DE2754783C2

DE2754783C2 - Einrichtung zum Erzeugen von Kälte durch Ausnutzung von Wärme niedriger Temperatur, insbesondere Abwärme

Info

Publication number: DE2754783C2
Application number: DE2754783A
Authority: DE
Inventors: Emil 8026 Ebenhausen Spreter Von Kreudenstein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-12-08
Filing date: 1977-12-08
Publication date: 1983-05-05
Also published as: US4192148A; DE2754783A1

Description

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Treiostrahlemgängr'desXFlüssigkeitsstrahlapparates und Üenrbrosselventil verbunden^vist un'd eine mit dem hochgespannten: KäJternitteld^p^etnebene Pumpe vbi^ehenjisydeceiLfSaiigseite^fmt den Strahlausgang des Flüssigkeitsstrählapparates ver- _Μ bunden^t,deren Dampfeingang an den Dampfraum des Wärmeaustauschers anschließbar ist und deren Ausgang an den Flüssigkeitsrauih des Wärmetauschers und an den Eingang des Kühlers anschließt dadurch gekennzeichnet, daß die mit Kältemitteldampf betriebene Pumpe eine die Arbeitsweise eines Pulsometer mit dem Pumpraum eines Injektors kombinierende Dampfpumpe (4) ist bestehend aus mindestens einem wechselweise schließenden Dampfventfl (11), das den hochge- ^ spannten Kältemitteldampf rhythmisch unterbrochen einer Dampfdüse (12) zuführt hinter der eine Venturidüse (13) _;und d=-an anschließend ein Rückschlagventil (14) angeordnet ist und daß diese Dampfpumpe so hoch über dem Flüssigkeitsniveau (FLN.) im Wärmetauscher (l) angeordnet ist daß das Arbeitsvermögen des Kältemitteldampfes ausreicht, das in der Venturidüse (13) der Dampfpumpe (4) angesaugte Kältemittel in den Wärmetauscher (1) zu drücken.

2 Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei oder mehr einander parallel geschaltete, in ihrem Arbeitstakt gegeneinander versetzte Dampfpumpen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Erzeugen von Kälte durch Ausnutzung von Wärme niedriger Temperatur, insbesondere Abwärme, unter Verwendung einer Kältemaschine mit einem Dampfstrahlapparat, die mit einem sogenannten Einstoff-Kältemittel arbeitet

In der Industrie wie auch bei anderen Wärmepfözessen fallen häufig große Mengen Wärme niedriger Temperatur an, die meist nicht genutzt, sondern durch Kühlung an die Umgebung abgegeben werden. Eine geeignete Methode für die Verwertung solcher Wärmemengen ist der Betrieb von Kältemaschinen. Dazu kommen im Prinzip sowohl Zweistoff-Kältemaschinen (2. B. Amoniak/Wasser) als auch Kältemaschinen mit Einstoff-Kältemitteln in Frage. Sowohl die bekannten Systeme mit Zweistoff-Kältemitteln als auch die Systeme mit Einstoff-Kältemitteln haben aber den Nachteil, daß zusätzlich zu der als Abwärme vorhandenen Energie noch mechanische oder elektrische Energie zum Umwälzen des Kältemittels bzw. zum Wiedererhö-

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Ferner ist aus 'der deutschen Qffenlegungsschrift 23 36 864 eine Einrichtung zum ^Erieugen von Kälte durch Ausnutzung von Wärme niedriger .Temperatur, insbesondere Abwärme, unter Verwendung einer 1-Stoff-Kältemaschine bekannt, die zum Betrieb nur die dem Kältemittel als Wärme" zugeführte Energie verwendet und bei der ein Drosselventil, ein Verdampfer, ein Flüssigkeitsstrahlapparat und ein Kühler für das Kältemittel in genannter Reihenfolge zu einem Kältekreis verbunden sind und ein mit der zugeführten Wärme beheizter Wärmetauscher zur Erzeugung hochgespannten Kältemitteldampfes vorgesehen ist, wobei der Verdampferausgang mit <|er Saugseite und der Ausgang des Kühlers mit dem Treibstrahleingang des Flüssigkeitsstrahlapparates und dem Drosselventil verbunden ist und eine mit dem !hochgespannten Kältemitteldampf betriebenen Pumpe vorgesehen ist deren Saugseite mit dem Strahlenausgang des Flüssigkeitsstrahlapparates verbunden ist deren Dampfeingang an den Dampfraum des Wärmeaustauschers anschließbar ist und deren Ausgang an den Flüssigkeitsraum des Wärmetauschers und an den Eingang des Kühlers anschließt

Die bekannte Einrichtung hat zwar den Vorteil, daß sie zu ihrem Betrieb außer der Wärme niedriger Temperatur keine weiters Entigie benötigt Der Wirkungsgrad der mit dem hochgespannten Kältemitteldampf betriebenen Pumpe ist jedoch sehr schlecht Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, diese Pumpe zu verbessern. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht daß die mit dem Kältemitteldampf betriebene Pumpe eine die Arbeitsweise eines Pulsometers mit dem Pumpraum eines Injektors kombinierende Dampfpumpe ist, bestehend aus mindestens einem wechselweise schließenden Dampfventil, das den hochgespannten Kältemitteldampf rhythmisch unterbrochen einer Dampfdüse zuführt, hinter der eine Venturidüse und daran anschließend ein Rückschlagventil angeordnet ist, und daß diese Dampfpumpe so hoch über dem Flüssigkeitsniveau im Wärmetauscher angeordnet ist, daß das Arbeitsvermögen des Kältemitteldampfes ausreicht das in der Venturidüse der Dampfpumpe angesaugte Kältemittel in den Wärmetauscher zu drücken.

Jn weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung können zwecks Erreichung einer annähernd gleichmäßigen Kältemittelförderung üwei oder mehrere Dampfpumpen vorgesehen werden, die in ihrem Arbeitstakt versetzt sind.

In der als Beispiel dargestellten Einrichtung bezeichnet 1 einen Wärmetauscher, der die Wärme dem Kältemittel zuführt, 2 bezeichnet eine Fllissigkeitsstrahlpumpe (Ejektor) zum Absaugen des Kälüemitteldampfes einem Gegenstrom-Wärmetauscher 3, 4 eine

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Küliler 5 und die Leitung 9 mitunter Druck stehendem kaltem Kältemittel vers"org^;däs'dann im Verdampfer 7 unter'Aufnahme von Tpiype verdampft Die Ventile 10 dienen als Äbsperrorgane und. Haben mit der Funktion der Einrichtung an sich nichts zu tun.

Vergleicht man die Verdampfungswänne von beispielsweise Trichlorfluormethan (CCLsF) mit einer Verdampfungswärme von 168kjoul/kg mit der Verdampfungswänne von Wasser (H₂O) mit rd. 2700 kjoul/kg, so erkennt man, daß die Arbeitsleistung von Kältemitteldampf allein nicht ausreicht, um flüssiges

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, einer Da^npfdüse 12,

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arbeitet wie fdlgtfi D}e "Oajnpfpnmpe 4' ist unter Ausnutzung de? Gesetzes .qib'er 'kommunizierende Röhren so hoch ijiberncjejn ' Flüssigkeitsniyeau des Wärmetauschers 1 angeordnet, da.ß das-Arbeitsvermögen des Kältemitteldaippfes ausreicht, um'das in der Venturidüse, 13ransaugte kalte Kältemittel in den Wärmetauscher 1 zu.drücken/Duich das federbelastete Doppelventil 11 wird die Dämpfzufuhr zur Venturidüse 13 in dem Augenblick ^unterbrochen, in dem die angesaugte Flüssigkeit auscler Venturidüse 13über das Rückschlagventil' 145 in die Leitung 15 ausgestoßen worden ist Dat. Rückschlagventil 14 schließt und der noch vorhandene Dampf kondensiert, wodurch ein Unterdruck in der Venturidüse 13 entsteht, durch den neues Kältemittel angesaugt wird. Nach Füllung der Venturidüse 13 öffnet sich das Dampfventil 11 wieder und der neue Arbeitstakt beginnt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

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