DE1941553A1

DE1941553A1 - Schmiervorrichtung fuer den Verdichter einer Kuehlanlage

Info

Publication number: DE1941553A1
Application number: DE19691941553
Authority: DE
Inventors: Henri Baumgartner
Original assignee: TERMOMECCANICA ITALIANA
Current assignee: TERMOMECCANICA ITALIANA
Priority date: 1968-08-13
Filing date: 1969-08-12
Publication date: 1970-02-19
Also published as: FR2015598A1; DE1941553B2; US3563051A; GB1214589A; DE1941553C3; CH494934A

Description

Schmiervorrichtung für den Verdichter einer Kühlanlage

Die Schmierung der Verdichter von Kühlanlagen stellt bestimmte, sich aus der Mischung des Kühlmittels mit dem Schmieröl ergebende Probleme. So "bewirken beispielsweise insbesondere beim Anlaufen des Verdichters entstehende plötzliche Druckabfälle in dem Schmiermittelbehälter die Verdampfung des in dem öl in Lösung befindlichen Kühlmittels und verursachen somit eine Schaumbildung. Es mussten daher besondere Massnahmen, und zwar ein vorheriges Anwärmen mittels elektrischer Heizkörper _f z-u Hilfe genommen werden, um zu verhindern, dass das Schmieröl in Form von Schaum in die Lager eindringt lind somit ihr einwandfreies Arbeiten gefährdet. Jedoch verringert dieses Anwärmen die Stabilität des Kühlmittels. Ausserdem ist es notwendig, in Strömungsrichtung hinter dem Verdichter einen öiabscheider vorzusehen und periodisch die Abfuhr des sich im Verdampfer ansammelnden Öles vorzunehmen. Perner auss die in den Lagern durch Reibung erzeugte Wärme, beispieleweise mittels eines wassergekühlten Wärmeaustausches, stetig abgeführt verden.

Andererseits wurde festgestellt, dass das Auftreten von Schaum in dom Verdampfer, aufgrund des Vorhandenseins einer geringen

ölmenge in dem Kühlmittel, eine erhebliche Verringerung der zum Füllen des Verdampfers notwendigen Kühlmittelmenge ohne Beeinträchtigung aes *armeüb ernannte ermör.licht. Da grosse Kühlanlagen und insbesondere solche alt einen. Verdampfer zut in das Kühlmittel eingetauchten Hohren die irv.endung erheblicher Mengen '-i«s Kühl T.itte Lr. erforderlich machen und die Kosten des Kühlnittels in vielen Fällen so_L;it einen erheblichen Teil der 'Jesamtkosten ier Anlage betragen, ist klar, dass .jede eine Verrinr.er.LnK der KühleitteleenRe der Anlage ermöglichende Kassnahae von erheblichem wirtschaftlichem Interesse ist.

Gegenstand der Erfindung ist eine Schmiervorrichtring für den Verdichter einer Kühlanlare, r-ittels derer sich bei gleichzeitiger Verringerung der notwendigen Kühlaitlelaenge die Ilängel der bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art beheben lassen. Diese Vorrichtung ist erfindungenmäsc gekennzeichnet durch eine den oberen Teil des Gehäuses des 'frdichters an einer Stelle, an welcher ein geringerer Druck herrscht als der im Verdampfer der Anlage herrschende Druck, mit seiner Ansaugseite verbindende Leitung, durch einen einerseits mittels einer Zuführleitung für flüssigee Kühlmittel an den Verdampfer und andererseits mittels einer Abführleitung für Kühlmittel an den oberen Teil des Verdichtergehäusee angeschlossenen Wer-e«.tauscher, durch eine aus dem Gehäuse öl ansaugende und es zum Zwecke seiner Abkühlung durch den wärmeaustauscher hindurchfördernde Pumpe und durch eine das gekühlte öl den Lagern des Verdichters zu ihrer Schmierung zuführende Schmxerleitung.

Ein Ausführungsbeispiel und eine Variante der zu einer Kühlanlage gehörenden Schmiervorrichtung nach der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher be-

schrieben.
Es zeigen:

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Fiß. 1 eine ochenintische Darstellung einer Kühlanlege

ir.it einer Schmiervorrichtunc nemäsE der Erfindung,

Fi p;. 2 eine uchcmatischc Darstellunc einer Kühlanlage mil einer Variante der Schmiervorrichtung nach

In den beiden Figuren der Zeichnung sind die miteinander übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Fip. 1 -eigt eine Kühlanlage mit einem Verdichter 1, der mittels einer Ansaugleitung 2 an einen Verdampfer 3 und mittels einer Förderleitung 4 an einen Kondensator 5 engeschlossen iet. Eine mit einem Dehnungsgefäss 7 versehene Kondensatleitung 6 verbindet den Kondensator b mit dem Verdampfer 3- Ein Elektromotor K treibt den Verdichter ι an, dessen Antriebswelle 8 in Lagern 9, 10 gelagert ist, die in eine« ein Echnierclbad '2 enthaltenden Gehäuse 11 angeordnet sind. Der Verdampfer I ist ir. vorließenden Falle ein Verdanpfer eit in ein siedendes Kühimittelbad ".4, beispielsweise Freon von Typ E 12, eingetauchten Rohren ^. Dieses Kühlmittel führt bei dieser Anlage mittels Verdichtung einen klassischen Kühlkreislauf aus, wobei das bei eine«: Druck Po und einer Temperatur to in dec Verda=Tsfer 5 verdampfte Kühlmittel durch den Verdichter " angesav.ct und bei einer rruck Pc su des Kondensator $ gefördert wird, wo es bei einer lecperatar te kondensiert wird. Die Kotcer.sHtleitjr^ 6 leitet aas kondensierte Kühlmittel über das Deiauogsgeiäss 7, welches seinen Druck auf den Druck Po zurückführt, ces Terdaayfer 3 =*a.

-•e Schaierrerricbcucg eatbelt eint Lei taug '-5, die dec oberes ^iLl des C-ebsuses '' ait eises ic der Aosaugleii^inE 2 angeorizeteu Yentarirohr *-e Terbiaäet, so dass die LI S«eförxii*i: Sihi»itt«is ia diesem

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und folglich der statische Druck verringert wird. Somit ermöglicht die Leitung 15 das Ansaugen der sich in dem Gehäuse 11 befindenden Gase durch den Verdichter 1, wotei das Gehäuse 11 auf diese Weise auf einem unter dem in tem Verdampfer 3 herrschenden Druck Po liegenden Druck Pl gehalten wird.

Die Schmiervorrichtung enthält auaserdem einen Wärmeaustauscher 17) der dazu dient, das aus dem Bad 12 des Gehäuses 11 mit Hilfe einer mit einer Pumpe 19 versehenen leitung 18 entnommene Schmieröl zu kühlen. Das gekühlte Schmieröl fliesst dann aus dem Wärmeaustauscher 17 über die Leitungen 20, 21 und 22 zu den Lagern 9 und 10, um letztere zu schmieren, und ergiesst sich dann in das ölbad 12. Die Kühlung in dem Austauscher 17 erfolgt mit Hilfe von über eine Leitung 25 aus dem Bad 14 des Verdampfers 3 entnommenem flüssigen Kühlmittel, worauf das •rwärmte Kühlmittel in eine in den oberen Teil des Gehäuses 11 einmündende Leitung 24 hineinfliesst. Das Kühlmittel fliesst somit aufgrund des Druckunterschiedea fo-Pl aus dem Verdampfer 3 in das Gehäuse 11. Aueserdem trird darüber hinaus, da das Gehäuse 11 im vorliegenden falle oberhalb des Verdampfers 3 angeordnet ist, aufgrund des Sieden s des Kühlmittels in dem Austauscher 17 und in der senkrechten Leitung 24- eine Konvektionswirkung erhielt. Auf diese Weise verdampft das Kühlmittel bei seiner Ankunft im oberen Teil des Gehäuses 11, von wo es durch den Verdichter 1 über die Leitung 15 stetig an- bzw. abgesaugt wird.

Die Herstellung des Druckunterschiedes Po-Pl mit Hilfe der Leitung 15 zwischen dem Verdampfer 3 und dem Gehäuse 11 bewirkt somit den Umlauf eines bestimmten Teiles des Kühlmittel s durch den Wärmeaustauscher 17» was es ermöglicht, das Schmiermittel durch Abfuhr der durch Reibung in den

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Lagern 9 und 10 erzeugten Wärme auf einer geeigneten Temperatur zu halten»

Es sei "bemerkt, dass das durch das Kühlmittel mitgeführte und dem Verdampfer 3 zugeleitete Schmieröl in dem Kühlmxttelbad 14 in einem fast konstanten Verhältnis gehalten wird, und zwar dadurch, dass die Leitung 23 den Umlauf des Öls mit dem flüssigen Kühlmittel in Richtung auf das Gehäuse 11 gewährleistet.

Somit ermöglicht die vorstehend beschriebene Vorrichtung unter Umgehung der bisher zum Verhindern der ölwanderung in der Anlage notwendigen kostspieligen Massnahmen die wirksame Schmierung der Lager des Verdichters und die Sicherstellung der Abfuhr des sich in den Verdampfern von Kühlanlagen mit Verdichter ansammeluden Öles. 3ie in dem Kühlmittelbad 14- enthaltene geringfügige ölmenge hat auf den Wärmeübergang in dem Verdampfer 3 keine schädliche Atiswirkung. Dagegen verursacht sie in dem Verdampfer die Bildung von Schaum, so dass die zum Bilden des Bades 14 für das Eintauchen der Kühlrohre 13 notwendige Kühlmittelmenge verringert werden kann. Dies stellt insbesondere bei grossen Anlagen einen bedeutenden wirtschaftlichen Vorteil dar«.

Fig. 2 zeigt eine der vorstehend beschriebenen Kühlanlage entsprechende Kühlanlage mit einer Schmiervorrichtung gemäss einer Variante. Diese Vorrichtung enthält ebenfalls einen Wärmeaustauscher 17 zum Kühlen des über eine mit einer Pumpe19 rersehene Leitung 18 aus dem Bad 12 des Gehäuses 11 entnommenen Schmieröls. Eine Leitung 1J dient zur Entnahme des flüssigen Kühlmittels aus dem Bad 14 und zu seinem Zuführen in den Austauscher 17, wo es erwärmt und dann über eine Leitung 24 in den oberen Teil des Gehäuses 11 eingebracht wird. Eine Leitung 15 und ein Venturirohr 16 dienen wie im vorhergehenden Falle dazu, das Gehäuee 11 auf einem unter dem in dem Verdampfer 3 herrechenden Druck Po liegenden Druck Pl zu halten und somit das gasförmige Kühlmittel au3 dem Gehäuse 11 anzusaugen.

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Bei dieser Variante vird das aus dem Austauscher austretende gekühlte Öl mittels einer Leitung 25 einem Behälter 26 zugeführt, um in ihm ein Bad 2? aus kaltem öl zu bilden. Dieser Behälter steht in seinen oberen Teil über eine Leitung 23 reit dem Verdampfer 3 in Verbindung, und zwar en einer Stelle, an welcher sich das in des Verdampfer enthaltene Kühinittel in gasförmigem Zustand befindet. Die Leitung 28 bildet somit einen Abfluss, der dazu dient, den ölüterschuss dem Verdampfer 3 zuzuführen, wo er sich mit dem Kühlmittel des Bades 14- vermischt. Das Dl zum Schmieren der Lager des Verdichters wird mittels der Leitung 20 aus dem Bad 27 entnommen und über die Leitungen 21 und 22 den; Lager 9 bzw. 10 zugeführt.

Da der Behälter 26 den gleichen Druck Bo aufweist wie der Verdampfer 3» erfolgt der Kaltölumlauf aus dem Bad 27 zu den Lagern 9» Ί0 aufgrund des Druckunterschiedes Po-Pl· Ausserdem tragt die durch, die Lager 9 und 10 erzeugte Pumpwirkung zur Gewährleistung des ölumlsufs in Richtung auf die Lagei bei. Somit dient bei dieser zweiten Ausführung3form die Pumpe 19 lediglich zum Ansaugen des Clee aus dem Gehäuse 11 und zu seinem Hineinfördern in den Behälter 26 über den Aus— tauscher 17 und die Leitung 25.

Die vorstehend beschriebene Bebeiervorrichtung besitzt also einen Primärkreislauf für den Umlauf von Ol und einen Sekundärkreislauf für den Umlauf von Kühlmittel« Der zum Kuhlen des öle β dienende Sekundärkreislauf dient ausetrdem zur Wiedergewinnung von sich in dem Verdampfer befindendem öl und zu seiner Rückführung in das Gehäuse. zu dieses Zweck start die Entnahmeleitung 23 mit dem Verdampfer 3 vorzugsweise an einer Stelle in Verbindung, an welche? die ölkonzentration hoch ist, beispielsweise mit dar tiefsten Stelle des siedenden Kuhlmittelbades·

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Anlage so arbeiten

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ru lassen, dass das siedende Kühlmittelbad im Verdampfer eiren geringen Prozentsatz von beispielsweise 5-Gew.% Schmieröl, im vorliegenden Falle Freon 12, enthält, und zwar zwecks Mldanc '*^on Schaum in dem Bad,um das Eintauchen der Rohre bei einer vernältnismässig geringen Kühlmittelmenge zu ermöglichen,

Bei einer Anlage von beispielsweise 500 000 kcal/h liegt der notwendige ölbedarf zum Kühlen der Lager in der Grössenordimng von 20 1/nin, wobei das öl von ?0°C auf etwa 50° C gekühlt sein !nuss« Ba die in dem Gehäuse durch Reibung erzeugte Wärme in der Grössenordnung von 3 000 kcal/h liegt, ist klar, dass die zum Bewirken der Kühlung des Öls aus dea Verdampfer entnommene Kühlmittelmenge verhältnismässig gering ist, so dass ihr Einfluss auf die Leistung der Anlage vernachlässigbar ist«

Patentansprüche;

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Claims

Patentansprüche

./Schmiervorrichtung für den Verdichter einer Kühlanlage, gekennzeichnet durch eine den oberen Teil des Gehäuses (11) des Verdichters (1) an einer Stelle, an welcher ein geringerer Druck (Pl) herrscht als der im Verdampfer (3) der Anlage herrechende Druck (Po), mit seiner Ansaugseite verbindende Leitung (I5)_>oiirch einen einerseits mittels einer Zuführleitung (23) für flüssiges Kühlmittel an den Verdampfer (3) und andererseits mittels einer Abführleitung (24) für Kühlmittel an den oberen Teil des Verdichtergehäuses (11) angeschlossenen Wärmeaustauscher (17), durch eine aus dem Gehäuse (11) öl ansaugende und es zum Zwecke seiner Abkühlung durch den Wärmeaustauscher hindurchförderüde Pumpe (19) und durch eine das gekühlte Ol den Lagern (9, 10) des Verdichters zu ihrer Schmierung zuführende Schmierleitung (20, 21, 22),

2· Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dujych einen _Behält;er (26), der in seinem oberen Teil mit dem Verdampfer (3) und in seinem unteren Teil mit der Schmierleitung (20, 21, 22) in Verbindung steht, wobei dieser Behälter mit aus dem Wärmeaustauscher (17) kommendem gekühlten Schmieröl gespeist wird.

Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein in die Ansaugleitung (2) des Verdichters (1) eingesetztes Venturirohr (16), das an die mit dem oberen Teil des Gehäuses (11) in Verbindung stehende Leitung (15) in der Weise angeschlossen ist, dass in dem Gehäuse (11) ein niedrigerer Druck (Pl) als der in dem Verdampfer (3) herrschende Druck (Po) erzeugt wird.
MB/Ur - 22 036 009808/1307