-
Kälteanlage Die Erfindung betrifft eine Kälteanlage, bei der in die
Leitung zwischen Kondensator und Verdampfer an Stelle eines Regulierventils eine
auswechselbare Reduktionsdüse eingeschaltet wird, deren Durchflußquerschnitt dem
geringsten Bedarf an Kühlflüssigkeit, der für den Beharrungszustand der Anlage erforderlich
ist, entspricht und so zwischen Kondensator und Verdampfer einen unveränderlichen,
beständig offenen Durchgang bildet.
-
Bei gewöhnlichen, unter Druck arbeitenden Kälteanlagen, welche einen
Kompressor, einen Kondensator und eine Verdampferröhre aufweisen und bei welchen
zwischen Kondensator und Verdampfer ein stets offener Durchgangsquerschnitt eingeschaltet
ist, gleichwohl, ob die Anlage in oder außer Betrieb ist, und bei welcher die Anwendung
eines Regulierventils zwischen Verdampfer und Kompressor vermieden wird, haben sich
folgende Nachteile gezeigt Hauptsächlich während die Anlage außer '.--trieb und
die Temperatur in der Nähe des Verdampfers kälter ist und auch wenn der Verdampfer
tiefer liegt als der Kondensator, sammelt sich das Kältemittel in flüssigem Zustande
im Verdampfer an, so da.ß die Inbetriebsetzung der Anlage gefährlich ist, weil dann
die im Verdampfer angesammelte Flüssigkeit in den Kompressor gelangen kann und in
diesem schädliche Stöße veranlaßt.
-
Zum Zwecke der Vermeidung dieses Ü'belstandes ist gemäß vorliegender
Erfindung zwischen Verdampfer und Kompressor ein Gefäß eingeschaltet, dessen Inhalt
größer ist als das gesamte Volumen des in der Anlage zirkulierenden Kältemittels
in flüssigem Zustande. Bei Inbetriebsetzung von Anlagen, bei welchen dieses Gefäß
vorhanden ist, gelangt das im Verdampfer angesammelte flüssige Kältemittel durch
die ansaugende Wirkung des Kompressors in dieses Gefäß, und da dasselhe mehr aufnehmen
kann als das neu zufließende Kältemittel, so wird dieses Gefäß nicht vollständig
gefüllt, und infolgedessen wird die Flüssigkeit auch nicht in den Kompressor gelangen.
Der Kompressor ist also stets frei von flüssigen Kältemitteln.
-
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur
Ausübung des Verfahrens dargestellt. Es zeigen: Abb. z die schematische Darstellung
einer Ammoniak-Kältemaschinenanlage, Abb. a die Reduktionsdüse im Schnitt.
-
In Abb. t bedeutet a den Kompressor, b
einer. Ölabscheider,
c den Kondensator und d den Verdampfer der Anlage. Während nun bei den üblichen
Anlagen in die Leitung zur
scheu Kondensator und Verdampfer das
Regulierventil und außerdem sowohl in die Saugleitung des Kompressors als auch in
dessen Druckleitung je ein Absperrventil eingeschaltet ist, fehlen diese Ventile
bei der dargestellten Anlage, so daß also auch deren Bedienung in Wegfall kommt.
An Stelle des Regulierventils ist in die Verbindungsleitung zwischen Kondensator
und Verdampfer eine Reduktionsdüse e (Abb. a) eingeschaltet, deren Mündungsquerschnitt
f so bemessen ist, daß der Durchfluß dem minimalen Bedarf des Beharrungszustandes
der Anlage entspricht. Um den minimalen Kälteflüssigkeitsbedarf, der im stationären
Zustand der Anlage notwendig ist, festzustellen, wird ein Regulierventil für den
Minimalstrom eingestellt. Ist auf diese Weise der geringste Bedarf festgestellt,
so wird das Ventil durch eine diesem Strom entsprechende Drosseldüse ersetzt. Um
nun, wenn eine Temperaturerhöhung in der Umgebung des Verdampfers eintritt, .eine
unzulässige, übermäßige Temperatursteigerung bei der Kompression des Gases, insbesondere
bei Inbetriebsetzung, zu verhüten, ist sowohl der Kompressorzylinder a. als auch
der Ölabscheider b von einem Gefäß g umgeben, zu welchem eine Leitung 1t zur Zufuhr
des aus dem Kondensator kommenden Kühlwassers führt, das dem letzteren durch die
Leitung i zuströmt. Durch eine Leitung k kann das Kühlwasser das Gefäß g verlassen.
-
Würde bei den üblichen Anlagen die Betätigung der Absperrventile in
der Saug- und Druckleitung des Kompressors einfach unterlassen, so würde die Gefahr
eintreten, daß bei längerem Stillstand der Anlage flüssiges Ammoniak in den Kompressor
entweder eingesaugt oder infolge von Niveaudifferenzen (höher gelegenem Verdampfer)
eindringen würde, was bei Ingangsetzung Schläge im Kompressor und eventuell Bruch
von Teilen desselben zur Folge haben könnte. Um dies zu verhüten, ist bei der dargestellten
Anlage in die Saugleitung m des Kompressors zwischen diesem und dem Verdampfer ein
Vergasergefäß l eingeschaltet, das zweckmäßigerweise tiefer liegt als der Kompressor.
Es ist so bemessen, daß sein Inhalt größer ist als das gesamte Volumen des in der
Anlage zirkulierenden Kältemittels in seinem flüssigen Zustand. Diese Größenbemessung
ist erforderlich infolge Fehlens eines Verschlußorganes zwischen Kondensator und
Verdampfer, so daß auf keinen Fall durch den Kompressor Flüssigkeit angesaugt werden
kann. In dem Vergasergefäß ist oberhalb der Einmündung der vom Verdampfer d kommenden
Leitung eine Prellplatten und unterhalb der Ausmündung der Saugleitung zum Kompressor
ein Filter o .eingebaut. Die Ventile in Saug- und Druckleitung könnten übrigens
trotz des Vergasergefäßes beibehalten werden, z. B. für Absperrung bei Reparaturen
o. dgl.
-
Die Anlage kann ohne Bedienung irgendwelcher Ventile in- Gang gesetzt
und betrieben werden. Flüssiges Ammoniak kann nicht weiter als bis in das Vergasergefäß
l vordringen, wo es nach Ingangsetzung des Kompressors infolge der Saugwirkung des
letzteren vergast, so daß der Kompressor nur Gas ansaugen kann. Wenn zu Beginn des
Betriebes, wenn die Temperatur um den Verdampfer d noch hoch ist, zuwenig Ammoniak
durch die Reduktionsdüsee durchströmt, so hätte dies bei den üblichen Anlagen eine
Überhitzung des Gases und daher unzulässiges Steigen der Kompressortemperatur sowie
derjenigen des ölscheiders zur Folge. Bei der vorliegenden Anlage aber wird dies
durch die Kühlung mittels des vom Kühlwasser durchflössenen Gefäßes g vermieden.
Versuche haben ergeben, daß die Temperatur des Druckrohres hinter dem ölabscheider
gewöhnlich 3o° C nicht übersteigt, höchstens vorübergehend 4.o° C erreicht. Sollte
sie zu hoch ansteigen, so kann sie dadurch herabgesetzt werden, da.ß der ölabscheider
gegen einen größeren (also mit größerer Kühlfläche versehenen) ausgewechselt wird.
Das hat auch noch zur Folge, daß sich nicht etwa Öl verflüchtigt und in den .Kondensator
mitgerissen wird.
-
Die Anlage arbeitet somit vollständig automatisch.
-
Auf diese Art ist es möglich, jede Anlage mit Regulierung der üblichen
Ausführung in einfachster. Weise in eine automatische Anlage umzuändern, und zwar
auch bei Anlagen von großer Leistung (z. B. bei solchen für Produktion von ioo oder
zoo und mehr Kilogramm Eis pro Stunde), was bis jetzt nicht der Fall war. Das kann
in der Weise geschehen, daß man mittels des Regulierventils den _ Durchgangsquerschnitt
für den Beharrungszustand unter Berücksichrigung aller in Betracht kommenden Faktoren,
wie z. B. Temperatur und Menge des Kühlwassers usw., feststellt und dann das Regulierventil
gegen eine Reduktionsdüse von diesem festgestellten Querschnitt auswechselt.
-
Statt Ammoniak kann natürlich auch ein anderes Kältemittel verwendet
werden.