DE482503C - Verfahren zur Regelung der Kompressionstemperatur bei Kaeltemaschinen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Regelung der Kompressionstemperatur bei Kältemaschinen Bei mit Verdichtern arbeitenden Kältemaschinen läuft die Bedingung wirtschaftlicher Arbeitsweise u. a. darauf hinaus, daß die von dem Verdichter angesaugten Gase trocken gesättigt oder ganz wenig überhitzt sind. Hierbei ist jedoch eine Grenze dadurch gegehen, daß bei der Verdichtung der angesaugten Gase ein zu hohes Ansteigen der Temperatur des Kältemittels vermieden «-erden muß.
• Es ist bekannt, den gewünschten Zustand dadurch herzustellen, daß flüssiges Kältemittel in die zum Kompressor strömenden Dämpfe eingeführt wird. Dies geschieht bisher dadurch, daß Zuschußflüssigkeit an einer Stelle zwischen Kondensator und Entspannungsventil entnommen wird, wobei zur Regelung der Menge der Zuschußflüssigkeit ein Hilfsentspannungsventil dient, das von Hand betätigt wird. Die Handhabung einer derartigen Vorrichtung ist von der Geschicklichkeit der Bedienung abhängig und der Erfolg daher fraglich.
• Es ist ferner bekannt, die Zuschußflüssigkeit in den Kompressorzylinder selbst während des Kompressionstaktes einzuführen. Der Nachteil besteht hierbei darin, daß zur Betätigung der Einführung eine Pumpe oder ein gesteuerter Verteilungsapparat nötig ist, die eine unerwünschte Verwicklung darstellen, wegen der verhältnismäßig geringen Menge der Zuschußflüssigkeit schwierig auszuführen sind und vor allem eine der jeweiligen Einstellung entsprechende gleichbleibende Flüssigkeitsmenge in den Kompressor einführen, also ebenso wie die vorerwähnte Ausführung eine zusätzliche Regelung von Hand fordern.
• Bekannt ist auch die Verwendung von Thermostaten zur Fegelung von Kompressionskältemaschinen in der Weise, daß ein in die Druck- oder Saugleitung des Verdichters oder in den zu kühlenden Raum gebrachter Thermostat die Stellung des Hauptentspannungsventils beeinflußt. Diesem Verfahren haftet der Mangel an, daß ein verhältnismäßig großer, die gesamte Flüssigkeitstnenge regelnder und daher wenig empfindlicher und verhältnismäßig große Steuerkräfte fordernder Steuerkörper nötig wird. Störungen, wie Hängenbleiben des Steuerkörpers in offener Stellung, gefährden den Kompressor durch Flüssigkeitsschläge, wenn erheblich weniger Flüssigkeit verdampft, als durch das gesteuerte Hauptentspannungsventil zugeführt wird.
• Den Mängeln bekannter Verfahren begegnet die im nachstehenden beschriebene Erfindung. Sie regelt die zwischen Kondensator und Hauptentspannungsventil entnommene Flüssigkeit durch einen Thermostaten selbsttätig und beschränkt die Regelung auf die Zuschußflüssigkeit, kommt daher mit einem verhältnismäßig kleinen Steuerkörper aus, der besonders empfindlich ist, kleine Steuerkräfte fordert und bei dessen Versagen der Kompressor durch Flüssigkeitsschläge nicht gefährdet ist, weil die Abmessungen des Hilfsentspannungsventils so klein gewählt werden können, daß die durchtretende Flüssigkeitsmenge gering ist. Der angewandte Thermostat benutzt in bekannter Weise als Mittel für die Betätigung des Steuerkörpers Flüssigkeit des betreffenden Kältemittels, also beispielsweise bei Ammoniakkälteanlagen flüssiges Ammoniak. Das Verfahren besteht nach Abb. i beispielsweise darin, daß ein Teil i der Saugleitung einen geschlossenen Körper 2 aufnimmt, in dem sich das flüssige Kältemittel befindet. Der Körper 2 ist so gestaltet, daß er unter dem Einfluß des Druckunterschiedes zwischen außen und innen als Arbeitsmotor in irgendwelcher Weise wirkt, sei es durch Verschieben eines Kolbens oder, wie in Abb. i dargestellt, dadurch, daß er ganz oder teilweise als federnder Körper ausgebildet ist, der den Steuerkörper q. bewegt. Dieser ist in Abb:i beispielsweise als entlasteter Kolbenkörper dargestellt, dessen Rückführung beim Nachlassen der Federspannung durch die Gegenfeder 5 gesichert wird. Die einer Stelle des Kältemittelkreislaufs zwischen Kondensator und Hauptentspannungsventil entnommene Zuschußflüssigkeit tritt bei 6 ein, das Hochgehen des Kolbens gibt die Öffnung frei und läßt die Zuschußflüssigkeit auf dem durch Pfeil 8 angedeuteten Wege mit dem Gas zusammentreten.
• Die Arbeitsweise vollzieht sich folgendermaßen: Im Innern des Körpers 2 ist neben Flüssigkeit stets gesättigter Dampf vorhanden. Ist der den Teil i durchströmende Dampf gleichfalls gesättigt, so herrscht innerhalb und außerhalb des Körpers 2 der gleiche Druck, die Feder 3 (oder ein statt deren angewandter beweglicher Kolben) befindet sich in Ruhelage, der Kolben schließt die Öffnung 6 ab. Ist dagegen der Dampf um den Körper 2 überhitzt, so stellt sich der Druck innerhalb des Körpers 2 auf den höheren, der Überhitzungstemperatur entsprechenden Sättigungsdruck ein. Die Feder 3 bewegt sich nach oben, hebt den Kolben q. und gibt die Öffnung 6 frei. Die hier eintretende Zuschußflüssigkeit strömt auf dem Wege 8 ein und vermindert die Überhitzungstemperatur. Die Einstellung der Vorrichtung erfolgt von vornherein so, daß bei der gewünschten Übertemperatur über die Sättigungstemperatur die Öffnung von 6 gerade beginnt. Die Regelung ist hierbei ziemlich unabhängig von dem Saugdruck und nur abhängig von der Übertemperatur über die Sättigungstemperatur: Eine grundsätzliche Verschiedenheit des Cberhitzungsgrades wird daher auch bei sinkendem Saugdruck vermieden, ebenso wie das Verfahren bei steigendem Saugdruck wirksam bleibt. Abb. 2 gibt eine veränderte Ausführungsform, bei der der Steuerkolben q. als Doppelkolben ausgebildet ist und die Zuschußflüssigkeit nicht unmittelbar in den Körper i tritt, sondern von dem Ringraum 7 aus durch das Rohr 9 der Saugleitung an beliebiger Stelle zugeführt wird.
• Eine weitere Ausführungsform gibt Abb. 3, bei der die durch die Öffnung 6 eingeführte Zuschußflüssigkeit durch die Öffnung io austritt und von hier aus nach einer beliebigen Stelle geleitet werden kann. Als solche kommt beispielsweise eine zwischen Entspannungsventil und Verdampfer liegende Stelle der Hauptleitung in Frage. Die Zuschußflüssigkeit wandert alsdann zusammen mit dem von dem Hauptentspannungsventil geregelten Hauptflüssigkeitsstrom durch den Verdampfer.
• Anstatt in die Saugleitung kann die in Abb. 3 beispielsweise dargestellte Vorrichtung auch in die Druckleitung des Kompressors eingebaut werden, wobei sie alsdann die in der Druckleitung sich einstellende Überhitzungstemperatur des Kältemittels durch Veränderung der Menge der Zuschußflüssiglceit regelt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Regelung der Kompressionstemperatur bei Kältemaschinen durch Einführung flüssigen Kältemittels in die zum Kompressor strömenden Dämpfe, dadurch gekennzeichnet, daß diese Zuschußflüssigkeit einer Stelle des Kältemittelkreislaufs zwischen Kondensator und Hauptentspannungsventil entnommen und ihrer Menge nach durch einen Thermostaten geregelt wird, dessen Füllkörper mit dem gleichen flüssigen Kältemittel wie die Maschine gefüllt und entweder in der Saugleitung oder der Druckleitung des Kompressors eingebaut ist.
2. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsleitung für die Zuschußflüssigkeit von der Entnahmesfielle unter Umgehung des Verdampfers direkt zur Saugleitung des Kompressors führt.
3. 3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsleitung für die Zuschußflüssigkeit von der Entnahmestelle zu einer zwischen Entspannungsventil und Verdampfer liegenden Stelle der Hauptleitung führt.