excess oil from a previously running compressor can be compensated to the compressor or compressors currently running until it reaches the floating ball 10 again the passage 11 is closed. If the compressors are operated at the same time, the ball floats in the middle position in the event of pressure equalization.

Die erfindungsgemäße Kälteanlage ermöglicht die Realisierung eines zuverlässigen Ölausgleiches zwischen zwei oder mehr Verdichtern in beiden Richtungen auch während des Teillastbetriebes. Es ist somit möglich, Kälteanlagen mit angepasster Ölfüllung, also ohne Ölüberschuss zu betreiben, so dass das Problem des unerwünschten Ölwurfes vermieden werden kann. Eine Ölrückführung über den saugseitigen Volumenstrom kann ebenfalls wirkungsvoll vermieden werden. Ferner kommt es nun nicht mehr zu einem Überschreiten der maximalen Ölstände in den Verdichtern.The refrigeration system according to the invention enables Realization of a reliable oil balance between two or more compressors in both directions even during the Partial load operation. It is therefore possible to use refrigeration systems with an adapted oil filling without excess oil to operate so that the problem of undesired oil spills can be avoided. An oil return via the suction side Volume flow can also be effectively avoided. Further the maximum oil levels in the oil are no longer exceeded Compressors.

Claims

Refrigeration system with at least two compressors connected in parallel, which suck in the medium to be compressed via at least one suction line from at least one suction manifold upstream of the compressors and which are connected to one another via at least one oil compensation line, characterized in that at least each of the compressors (V1, V2, V3) between which oil compensation should be possible, in the oil compensation line ( 7 . 8th . 8th' . 8th'' ) one, one by means of a swimming ball ( 10 ) lockable passage ( 11 ) closing device ( 9 ) is assigned such that the closable passage ( 11 ) at the desired oil level in the associated compressor (V1, V2, V3).

Refrigeration system according to claim 1, characterized in that the oil compensation line ( 7 . 8th . 8th' . 8th'' ) via at least one additional line ( 6 ) is connected to the suction manifold (S).

Refrigeration system according to claim 1 or 2, characterized in that the inlet openings of the suction lines (S, V2, V3) leading from the suction manifold (S) to the compressors 3 . 3 ' . 3 '' ) are arranged in the upper area of the suction manifold (S).