DE1207945B - Device for separating oil enriched in the refrigerant of a compression refrigerating machine - Google Patents

Device for separating oil enriched in the refrigerant of a compression refrigerating machine

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DE1207945B DEG39563A DEG0039563A DE1207945B DE 1207945 B DE1207945 B DE 1207945B DE G39563 A DEG39563 A DE G39563A DE G0039563 A DEG0039563 A DE G0039563A DE 1207945 B DE1207945 B DE 1207945B
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oil separator
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Herbert Goettsch
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Linde GmbH
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Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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Description

Vorrichtung zur Abtrennung von im Kältemittel einer Kompressionskältemaschine angereichertem Öl Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abtrennung von im Kältemittel einer Kompressionskältemaschine angereichertem Öl als Verdampfungsrückstand in einem beheizten Abscheider.Device for separating the refrigerant in a compression refrigeration machine enriched oil The invention relates to a device for separating im Oil enriched in the refrigerant of a compression refrigeration machine as evaporation residue in a heated separator.

Es sind bereits ölabscheider bekannt, die mit zwei Leitungen, und zwar für Kältemittel-Öl-Gemisch-Zulauf und für Dampfabzug, mit dem Verdampfer der Kälteanlage verbunden sind. Bei der laufenden Beheizung des ölabscheiders wird laufend Kältemittel ausgetrieben, wodurch es zur Ölanreicherung kommt. Durch unrichtige Bemessung des Apparates und falsche Regulierung kommt es jedoch leicht zum überkochen, wodurch die erwünschte ölanreicherung im Abscheider nicht mehr zu erzielen ist.There are already known oil separators with two lines, and for refrigerant-oil mixture inlet and for vapor extraction, with the evaporator of the Refrigeration system are connected. With the ongoing heating of the oil separator is running Expelled refrigerant, which leads to oil enrichment. By incorrect Dimensioning of the device and incorrect regulation, however, can easily boil over, as a result, the desired oil enrichment in the separator can no longer be achieved.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diesen übelstand zu vermeiden und eine möglichst einfache Apparatur zu schaffen, für die eine besondere Regeleinrichtung nicht mehr notwendig ist.The invention is now based on the object of this deficiency avoid and create the simplest possible apparatus, for which a special one Control device is no longer necessary.

Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch erreicht, daß an dem Flüssigkeitsraum des Verdampfers der Kältemaschine eine vorzugsweise schräg nach unten verlaufende verhältnismäßig weite Falleitung zu dem mit einer Heizvorrichtung versehenen ölabscheider angeschlossen ist, die sowohl für die Abfuhr von flüssigem Kältemittel-öl-Gemisch aus dem Verdampfer als auch für die Rückführung von Kältemitteldämpfen aus dem beheizten ölabscheider in den Verdampfer der Kältemaschine dient und einen vom Kältemitteldampfdruck im ölabscheider selbsttätig gesteuerten Flüssigkeitsverschluß besitzt.The solution to this problem is achieved in that on the liquid space of the evaporator of the refrigerating machine is a preferably sloping downward relatively wide downpipe to the oil separator provided with a heating device is connected, both for the discharge of liquid refrigerant-oil mixture from the evaporator as well as for the return of refrigerant vapors from the heated one Oil separator in the evaporator of the refrigeration machine is used and one of the refrigerant vapor pressure has an automatically controlled liquid seal in the oil separator.

Die Falleitung vom Verdampfer der Kältemaschine kann dabei gegabelt und einerseits am unteren (Flüssigkeitsraum) und andererseits am oberen Teil (Dampfraum) des beheizten ölabscheiders angeschlossen sein.The downpipe from the evaporator of the refrigeration machine can be forked and on the one hand at the lower part (liquid space) and on the other hand at the upper part (vapor space) of the heated oil separator must be connected.

Die Falleitung vom Verdampfer der Kältemaschine kann aber auch von ihrem tiefsten Punkt aus zunächst etwas ansteigen und dann, erneut fallend, in den Dampfraum des beheizten ölabscheiders einmünden.The downpipe from the evaporator of the refrigeration machine can also be from from their lowest point to rise a little and then, falling again, into the Open into the steam space of the heated oil separator.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, am oberen Teil des Flüssigkeitsraums des beheizten ölabscheiders ein Thermometer und/ oder einen Thermofühler zur Steuerung der Ölentnahme aus dem oberen Flüssigkeitsraum des Abscheiders durch ein von Hand und/oder automatisch gesteuertes Ventil vorzusehen.According to a further feature of the invention, it is advantageous at the top Part of the liquid space of the heated oil separator a thermometer and / or a thermal sensor to control the oil extraction from the upper fluid space of the separator by a manually and / or automatically controlled valve.

In Anlagen mit dem Kältemittel F 22 (Difluormonochlormethan) kann diese Einrichtung erfindungsgemäß auch zur Entwässerung des Kältemittels benutzt werden. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß am Dampfraum des Äbscheiders eine Leitung mit Ventil zu einer Kältemitteldampfabsaugeeinrichtung und am unteren Teil des Abscheiders ein Ventil zum Ablassen von Wasser, gegebenenfalls nach Anwärmung über den Gefrierpunkt, vorgesehen ist.In systems with the refrigerant F 22 (difluoromonochloromethane) according to the invention, this device is also used for dewatering the refrigerant will. For this purpose it is provided according to the invention that on the vapor space of the separator a line with a valve to a refrigerant vapor extraction device and at the bottom Part of the separator has a valve for draining water, if necessary after heating above freezing point.

Für das Arbeiten der Kälteanlage im Vakuum ist in der Falleitung vom Verdampfer ein Absperrventil mit einem diesem parallelgeschalteten Sicherheitsventil vorgesehen, das geschlossen wird, bevor die Ölabnahme aus dem Abscheider erfolgt.For working the refrigeration system in a vacuum is in the downpipe from Evaporator has a shut-off valve with a safety valve connected in parallel provided, which is closed before the oil is removed from the separator.

Schließlich ist erfindungsgemäß auf dem Ölabscheider ein Manovakuummeter zur Steuerung des Ablassens von Öl oder Wasser von Hand oder automatisch vorgesehen.Finally, according to the invention, there is a pressure gauge on the oil separator intended to control the drainage of oil or water by hand or automatically.

An Hand der F i g. 1 und 2 sollen nunmehr Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße Vorrichtung im einzelnen näher erläutert werden.On the basis of FIG. 1 and 2 are now to be exemplary embodiments for the device according to the invention will be explained in more detail.

Der ölabscheider besteht aus dem Behälter 1, der über die Heizfläche 2 mit warmer Flüssigkeit oder Dampf oder elektrisch beheizt wird. über das kommunizierende Rohr 3 und die Leitung 4 ist der Abscheider unterhalb des Flüssigkeitsspiegels an den zu entölenden Apparat 5 (Verdampfer, Mitteldruckflasche usw.) angeschlossen. Zunächst füllt sich der Abscheider nur bis zur Höhe des Anschlußpunktes 6 mit ölhaltigem Kältemittel, da das darüber liegende Dampfpolster nicht abziehen kann (Leitung 12 geschlossen). Es kann also im folgenden nur so viel Gemisch zulaufen, wie als Dampf abzieht. Bei zu starkem Aufkochen kann ein Umlauf nur zwischen Behälter 1 und Rohr 3 stattfinden, es findet also keine Rückverlagerung des Öls in den Verdampfer statt. Das Rohr 4 muß dabei so weit bemessen sein, daß die notwendige Flüssigkeitsmenge entgegen der entsprechenden aufsteigenden Dampfmenge herunterlaufen kann.The oil separator consists of the container 1, which is heated via the heating surface 2 with warm liquid or steam or electrically. The separator is connected to the apparatus 5 to be de-oiled (evaporator, medium-pressure bottle, etc.) below the liquid level via the communicating pipe 3 and the line 4. First of all, the separator is only filled with oil-containing refrigerant up to the level of the connection point 6, since the vapor cushion lying above cannot be removed (line 12 closed). In the following, only as much mixture can flow in as is drawn off as steam. If the boil is too strong, circulation can only take place between container 1 and pipe 3 , so there is no shifting of the oil back into the evaporator. The tube 4 must be dimensioned so far that the necessary amount of liquid can run down against the corresponding rising amount of steam.

Mit zunehmender Ölanreicherung steigt der Siedepunkt des Gemisches, wodurch sich die Temperaturdifferenz an der Heizfläche 2 und damit die Heizleistung verringert. Gleichzeitig wird das Gemisch spezifisch leichter, so daß der Spiegel im Behälter 1 steigt. Wenn das obenauf schwimmende Öl die vorher festgelegte Temperatur - meßbar am Thermometer 7 - als Maß für den im Öl verbliebenen Kältemittelanteil erreicht hat, kann an dem Entnahmestutzen 8 Öl entnommen werden. Dieser Vorgang kann auch z. B. durch ein Magnetventil in Verbindung mit einem Thermostat automatisch gesteuert werden.As the oil enrichment increases, the boiling point of the mixture rises, which reduces the temperature difference on the heating surface 2 and thus the heating output. At the same time, the mixture becomes specifically lighter, so that the level in container 1 rises. When the oil floating on top has reached the predetermined temperature - measurable on the thermometer 7 - as a measure of the refrigerant content remaining in the oil, oil can be taken from the extraction nozzle 8 . This process can also be carried out e.g. B. can be controlled automatically by a solenoid valve in conjunction with a thermostat.

Durch die Anordnung der Entnahmestelle 8, etwas höher als die Anschlußstelle 6, soll erreicht werden, daß nur aus der ölreichen Phase entnommen werden kann. Bei Vakuumanlagen wird zuvor das Ventil 9 geschlossen, wobei der Apparat durch das Sicherheitsventil 10 geschützt ist. Nach Druckanstieg auf überdruck, ablesbar am Manumeter 11, kann abgelassen werden.The arrangement of the extraction point 8, somewhat higher than the connection point 6, is intended to ensure that extraction can only be carried out from the oil-rich phase. In the case of vacuum systems, the valve 9 is closed beforehand, the apparatus being protected by the safety valve 10. After the pressure has risen to overpressure, which can be read on the pressure gauge 11, it can be drained.

Bei Verwendung von Difluormonochlormethan als Kältemittel hat die Kältemittelflüssigkeit ein größeres Lösungsvermögen für Wasser als der Kältemitteldampf. Durch die laufende Verdampfung von Kältemittelflüssigkeit wird im ölabscheider also auch Wasser ausgeschieden. Soweit dieses nicht mit dem Öl herauskommt, kann es nach Absaugen des Kältemittelinhaltes (Ventil 9 schließen, Ventil 12 öffnen) und Erwärmung über den Gefrierpunkt am Ventil 13 abgelassen werden.When using difluoromonochloromethane as the refrigerant, the refrigerant liquid has a greater solubility for water than the refrigerant vapor. The ongoing evaporation of refrigerant liquid means that water is also separated out in the oil separator. If this does not come out with the oil, it can be drained off at valve 13 after the refrigerant contents have been sucked off (close valve 9, open valve 12) and heated above the freezing point.

Wie in F i g. 2 dargestellt, kann die Verbindungsleitung 3, 4 zwischen ölabscheider und Verdampfer der Kältemaschine 5 auch durch eine fallende Leitung 4' ersetzt sein, in der eine Schwelle 3' vorgesehen ist. Die übrige Anordnung entspricht der von F i g. 1.As in Fig. 2, the connecting line 3, 4 between the oil separator and the evaporator of the refrigerating machine 5 can also be replaced by a falling line 4 ' in which a threshold 3' is provided. The rest of the arrangement corresponds to that of FIG. 1.

Solange im ölabscheider noch Kältemittel verdampft, ist der Flüssigkeitszufluß über die Leitung 4' mit Schwelle 3' durch den abziehenden Dampf gesperrt. Wenn das Ausdampfen aufhört, das verbleibende Öl also auf Heizflüssigkeitstemperatur erwärmt ist, ändert sich das Volumen entsprechend den im Verdampfer auftretenden Druckschwankungen. Hierdurch gelangt »schluckweise« ölhaltiges Kältemittel über Schwelle 3' in den Austreiber und beginnt auszudampfen. Damit hört der Zufluß wieder auf und beginnt erst wieder, wenn die eingelaufene Menge verarbeitet ist. Die Zufuhr von Kältemittel-Öl-Gemisch zum Abscheider 1 reguliert sich also selbsttätig absatzweise.As long as refrigerant is still evaporating in the oil separator, the flow of liquid via line 4 ' with threshold 3' is blocked by the evacuating vapor. When the evaporation stops, i.e. the remaining oil is heated to heating fluid temperature, the volume changes according to the pressure fluctuations occurring in the evaporator. As a result, oil-containing refrigerant "sips" reaches the expeller via threshold 3 ' and begins to evaporate. This means that the inflow stops again and only begins again when the amount that has flowed in has been processed. The supply of the refrigerant-oil mixture to the separator 1 regulates itself automatically intermittently.

Claims (1)

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Abtrennung von im Kältemittel einer Kompressionskältemaschine angereichertem Öl als Verdampfungsrückstand in einem beheizten Abscheider, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß an dem Flüssigkeitsraum des Verdampfers der Kältemaschine eine vorzugsweise schräg nach unten verlaufende verhältnismäßig weite Falleitung zu dem mit einer Heizvorrichtung versehenen ölabscheider angeschlossen ist, die sowohl für die Abfuhr von flüssigem Kältemittel-Öl-Gemisch aus dem Verdampfer als auch für die Rückführung von Kältemitteldämpfen aus dem beheizten ölabscheider in den Verdampfer der Kältemaschine dient und einen vom Kältemitteldampfdruck im Ölabscheider selbsttätig gesteuerten Flüssigkeitsverschluß besitzt. 2._ Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Falleitung vom Verdampfer der Kältemaschine gegabelt und einerseits am unteren (Flüssigkeitsaum) und andererseits am oberen Teil (Dampfraum) des beheizten Ölabscheiders angeschlossen ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Falleitung vom Verdampfer der Kältemaschine von ihrem tiefsten Punkt aus zunächst etwas ansteigt und dann, erneut fallend, in den Dampfraum des beheizten ölabscheiders einmündet. 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Teil des Flüssigkeitsraums des beheizten ölabscheiders ein Thermometer und/oder Thermofühler zur Steuerung der Ölentnahme aus dem oberen Flüssigkeitsraum des Abscheiders durch ein von Hand und/oder automatisch gesteuertes Ventil vorgesehen ist. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Dampfraum des Abscheiders eine Leitung mit Ventil zu einer Kältemitteldampfabsaugeeinrichtung und am unteren Teil des Abscheiders ein Ventil zum Ablassen von Wasser, gegebenenfalls nach Anwärmung über den Gefrierpunkt, vorgesehen ist. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Falleitung vom Verdampfer ein Absperrventil mit einem diesem parallelgeschalteten Sicherheitsventil für das Arbeiten unter Vakuum vorgesehen ist. 7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem ölabscheider ein Manovakuummeter zur Steuerung des Ablassens von Hand .oder automatisch vorgesehen ist.Claims: 1. Device for separating in the refrigerant oil enriched in a compression refrigeration machine as evaporation residue in one heated separator, characterized in that it is attached to the liquid space of the evaporator of the refrigerating machine is a preferably sloping downward relatively wide downpipe to the oil separator provided with a heating device is connected, both for the discharge of liquid refrigerant-oil mixture from the evaporator as well as for the return of refrigerant vapors from the heated one Oil separator in the evaporator of the refrigeration machine is used and one of the refrigerant vapor pressure has an automatically controlled liquid seal in the oil separator. 2._ device according to claim 1, characterized in that the downpipe from the evaporator of the refrigerating machine forked and on the one hand on the lower (liquid hem) and on the other hand on the upper Part (steam space) of the heated oil separator is connected. 3. Device according to Claim 1, characterized in that the downpipe from the evaporator of the refrigeration machine from its lowest point rises a little and then, falling again, in opens into the steam space of the heated oil separator. 4. Device according to one or several of claims 1 to 3, characterized in that on the upper part of the liquid space the heated oil separator a thermometer and / or thermocouple for control the removal of oil from the upper liquid space of the separator by hand and / or automatically controlled valve is provided. 5. Device after one or more of claims 1 to 4, characterized in that the steam space des Separator has a line with a valve to a refrigerant vapor extraction device and at the lower part of the separator a valve for draining water, if necessary after heating above freezing point. 6. Device after one or more of claims 1 to 5, characterized in that in the downpipe a shut-off valve from the evaporator with a safety valve connected in parallel is intended for working under vacuum. 7. Device according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that a manovacuum meter on the oil separator to control the draining manually or automatically.
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