DE10357556A1 - Composite (cold) plant and method for operating a composite (cold) plant - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Verbund(kälte)anlage, aufweisend mehrere, auf zwei oder mehr Ebenen angeordnete Verdichter, wobei die auf einer Ebene angeordneten Verdichter jeweils über eine Ölausgleichsleitung miteinander verbunden sind.The Invention relates to a composite (refrigeration) system, comprising several, on two or more levels arranged compressors, the on a level arranged compressor in each case via an oil equalization line with each other are connected.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Verbund(kälte)anlage.Further The invention relates to a method for operating such plant Compound (refrigeration).
Unter dem nachfolgend verwendeten Begriff "Behälter" seien neben herkömmlichen Behältern auch geeignete Aufnahme- bzw. (Zwischen)Speichervorrichtungen, wie beispielsweise Rohrstücke, die für die Aufnahme bzw. (Zwischen)Speicherung von Flüssigkeitsmengen geeignet sind, zu verstehen.Under the term "container" used below are conventional Containers too suitable recording or (intermediate) memory devices, such as Pipe pieces that for the Recording or (intermediate) storage of liquid quantities are suitable, to understand.
Unter dem Begriff "Verbund(kälte)anlage" sei eine wie im folgenden beschriebene Verbundkälteanlage sowie Verbundanlagen, die der Verdichtung beliebiger Medien für andere Zwecke dienen, zu verstehen.Under The term "composite (cold) plant" is a like in following composite refrigeration system as well as compound plants, the compression of any media for others Serve purposes, to understand.
Bei Verbund(kälte)anlagen der gattungsgemäßen Art stellt die betriebssichere Ölversorgung der Verdichter, die in einem gemeinsamen Kältemittel- bzw. Kältemittelgemisch-Kreislauf arbeiten, oftmals 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.at plants Compound (refrigeration) of the generic type represents the reliable oil supply of the Compressor in a common refrigerant or refrigerant mixture cycle work, often a problem. To ensure a reliable oil supply hitherto different oil level regulating systems, such as oil level regulators, uses. However, these are subject to wear and require For other systems, adjusting the oil system during commissioning.
Aus den deutschen Patentanmeldungen 198 23 524 und 198 23 525 sind Verfahren zum Ölausgleich zwischen Verdichtern, die auf einer Ebene angeordnet sind, bekannt. Problematisch wird ein Ölausgleich zwischen mehreren Verdichtern immer dann, wenn die Verdichter auf zwei oder mehreren Ebenen angeordnet sind. Eine Anordnung mehrerer Verdichter auf zwei oder mehr Ebenen ist insbesondere dann von Vorteil oder gar erforderlich, wenn eine große Anzahl von Verdichtern auf einer vergleichsweise kleinen Aufstellfläche untergebracht werden muss. Dies ist beispielsweise in engen Maschinenräumen oder bei einer Außenaufstellung, also dann, wenn die Verdichter in einem Gehäuse – gegebenenfalls zusammen mit dem oder den Verflüssigern – angeordnet sind, der Fall.Out German Patent Applications 198 23 524 and 198 23 525 are methods for oil balance between compressors that are arranged on a plane known. Problematic is an oil balance between several compressors whenever the compressors are on two or more levels are arranged. An arrangement of several compressors on two or more levels is particularly advantageous or even needed if a big one Number of compressors are housed on a relatively small footprint got to. This is for example in tight engine rooms or in an outdoor installation, so then, if the compressors in a housing - possibly together with or the condensers - arranged are the case.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Verbund(kälte)anlage sowie ein gattungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer derartigen Verbund(kälte)anlage anzugeben, bei der bzw. bei dem auf die Verwendung verschleißbehafteter und störungsanfälliger Ölspiegelreguliersysteme verzichtet, die Schmierölversorgung aller Verdichter zuverlässiger gestaltet und die Herstellkosten gesenkt werden können.task The present invention is a generic composite (cold) plant and a generic method for the operation of such a composite (refrigeration) plant indicate at or in dispensing with the use of wear-prone and trouble-prone oil level regulating systems, the lubricating oil supply all compressors more reliable designed and the manufacturing costs can be reduced.
Die erfindungsgemäße Verbund(kälte)anlage zeichnet sich dadurch aus, dass
- a) pro Ebene wenigstens ein Behälter vorgesehen ist,
- b) die Behälter derart dimensioniert sind, dass sie wenigstens die pro Ebene erforderliche Mindestölmenge aufnehmen können,
- c) die Behälter jeweils mit der Ölausgleichsleitung ihrer Ebene verbunden sind, d) wobei der Behälter der untersten Ebene mit der zugehörigen Ölausgleichsleitung absperrbar verbunden ist,
- e) der Behälter der untersten Ebene über eine Druckleitung mit der Druckseite der Verbund(kälte)anlage absperrbar verbunden ist, und
- f) die Behälter über eine Verbindungsleitung miteinander verbunden sind,
- g) wobei die Verbindungsleitung an dem Behälter der oberen Ebene derart angeordnet ist, dass der Behälter nur bis zu dem in der oberen Ebene gewünschten Ölstand entleert wird.
- a) at least one container is provided per level,
- b) the containers are dimensioned such that they can accommodate at least the minimum quantity of oil required per level,
- c) the containers are each connected to the oil equalization line of their level, d) wherein the container of the lowest level is connected shut-off with the associated oil equalization line,
- e) the container of the lowest level via a pressure line to the pressure side of the composite (cold) system is connected shut-off, and
- f) the containers are connected to one another via a connecting line,
- g) wherein the connecting line is arranged on the container of the upper level such that the container is only emptied to the level desired in the upper level.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Verbund(kälte)anlage zeichnet sich dadurch aus, dass
- a') zu Beginn eines Ölausgleiches zwischen den Verdichtern alle Verdichter abgeschaltet werden und die zwischen der Ölausgleichsleitung und dem Behälter der unteren Ebene angeordnete Absperrvorrichtung, sofern sie geschlossen ist, geöffnet wird,
- b') die Verdichter so lange abgeschaltet bleiben, bis zwischen den Verdichtern jeder Ebene und über die Verbindungsleitung zwischen den Ebenen ein Ölausgleich erfolgt ist,
- c') nach Abschluss des Ölausgleiches die zwischen der Ölausgleichsleitung und dem Behälter der unteren Ebene angeordnete Absperrvorrichtung geschlossen wird,
- d') ein oder mehrere Verdichter der unteren Ebene in Betrieb genommen werden,
- e') die in der Druckleitung angeordnete Absperrvorrichtung geöffnet wird,
- f') wobei die Absperrvorrichtung so lange geöffnet bleibt, bis ein ggf. erforderlicher Ölausgleich zwischen den Behältern erfolgt ist, und
- g') nach erfolgtem Ölausgleich die zwischen der Ölausgleichsleitung und dem Behälter der unteren Ebene angeordnete Absperrvorrichtung geöffnet wird.
- a ') at the beginning of an oil equalization between the compressors, all compressors are switched off and the shut-off device arranged between the oil equalizing pipe and the lower-level tank, if it is closed, is opened,
- b ') the compressors remain switched off until an oil balance has taken place between the compressors of each level and via the connecting line between the levels,
- c ') after completion of the oil equalization, the shut-off device located between the oil equalizing pipe and the lower-level tank is closed,
- d ') one or more compressors of the lower level are put into operation,
- e ') the shut-off device arranged in the pressure line is opened,
- f ') wherein the shut-off device remains open until a possibly required oil balance between the containers has taken place, and
- g ') after the oil equalization between the oil equalization line and the container of the lower level arranged shut-off device is opened.
Die erfindungsgemäße Verbund(kälte)anlage, das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Verbund(kälte)anlage sowie weitere Ausgestaltungen der- bzw. desselben seien nachfolgend anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The Compound (refrigeration) system according to the invention, the inventive method for operating a composite (refrigeration) system and further embodiments of the same or are the following explained in more detail with reference to the embodiment shown in the figure.
In der Figur dargestellt sind zwei Verdichterebenen E1 und E2, die nachfolgend nurmehr als "Ebenen" bezeichnet werden. In jeder der beiden Ebenen E1 und E2 sind drei Verdichter V1, V2 und V3 (Ebene E1) bzw. V4, V5 und V6 (Ebene E2) angeordnet.In The figure shows two compressor levels E1 and E2, the hereinafter simply referred to as "levels". In each of the two levels E1 and E2 are three compressors V1, V2 and V3 (plane E1) and V4, V5 and V6 (plane E2), respectively.
Prinzipiell können die Verdichter einer Verbund(kälte)anlage auch in drei, vier oder mehr Ebenen angeordnet werden. Darüber hinaus kann pro Ebene im Prinzip eine beliebige Anzahl von Verdichtern vorgesehen werden. Auch können auf den einzelnen Ebenen unterschiedliche Verdichter verwendet werden, nur sollten sie – wenn möglich – von der gleichen Bauart sein.in principle can the compressors of a composite (refrigeration) plant can also be arranged in three, four or more levels. Furthermore In principle, you can use any number of compressors per level be provided. Also can different compressors are used on each level, only they should - if possible - from the same Be type.
Pro
Ebene E1 bzw. E2 ist nunmehr erfindungsgemäß wenigstens ein Behälter B1
bzw. B2 vorgesehen. Diese Behälter
B1 und B2 sind derart dimensioniert, dass sie wenigstens die pro
Ebene E1 bzw. E2 erforderliche Mindestölfüllmenge aufzunehmen vermögen. Die
Behälter
B1 und B2 sind über
die jeweiligen Ölausgleichsleitungen
Hierbei
verlaufen die Leitungen
Erfindungsgemäß ist zwischen
der Ölausgleichsleitung
Ferner
ist der Behälter
B1 der untersten Ebene E1 über
eine Druckleitung
Die
beiden Behälter
B1 und B2 wiederum sind über
eine Verbindungsleitung
Sind mehr als zwei Ebenen und damit mehr als zwei Behälter vorgesehen, so ist es ausreichend, wenn der Behälter einer Ebene mit dem Behälter der jeweils darunter sowie dem Behälter der jeweils darüber liegenden Ebene verbunden ist.are more than two levels and therefore more than two containers, so it is sufficient if the container a level with the container the respectively below and the container of each overlying Level is connected.
Die
Verbindungsleitung
Die erfindungsgemäße Verbund(kälte)anlage weiterbildend wird vorgeschlagen, dass zumindest einer der Behälter über eine Saugleitung mit der Saugseite der Verbund(kälte)anlage absperrbar verbunden ist. Die Saugleitungen) muss bzw. müssen absperrbar sein, da sich während des Betriebes unterschiedliche Drucklagen in den Verdichtergehäusen und der Saugleitung einstellen können.The inventive composite (cold) plant Further, it is proposed that at least one of the containers has a Suction line connected to the suction side of the composite (cold) system lockable is. The suction lines) must or must be able to be shut off, since while the operation of different pressure levels in the compressor housings and can adjust the suction line.
Bei
der in der Figur dargestellten Ausführungsform sind beide Behälter B1
und B2 über
Saugleitungen
In vorteilhafter Weise ist, die erfindungsgemäße Verbund(kälte)anlage weiterbildend, den Verdichters V1, V2 und V3 bzw. V4, V5 und V6 einer Ebene jeweils ein Ölspiegellreguliersystem zugeordnet. Dabei können grundsätzlich alle zum Stand der Technik zählenden Ölspiegellreguliersysteme zur Anwendung kommen.In Advantageously, the inventive composite (cold) plant further forming the compressor V1, V2 and V3 or V4, V5 and V6 one level each an oil level regulation system assigned. It can in principle All state of the art oil level control systems come into use.
Bei der erfindungsgemäßen Verbund(kälte)anlage bzw. der Realisierung der erfindungsgemäßen Verfahrensweise kann auf das Vorsehen herkömmlicher Ölspiegellreguliersysteme verzichtet werden. U. U. mag es jedoch Anwendungsfälle geben, bei denen derartige Ölspiegellreguliersysteme weiterhin zur Anwendung kommen.In the composite (refrigeration) system according to the invention or the realization of the procedure according to the invention, it is possible to dispense with the provision of conventional oil level regulation systems. However, there may be applications in which such Ölspiegel the regulatory systems continue to be used.
Soll
nun zwischen den Verdichtern V1, V2, ... der beiden Ebenen E1 und
E2 ein Ölausgleich
durchgeführt
werden, so sind zunächst
alle Verdichter V1, V2, ... abzuschalten und die zwischen der Ölausgleichsleitung
Sofern
auf der oberen Ebene E2 zuviel Öl vorhanden
ist, gelangt dieses über
die zwischen den Behältern
E1 und E2 angeordnete Verbindungsleitung
Nach
Abschluss des vorbeschriebenen Ölausgleiches
wird die zwischen der Ölausgleichsleitung
Zeitgleich oder mit einer zeitlichen Verzögerung können auch ein oder mehrere Verdichter V4, V5 und/oder V6 der oberen Ebene E2 in Betrieb genommen werden.Contemporaneous or with a time delay can also one or more compressors V4, V5 and / or V6 of the upper level E2 can be put into operation.
Durch
das Inbetriebnehmen eines oder mehrerer Verdichter V1, V2 und/oder
V3 der unteren Ebene E1 kommt es innerhalb der Verbund(kälte)anlage wiederum
zu einem Druckaufbau, so dass nach dem Öffnen der in der Druckleitung
Die
in der Druckleitung
Während der
vorbeschriebenen Ölausgleichsphase
bleiben die Verdichter V4, V5 und V6 der oberen Ebene E2 vorzugsweise
noch abgeschaltet, so dass (auch) zwischen ihnen ein ausreichender Ölausgleich
stattfinden kann. Sofern in der oberen Ebene E2 zuviel Öl vorhanden
ist, gelangt dieses über die
Verbindungsleitung
Da während des vorbeschriebenen Verfahrensschrittes zumindest ein oder mehrere Verdichter V1, V2 und/oder V3 der unteren Ebene E1 betrieben werden, steht zumindest ein Teil der mittels der Verbund(kälte)anlage zu erbringenden Kälteleistung wieder zur Verfügung.There while of the method step described above at least one or more Operate compressor V1, V2 and / or V3 the lower level E1, is at least part of the composite (cold) plant to be provided cooling capacity again to disposal.
Nach
erfolgtem Ölausgleich
wird nunmehr die zwischen Ölausgleichsleitung
Die vorbeschriebene, erfindungsgemäße Verfahrensweise wird immer dann realisiert, wenn durch entsprechende Maßnahmen in wenigstens einem der Verdichter V1, V2, ... ein Ölmangel erkannt wird. Hierbei kann die Übenrvachung der Ölstände in den Verdichtern manuell und/oder automatisch erfolgen. Ebenso kann auch das Einleiten einer Ölausgleichsphase manuell und/oder automatisch durchgeführt werden. Zudem wird im Regelfall in bestimmten, einstellbaren Zeitabständen zwangsweise ein Ölausgleich eingeleitet.The above-described, inventive procedure is always realized if by appropriate measures in at least one of the compressors V1, V2, ... an oil shortage is recognized. Here, the Überbenrvachung the oil levels in the Compressors manually and / or automatically done. Likewise, too the initiation of an oil balance phase be done manually and / or automatically. In addition, as a rule in certain, adjustable intervals forcibly an oil balance initiated.
Die Betriebszeiten der Verdichter V1, V2, ... bis zu ihrem Abschalten sind hierbei so zu wählen, dass der minimal zulässige Ölstand innerhalb der Verdichter aufgrund der zwangsläufig während des Verdichterbetriebes auftretenden Ölverlagerung noch nicht unterschritten wird. Die Stillstandsphasen der Verdichter müssen zeitlich so bemessen sein, dass ein ausreichender Ölausgleich zwischen den Verdichtern gewährleistet werden kann und eine wesentliche Beeinträchtigung der Kälteversorgung durch die Verdichter der erfindungsgemäßen Verbund(kälte)anlage vermieden wird.The Operating times of the compressors V1, V2, ... until they are switched off are to be chosen so that the minimum permissible oil level within the compressor due to the inevitably during the compressor operation occurring oil shift still not fallen below. The stoppage phases of the compressors have to be timed so that a sufficient oil balance ensured between the compressors can be and a significant impairment of the refrigeration by the compressor of the composite (refrigeration) system according to the invention is avoided.
Die erfindungsgemäße Verbund(kälte)anlage sowie das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Verbund(kälte)anlage schaffen gegenüber dem Stand der Technik wesentliche Verbesserungen, da auf verschleißbehaftete und störungsanfällige Ölspiegelreguliersysteme verzichtet werden kann. Dadurch werden die Herstellkosten erfindungsgemäßer Verbund(kälte)anlagen gesenkt und gleichzeitig wird eine zuverlässige Schmierölversorgung aller Verdichter der erfindungsgemäßen Verbund(kälte)anlage gewährleistet.The inventive composite (cold) plant and the inventive method for operating a composite (cold) plant provide over the prior art, significant improvements, since it can be dispensed with wear-prone and trouble-prone Ölspiegelreguliersysteme. As a result, the manufacturing costs fiction moderate composite (cold) systems lowered and at the same time a reliable lubricating oil supply to all compressors of the composite (refrigeration) system according to the invention is ensured.
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