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Verfahren zum Trocknen von .Kälteanlagen und Vorrich-tung
zur Durchführung des Verfahrens -Sämtliche Maschinen und Anlagen der Kältetechnik,
die mit feuchtigkeitsempfindlichen Kältemitteln arbeiten, müssen vor der Inbetriebnahme
aus zwei Gründen@sorgfältig von den letzten Spuren von Feuchtigkeit befreit werden:
erstens um die Verstopfung der Drosselörgane und Leitungen mit Eis zu vermeiden
und zweitens um zu verhindern, dass durch Reaktionen mit Wasser, z. B. durch Hydrolyse
des kältemittels, korrodierend wirkende Substanzen entstehen, die Metallteile angreifen
oder das Schmieröl unter Schlammbildung zersetzen. Auch die Vehupferung besonders
der Eisenteile beruht auf der Anwesenheit von Feuchtigkeit.
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Der höchstzulässige_Feuchtigkeitsgehalt innerhalb einer Kältemaschine
richtet sich nach dem-verwendeten Kältemittel und liegt zwischen, 10 und 100 mg
H2O/kg Kältemittel. Solche geringen Feuchtigkeitsmengen gelangen beispielsweise
während der Montage durch die Feuchtigkeitshaut auf den einzelnen Maschinenteilen,beim
Löten und Schva issen, mit der zur Druckprüfung benutzten Luft, mit dem Schmieröl
oder auch mit
| dem Kältemittel selbst in die Anlage. Ferner muss mit Wasser- |
| resten in den Apparaten gerechnet werden, die von der üblichen. |
| Wasserdruckprobe herrühren. Zu ihrer Entfernung bieten sich |
| mehrere Möglichkeiten an: das gleichmässige Beheizen sämtlicher |
| Einzelteile der Anlage, das Evakuieren, die Trocknung mit Hilfe |
| von Adsorptionsmitteln und schliesslich das Spülen mit .scharf |
| getrockneter Luft oder trockenem Stickstoff. |
| Die Erfindung hat eine Verbesserung der letztgen- |
| ten Methode zum Inhalt.. |
| Bisher wurde zur Trocknungfertig montierter Anlagen |
| Luft oder Stickstoff über einen mit Silicagel oder Calzium- |
| chlorid gefüllten Trockner geleitet, anschliessend in einet |
| Heizregister erhitzt und über verschiedene Leitungswege--in-
die |
| Anlage geblasen. In einzelnen Fällen ist zur Förderung des
trol#c- |
| kenen Gasstromes auch schon der Kältemittelverdichter der Anlage |
| herangezogen worden. |
| So ist es bekannt geworden, Kleinkältemaschinen dera-- |
| zu trocknen, dass die Maschine wiedeholt abwechselnd evakuier
t |
| und mit trockenen Gasen durchspült wird. Gegebenenfalls kann
da- |
| bei die Maschine gleichzeitig auch noch von aussen geheizt |
| den. Bei diesem Verfahren handelt es sich uiu# die Kombination |
| zweier getrennter Arbeitsgänge: dem Ev akuie zen Tand dem Durch
zu r@-len mit getrockneten Gasen. -Bei dem Arbe-1 tsrg2#"ng "Durchspülende' |
| iegnd<nn',@-@@@°t@i@. stäreig,? @y |
| den nur die im direkten Strom |
| frischem Trockenmittel bez@Ührt, y.$Uhrend diegatlc@g@.en Täl
z.-=_. |
einmal mit Trockenmittel aufgefüllt werden. Diese Art der Trocknung
hat den Nachteil, dass trotz der Unterteilung in einzelne Leitungswege die Apparate
wie Verflüssiger, Verdampfer und Abscheider, nicht ausreichend bespült werden, d.
h. dass das Spülgas die vom Strömungsweg etwas weiter entfernt liegenden Räume nicht
mehr durchströmt, so dass der Feuchtigkeitsgehalt an einzelnen Punkten der Anlage
kaum verändert wird. Das tritt besonders dann ein, wenn Lufteintritts- und Luftaustrittsstut-_
zen nahe beieinander liegen, was z. B. bei Röhrenkesselverflüssigern, Sammelflaschen,
Steilrohrverdampfern und Röhrenkesselverdampfern der Fall ist. -Die Aufgabe der
Erfindung besteht darin, eine Kälteanlage, die aus mehreren durch Leitungswege miteinander
verbundenen Apparaten besteht, mit Hilfe eines durch sie hindurchgeblasenen trockenen
und gegebenenfalls erwärmten Spülgasstroms schnell und gründlich von der in ihr
enthaltenen Feuchtigkeit zu befreien; sie besteht insbesondere darin, das trockene
Gas auch denjenigen Stellen der Apparate und denjenigen Leitungsteilen'zuzuführen,
die beim bisherigen Verfahren nicht erreicht oder nur unzureichend besiiült wurden.
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Die Aufgabe wird dadurch gelost, dass mit dem Verdichter @k der Kälteanlige
und einem in der Abführleitung ,Y des Spülgasstromes angeordneten, bei laufendem
Spülgasverdichter vorzugsweise periodisch öffnenden und schliessenden Ventil
ein wiederholten Druckschwankungen unterworfener ununterbrochener Spülgasstrom durch
die Anlage gefördert wird.
Die Trockenluft oder der Stickstoff werden
in der bisher üblichen Weise entweder mittels dee, Verdichteß der Anlage im Kreislauf
umgewälzt, wobei auf der Saugseite die gleiche Menge in angefeuchtetem Zustand ausgestossen
wird- oder@wenn der-Verdichter nicht zur Umwälzung des trockenen Gases benutzt wird,
mittels Druckes an einer Stelle der zu trocknenden Anlage zugeführt und an einer.
anderen geeigneten Stelle abgeführt.
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Durch das periodische Öffnen und Schliessen eines in der Abführleitung
angeordneten Ventiles in kurzen Zeitintervallen zwischen zwei festgelegten Drücken
bei laufendem Spülgasverdickter wird eine pulsierende Strömung e#r11zwungen, wobei
auch die nicht im Spülgasstrom legenden Apparate und Leitungsteile .durch Expansion
und Wiederauffüllen ausreichend mit frischer getrockneter Luft oder. mit Stickstoff
versorgt werden. Durch den Einbau eines selbsttätigen Ventiles an dieser Stelle
kann der Trocknungsvorgang automatisiert werden.
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Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren wird also entweder durch den
Verdichter der zu trocknenden Kälteanlage oder von aussen her ein ununterbrochener
Trockenmittelumlauf bewirkt, wobei durch Steuerung des Trockenmittelauslasses ein
ständiges An- und Abschwellen des Druckes in der Anlage hervorgerufen wird. Es wird
auf diese Weise gewährleistet, dass bei sparsamem Trockenmittelverbrauch auch die
nicht im direkten Trokkenmittelstrom liegenden Teile der Kälteanlage ständig mit
frischem Trockenmittel versorgt werden. Durch geeignete Anordnung des Trockenmittel-Ein-
und Auslasses kann das allgemeine Druckniveau
in der zu trocknenden
Anlage sowohl über als auch unter dem Atmosphärendruck liegen.
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Soll,der Trockenvorgang unter Vakuum stattfinden, so wird das getrocknete
und erwärmte Spülgas gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Strömungsrichtung
gesehen unmittelbar hinter dem Druckventil des zugleich als Spülgasverdichter dienenden
Kältemittelverdichters durch eine Leitung zugeführt und durch eine zwischen dem
Verdichter und dem Druckventil angeschlossene Leitung abgeführt.
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Bei fortgeschrittenem Trocknungszustand ist es dabei besonders zweckmässig,
das aus der Abfülzieitung abströmende Spülgas über eine Umlaufleitung dem Trockner
und der Reizvorrichtung zuzuführen und dann durch die Zuführleitung wieder in die
Anlage einzublasen, wobei die während der Schliesszeit der in der Abführleitung
angeordneten Ventile aus der Anlage austretende Spülgasmenge in einem Behälter gespeichert
wird.
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Soll demgegenüber während des Trocknens erhöhter Druck in der AnlZge
herrschen, so wird gemäss einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
das getrocknete und erwärfte zwischen dem Saugventil des zugleich als Spülgasverdieht.er
dienenden Kältemi tte? verdichters und der3 Kältemittelvex.@dichter durch eine Leitung
zugeführt fand durch eine.. in Ströwangsrichtung gesehen unmittelbar vor dem Saugventil
schlossere L ei. tung abgeführt.
Das kennzeichnende Merkmal der
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht darin, dass das periodisch zu
pffnende und zu schliessende Ventil ein automatisch gesteuertes Motorventil ist.
In weiterer Ausgestaltung dieser Vorrichtung ist ein zwischen zwei festgelegten
Drücken öffnendes und schliessendes Ventil vorgesehen.
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Verfahren und Vorrichtung gemäss der Erfindung sollen anhand der Figuren
1 bis 3 beispielsweise erläutert werden. Gleiche Teile sind in allen Figuren durch
gleiche Ziffern geken;-zeichnet.
| Figur 1 zeigt eine einstufige Kompressionskältertlasc9-4,- |
| ne, die aus dem Verdichter 1, dem Verflüssiger 3 mit der @- |
| Hasche 4, dem Regelventil 5 und dem Verdampfer 7 mit dem Ab= |
| scheider 6 besteht, welche du-roh nicht näher beewi#-,hnet` |
| gen in der üblichen Weise miteinander verbunden
siG7md. |
| Zur Durchführung des Tr#ockau.ngsvorganges wird z@ä°@.:@J
; |
| der Verdichter 1 in Gang gesetzt und esas Ventil 2 auf dem |
| seite des Verdichters ä eo weit, gedrossel t Izs s, in der
@""' v__.. V- L |
| lteanlage ein Vakuum e-W.Ot# lV äeb:biJ |
| z#@y##,.# Infolge de# I C3 CJ (@@
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zurück, teils wird sie über die Leitung 13, welche zwischen Verdichter
1 und Ventil'2 angeschlossen ist, in die Atmosphäre zurückgegeben. Durch periodisches
Schliessen und Öffnen des Handventiles 15 oder des automatisch gesteuerten Motorventiles
1 wird die abströmende Luftmenge geändert. Im gleichen Rhythmus ändert sich der
Druck in der Anlage; da durch das Ventil 2 mehr oder weniger Luft vom Verdichter
zurückströmt. Auf diese Weise kommt die erwähnte pulsierende Strömung zustande,
welche die Durehspülung auch der vom eigentlichen Strömungsweg weiter entfernten
Räume mit Trockenluft bewirkt.
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Hei der in Figur 1 beschriebener. Anordnung findet der Trockenvorgang
im Vakuum statt. Soll aus technischen Gründen beim Trocknen in der Anlage er-du-ack
hechen, so sind gemäss Figur. 2 die Leitungen 12 und 13, in Strörä.nigsyyichtung
gesehen. hinter bzw. vor dem Saugventil 8 anzuschliessen. Das Druckventil 2 ist
völlig zu öffnen, während das Saugventil so weit gedrosselt wird, dass zwischen
diesem und dem Verdichter 1 ein so hohes@Vakuum entsteht, dass durch die Leitung
12 Trockenluft in genügender Menge angesaugt wird. Durch Drosselung der in der Abströmleitung
13 befindlichen Ventile 14 bzw. 15 wird der gewischte Überdruck eingestellt. Die
erfindungsgemäss vorgeslahenen periodischen Druckschwan. Irangen erreicht man durch
periodisches Öffnen und Schliessen des Handventils 15 oder des Motorenventils 14.
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F.gur 3 stet. t eine zeitere Ausgestaltung der Trockenvorrichtung
nach Figur 1 dar: Hei fortgeschrittenem Trockenvorgang
ist der
absolute Wasserdampfgehalt der aus der Leitung 13 ausgestossenen Luft geringer als
der Wasserdampfgehalt der in den Trockner eintretenden Frmischluft. Um den Trockner
nicht unnötig zu belasten, wird die aus Leitung 13 austretende Luft über die Leitung
17 und"das Ventil 19 dem Trockner 9 wieder zugeführt. Der Behälter 18 hat die Aufgabe,-die
während der Schliesszeit der Ventile 14 bzw. 15 aus der Anlage austretende Teilluf.@tmenge
zu speichern. In gleicher Weise kann man auch bei einer An7ge nach Figur 2 die aus
Leitung 13 abströmende Luft über eine Leitung 17 in den Trockner 9 einleiten.
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Durch Anordnung der Leitungen 20 und 22 und der Ventile 19, 21 und
23 lässt sich auch während der Durchführung des Verfahrens nach Figur 3 das Druckniveau
in der Anlage beeinflussen.
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Für den Fall, dass der Kältemittelverdichter die Um= wälzung des trockenen
Gasstromes übernimmt, kann man das mechanische Wärmeäcauivalent ausnutzen und die
Leistung der Heizvorrichtung vermindern oder gegebenenfalls auf die letztere überhapt
verzichten.
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Neben der schnelleren und gründlicheren Trocknung lässt sich mit Hilfe
des selbsttätig öffnenden und schliessenden Ventils auch eine Automatisierung des
Trockenvorganges erreichen; die Umstellung der Ventile zwecks Bespülung.verschiedener
Anlageteile fällt weg.