DE534219C

DE534219C - Als Luftabscheider ausgebildeter Kondensator fuer Kaeltemaschinen

Info

Publication number: DE534219C
Application number: DEM109346D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wolfgang Schnack
Original assignee: E Merck AG
Current assignee: Merck KGaA
Priority date: 1929-03-22
Filing date: 1929-03-22
Publication date: 1931-09-24

Description

Als Luftabscheider ausgebildeter Kondensator für Kältemaschinen Die Anwesenheit von Luft oder anderen Fremdgasen im Kreisprozeß der Kältemaschinen ist bekanntlich sehr störend. Es ist eine ganze Anzahl von Vorrichtungen bekannt geworden, um die Luft oder andere Fremdgase aus dem Kreislauf zu entfernen. An eine derartige Vorrichtung sind verschiedene Anforderungen zu stellen: Erstens soll für eine weitgehende, möglichst vollständige Abscheidung der Fremdgase aus dem Kreisprozeß gesorgt werden. Weiterhin soll die Entfernung der Fremdgase mit einem möglichst geringen Verlust an Kältemitteldampf vor sich gehen. Ferner soll das Ablassen der Fremdgase möglichst selten--erfolgen müssen. Außerdem soll eine gute Einrichtung alle diese Zwecke in möglichst wirtschaftlicher Weise erreichen.
Die einfachsten, aber auch gleichzeitig mangelhaftesten Einrichtungen zur Abscheidung der Fremdgase beruhen darauf, daß an der räumlich -höchstgelegenen .Stelle des Leitungssystems ein Luftsack o. dgl. angebracht ist. Die Abscheidung ist hier unvollkommen und der Verlust der Kältegase beim Ablassen groß.
Besser wirkende Anlagen verlegen die Abscheidung der Fremdgase in den Kondensator, weil die Trennung der Fremdgase von dem bereits verflüssigten Kältemittel leichter und vollständiger vor sich geht.
Es ist eine Einrichtung dieser Art vorgeschlagen worden, bei der während der Kondensation die Trennung von Gasen und Flüssigkeitsteilchen so vorgenommen wird, daß die schwereren Flüssigkeitsteilchen nach unten abfließen, während die nicht-verflüssigten leichten Fremdgase nach oben aufsteigen. Auf diese Weise wird die Abscheidung bereits bedeutend besser werden.
Um die schon abgeschiedenen Fremdgase von mitgerissenem Kältemittel möglichst zu befreien, ist eine intensive Kühlung der Fremdgase vor ihrem Entweichen aus der Anlage erforderlich.
Es sind Einrichtungen bekannt geworden, die diesen Zweck unter Aufwendung eines Teils der Kälteleistung der Maschine mit Hilfe des umlaufenden Kältemittels erreichen. Das ist jedoch unwirtschaftlich, da in dieser Weise die verfügbare Kälteleistung der ganzen Anlage um einen gewissen Betrag vermindert wird.
Auch die Aufwendung von besonderemKühlwasser zur Kühlung des Raumes, in dem sich abgeschiedenes Fremdgas und Kältemitteldampf befinden, stellt noch nicht die wirtschaftlichste Lösung der gestellten Aufgabe dar, da hierdurch der Kühlwasserverbrauch der Anlage erhöht wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine Apparatur, die in vollkommener Weise den eingangs aufgestellten Forderungen gerecht wird insofern, als die Abscheidung der Fremdgase vollständig und ihre Trennung '@`) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden: Dipl.-Ing. 1Vol fgang Schnack in Darmstadt. von mitgerissenem Kältemitteldampf äußerst wirtschaftlich erfolgt.
Dies wird dadurch erreicht, daß für die Abscheidung im Kondensator das am besten wirksame Prinzip der Trennung von Flüssigkeiten und Gasen angewandt. -wird insofern, als den gasförmigen Bestandteilen der Aufstieg nach oben, den verflüssigten Bestandteilen der Abfluß nach unten ermöglicht wird.
Durch die gewählte Anordnung wird weiterhin erreicht, daß nicht nur ein besonderer Aufwand von Kühlmitteln für die Abtrennung mitgerissenen Kältemittels aus den Fremdgasen überhaupt vermieden wird, sondern darüber hinaus noch eine rationellere Ausnutzung des für die Kondensation erforderlichen Kühlmittels eintritt. Auf diese Weise wird größte Wirksamkeit mit höchster Wirtschaftlichkeit vereint.
Die erforderliche Apparatur ist auf der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Hier ist als Beispiel die Anwendung bei einem einfachen Schlangentauchkondensator gewählt. Die Erfindung läßt sich jedoch in gleicher Weise auch bei anders gearteten Kondensatoren, z. B. Mehrfachschlangenkondensatoren mit Zwischenentnahme des verflüssigten Kältemediums oder anderen Ausführungen, verwirklichen.
Das von dem Kompressor kommende Kältemittel, welches die unerwünschte Luft oder andere im Kondensator nicht kondensierbare Gase mit sich führt, tritt am unteren Ende in die Kühlschlange b, welche sich in einem von Kühlwasser durchflossenen Kühlgefäß a befindet. Im Inneren der Schlange befindet sich der als Wasserverdränger ausgebildete innere Kühler c. Die beim Aufsteigen in der Kühlschlange verflüssigten Bestandteile strömen nach dem Prinzip des Rückflußkühlers' im Gegenstrom zu den ankommenden Gasen nach unten und treten am unteren Ende der Schlange durch den Siphonverschluß d in den Wasserverdränger eiri. Die ankommenden Gase werden auf diese Weise gekühlt. Die nicht verflüssigten Bestandteile steigen durch die Kühlschlange nach oben und treten am oberen Ende in den Wasserverdränger c ein. In diesem befindet sich also im unteren Teil flüssiges Kältemittel, darüber ein Gemisch von KältemitteIdampf und den nicht kondensierbaren Gasen. Die Zusammensetzung dieses Gemisches ist nach physikalischen Gesetzen bestimmt. Der Anteil an Kältemitteldampf richtet sich lediglich nach der herrschenden, durch das Kühlwasser bestimmten Temperatur. Der Druck ist die Summe der Partialdrücke des Kältemittels und der nicht kondensierenden Gase. Dämpfe des Kältemittels, die durch die nicht kondensierten Gase durch die Schlange mitgerissen worden sind, werden sich an den gekühlten Wänden des Wasserverdrängers so weit niederschlagen, bis das -physikalisch feststehende Verhältnis Kältemitteldampf : Luft erreicht ist. Die so kondensierte Kältemittelmenge wird an den Wänden herabtropfen und sich mit der Hauptmenge im unteren Teil des Wasserverdrängers vereinen. Der Wasserverdränger, der normalerweise geschlossen ist, kann von Zeit zu Zeit durch das Ventil f entlüftet werden, wobei ein Verlust an Kältemitteldampf nur insoweit eintreten kann, als dies physikalisch bei der gegebenen Temperatur nicht zu umgehen ist.
Die Ableitung des verflüssigten Kältemittels zu dem Regulierventil g und der übrigen Kälteanlage erfolgt durch den Tauchverschluß e. Die Ausnutzung des Kühlwassers in dieser Apparatur ist außerordentlich günstig insofern, als durch den Einbau des Wasserverdrängers eine intensive Kühlung der Kühlschlange in dem engen Raum zwischen Kühlgefäß a und Wasserverdränger c erfolgt. Außerdem werden die bereits hierdurch gekühlten Wände des Wasserverdrängers c auf der Innenseite dazu benutzt, mitgerissene Kühlmitteldämpfe niederzuschlagen. "Der große Rauminhalt des Wasserverdrängers gibt die Möglichkeit, - größere Mengen nicht kondensierbare Gase abzuscheiden und damit das Entlüften, das stets mit einem gewissen Verlust an Kältemittel verbunden sein wird, in größeren Zeitabständen vorzunehmen. -Da andererseits das gesamte vorhandene Kältemedium im Verlaufe gewisser Zeit den Kondensator durchströmt, ist die Gewähr für weitgehende Abscheidung der Luftgegeben.
Der Übertritt einmal abgeschiedener Luft in den Kreisprozeß ist durch den Tauchverschluß e sicher verhindert: Ebenso verhindert der Tauchverschluß d in Verbindung mit Tauchverschluß e den Übertritt nicht verflüssigten Kältemittels in die Leitung zum Regulierventil.

Claims

PATENTANSPRUCH: Als Luftabscheider ausgebildeter Kondensator für Kältemaschinen, dadurch ge-' kennzeichnet, daß der Kondensator ein mit dem gleichen Kühlwasser gekühltes Gefäß (c) umgibt, in welches oben Luftkältemitteldampfgemisch und unten flüssiges Kältemittel eintritt, das im Kondensator im Gegenstrom zu den im Kondensator aufsteigenden Kältemitteldämpfen herabgeflossen ist.