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Sicherheitsvorrichtung gegen Flüssigkeitsschläge bei Kompressionskältemaschinen
Gegenstana der Erfindung ist eine Sicherheitsvorrichtung gegen Flüssigkeitsschläge
hei Kompressionskältemaschinen, in der Hauptsache für vollautomatische Kühlanlagen
mit größeren Leistungen, die mit einem Kondensator ausgestattet sind, welcher gleichzeitig
.als Nachkühler wirkt.
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Bekanntlich arbeitet jede Kühlanlage mit einer mehr oder weniger großen
Druckdifferenz zwischen Verflüssiger und Verdampfer. Bei vollautomatischen Anlagen
wird dvese Druckdifferenz während des Betriebes durch ein -automatisches Druckregelventil
gleich gehalten. Wird die Anlage jedoch ausgeschaltet, was durch einen Thermostaten
über ein Schaltschütz erfolgt, dann wird ein Druckausgleich zwischen Verflüss:iger
und Verdampfer stattfinden, was zur Folge hat, daß ein großer Teil der Flüssigkeit
aus dem Verflüssiger in den Verdampfer strömt. Durch dieses Überströmen wird der
Flüssigkeitsspäegel im Vexdam.pfer zu hoch ansteigen, so daß heim wieder automatischen
Einschalten der Anlage der Verdichter Flüssigkeit mitreißt, wodurch Flüssigkeitsschläge
entstehen und eine Zerstörung des Verdichters herbeigeführt werden kann.
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Um diese Gefahr möglichst auszuschalten, setzt man bisher in die vom
Verflüssiger zum Verdampfer führende Leitung außer dem Druckregelventil noch neinelektrisches
automatisches Magnetabsperrventil, das die Flüssigkeitszufuhr versperrt, sobald
die Anlage ausgeschaltet wird, und wieder öffnet, wenn die Anlage eingeschaltet
wird.
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Abgesehen von dem verhältnismäßig hohen Preis für ein derartiges Magnetventü
ist die Betriebssicherheit desselben in keinem Falle
vollkommen.
Auch wird das für die Ventile verwendete Material zum Teil aus dem Plusl:ande eingeführt.
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Durch Verringerung der Füllung im Verflüssiger wurde zwar die Notwendigkeit,
ein Ma#gnetabsperrvenül vorzusehen, a!usgescha.ltet, aber gleichzeitig auf die Unterkühlung
verzichtet.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung verhütet einerseits, daß beim
Druckausgleich der größte Teil. der Flüssigkeit aus dem Verflüssiger in den Verdampfer
tritt, anderseits ist sie ,absolut betriebssicher, und auf die wertvolle Unterkühlung
und höhere spezifische Leistung der Gesamtanlage braucht nicht verzichtet zu werden.
Bei der Vorxichtung gemäß der Erfindung ist es gleichgültig, -wie groß die Füllung
im Verflüssigen ist.
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Die .durch diese Erfindung erreichten Vorteile sind für die Kälteindustrie
von ganz besonderer Bedeutung. Sie erleichtert die Vollautomatisierung in der Hauptsache
von mittleren und größeren Kühlanlagen. Beim Stillsetzen der Anlagen (in der Hauptsache
bei großen Anlagen) ist es nicht mehr erforderlich, die Flüssigkeiitsabsperrventile
zu schließen, da durch die Vorrichtung ein gefahrloser Druckausgleich geschaffen
wird. Es wird grundsätzlich jede Überfüllung des Verdampfers, ob nun die Anlage
vollwutomatisch, halbautomatisch oder von Hand gesteuert wird, verhütet; Unfälle
durch die Folgen vom. Flüssigkeitsschlägen in Kühlanlagen sind bei Verwendung der
Sicherheitsvorrichtung unmöglich.
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Fig. i zeigt die Vorrichtung Im Schnitt, während Fig. z eine Seitenansicht
darstellt. In Füg.3 ist die Vorrichtung in Verbindung mit einem Verflüssigen dargestellt.
Sie besteht in der Hauptsache aus .dem Behälter a und dem Flüssigkeitseintrittss.tutzen
b, Flüssigkeitsaustrittsstutzen c, der nach dein Innern des Behälters zu, verlängert
ist, aus, den beiden Rohrschenkeln d und e, die durch das Kopfstück i miteinander
in Verbindung stehen. Das Kopfstück/ ist mit Löcherng versehen. Ferner besteht die
Vorrichtung noch aus dem Rohr h, das finit dem Flanschl fest verbunden, jedoch .am
unteren Ende mit öffnung k versehen ist, aus der Spindel l mit Gewinde am oberen
Ende, aus dem Handraid n mit dem Innengewinde in der Nabe, aus dem Lagerbock :o,
aus der Stopfbüchse p, aus dem Schauglas g (Fig. z) und aus dem Dampfanschlußstutzenr
(Fig. i).
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Die Rohre e 'und d können durch Drehen des Handrades n in den Rohr
en c und h auf und ab geführt werden.
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Der Zeiger a ist, an der Spindel l befestigt und bewegt sich mit derselben
beim Drehen des Handrades n nach oben oder nach unten. Die Wirkungsweise der Vorrichtung
ist folgende Der Flüssigkeitsaustritt des Verflüssigers v (Fig.3) wird mit :dem
Flüssigkeitsaustrittsstutzen b der Vorrichtung verbunden, desgleichen der Gaseintrittsstutzen
r mit dem Gasraum des Verflüssigers. Die Höhe des Flüssigkeitsstandes im Kondensator
und somit in dem Behälter der Vorrichtung ist bedingt durch die gewünschte Unterkühlni,ngstem.peratur
und durch den Verflüssigungsdruck. Durch die öffnungen g in dem Kopfstück f wird
die Höhe des Flüssigkeitsstandes nicht beeinflußt. Die in der Zeiteinheit durch
das Regulierventil strömende Flüssigkeit wird in der gleichen Zeiteinheit in Form
vom. Dampf mittels des Kompressors dem Verflüssäger wieder zugeführt, so daß unter
gegebenen Betriebsverhältnissen der Flüssigkeitsstand in der Vorrichtung -und in
dem Kondensator während des Betriebes gleich bleibt.
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Durch Höher- oder Tieferstellen des Kopfstückes f lassen sich die
öffnungen g melxr oder weniger unterhalb des. Flüssigkeitsspiegels (Marke s) bringen.
Während die Anlage im Betrieb ist, strömt die unterkühlte Flüssigkeit vorn Verflüssigen
durch den Stutzen b in den Behälter a, dann durch die öffnung k in das Rohr k, von
da aausdurch Rohr d, Kopfstück f, Rohre und Austrittsrohr c zum Regulierventil
der Anlage. Wird die Anlage außer Betrieb gesetzt, dann wird ein Druckausgleich
stattfinden, und zwar durch einen kleinen Teil Flüssigkeit und einen großen Teil
Dampf; denn sobald der Flüssigkeitsstand von der Marke s bis zu der Marke t herabsinkt,
ist der Flüssigkeitsstrang, der vom Verflüssigen kommt, unterbrochen, und durch
.die Rohre e und c kann nur noch Dampf hindurchtreten, und folglichkanndann auch
nur noch ein weiterer Druckausgleich durch Dampf erfolgen. Die Flüssigkeit bleibt
im Verflüssigen und kann bei Wvedertyabetrüebsetzung der Anlage nicht in den Verdichter
gelangen. Es ist folglich die Gefahr, die durch Überströmen der Flüssigkeit entsteht,
vollkommen beseitigt.
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Da die Dampffördermenge des Verdichters in der Zeiteinheit erheblich
größer ist als die Dampfmenge, die in der gleichen Zeiteinheit durch das Regulierventil
strömt, wird nach Wiederinbetriebsetzung der Anlage der Flüssigkeitsspiegel im Verflüssigen
und somit auch in der Vorrichtung nach ganz kurzer Zeit wieder zur Marke s ansteigen,
so .daß dem Verdampfer wieder unterkühlte Flüssigkeit zuströmen kann.
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Durch das vorgesehene Schauglas g läßt sich zu jeder Zeit die Flüssigkeitszufuhxund
somit die Leistungsfähigkeit des Kondensators kontrollieren.
Der
Abstand der Marken t -und s voneinander, der irn normalen Betrieb erforderlich ist,
wird durch die Konstruktion bedingt. Der Zeigere wird auf den Flüssigkeitsspiegel
im Schauglas (Markes) eingestellt, !und bei dieser Einstellung liegt die Situatmon
der Market, durch die Konstruktion bedingt, in dem erforderlichen Maße tiefer. Der
Abstand der Malken s und t kann selbstverständlich auch verkleinert oder sogar vergrößert
werden, in welchem Falle der Zeiger dann oberhalb oder unterhalb des Flüssi,gkeits:spiegels
anzeigt.