DE601425C - UEberflutungseinrichtung fuer Kaeltemaschinen - Google Patents

Description

• Überflutungseinrichtung für Kältemaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Kälteanlagen, bei denen mehrere Verdampfer in verschiedener Höhenlage angeordnet sind. Bei einer Überflutungseinrichtung kommt es bekanntlich darauf an, die einzelnen Verdampfer soreichlichmitflüssigemKältemittel zuspeisen, daß mit Sicherheit die gesamte Kühlfläche mit flüssigem Kältemittel benetzt wird; ferner muß das aus den Verdampfern austretende Dampf-Flüssigkeits-Gemisch in Dampf und Flüssigkeit zerlegt werden, worauf der trocken gesättigte Dampf dem Verdichter, die Flüssigkeit den Verdampfern wieder zugeleitet wird, und endlich soll möglichst durch ein einziges Entspannungsventil der Gesamtheit der Verdampfer das flüssige Kältemittel zugeführt werden.
• Bisher ordnete man gewöhnlich einen hoch liegenden Flüssigkeitsabscheider an, in den die gesamte Menge flüssigen Kältemittels eingespritzt wurde; von diesem Abscheider läuft die Flüssigkeit durch eine Falleitung den einzelnen Verdampfern mit Gefälle zu. Der nasse, aus den Verdampfern austretende Dampf wird in den Abscheider geleitet, wo die Flüssigkeitsteile nach unten sinken und wieder den Verdampfern zuströmen, während der trocken gesättigte Dampf vom Kompressor angesaugt wird. Naturgemäß muß der Flüssigkeitsspiegel im Abscheider bzw. in der Falleitung so hoch gehalten werden, daß auch dem höchst gelegenen Verdampfer genügend Flüssigkeit zufließt. Infolgedessen stehen die tiefer gelegenen Verdampfer unter dem zusätzlichen Druck einer unnötig hohen Flüssigkeitssäule, was erfahrungsgemäß zu ungünstigen Wärmeübergangsbeiwerten in diesen Verdampfern führt. Man hat deshalb versucht, die Fallleitung so auszubilden, daß sich zuerst der höchst gelegene Verdampfer mit flüssigem Kältemittel füllen muß und daß erst, wenn dort der richtige Flüssigkeitsstand erreicht ist, die Flüssigkeit in den nächst tiefer gelegenen Verdampfer überlaufen kann, so daß das gesamte Verdampfersystem sich allmählich von oben nach unten füllt. Die Dampfleitungen der einzelnen Verdampfer werden gewöhnlich vereinigt und gemeinsam in den Abscheider eingeführt, wobei sich nicht vermeiden läßt, daß durch die in die Sammelleitung mitgerissene Flüssigkeit die unteren Verdampfer,allmählich überfülltwerden, so daß der Zweck der Einrichtung nicht erreicht wird, oder aber von jedem Verdampfer würde eine besondere Dampfleitung bis zum Abscheider geführt, was wiederum umständliche und teuere Rohrleitungen zur Folge hat, ohne Gewähr dafür zu bieten, daß die überfüllung der Verdampfer vermieden wird, denn so genau läßt sich bei den unvermeidlichen Schwankungen derAntriebsverhältnisse die Lage der überlaufstellen in der Falleitung nicht bestimmen.
• Endlich hat man auch vorgeschlagen, den Abscheider unterhalb des tiefst gelegenen Verdampfers oder doch wenigstens unterhalb der Mehrzahl der Verdampfer aufzustellen und die dort abgeschiedene Flüssigkeit den Verdampfern mit einer Pumpe zuzuführen, wobei die auf jeden einzelnen Verdampfer entfallende Flüssigkeitsmenge durch eine Verteilstation mit Regelventilen eingestellt werden konnte. Da hierbei aber sichere Kennzeichen fehlen bzw. nur durch teuere Instrumente gefunden werden können dafür, daß jeder Verdampfer richtig gefüllt ist, so bleiben auch diese Einrichtungen unvollkommen.
• Erfindungsgemäß kann man eine allen oben genannten Forderungen entsprechende Einrichtung dadurch schaffen, daß man die beiden an sich bekannten Einzelheiten, tief liegender Abscheider mit Flüssigkeitspumpe und kaskadenartige Überlaufeinrichtung an jedem Verdampfer bzw. jeder Verdampfergruppe, vereinigt, wie in der Zeichnung dargestellt. Hierin bedeuten a, b und c drei übereinander angeordnete Verdampfer, in die bei d, e und f das flüssige Kältemittel eintritt und aus denen bei g, lt und i der Dampf austritt; k ist der Abscheider, L die Flüssigkeitspumpe, die aus der Falleitung m saugt und in die Leitung n drückt, bei o wird die vom Kondensator kommende Flüssigkeit, nachdem sie durch ein Regelventil x- oder beispielsweise durch einen Schwiminerreglerz, der einen konstanten Flüssigkeitsspiegel im Abscheider bzw. in der Falleitung aufrecht erhält, eingespritzt. Durch die Leitung n tritt die Flüssigkeit in das mit dem höchst gelegenen Verdampfer a kommunizierende senkrechte Rohr s ein, dessen oberes Ende zweckmäßig mit der Dampfleitung verbunden wird, damit etwa mit der Flüssigkeit von der Pumpe geförderte Dämpfe, ohne den Verdampfer zu berühren, zum Abscheider entweichen können. Hat sich der Verdampfer a genügend mit Flüssigkeit gefüllt, was durch geeignete Wahl der Höhenlage der überlaufstelle q erreicht wird, so fließt die weiter hinzutretende Flüssigkeit durch das Rohr u in das mit dem tiefer gelegenen Verdampfer b kommunizierende Rohr t über. In gleicher Weise füllt sich der Verdampfer c und etwaige weitere tiefer gelegene Verdampfer auf. Naturgemäß können statt der einzelnen Verdampfer auch aus mehreren Verdampfern bestehende Verdampfergruppen angeschlossen werden. Die richtige Höhenlage der Überlaufstellen q und r ist dadurch gegeben, daß einerseits auch unter den ungünstigsten vorkommenden Betriebsverhältnissen eine ausreichende Beschickung des Verdampfers mit Flüssigkeit gewährleistet sein muß, andererseits dürfen die Überlaufstellen nicht höher liegen als die Mündungen der Dampfanschlüsse der Verdampfer in die gemeinsame Dampfleitung p, damit nicht die Flüssigkeit aus dem höher gelegenen Verdampfer in die Sammelleitung p überfließen kann, noch bevor die tiefer gelegenen Verdampfer gefüllt sind. Bei ausreichender Verdampferfüllung wird selbstverständlich stets etwas Flüssigkeit von dein Dampf in die Sammelleitung p mitgerissen. Diese Flüssigkeit trennt sich im Abscheider k vom Dampf und wird gemeinsam mit der bei o eingespritzten Flüssigkeit durch die Leitung 7n von der Pumpe l wieder angesaugt.
• Auf diese Weise erhält jeder Verdampfer gerade die notwendige Menge flüssigen Kältemittels, ohne daß auf einem Verdampfer ein unnötig großer und für die Verdampfung nachteiliger Flüssigkeitsdruck ruhen kann. Dabei ergeben sich überaus einfache Leitungen und auch die Notwendigkeit einer Flüssigkeitspumpe bedeutet keinen nennenswerten Nachteil, seitdem Zentrifugalpumpen, deren Anschaffungspreis gering ist, ausreichend betriebssicher zur Förderung flüssigen Kältemittels hergestellt werden. Es ist auch ohne weiteres möglich, mit einem einzigen Schwimmerregler, der den Flüssigkeitsstand im Abscheider b,zw. in der Falleitung auf konstanter Höhe hält, eine weit verzweigte, aus beliebig vielen und in beliebiger Höhenlage aufgestellten Verdampfern bestehende Verdampferanlage überwachen zu lassen, wobei jeder Verdampfer unter den für ihn günstigsten Betriebsverhältnissen arbeitet.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Überflutungseinrichtung für Kältemaschinen mit mehreren in verschiedener Höhenlage angeordneten Verdampfern bzw. Verdampfergruppen und einer Überlaufeinrichtung, durch die der höchst gelegene Verdampfer sich zuerst mit Flüssigkeit füllt, worauf die übrigen Verdampfer bzw. Verdampfergruppen in der Reihenfolge von oben nach unten sich mit flüssigem Kältemittel füllen, gekennzeichnet durch einen unterhalb des Dampfaustrittes des untersten Verdampfers angeordneten Flüssigkeitsabscheider und eine Pumpe, die das in.den Abscheider eingespritzte flüssige Kältemittel zusammen mit der abgeschiedenen Flüssigkeit in den höchst gelegenen Verdampfer fördert.
2. 2. Überflutungseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mit jedem Verdampfer ein senkrechtes Rohr kommuniziert, in das von der Pumpe aus dem Abscheider flüssiges Kältemittel gefördert wird und das in geeigneter Höhe einen Überlauf besitzt, wodurch den tiefer gelegenen Verdampfern flüssiges Kältemittel zuläuft, sobald der höher gelegene Verdampfer ausreichend gefüllt ist. ö. Überflutungseinrichtung nach Anspruch t und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem höchst gelegenen Verdampfer kommunizierende senkrechte Rohr an seinem oberen Ende durch eine Rohrleitung mit der von diesem Verdampfer zum Abscheider führenden Dampfleitung verbunden ist.