DE1426974A1 - Mehrphasenejektor-Kuehlsystem - Google Patents
Mehrphasenejektor-KuehlsystemInfo
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Description
Dlpl.-Inr. S. n^Dtz u.
Dipl.-Ing. L'?mprecht 1 λ 9 R Q. 7 A
Dipl.-Ing. L'?mprecht 1 λ 9 R Q. 7 A
659915PZjP (6) 8.11.1968
(K 53 995 Ia/I7a)
Mehrphasenejektor-Kühlsystera
Die Erfindung betrifft ein Mehrphasenejektor-Kühlsystem
mit einem an dem Ausgang des Ejektors anschließenden Wärmeaustauscher
sowie einer sich hieran anschließenden Parallelanordnung eines Verdanpfers und einer Pumpe, die jeweils mit
dem Eingang des Ejektors verbunden sind, der aus einem eine
Einlaßöffnung mit einer vorgeschalteten Stau- "bzw. Ausgleichskaamer
aufweisenden Mischrohr mit einem konvergierenden und anschließend divergierenden Teil sowie einer koaxial innerhalb
der Einlaßöffnung angeordneten Einlaßdüse besteht, von denen die Einlaßöffnung mit dem Verdampfer und die EinlaS-düse
mit der Pumpe in Verbindung steht.
Ein Kühlsystem dieser Art ist in der franz.Pat. 980 743
beschrieben. Bei dieser bekannten Vorrichtung dient die koaxial innerhalb der Einlaßöffnung angeordnete Einlaßdüse,durch die
das Kühlmittel in flüssiger Form mittels einer Pumpe hindurchgedrückt wird,zur Erzeugung eines Unterdruckes,wie dies bei
den üblichen Strahlapparaten der Fall ist,um einen Unterdruck an der Einlaßöffnung des Mischrohres zu schaffen, über die
Dampf aus dem Verdampfer in das Mischrohr eintritt und die als sou- rfcastig begrenzte Hingöffnung ausgebildet ist. Bei dieser
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Ausfuhrungsform dient der Strahlapparat als Pumpe, die die
Toraussetzung für die Verdampfung von Kühlmittel in dem
Verdampferschafft und den Dampf zu dem Kondensator abführt,
"wobei in dem Mischrohr des Strahlapparates das Kühlmittel in einer Zweiphasen-Kischung vorliegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad eines Kühlsystems mit einem Mehrphasenejektor zu verbessern.
Außerdem soll das System auch für Kühlanlagen im schwerefreien PeId und auch unabhängig von der Größe und
Richtung eines etwaigen Schwerefeldes arbeiten.
Diese Aufgabe wird bei einem Mehrphasenejektor-Kühlsystero
der eingangs erläuterten xlrt erfindungsgemäß gelöst durch eine solche Ausgestaltung und Beaufschlagung der inneren Einlaßdüse
mit dem Kühlmittel, daß eine Überschall-Zweiphasenströmung in das Mischrohr eintritt und durch eine derartige
Ausbildung des konvergierenden Abschnittes, daß die Netto-Iruckkräfte
des gemischten Kühlmittelstromes in diesem Teil ies Mischrohres vernachlässigbar sind, in den der zweite
iber die äußere, koaxiale sich verjüngende Einlaßdüse einbretende
Kühlmittelstrom im Zweiphasenbereich auf gleichen
Druck und gleiche Temperatur und Geschwindigkeit wie der 3rste Kühlmittelstrom entspannt wird und ferner durch eine
lerartige Ausgestaltung des divergierenden Teiles des Mischrohres, laß die Temperatur des gemischten Kühlmittelstromes am Ende des
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höher liegt als die !Temperatur des Kühlmittel*-
Vö£ der Beschleunigung. Durch diese Ausgestaltung
bei der zu Beginn des Zweiphäsenbereiches innerhalb des Mischrohres gleicher Druck, Temperatur und Geschwindigkeit
bei deti unter«ehiedllchen Kühlmittelströmen herrschen» -wird
eine äußerst günstige Betriebsbedingung geschaffen, da in
die«©» lall die Entropiezunahme minimal ist und wegen der
vollstaodigeη Abstimmung der zufließenden Strömungen sich dem
Wert Null n&hert. Dabei muß die Enthalpieänderung pro
MSSseneinheit während der Expansion für die Flüssigkeit und
den 3öämpf gleich sein. Da die Enthalpieänderung bei einer
Druckänderung während einer isentroper^spansion dem
Tölumen des Mediums proportional ist, muß die feinen viel höheren Staudruck haben als der Dämpf,
%i& *is%litropischer'1 Ejektor erreicht wird* Daher ist
es ganz ällgeSjein anzustreben, So Viel Arbeit wie mögiicli
eine flüssigkeitspumpe als durch einen
in das System einzuführen. Selbstverständlich fcäntt «S £&£ ftwiise Betriebsbedingungen z-weclonäßig Sein,
dsiä au» d«m f^rdampfer kommenden Kühlmitteldampf vor dem Eintrit
iö ^.Si lliScn«Qhr durch einen Kompressor zu verdiahten» Auch
Ist en ffi^ilieh» den Ejektor nur mit einem Dampfkompressor zu
u'n4 der PlüsäigkeitSetrom direkt zum Eingang des
zuzuführen* Der erfindungsgemäS aüsfeötaltete
ermöglicht je nech Betriebsweise eine wiit*«
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gehende bis'vollständige Kondensation des Kühlraitteldampfes
innerhalb des Mischrohres.
Durch die Anordnung eines Drosselventils für die Joule- · Thompson-Expansion für Äs'a aus dem Wärmeaustauscher kommenden
KühlmittelstronK wird erreicht, daß in dem Verdampfer der
Kühlmittelstrom mit einem verhältnismäßig geringen Druck und einer -.tiefenffemperatur eintritt, wodurch die Möglichkeit für
die Aufnahme großer Wärmemengen geschaffen wird.
die
Da/durch die Vorrichtung hervorgerufenen Trägheits- und
Da/durch die Vorrichtung hervorgerufenen Trägheits- und
Druckkräfte viel größer sind als die Gravitationskräfte, kann die Vorrichtung ohne weiteres im schweasfreien Feld und auch
in einem Gravitationsfeld betrieben werden, das um ein Mehrfaches
stärker'ist als das Gravitationsfeld der Erde. Hierdurch
ist das erfindungsgemäße Kühlsystem im besonderen Maße für
die Verwendung in Raumfahrzeugen geeignet.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, deren einzige Figur eine schematische, fließbildartige
Darstellung des Mehrphasen-Ejektor-Kühlsystems zeigt.
Die erfindungsgemäße Kühlanlage besteht aus der Kombination folgender Anlagenteile: einem -Mehrphasen-Ejektor 100; einer
Kühlflüssigkeitszuleitung 12 zum Ejektor mit einer Pumpe 14
für den Flüssigkeitsstrom; einer von einem Verdampfer 18 herkommenden
Dampf ziieitung /16 zum Mehrphasen-Ejektor, wobei
der Verdampfer beispielsweise ein vertikaler, horizontaler,
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geneigter Verdampfer, ein langes Rohr, ein Korbtyp, ein Rohrschlangenverdampfer
oder ein Verdampfertyp mit erzwungener Zirkulation sein kann oder ein anderes Gerät zur Wärmeaufnahme
j einer Kühlmittelableitung 20 vorn Kehrphasen-Ejektor
zu einem Wärmeaustauscher 22, der beispielsweise ein Mantel- und Rohrwärmeaustauscher oder ein Oberflächenstrahler oder
eine andere Apparatur zur Wärmeabgabe sein kann; eine Kühlmittelleitung 24 vom Wärmetauscher; einer primären
Kühlmittelleitung 26 mit einem Drosselventil 28 für. die Joule-Thompson-Expansion eines Kühlmittelstroms durch das
Ventil und einer Küblmittelzuleitung 30 zum Verdampfer.
Das in dieser Anlage angewandte Kühlmittel kann irgendeine
kondensierbare Kühlflüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt und hoher Wärmekapazität sein, wie Koiilendioxyd, Sciiwef eldioxyd,
¥asser, Ammoniak, Kohlenwasserstoffe oder Halogenkohlenwasserstoffe,
wie mono- oder polychlor- und fluorsubstituierte Alkane mit niedrigem Molekulargewicht, wie Dichloridfluormethan
und Triehlorfluormetlian u.a.
Der Mehrphasen-Ejektor 100 besteht aus einem mit sich
ändernder Kontur ausgeführten Mischrohr 101 mit einem langgestreckten inneren Kühlmittelströinungsweg und mit einer Staubzw.
Ausgleichskarnmer 106 am Zulaufende des Rohrmantels,
der eine einzelne, konvergierend-divergierend gestaltete Flüssigkeitsdüse 104 umgibt, deren Strömungsachse koaxial zur
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Hauptachse tlea Ejektor® ausgerichtet Ist-, und die in Strömungsver-Diaaung
mit der Plussigkeitssulaitimg 12 zum Mehrphasen»
Sjek-tor steht0 Die Ms© 104 ist" gslcenngeielmet dur-oli ©Inen
inaeron iron fisr Innenwand der Zuleitung 12 hsr sich stetig ·
verengendem p alt "feigstiüim-tös? Kontos? verselienmi Einlauf-Strörauags«
weg 105 s ö.®^ ö.@ü Isoavergierenden Teil der Mse MIß3t 9 öer su
einem kreisförmigen Durchlaß 113 mit einem vorher festgelegten minimalen Querschnitt führt, an den ein sich stetig
im Querschnitt erweitender, auslaufender Düsenteil 109 anschließt, der einen divergierenden Teil der Düse "bildet und
zu einem kreisförmigen Düsenauslaß 108 mit einem Querschnitt führt, der größerfels der minimale Querschnitt 113 ist.
Die "Düse 104 hat einen vorbestimmten kreisförmigen Düsenauslaßquerschnitt
108 und "befindet sich in und ist umgeben von der Stau- bzw. Ausgleichskammer 106 und liegt koaxial
zu einer ringförmigen, konzentrisch angeordneten sich verjüngenden Düse 107, wobei die Kammer 106 und die Düse 107
mit der Dampfzuleitung 16 des Mehrphasen-Ejektors in Verbindung
stehen.
Das Mischrohr 101 des Mehrphasen-Ejektors 100 hat eine
Eintrittsöffnung 111 und eine kreisförmige Auslaßöffnung 110, beide mit abgestimmtem Durchmesser, einen relativ langen
bzw. langgestreckten, konvergierend zulaufenden Abschnitt 112
für den Kühlmittelstrom, der einen Kuhlmittelmischafaschnitt mit
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variablem Querschnitt bildet, einen relativ kurzen geraden Misob.abeoh.nitt 114 mit konstantem kreisförmigem Querschnitt
und einen relativ langen, innen divergierend auslaufenden Strömungsabschnitt 116 für das Kühlmittel zwischen dem
Abschnitt mit konstantem Querschnitt 114 und der Auslaßöffnung
110, die eine sich erweiternde Führung für den Kühl-
inittelstrom bildet. Die Auslaßöffnung 108 der Düse 104 ist
mit ihrer Kühlmittel-Austrittsachse in der Weise auf die Iiängsachse des Mischrohres ausgerichtet daß de? Kühlmittelstrom
in die Einlaßöffnung 111 des Mischrohres geführt wird.
Die Düse 104 kann vorzugsweise eine einzelne Düse wie die gezeigte sein oder es kann auch eine Mehrzahl von Düsen in
einer oder mehreren Mehrphasen-Ejektor-DampfZuleitungen
angewendet werden.
Bei der beschriebenen Ausführungsform wird der !Flüssigkeitsstrom
durch die Düse 104 eingeführt; der Betrieb kann aber auch.
durch Einführung des Dampfstromes aus der leitung 16 in diese ■
Düse und durch Einführung des Flüssigkeitsstroraes in die Singdüse
107 bewirkt werden.
Der gezeigte Mehrphasen-Ejektor 100 hat eine kombinierte
!■lischstrecke mit konstantem Querschnitt unü variablem
Querschnitt, wobei der Abschnitt 112 einen veränderlichen, sich verengenden Querschnitt hat, der in einer solchen T,feise verringert
wird, daß die liettodruckkräfte auf den Kühlmittelstrom
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in diesem besonderen Teil des Rohres vernachlässigbar sind.
Mischstrecken mit einer von der gezeigten abweichenden Geometrie können bei einem Mehrphasen-Egektor im erfindungsgemäßen
Kühigrstem angewandt werden, obgleich die Benutzung
eines iConstantdruck-Ejektors zu empfehlen ist. ■
Beim Betrieb eines Mehrphasen-EJektors ΊΟΟ werden ein
oder mehrere Flüssigkeit enthaltende Ströme und ein oder mehrere kondensierbaren Dampf enthaltende Ströme am Einlaßende
111 der Mischstrecke des Mehrphasen-Ejektors eingeführt,
wobei eine rasche Mischung in den Mischabschnitten und 114 stattfindet, wodurch ein Teil oder etx^a der g-esamte
Dampf enthaltende Strom kondensiert wird, d.h. der abfließende. Kühlmittelstrom besteht aus einer einzigen flüssigen Phase
oder aus mehreren flüssigen und dampfförmigen Phasen.
Obgleich der Mehrphasen-Ejektor einem Sprühkondensator
ähnelt, unterscheidet er sich von diesem grundsätzlich, da die Grundlage seiner Wirkungs- oder Betriebsweise in dem raschen
Austausch von Bewegungsgröße oder Impuls und Energie liegt,
der in der Anordnung auf Grund der dynamischen Natur des Mischprozesses stattfindet. Der Sprühkondensator beruht auf der
feinen Verteilung von Flüssigkeitströpfchen im Dampf, verbunden mit einer langen Aufenthaltsdauer, damit der Kondensationsprozeß
stattfinden kann. Statt der Verwendung kleiner Sprühdüsen, die zur Bildung kleiner Tröpfchen bestimmt sind
und im allgemeinen einen starken Abfall des Staudruckes im
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Flüssigkeitsstrom verursachen, tritt die Flüssigkeit in den Mehrphasen-Ejektor durch, eine Düse ein, die dazu "bestimmt
ist, den größten Teil des Staudruckes des Flüssigkeitsstromes in nutzbare Bewegungsgröße umzuwandeln. Auf diese Weise
können Staudruck und Temperatur der abfließenden Strömung eines Mehrphasen-Ejektors wesentlich höher sein als diejenigen,
die durch einen Sprühkondensator erreicht werden können.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kühlanlage arbeitet unter Verwendung eines im System umlaufenden Kühlmittels, wie Trichl;rfluormethan (Freon 11), wobei das flüssige
Kühlmittel im Verdampfer 18 von einer äußeren Wärmequelle Wärme aufnimmt, wodurch ein Kühlmitteldampfstrom entsteht,
der durch die leitung 16 und in die Mse 107 und den Einlaß
der Mischstrecke 112 des Mehrphasen-Ejektors geführt wird.
Der Dampfstrom wird nahezu vollständig durch sein rasches Einführen in eine flüssige Kühlmittelströmung kondensiert,
die durch eine leitung 12 über eine Pumpe 14 zur Erzeugung hoher Strömungsgeschwindigkeiten in die konvergierend-d&vergierend
geformte Düse 104 eintritt und in dieser vor Einführung in die Mischstrecke 112 durch Expansion in eine Zweiphasen-Überschallströmung
umgewandelt wird.
Der aus der Auslaßöffnung 110 des Mehrphasen-Ejektors austretende
Kühlmittelstrom hat eine höhere Temperatur als der
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durch die Leitung 16 zugefithrte Dampf strom und kann ein kondensierter
Flüssigkeitsstrom oder ein Zweiphasen-Flüssigkeits-Dampfstrom
sein. Dieser Kühlmittelstrom wird durch, die leitung
zu einem Wärmetauscher 22 geführt, der ein Wärmetauscher mit
Oberflächenabstrahlung oder ein wassergekühlter Wärmeaustauscher sein kann, wo die im Verdampfer 18 aufgenommene Wärme
an eine Wärmesenke abgegeben wird, wie z.B. durch. Abstrahlung in den freien Raum oder durch Abgabe an die Atmosphäre,
oder an eine relativ kalte Strömung eines Strömungsmediums, wie eine Flüssigkeit, etwa wie Kaltes Wasser, das durch den
Wärmetauscher 22 fließt.
Der gekühlte kondensierte Flüssigkeitsstrom wird dann vom Wärmetauscher 22 durch die leitung 24 weggeführt und in zwei
getrennte Strömungen aufgeteilt, wobei die genaue mengenmäßige Aufteilung in diese Strömungen von der besonderen ins Auge
gefaßten Kühlanlage abhängt, wie dem Fachmann verständlich sein wird. Beispielsweise werden 30 VoI-$ des Flüssigkeitsstromes
Ln einen sekundären Kreis durch eine Mtung 12 geführt, in der eine Pumpe 14 für die Wiedereinführung dieses Flüssigkeits-3tromes
in die Düse 104 sorgt. Der verbleibende Flüssigkeits-3trom wird in einen primären Kühlkreis geführt oder durch eine
Leitung 26 zu einem Drossel- oder Joule-Thompson-Expansionsirentil,
in dem der Strom durch Expandieren auf die Verdampferbemperatur
gebracht wird; dann wird er zur Aufnahme der Wärme
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von einer Wärmequelle durch eine Leitung 30 in den Verdampfer geführt, von wo aus er als erwärmter gesättigter Dampfstrom
durch die leitung 16 in die Düse 107 des Mehrphasen-Ejektors
wieder eingeführt wird.
Eine spezielle Anwendungsmöglichkeit der Erfindung besteht
darin, anstelle der Wärmeaufnahme in einem Verdampfer 18 einen Teil des Kühlmittelstroms, wie "beispielsweise Wasser, zu
gefrieren. In einer solchen Ausführung eines offenen Kreises wird das Kühlmittel von der leitung 26 nicht in das
Joule-Thompson-Expansionsventil 28 eingeführt, sondern von der Anlage entweder durch eine Pumpe oder, wenn der Druck in
der Leitung 26 größer ist als der Atmosphärendruck, direkt abgezogen. Kaltes Kühlmittel wird in die Anlage durch eine
Leitung au dem Ventil 28 eingeführt, das ein Joule-Thompson-Expansionsventil
sein kann oder irgendeine andere Art von Drosselventil. Dieses zulaufende Kühlmittel tritt in den
Verdampfer 18 durch eine Leitung 30 ein. Der Mehrphasen-Ejekt'or
100 hält einen Druck im Verdampfer 13 aufrecht, der geringer
ist als der Dampfdruck des Kühlmittels bei seinem Gefrierpunkt. Das Innere des Verdampfers ist gut von der umgebenden
atmosphärischen Temperatur durch ein geeignetes Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit isoliert. Da der Druck im Verdampfer
niedriger ist als der Dampfdruck des Kühlmittels, wird ein Teil des Kühlmittelstromes vom flüssigen in den Dampfzustand
überführt. Dadurch wird Wärme aus der verbleibenden
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Flüssigkeit verbraucht, wodurch ein Teil dieser verbleibenden
Flüssigkeit vom flüssigen in den festen Zustand übergeht. Der Dampf wird aus dem Verdampfer durch die leitung 16 abgezogen, während die feste Phase kontinuierlich aus dem Verdampfer
abgeführt wird.
Der Verdampfer 18 kann ein direkter Kontakt-Wärmetauscher unter Anwendung von zwei oder mehr unmischbaren Flüssigkeiten,
wie Wasser und Butan, sein. Diese Ausführungsform kann als Maschine zur Eiserzeugung angewendet werden oder, wenn
salzhaltiges Wasser" benutzt wird, als Entsalzungsanlage über die Gewinnung von salzfreiem Eis.
Bei der auf der Zeichnung wiedergegebenen erfinduirgsgemäßen
Ausführungsform ist der aus der Auslaßöffnung 110 des Mehrphasen-Ejektors austretende Kühlmittelstrom ein vollständig
kondensierter flüssiger Kühlmittelstrom, der nur Spurmengen von nicht kondensierbaren Gasen, wie Luft, enthält. Die
physikalische Größe, Lage und Öffnung der Düse 104 und die Dimensionen des Kühlmittelströmungsweges im Mischrohrbereich
sowie die Querschnittsverringerung desselben hängen von der Größe der Ejektor-Einheit und der Geschwindigkeit sowie dem
erwünschten Ausmaß der Kühlung ab. Eine geeignete Kondensations-Ejektor-Apparatur
kann einen Durchmesser van 1,27 cm (1/2 inches) für die minimale Düsenöffnung, einen Durchmesser von
15,9 cm (6 1/4 inches) für die divergierende Öffnung, einen
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Durchmesser von 18,1 cm ( 7 1/8 inches) für die"Einlaßöffnung,
eine Strecke mit konstantem Querschnitt mit einem Durchmesser von 16,5 cm ( 6 1/2 inches), eine Auslaßöffnung
mit einem Durchmesser von 38,1 cm (15 inches), eine Mischrohrlänge von 60,96 cm ( 2 feet) und eine länge des sich
erweiternden Diffusor-Berdches von 91,4 cm (3 feet) haben.
Die "beschriebene Ausführungsform ist eine Kühlanlage, in
der kein Dampfkompressor benötigt wird und in der der kondensierte Flüssigkeitsstrom nach Verlassen des Wärmetauschers
in zwei Strömungen aufgeteilt -wird. In einer geeigneten Anlage bei Verwendung von Preon 11 und dem beschriebenen
Mehrphasen-Ejektor würde die Verdampfertemperatur bei 100G
(5O0P) liegen, und es würden etwa 75 600 kcal/Std
(300 000 B.I.U./h) Wärmeenergie von dem Dampfstrom im Verdampfer
18 aufgenommen, der einen Strömungsdurchsata von 0,6 kg/s (1.32 lbs/sec) hat, sowie einen Druck von 0,206 at
(2.93 psia) und eine Enthalpie von 51,6 kcal/kg (92.88 B.T.U./Ib)
Die Pumpe 14 wird mit einer leistung von 33,4 PS (32,9 H.P.) angetrieben und bringt den Flüssigkeitsstrom zur Düse 104
mit einem Ausgangsdruck von 29,9 ata (425 psia) und einer !Temperatur von 25,70C (78,30P), der eine Enthalpie von
13,5.kcal/kg (24,2 B.T.U./Ib) hat. Die kondensierte Strömung
in der Leitung 20 vom Auslaß 110 der sich erweiternden Diffusor-Strecke 116 des Mehrphasen-Ejektors tritt mit einem
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Durchsatz von etwa 12,44 kg/s (27,4 Ibsjaec) aus, sowie mit
einem Druck von 3,51 ata (50 psia), einer Temperatur von 35,60G (96,O0F) und einer Enthalpie von 15,3 kcal/kg
(27,5 B.T.U./ITd). Der Wärmetauscher 22 kann etwa 104 000 kcal/Std
(413 000 B.T.U./h) atiführen und der in die Leitung 12 eintretende Flüssigkeitsstrom hat einen Massendurchsatz von
11,85 kg/s (16,1 lbs/see), einen Druck von 1,76 ata (25 psia),
eine Temperatur von 24,40C (76,O0F) und eine Enthalpie von
12,95 kcäl/kg (23,3 B.T.U./Ib). Das durch die Leitung 26
zum Expansionsventil 28 strömende Kühlmittel kann ähnlieh
dem Strom zum Zufluß der Pumpe 14 sein, hat jedoch nach
Expansion in dem Ventil einen Druck von 0,206 ata (2.93 psia), eine Temperatur von -150C (5,O0F) und eine Enthalpie von
12,95 kcal/kg (23,3 B.T.U./Ib). .
Durch die beschriebene. Betriebsweise wird eine wirksame lühlanlage mit einer minimalen Zahl von bewegten Teilen,
liedrigen Kosten und einem niedrigen Geräuschpegel erreicht. Unter
len nicht einschränkend gedachten speziell beschriebenen Bedingungen kann eine Kühlleistung von 83,000 kcal/Std
[330,000 B.Z.U./h) in einem Kühlsystem erreicht werden, das relativ frei vom Einfluß des Schwerefeldes ist.
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Claims (1)
- U269K- 15 Patentansprüche1. Melirphaaen-Ejektor-Ktthlsystem mit einem an den Ausgang des Ejektorβ anschließenden Wärmeaustauscher sowie einer sich hieran anschließenden Parallelanordnung eines Verdampfers und einer Pumpe, die jeweils mit dem Eingang des Ejektors verbunden sind, der aus einem eine Einlaßöffnung mit einer vorgeschalteten Stau- bzw. Ausgleichskammer aufweisenden Mischrohr mit einem konvergierenden und anschließend divergierenden !eil sowie einer koaxial innerhalb der Einlaßöffnung angeordneten Einlaßdüse besteht, von denen die'Einlaßöffnung mit dem Verdampfer und die Einlaßdüse mit der Pumpe in Verbindung steht, gekennzeichnet durch eine solche Ausgestaltung und Beaufschlagung der inneren Einlaßdüse (104) mit dem Kühlmittel, daß eine Überschall-Zweiphasenströmung in das Mischrohr (101) eintritt,und durch eine derartige Ausbildung des konvergierenden Abschnittes (112), daß die Eettodrufkkräfte des gemischten Kühlmittelstromes in diesem Teil des Mischrohres vernachlässigbar sind, in den der zweite über die äußere, koaxiale sich verjüngende Einlaßdüse (107) eintretende Kühlmittelstrom im Zweiphasenbereich (111) auf gleichen Druck und gleiche Temperatur, und Geschwindigkeit wie der erste Kühlmittelstrotn entspannt wird und ferner gekennzeichnet durch eine derartige Ausgestaltung des divergierenden Teiles (116) des Mischrohres, daß die Temperatur des gemischen Kühlmittelstromes am Ende des MischrohreNeue Unterlagen9 0 9817/0106H26974.höher liegt als die Temperatur des KühlmitteldanipfeB vor ·: der Beschleunigung.j^^. Kühleysteiü nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Λν 'zwischen Verdampfer (18) und Einlaßdüse (107) ein Kompressor angeordnet ist.3. Kühlsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Verdampfer (18) ein Drosselventil (28) angeordnet ist.909617/0106
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994017341A1 (de) * | 1993-01-19 | 1994-08-04 | DESTER Kälte-Anlagenbau GmbH | Kältemaschine |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2227285B (en) * | 1988-12-01 | 1992-11-25 | Wardtec Ltd | Accelerator device in a central heating system. |
CA2682312C (en) | 2007-05-11 | 2016-11-22 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method for exchanging heat in a vapor compression heat transfer system and a vapor compression heat transfer system comprising an intermediate heat exchanger with a dual-row evaporator or condenser |
CN114251861A (zh) * | 2020-09-24 | 2022-03-29 | 北京市京科伦工程设计研究院有限公司 | 一种高层建筑用单级二氧化碳中央空调 |
-
1964
- 1964-09-11 BE BE652968D patent/BE652968A/xx unknown
- 1964-09-11 GB GB3732164A patent/GB1084795A/en not_active Expired
- 1964-09-14 DE DE19641426974 patent/DE1426974A1/de active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994017341A1 (de) * | 1993-01-19 | 1994-08-04 | DESTER Kälte-Anlagenbau GmbH | Kältemaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1084795A (en) | 1967-09-27 |
BE652968A (de) | 1964-12-31 |
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