DE1044841B - Verfahren zur Ausscheidung von Fluessigkeitstroepfchen aus dem Sauggasstrom von Verdichtern, insbesondere fuer Kaeltemittel, und Einrichtung zur Ausuebung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausscheidung von Flüssigkeitströpfchen aus dem Sauggasstrom von Verdichtern, insbesondere solchen für Kältemittel, sowie eine Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens. Es ist bekannt, die Öltröpfchen aus dem Druckgasstrom bzw. aus den von dem Kältemittelverdichter ausgestoßenen Dämpfen mittels besonderer Abscheider zu entfernen, um einem Verschmutzen des Verflüssigers und Verdampfers vorzubeugen. Hierbei wird aber der Eintritt von Flüssigkeits- und Öltröpfchen in den Kompressor nicht verhindert. Gelangen diese Tröpfchen in den Kompressor, dann können insbesondere bei der Kompression feuchter Dämpfe Flüssigkeitsschläge auftreten; zudem verschmutzt der Kompressor. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, ein aufsteigendes Gemisch aus Gasen und Flüssigkeitströpfchen durch einen Leitschaufelkranz tangential zur Hauptströmungsrichtung abzuleiten, wobei die Flüssigkeitströpfchen ausgeschleudert werden. Diese Vorrichtung arbeitet unter Druckverlust und kann nur bei senkrecht verlaufenden Rohrleitungen angewendet werden. Bei einer anderen bekannten Vorrichtung werden die von einem Kompressor kommenden Kältemitteldämpfe zwecks Abscheidung der mitgeführten Öltröpfchen in aufsteigender Richtung durch ein senkrecht stehendes zylindrisches Gehäuse geführt, in dem eine Anzahl Schleuder räder angeordnet sind, die von dem Kältemittelstrom in Drehung versetzt werden. Diese Vorrichtung weist die gleichen Nachteile auf wie die zuvor genannte; den Eintritt von Flüssigkeitströpfchen in den Kompressor kann sie nicht verhindern.

Zur Vermeidung der Mängel der bekannten Vorrichtungen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Flüssigkeiiströpfchen aus dem Sauggasstrom von "Verdichtern, insbesondere solchen für Kältemittel, dadurch auszuscheiden, daß das angesaugte Gas vor seinem Eintritt in den Verdichterzylinder durch ein Schleuderrad vorverdichtet wird, wobei die Flüssigkeitströpfchen gleichzeitig ausgeschleudert und alsdann in das Verdichtergehäuse zurückgeführt werden. Zu diesem Zweck kann das Schleuderrad unmittelbar auf der Verdichterwelle angeordnet sein oder durch einen besonderen Motor angetrieben werden. Die Rückführung der ausgeschleuderten Flüssigkeit erfolgt mit Hilfe des durch das Schleuderrad erzeugten Vorverdichtungsdruckes durch eine zwischen dem ölsammelraum und dem Verdichtergehäuse hergestellte Verbindung und eine insbesondere dem Druckausgleich dienende Verbindung zwischen der Saugseite des Schleuderrades und dem Verdichtergehäuse.
In der Zeichnung ist die Erfindung in
Abb. 1 an Hand einer Prinzipskizze und in
Abb. 2 in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Verfahren zur Ausscheidung

von Flüssigkeitströpfchen aus dem

Sauggasstrom von Verdichtern,

insbesondere für Kältemittel,

und Einrichtung zur Ausübung

des Verfahrens

Anmelder:
Borsig Aktiengesellschaft, Berlin-Tegel

Paul Breitbach, Berlin-Tegel,

und Dipl.-Ing. Joachim Speidel, Berlin-Charlottenburg, sind als Erfinder genannt worden

In Abb. 1 bezeichnet 2 den Ansaugkanal des in die Saugleitung des Verdichters eingebauten Abscheiders, 4 das Schleuderrad, 6 eine Prallfläche des äußeren Mantels 8, der den Kanal 2 und das Rad 4 umschließt, und 10 Aufnahmeräume für die ausgeschleuderten Tröpfchen, die aus den Räumen abgeleitet werden.

In Abb. 2, die einen vertikalen Längsschnitt durch einen mit dem Schleuderrad ausgerüsteten Kältemittelverdichter wiedergibt, bezeichnet 16 einen Deckel des Kurbelgehäuses, der eines der Kurbelwellenlager trägt und einen zylindrischen Ansatz 18 besitzt, der den Arbeitsraum für ein Schleuderrad 20 bildet. Das Schleuderrad läuft axial mit der Kurbelwelle und wird von dieser unter Zwischenschaltung einer Zahnradpumpe 22 unmittelbar angetrieben. Die Sauggase treten axial in das Schleuderrad 20 ein, werden in diesem in radiale Richtung umgelenkt, von mitgeführten Tröpfchen gereinigt und treten am äußeren Rand der Stirnfläche 26 nach nochmaliger Umlenkung in einen etwa ringförmig gestalteten, hinter dem Schleuderrad liegenden Raum 28 aus. Von dem Raum 28 führen kurze, strömungstechnisch zweckmäßig gestaltete Anschlüsse 30 zu den Arbeitszylindern.

Zum Auffangen der in dem Schleuderrad 20 abgetrennten Flüssigkeit ist in dem Ansatz 18 in derselben radialen Ebene wie das Schleuderrad ein ringförmiger Kanal 32 angeordnet. Dieser hat unten eine sackartige Erweiterung 34, in der sich die abgeschiedene Flüssigkeit sammeln kann. Die Erweiterung 34 steht durch die Bohrung 36 mit dem Triebwerksgehäuse in Verbindung. Durch die in der Abbildung gestrichelt angedeutete Leitung 38 steht das Triebwerksgehäuse

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mit der Saugleitung des Schleuderrades in Verbin- _. dung. Die abgeschiedene Flüssigkeit wird durch den im Ringkanal 32 herrschenden Überdruck durch die Bohrung 36 in das Triebwerksgehäuse gefördert. Bei Wechselstrommaschinen, bei denen im Triebwerksraum ein höherer Druck herrscht' als bei Gleichstrommaschinen, besitzt die in der Kurbelwellenachse angeordnete Zahnradölpumpe 22 ein von dem Kreislauf für das Triebwerksöl abgetrenntes System, mit dem die abgeschiedene Flüssigkeit aus dem Sammelraum 34 kontinuierlich in den Triebwerksraum zurückgefördert wird.

In den Triebwerksraum gelangendes flüssiges Kältemittel wird hier verdampft; diese Kältemitteldämpfe werden infolge des zwischen dem Triebwerksraum und dem Saugstutzen des Schleuderrades herrschenden Druckunterschiedes durch die Leitung 38 abgesaugt und auf diese Weise dem Kältemittelstrom wieder zugeführt.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die beschriebene Vorrichtung wird infolge der Vorverdichtung des Kältemittels im Schleuderrad der Liefergrad des Kompressors verbessert.

Da nur absolut flüssigkeitsfreies Gas in die Kompressorzylinder gelangt, können keine Flüssigkeitsschlage auftreten; dementsprechend ergibt sich eine vereinfachte Ventilkonstruktion, da auf federnd abhebbare Arbeits ventile verzichtet werden kann. Ebenso fallen die üblichen Ölabscheider in der Druckleitung der Kältemaschine und die Ölrückführungseinrichtungen fort. .Feine Verunreinigungen, die die üblichen Siebe einer Kälteanlage passieren würden, werden durch das Schleuderrad abgeschieden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Ausscheidung von Flüssigkeitströpfchen aus dem Sauggasstrom von Verdichtern, insbesondere solchen für Kältemittel, dadurch gekennzeichnet, 4kB das angesaugte Gas vor seinem Eintritt in den Verdichterzylinder durch ein Schleuderrad vorverdichtet wird> wobei die Flüssigkeitströpfchen gleichzeitig ausgeschleudert und alsdann in das Verdichtergehäuse rückgeführt werden.

2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleuderrad unmittelbar auf der Verdichterwelle angeordnet ist.

3. Einrichtung zur Rückführung der ausgeschleuderten Flüssigkeit mit Hilfe des Vorverdichtungsdruckes bei der Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits zwischen der Saugseite des Schleuderrades und dem Verdichtergehäuse und andererseits zwischen dem Ölsammelraum und dem Verdichtergehäuse eine Verbindung hergestellt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 838 756;
USA.-Patentsch.rift Nr. 2 002 033.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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