DE69508787T2 - VAPOR COMPRESSION SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING THE SAME - Google Patents
VAPOR COMPRESSION SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING THE SAMEInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Dampfkompressionssysteme, wie sie z. B. in Klimaanlagen, Kühlapparaten und Wärmepumpen verwendet werden, und auf Komponenten von Dampfkompressionssystemen, wie z. B. Verflüssiger, Verdampfer und Expansionseinrichtungen. Die Erfindung befaßt sich mit Fragen der Steuerung solcher Systeme und Komponenten. Die Systeme der Erfindung sind zur Verwendung mit Gemischen wechselseitig löslicher Kühlmittelsubstanzen mit verschiedenen Siedepunkten (so daß das Gemisch über einen Temperaturbereich siedet oder kondensiert) geeignet und können ermöglichen, daß der Verwendung solcher Gemische zugeschriebene Energieeinsparungen erzielt werden.The present invention relates to vapor compression systems such as those used in air conditioning, refrigeration and heat pumps, and to components of vapor compression systems such as condensers, evaporators and expanders. The invention is concerned with issues of control of such systems and components. The systems of the invention are suitable for use with mixtures of mutually soluble refrigerant substances having different boiling points (such that the mixture boils or condenses over a range of temperatures) and may enable energy savings attributed to the use of such mixtures to be achieved.
Herkömmliche Dampfkompressionssysteme umfassen einen Verdampfer, einen Verflüssiger und einen Kompressor zum Erhöhen des Drucks des Kühlmitteldampfes von demjenigen, der im Verdampfer herrscht (wo das Kühlmittel Wärme aufnimmt), auf denjenigen, der im Verflüssiger herrscht (wo das Kühlmittel Wärme verliert). Kondensiertes flüssiges Kühlmittel wird vom Verflüssiger dem Verdampfer durch eine Expansionseinrichtung zugeführt, die den Druckunterschied zwischen dem Verflüssiger und dem Verdampfer aufrechterhält und den Kühlmittelstrom durch das System reguliert. In vielen Anwendungen sind die Komponenten solcher Systeme in integrierte abgedichtete Einheiten zusammengebaut.Conventional vapor compression systems include an evaporator, a condenser, and a compressor to increase the pressure of the refrigerant vapor from that prevailing in the evaporator (where the refrigerant absorbs heat) to that prevailing in the condenser (where the refrigerant loses heat). Condensed liquid refrigerant is fed from the condenser to the evaporator through an expansion device that maintains the pressure differential between the condenser and the evaporator and regulates the flow of refrigerant through the system. In many applications, the components of such systems are assembled into integrated sealed units.
Die Patentschrift US-A-1884186 (Peltier) beschreibt ein solches System, in dem eine Menge eines Kühlmittels zwischen mindestens zwei Druckpegeln in einem Verflüssiger bzw. einem Verdampfer zirkuliert, mitThe patent US-A-1884186 (Peltier) describes such a system in which a quantity of a coolant circulates between at least two pressure levels in a condenser or an evaporator, with
einem Kompressor zum Erhöhen des Drucks des Kühlmitteldampfes;a compressor for increasing the pressure of the refrigerant vapor;
einem Verflüssiger für vom Kompressor empfangenen Kühlmitteldampf unter hohem Druck;a condenser for high-pressure refrigerant vapor received from the compressor;
einer Expansionseinrichtung, über die der Druckunterschied zwischem dem Verflüssiger und dem Verdampfer aufrechterhalten wird, um den Abzug von flüssigem Kühlmittel aus dem Verflüssiger nach dem Volumen an flüssigem Kühlmittel zu steuern, das in oder hinter ihr ist;an expansion device for maintaining the pressure difference between the condenser and the evaporator to control the withdrawal of liquid refrigerant from the condenser according to the volume of liquid refrigerant in or behind it;
einem Verdampfer für vom Verflüssiger empfangenes flüssiges Kühlmittel;an evaporator for liquid refrigerant received from the condenser;
einem Sammelgefäß, in das Kühlmittel vom Verdampfer ausströmt, wobei das Sammelgefäß ein Reservoir enthält, in dem sich vom Verdampfer ausgeströmtes flüssiges Kühlmittel sammelt;a receiver into which refrigerant flows from the evaporator, the receiver including a reservoir in which liquid refrigerant flowing from the evaporator is collected;
einer Dampfabzugsleitung, durch die Dampf aus dem Sammelgefäß für die Zufuhr zum Kompressor abgezogen wird; unda vapor extraction line through which vapor is extracted from the receiver for supply to the compressor; and
einer Flüssigkeitsabzugsleitung, durch die flüssiges Kühlmittel aus dem Reservoir abgezogen und bei einer Venturi- Einrichtung in die Dampfabzugsleitung zugeführt wird.a liquid discharge line through which liquid coolant is withdrawn from the reservoir and fed into the vapor discharge line in the case of a venturi device.
Insbesondere wenn ein Dampfkompressionssystem erforderlich ist, um ein Fluid über einen Temperaturbereich zu kühlen, während Wärme an ein anderes Fluid abgegeben wird, das sich über einen Temperaturbereich erwärmt, kann der Wirkungsgrad des Systems durch Verwenden eines Kühlmittels erhöht werden, das aus zwei oder mehr wechselseitig löslichen Substanzen besteht, die keine azeotrope Mischung bilden, und daher über einen Bereich von Temperaturen kondensieren oder sieden kann. Die normalen Siedepunkte der beiden Substanzen sind um etwa 15 bis 60ºC getrennt. Durch eine geeignete Auswahl von Substanzen für das gemischte Kühlmittel kann der sich ändernde Siedepunkt des gemischten Kühlmittels, während es kondensiert, so eingerichtet werden, daß er der Temperatur des Fluids, das im Verflüssiger erwärmt wird, über die Länge des Verflüssigers dicht folgt, wobei das Kühlmittel und ein Wärmeübertragungsfluid in einer Gegenstrombeziehung zueinander strömen. Ähnliche Betrachtungen finden auf den Verdampfer Anwendung. Folglich ist weniger Energie erforderlich, um den Kompressor anzutreiben, weil das vom Kompressor geforderte Druckverhältnis verringert ist.In particular, when a vapor compression system is required to cool one fluid over a range of temperatures while rejecting heat to another fluid which is heating over a range of temperatures, the efficiency of the system can be increased by using a refrigerant consisting of two or more mutually soluble substances which do not form an azeotropic mixture and therefore can condense or boil over a range of temperatures. The normal boiling points of the two substances are separated by about 15 to 60°C. By appropriate selection of substances for the mixed refrigerant, the changing boiling point of the mixed refrigerant as it condenses can be arranged to closely follow the temperature of the fluid being heated in the condenser over the length of the condenser, with the refrigerant and a heat transfer fluid flowing in countercurrent relationship to each other. Similar considerations apply to the evaporator. Consequently, less energy is required to drive the compressor because the pressure ratio required by the compressor is reduced.
Für einen effektiven Betrieb eines Systems mit einem gemischten Kühlmittel ist es zweckmäßig, daß die relativen Verhältnisse der verschiedenen Komponenten des Gemisches im gesamten System im wesentlichen konstant bleiben. Es wird auch bevorzugt, daß die beiden Phasen des Kühlmittels zumindest den Verdampfer und den Verflüssiger im Gleichstrom durchströmen, so daß die getrennten Phasen jeweils gut durchmischt werden und eine effektive Mischung zwischen den Phasen entsteht. Diese Bedingung kann als Gleichgewichtsverdampfung oder -verflüssigung bezeichnet werden. Sie kann sich z. B. ergeben, wenn Flüssigkeit und Dampf im Gleichstromverfahren strömen, wobei Dampf die Bohrung des Kanals hinab strömt und Flüssigkeit entlang den Wänden des Verdampfers oder des Verflüssigers tatsächlich als ein Film mit veränderlicher Dicke um den strömenden Dampf strömt. Die Gleichgewichtsbedingungen einer Verdampfung oder Verflüssigung werden vorzugsweise über im wesentlichen die gesamte Länge (je nachdem) des Verdampfers oder Verflüssigers aufrechterhalten. Dies zu erreichen kann schwierig sein, weil die Phasenänderung von einer großen Volumenänderung begleitet wird, die die Strombedingung der beiden Phasen beeinflußt.For effective operation of a mixed refrigerant system, it is desirable that the relative proportions of the various components of the mixture remain substantially constant throughout the system. It is also preferred that the two phases of the refrigerant flow through at least the evaporator and the condenser in cocurrent so that the separate phases are well mixed and an effective mixture is produced between the phases. This condition may be referred to as equilibrium evaporation or liquefaction. It may arise, for example, when liquid and vapor are flowed in cocurrent with vapor flowing down the bore of the channel and liquid flowing along the walls of the evaporator or condenser effectively as a film of variable thickness around the flowing vapor. The equilibrium conditions of evaporation or condensation are preferably maintained over substantially the entire length (as the case may be) of the evaporator or condenser. This can be difficult to achieve because the phase change is accompanied by a large volume change which affects the flow condition of the two phases.
In WO-A-92/06339 ist ein Dampfkompressionssystem offenbart, das einen Verdampfer mit zwei Abschnitten enthält, der Kühlmittel in ein Sammelgefäß unter niedrigem Druck abgibt. Der in jenem Dokument offenbarte Gegenstand wird durch diesen Verweis in die Beschreibung der vorliegenden Anmeldung einbezogen. Der erste (oder Haupt-) Abschnitt des Verdampfers empfängt vom Verflüssiger durch eine Expansionseinrichtung Flüssigkeit und gibt zusammen mit einer geringen Flüssigkeitsmenge Kühlmitteldampf in das Sammelgefäß unter niedrigem Druck ab, aus dem dem Kompressor Dampf zugeführt wird. Flüssigkeit aus dem Sammelgefäß wird dem zweiten Abschnitt des Verdampfers zugeführt und stellt sicher, daß unter stationären Betriebsbedingungen des Systems die Abgabe bzw. Ausströmung aus dem ersten Abschnitt des Verdampfers feucht bleibt. Das System enthält als Expansionseinrichtung ein modulierendes Schwimmerventil, das öffnet, wenn die Flüssigkeitsmenge in oder hinter ihm einen vorbestimmten Pegel überschreitet, wobei die Kraft, die erforderlich ist, um das Ventil zu öffnen, vom Druckabfall über ihm im wesentlichen unabhängig ist. Das Ventil stellt sicher, daß sich Flüssigkeit im Verflüssiger ansammelt und dem Verdampfer stetig zugeführt wird.In WO-A-92/06339 a vapour compression system is disclosed which includes a two section evaporator which discharges refrigerant into a receiver at low pressure. The subject matter disclosed in that document is incorporated by this reference into the description of the present application. The first (or main) section of the evaporator receives liquid from the condenser through an expansion device and discharges refrigerant vapour together with a small amount of liquid into the receiver at low pressure from which vapour is supplied to the compressor. Liquid from the receiver is supplied to the second section of the evaporator and ensures that under steady state operating conditions of the system the discharge from the first section of the evaporator remains wet. The system includes as an expansion device a modulating float valve which opens when the amount of liquid in or behind it exceeds a predetermined level, the force required to open the valve being substantially independent of the pressure drop across it. The valve ensures that liquid accumulates in the condenser and is continuously supplied to the evaporator.
Das in WO-A-92/06339 offenbarte System arbeitet zufriedenstellend, wobei es ermöglicht, daß die Wärmetauscherflächen in sowohl dem Verdampfer als auch dem Verflüssiger unabhängig von der vom System geforderten Leistung optimal verwendet werden. Dies ermöglicht, daß der Energieverbrauch des Kompressors reduziert wird. Es wurde gezeigt, daß die Vorteile gemischter Kühlmittel bei der Energieeinsparung (die lange als möglich betrachtet wurden) realisiert werden können.The system disclosed in WO-A-92/06339 operates satisfactorily, allowing the heat exchange surfaces in both the evaporator and the condenser to be used optimally, regardless of the performance required by the system. This allows the energy consumption of the compressor to be reduced. It has been shown that the energy saving benefits of mixed refrigerants (long considered possible) can be realised.
Ein Verdampfer mit zwei Abschnitten, wie er z. B. im in WO-A-92/06339 offenbarten System enthalten ist, kann kompliziert sein, besonders wenn flüssiges Kühlmittel auf ein Feld getrennter Röhren verteilt werden muß, die vom Sammelgefäß gespeist werden, um eine geeignete Stromrate eines Kühlmittels durch den zweiten Abschnitt des Verdampfers aufrechtzuerhalten. Die Verteilung sollte so sein, daß jede Röhre im Feld aktiv bleibt, selbst wenn die Last am System gering ist.A two section evaporator, such as that contained in the system disclosed in WO-A-92/06339, can be complicated, particularly when liquid refrigerant must be distributed to an array of separate tubes fed from the receiver in order to maintain an appropriate flow rate of refrigerant through the second section of the evaporator. The distribution should be such that every tube in the array remains active even when the load on the system is low.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, daß in einem geschlossenen System die Feuchtigkeit eines aus einem Verdampfer in ein Sammelgefäß ausgeströmten Kühlmittels durch die gesteuerte stetige Entnahme einer geringen Menge flüssigen Kühlmittels aus dem Sammelgefäß im Verhältnis zur Kühlmittelmenge sichergestellt werden kann, die aus dem Sammelgefäß als Dampf entnommen wird, um die Feuchtigkeit des aus dem Verdampfer in das Sammelgefäß ausgeströmten Kühlmittels zu steuern, um sicherzustellen, daß es unter normalen Arbeitsbedingungen des Systems feucht ist.According to the present invention, it has been found that in a closed system, the humidity of a refrigerant flowing out of an evaporator into a receiver can be ensured by the controlled, continuous withdrawal of a small amount of liquid refrigerant from the receiver in proportion to the amount of refrigerant withdrawn from the receiver as vapor in order to control the humidity of the refrigerant flowing out of the evaporator into the receiver to ensure that it is humid under normal operating conditions of the system.
Die Erfindung liefert dementsprechend in einem Gesichtspunkt ein Verfahren zum Betreiben eines Dampfkompressionssystems, in dem eine Menge eines Kühlmittels zwischen mindestens zwei Druckpegeln in einem Verflüssiger bzw. einem Verdampfer zirkuliert, worin das Kühlmittel aus zwei oder mehr wechselseitig löslichen Kühlmittelsubstanzen besteht, die keine azeotrope Mischung bilden, mit:The invention accordingly provides in one aspect a method of operating a vapor compression system in which a quantity of a refrigerant is circulated between at least two pressure levels in a condenser and an evaporator, respectively, wherein the refrigerant consists of two or more mutually soluble refrigerant substances which do not form an azeotropic mixture, comprising:
(a) einem Kompressor zum Erhöhen des Drucks eines Kühlmitteldampfes;(a) a compressor for increasing the pressure of a refrigerant vapor;
(b) dem Verflüssiger für vom Kompressor empfangenen Kühlmitteldampf unter hohem Druck;(b) the condenser for high pressure refrigerant vapour received from the compressor;
(c) einer Expansionseinrichtung, die dem Verdampfer vom Verflüssiger flüssiges Kühlmittel mit der Rate zuführt, mit der es im Verflüssiger erzeugt wird, wobei über die Einrichtung die Druckdifferenz zwischen dem Verflüssiger und dem Verdampfer aufrechterhalten wird, um den Abzug von flüssigem Kühlmittel aus dem Verflüssiger nach dem Volumen flüssigen Kühlmittels zu steuern, das in oder hinter der Expansionseinrichtung ist;(c) an expansion device for supplying liquid refrigerant from the condenser to the evaporator at the rate at which it is produced in the condenser, the device maintaining the pressure difference between the condenser and the evaporator to control the withdrawal of liquid refrigerant from the condenser according to the volume of liquid refrigerant that is in or behind the expansion device;
(d) dem Verdampfer für vom Verflüssiger empfangenes flüssiges Kühlmittel; und(d) the evaporator for liquid refrigerant received from the condenser; and
(e) einem Sammelgefäß, in das Kühlmittel vom Verdampfer ausströmt, wobei das Sammelgefäß enthält:(e) a receiver into which refrigerant flows from the evaporator, the receiver containing:
ein Reservoir, in dem sich vom Verdampfer ausgeströmtes flüssiges Kühlmittel sammelt, um die Zufuhr von flüssigem Kühlmittel zum Kompressor zu steuern;a reservoir for collecting liquid refrigerant discharged from the evaporator to control the supply of liquid refrigerant to the compressor;
eine Dampfabzugsleitung, durch die Kühlmitteldampf aus dem Sammelgefäß für die Zufuhr zum Kompressor abgezogen wird; unda vapor extraction line through which refrigerant vapor is extracted from the receiver for supply to the compressor; and
eine Flüssigkeitsabzugsleitung, durch die flüssiges Kühlmittel aus dem Reservoir abgezogen und für die Zufuhr zum Kompressor in die Dampfabzugsleitung zugeführt wird,a liquid discharge line through which liquid coolant is withdrawn from the reservoir and fed into the vapor discharge line for supply to the compressor,
wobei das Verfahren umfaßt: Zuführen eines feuchten Kühlmittels zum Kompressor und Steuern der Rate der Entnahme von flüssigem Kühlmittel aus dem Sammelgefäß im Verhältnis zur Kühlmittelmenge, die aus dem Sammelgefäß als Dampf entnommen wird, um die Feuchtigkeit des aus dem Verdampfer in das Sammelgefäß ausgeströmten Kühlmittels zu steuern, um sicherzustellen, daß im wesentlichen die gesamte Wärmetauscherfläche des Verdampfers unter normalen Betriebsbedingungen des Systems feucht bleibt.the method comprising: supplying a wet refrigerant to the compressor and controlling the rate of withdrawal of liquid refrigerant from the receiver in proportion to the amount of refrigerant withdrawn from the receiver as vapor to control the humidity of the refrigerant exiting the evaporator into the receiver to ensure that substantially all of the heat exchange surface of the evaporator remains wet under normal operating conditions of the system.
Durch die vorliegende Erfindung wurde gezeigt, daß die Entnahme einer gesteuerten geringen Menge flüssigen Kühlmittels aus dem Sammelgefäß mit einer konstanten Rate zu einem gesteuerten geringen Feuchtigkeitsgrad in der Ausströmung aus dem Verdampfer führen kann, der wiederum dazu führen kann, daß im wesentlichen die gesamte Wärmetauscherfläche des Verdampfers feucht bleibt. Dementsprechend kann als Folge einer Wärmeübertragung entlang der gesamten Länge des Verdampfers im wesentlichen unabhängig von der an das System angelegten Last und der Zusammensetzung des Kühlmittels ein hoher Wärmeübertragungskoeffizient aufrechterhalten werden. Die Rate der Flüssigkeitsentnahme aus dem Sammelgefäß ist vorzugsweise derart, daß die Feuchtigkeit des aus dem Verdampfer ausgeströmten Kühlmittels nicht mehr als etwa 5 Gew.-%, eher vorzugsweise nicht mehr als etwa 3,5 Gew.-%, insbesondere nicht mehr als etwa 2,5 Gew.-%, z. B. zwischen etwa 1 und 2 Gew.-% beträgt.It has been demonstrated by the present invention that the removal of a controlled small amount of liquid coolant from the receiver at a constant rate can result in a controlled low level of moisture in the effluent from the evaporator, which in turn can result in substantially the entire heat exchange surface of the evaporator remaining moist. Accordingly, a high heat transfer coefficient can be maintained as a result of heat transfer along the entire length of the evaporator, substantially independent of the load applied to the system and the composition of the coolant. The rate of liquid removal from the receiver is preferably such that the moisture of the coolant effluent from the evaporator is no more than about 5% by weight, more preferably no more than about 3.5% by weight, especially no more than about 2.5% by weight, e.g. between about 1 and 2% by weight.
Die Erfindung kann auch sicherstellen, daß der Flüssigkeitsgehalt im Kühlmittel, das dem Kompressor zugeführt wird, so gesteuert wird, daß die Flüssigkeitsmenge ohne merkliche Schwankungen konstant gehalten wird. Die Feuchtigkeit des dem Kompressor zugeführten Kühlmittels kann der Feuchtigkeit des Kühlmittels ähnlich sein, das vom Verdampfer zum Sammelgefäß ausströmt. Unter vielen Umständen sind jedoch die beiden Feuchtigkeiten verschieden. Die Unterschiede zwischen den beiden Feuchtigkeiten können sich durch z. B. Verdampfung eines gewissen Teils des flüssigen Kühlmittels ergeben, das aus dem Sammelgefäß entnommen wird. Die Unterschiede können auch durch das Sammelgefäß ausgeglichen werden.The invention can also ensure that the liquid content in the coolant supplied to the compressor is controlled so that the amount of liquid can be increased without noticeable fluctuations. The humidity of the refrigerant supplied to the compressor may be similar to the humidity of the refrigerant flowing from the evaporator to the receiver. However, in many circumstances the two humidities are different. The differences between the two humidities may arise from, for example, evaporation of some of the liquid refrigerant removed from the receiver. The differences may also be compensated by the receiver.
In einem anderen Gesichtspunkt liefert die Erfindung ein Dampfkompressionssystem, in dem eine Menge eines Kühlmittels zwischen mindestens zwei Druckpegeln in einem Verflüssiger bzw. einem Verdampfer zirkuliert, mit:In another aspect, the invention provides a vapor compression system in which a quantity of a refrigerant is circulated between at least two pressure levels in a condenser and an evaporator, respectively, comprising:
(a) einem Kompressor zum Erhöhen des Drucks des Kühlmitteldampfes;(a) a compressor for increasing the pressure of the refrigerant vapor;
(b) dem Verflüssiger für vom Kompressor empfangenen Kühlmitteldampf unter hohem Druck;(b) the condenser for high pressure refrigerant vapour received from the compressor;
(c) einer Expansionseinrichtung, die dem Verdampfer vom Verflüssiger flüssiges Kühlmittel mit der Rate zuführt, mit der es im Verflüssiger erzeugt wird, wobei über die Einrichtung die Druckdifferenz zwischen dem Verflüssiger und dem Verdampfer aufrechterhalten wird, um den Abzug von flüssigem Kühlmittel aus dem Verflüssiger nach dem Volumen flüssigen Kühlmittels zu steuern, das in oder hinter der Expansionseinrichtung ist;(c) an expansion device for supplying liquid refrigerant from the condenser to the evaporator at the rate at which it is produced in the condenser, the device maintaining the pressure difference between the condenser and the evaporator to control the withdrawal of liquid refrigerant from the condenser according to the volume of liquid refrigerant that is in or behind the expansion device;
(d) dem Verdampfer für vom Verflüssiger empfangenes flüssiges Kühlmittel;(d) the evaporator for liquid refrigerant received from the condenser;
(e) einem Sammelgefäß, in das Kühlmittel vom Verdampfer ausströmt, wobei das Sammelgefäß ein Reservoir enthält, in dem sich vom Verdampfer ausgeströmtes flüssiges Kühlmittel sammelt, um die Zufuhr von flüssigem Kühlmittel zum Kompressor zu steuern;(e) a receiver into which refrigerant flows from the evaporator, the receiver including a reservoir in which liquid refrigerant flowing from the evaporator is collected to control the supply of liquid refrigerant to the compressor;
(f) einer Dampfabzugsleitung, durch die Dampf aus dem Sammelgefäß für die Zufuhr zum Kompressor abgezogen wird;(f) a vapour extraction line through which vapour is extracted from the receiver for supply to the compressor;
(g) einer Flüssigkeitsabzugsleitung, durch die flüssiges Kühlmittel aus dem Reservoir in die Dampfabzugsleitung für die Zufuhr zum Kompressor abgezogen wird; und(g) a liquid withdrawal line through which liquid refrigerant is withdrawn from the reservoir into the vapor withdrawal line for supply to the compressor; and
(h) einer Einrichtung zum Steuern der Rate der Entnahme von flüssigem Kühlmittel aus dem Reservoir im Verhältnis zur Kühlmittelmenge, die aus dem Sammelgefäß als Dampf entnommen wird, so daß das von der Steuereinrichtung an den Kompressor gelieferte Kühlmittel eine derartige Zusammensetzung aufweist, daß das vom Verdampfer anschließend in das Sammelgefäß abgegebene Kühlmittel unter normalen Betriebsbedingungen des Systems feucht ist.(h) means for controlling the rate of withdrawal of liquid coolant from the reservoir in proportion to the amount of coolant withdrawn from the receiver as vapour so that the refrigerant supplied by the control device to the compressor has a composition such that the refrigerant subsequently discharged from the evaporator into the receiver is moist under normal operating conditions of the system.
Das Sammelgefäß ist vorzugsweise so angeordnet, daß im Reservoir enthaltenes flüssiges Kühlmittel beim Abschalten des Systems im Reservoir zurückgehalten wird.The collecting vessel is preferably arranged so that liquid coolant contained in the reservoir is retained in the reservoir when the system is switched off.
Die Steuerung des Stroms von flüssigem Kühlmittel aus dem Sammelgefäß kann unter Verwendung einer Flüssigkeitsabzugsleitung, durch die Flüssigkeit zur Leitung für die Dampfzufuhr vom Sammelgefäß zum Kompressor geliefert wird, infolge eines Druckabfalls entlang der Dampfabzugsleitung stromabwärts des Reservoirs erreicht werden. Die Steuerung kann durch Verwendung eines Sammelgefäßes erreicht werden, in das Kühlmittel aus dem Verdampfer ausströmt und welches enthält:Control of the flow of liquid refrigerant from the receiver can be achieved using a liquid withdrawal line through which liquid is supplied to the vapor supply line from the receiver to the compressor due to a pressure drop along the vapor withdrawal line downstream of the reservoir. Control can be achieved using a receiver into which refrigerant flows from the evaporator and which contains:
- ein Reservoir für flüssiges Kühlmittel,- a reservoir for liquid coolant,
- eine Dampfabzugsleitung, durch die Kühlmitteldampf vom Sammelgefäß zum Kompressor geliefert wird, und- a vapor extraction line through which refrigerant vapor is delivered from the receiver to the compressor, and
- eine Flüssigkeitsabzugsleitung, durch die flüssiges Kühlmittel vom Reservoir in die Dampfabzugsleitung zugeführt wird,- a liquid discharge line through which liquid coolant is supplied from the reservoir to the vapor discharge line,
wobei die Dampfabzugsleitung so angeordnet ist, daß der Druck von in ihr strömendem Dampf an einem Punkt stromabwärts des Reservoirs bezüglich des Drucks im Reservoir vermindert ist, so daß flüssiges Kühlmittel im Reservoir durch die Flüssigkeitsabzugsleitung in die Dampfabzugsleitung gezogen wird. Ein System, das ein solches Sammelgefäß mit einer Einrichtung zum Entnehmen einer gesteuerten Menge flüssigen Kühlmittels enthält, hat den Vorteil, daß eine geeignete Steuerung der Feuchtigkeit der Kühlmittelzufuhr zum Sammelgefäß erreicht werden kann, ohne einen Verdampfer mit zwei Abschnitten einschließen zu müssen. Dies ermöglicht, daß aus der Verwendung gemischter Kühlmittel erzielbare Energieeinsparungen erreicht werden, während auch Anlagenkosten minimiert werden, indem die Verwendung bestimmter komplizierter Wärmetauscherkonstruktionen mit vielen Röhren vermieden wird. Durch eine geeignete Auslegung des Stromwiderstands der Dampf- und Flüssigkeitsabzugsleitungen, einschließlich ihrer Anordnung bezüglich des Reservoirs, ist es möglich sicherzu stellen, daß bei einem stationären Betrieb des Systems die vom Sammelgefäß zur Dampfabzugsleitung (für die Zufuhr zum Kompressor) zugeführte Flüssigkeit derart vorliegt, daß das aus dem Verdampfer zum Sammelgefäß ausgeströmte Kühlmittel einen geeigneten niedrigen Feuchtigkeitsgrad aufweist. Ein solcher Betrieb des Systems beinhaltet eine optimale Verwendung der Wärmetauscherflächen des Verdampfers und kann ermöglichen, daß die Vorteile eines reduzierten Energieverbrauchs aus der Verwendung gemischter Kühlmittel verwirklicht werden.the vapor withdrawal line being arranged so that the pressure of vapor flowing therein at a point downstream of the reservoir is reduced with respect to the pressure in the reservoir so that liquid refrigerant in the reservoir is drawn through the liquid withdrawal line into the vapor withdrawal line. A system incorporating such a receiver with means for withdrawing a controlled amount of liquid refrigerant has the advantage that appropriate control of the humidity of the refrigerant supply to the receiver can be achieved without having to include a two section evaporator. This enables energy savings to be achieved from the use of mixed refrigerants, whilst also minimising plant costs by avoiding the use of certain complicated multi-tube heat exchanger designs. By appropriately designing the flow resistance of the vapor and liquid withdrawal lines, including their arrangement with respect to the reservoir, it is possible to ensure ensure that, during steady-state operation of the system, the liquid supplied from the receiver to the vapor exhaust line (for supply to the compressor) is such that the refrigerant discharged from the evaporator to the receiver has a suitably low moisture content. Such operation of the system involves optimum use of the heat exchange surfaces of the evaporator and can enable the benefits of reduced energy consumption from the use of mixed refrigerants to be realized.
Ein weiterer Vorteil, der sich aus der Verwendung des Sammelgefäßes ergibt, worauf oben hingewiesen wurde, besteht darin, daß die optimierte Verwendung der Wärmetauscherflächen des Verdampfers ohne Verschlechterung der Steuerung aufgrund einer Ansammlung von Kompressoröl erreicht wird. Dies steht im Gegensatz zum in WO-A-92/06339 offenbarten System, in dem sich Kompressoröl leicht übermäßig im zweiten Verdampferabschnitt ansammeln kann, insbesondere falls die Geschwindigkeit des Kühlmittels im zweiten Abschnitt zu tief fällt, was geschehen kann, falls die Röhren im zweiten Abschnitt nicht geeignet verzweigt sind. Eine solche Ansammlung von Öl kann eine Betriebsinstabilität hervorrufen, besonders wenn die vom System geforderte Leistung reduziert ist oder wenn das System nach einem zeitweiligen Abschalten erneut gestartet wird.A further advantage arising from the use of the receiver, as referred to above, is that the optimized use of the heat exchange surfaces of the evaporator is achieved without deterioration of the control due to accumulation of compressor oil. This is in contrast to the system disclosed in WO-A-92/06339, in which compressor oil can easily accumulate excessively in the second evaporator section, particularly if the velocity of the refrigerant in the second section drops too low, which can happen if the tubes in the second section are not appropriately branched. Such accumulation of oil can cause operating instability, particularly when the power required of the system is reduced or when the system is restarted after a temporary shutdown.
Die Menge an flüssigem Kühlmittel, die aus dem Reservoir entnommen wird, wird so gesteuert, daß sie mit einer im wesentlichen konstanten Rate entnommen wird. Die Rate, mit der flüssiges Kühlmittel aus dem Reservoir entnommen wird, ist vorzugsweise in bezug auf die Kühlmittelmenge bestimmt, die als Dampf entnommen wird; dies kann durch sogenannte dosierende Einrichtungen erreicht werden. Einzelheiten solcher Einrichtungen sind unten dargelegt.The amount of liquid coolant withdrawn from the reservoir is controlled so that it is withdrawn at a substantially constant rate. The rate at which liquid coolant is withdrawn from the reservoir is preferably determined in relation to the amount of coolant withdrawn as vapour; this can be achieved by so-called metering devices. Details of such devices are set out below.
Unter der Bedingung, daß die Stromrate von flüssigem Kühlmittel im wesentlichen konstant ist, wurde festgestellt, daß die Flüssigkeitsmenge, die aus dem Reservoir entnommen und an den Kompressor geliefert werden muß, um eine geeignete feuchte Ausströmung aus dem Verdampfer zu unterstützen, zu keinen mechanischen Schwierigkeiten im Betrieb des Systems Anlaß geben oder den Wirkungsgrad des Kompressors nachteilig beeinflussen muß.Provided that the flow rate of liquid refrigerant is substantially constant, it has been found that the amount of liquid that must be withdrawn from the reservoir and supplied to the compressor to support adequate wet discharge from the evaporator need not give rise to mechanical difficulties in the operation of the system or adversely affect the efficiency of the compressor.
Das Sammelgefäß ist vorzugsweise so angeordnet, daß nicht mehr als etwa 4 Gew.-% des Kompressordurchsatzes an Kühlmittel durch die Flüssigkeitsabzugsleitung durchgeht, wobei der Rest durch die Dampfabzugsleitung strömt. Die Flüssigkeitsabzugsleitung transportiert eher vorzugsweise nicht mehr als etwa 3 Gew.-% des Kompressordurchsatzes. Die Flüssigkeitsabzugsleitung leitet vorzugsweise mindestens etwa 0,5%, eher vorzugsweise mindestens etwa 1% des Kompressordurchsatzes. Das Sammelgefäß kann beispielsweise so angeordnet sein, daß etwa 2 Gew.-% des Kompressordurchsatzes an Kühlmittel durch die Flüssigkeitsabzugsleitung strömt.The receiver is preferably arranged so that no more than about 4% by weight of the compressor flow rate of coolant passes through the liquid discharge line, with the remainder flowing through the vapor discharge line. More preferably, the liquid discharge line carries no more than about 3% by weight of the compressor flow rate. The liquid discharge line preferably carries at least about 0.5%, more preferably at least about 1% of the compressor flow rate. For example, the receiver may be arranged so that about 2% by weight of the compressor flow rate of coolant passes through the liquid discharge line.
Die Verbindungsstelle zwischen der Dampf- und der Flüssigkeitsabzugsleitung liegt vorzugsweise bei einem Pegel, der beim oder geringfügig oberhalb des Pegels des flüssigen Kühlmittels im Reservoir liegt, wenn das System im stationären Betrieb ist. Dies hat den Vorteil, daß die Tendenz des flüssigen Kühlmittels verringert ist, während einer zeitweiligen Abschaltung des Systems in die Dampfabzugsleitung auszulaufen. Der Pegel der Verbindungsstelle sollte vorzugsweise nur geringfügig oberhalb des Flüssigkeitspegels im stationären Zustand liegen, so daß das System über einen Leistungsbereich etwa das gleiche Verhältnis einer in die Flüssigkeitsabzugsleitung eingeleiteten bzw. eingespritzten Flüssigkeit liefert.The junction between the vapor and liquid withdrawal lines is preferably at a level that is at or slightly above the level of liquid coolant in the reservoir when the system is in steady state operation. This has the advantage of reducing the tendency of liquid coolant to leak into the vapor withdrawal line during a temporary shutdown of the system. The junction level should preferably be only slightly above the steady state liquid level so that the system delivers approximately the same ratio of liquid injected into the liquid withdrawal line over a range of performance.
Die Öffnung zum Eintreten von Dampf in die Dampfabzugsleitung für die Zufuhr zum Kompressor liegt vorzugsweise oberhalb des Pegels der Kühlmittelflüssigkeit im Reservoir und vorzugsweise beim oder zum oberen Ende des Reservoirs hin. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sie die Tendenz vermindert, daß flüssiges Kühlmittel mit Kühlmitteldampf aus dem Reservoir oder der Ausströmung aus dem Verdampfer oder beiden gezogen und zum Kompressorsaugrohr übertragen wird. In dieser Anordnung enthält die Dampfabzugsleitung im allgemeinen einen Abschnitt, der zu einem Pegel unterhalb des Flüssigkeitspegels im Reservoir nach unten verläuft, wenn das System in Betrieb ist.The opening for vapor entry into the vapor exhaust line for supply to the compressor is preferably above the level of liquid refrigerant in the reservoir and preferably at or toward the top of the reservoir. This arrangement has the advantage of reducing the tendency for liquid refrigerant to be drawn with refrigerant vapor from the reservoir or the effluent from the evaporator or both and transferred to the compressor suction pipe. In this arrangement, the vapor exhaust line generally includes a section which descends to a level below the liquid level in the reservoir when the system is operating.
Die Öffnung zum Eintreten von Flüssigkeit in die Flüssigkeitsabzugsleitung, um zur Dampfspeiseleitung zu strömen, liegt vorzugsweise nahe dem unteren Teil des Reservoirs, eher vorzugsweise im Boden des Reservoirs, so daß aus dem Reser voir kontinuierlich Flüssigkeit gezogen wird, selbst wenn der Flüssigkeitspegel im Reservoir niedrig ist.The opening for liquid to enter the liquid discharge line to flow to the steam feed line is preferably located near the lower part of the reservoir, more preferably in the bottom of the reservoir, so that from the reservoir voir continuously draws fluid even when the fluid level in the reservoir is low.
Die Öffnung von der Flüssigkeitsabzugsleitung in die Dampfabzugsleitung gibt flüssiges Kühlmittel in die Dampfabzugsleitung vorzugsweise an einem Punkt ab, der mindestens bei etwa einem Viertel der Distanz über die Dampfabzugsleitung, eher vorzugsweise mindestens etwa einem Drittel dieser Distanz liegt. Dies hat den Vorteil, daß sie die Verteilung des flüssigen Kühlmittels in den Dampf in Tröpfchenform unterstützt.The opening from the liquid discharge line into the vapor discharge line preferably discharges liquid coolant into the vapor discharge line at a point that is at least about one-quarter of the distance across the vapor discharge line, more preferably at least about one-third of that distance. This has the advantage of assisting in the distribution of the liquid coolant into the vapor in droplet form.
Die Querschnittsfläche der Dampfabzugsleitung kann an einem Punkt stromabwärts der Verbindungsstelle mit der Flüssigkeitsabzugsleitung größer als an einem Punkt stromaufwärts dieser Verbindungsstelle sein, so daß der gesamte Druckabfall im Kompressorsaugrohr minimiert ist.The cross-sectional area of the vapor discharge line may be larger at a point downstream of the junction with the liquid discharge line than at a point upstream of that junction so that the total pressure drop in the compressor suction pipe is minimized.
Die Änderung der Querschnittsfläche der Dampfabzugsleitung kann mit einer Verengung in der Leitung verbunden sein. Die Verengung kann derart sein, daß eine Venturi-Einrichtung in der Dampfabzugsleitung vorgesehen ist. Die Venturi- Einrichtung ist vorzugsweise horizontal angebracht, wobei ihre Mittellinie bei etwa dem normalen Flüssigkeitspegel im Reservoir liegt, wenn das System in einem stationären Zustand arbeitet. Es wurde festgestellt, daß eine Einspritzung einer kleinen Menge eines flüssigen Kühlmittels in den Strom des Kühlmitteldampfes an der Engstelle einer Venturi-Einrichtung eine Druckerholung nicht merklich nachteilig beeinflußt. Folglich bleibt der Druckabfall in der Dampfleitung zwischen dem Sammelgefäß und dem Kompressorsaugrohr niedrig, was eine energieeffiziente Funktion liefert. Eine eine Venturi-Einrichtung verwendende Anordnung kann dazu führen, daß flüssiges Kühlmittel aus dem Reservoir im Verhältnis zur Kühlmittelmenge entnommen wird, die als Dampf entnommen wird.The change in the cross-sectional area of the vapor extraction line may be associated with a restriction in the line. The restriction may be such that a venturi is provided in the vapor extraction line. The venturi is preferably mounted horizontally with its centerline at about the normal liquid level in the reservoir when the system is operating in a steady state. It has been found that injection of a small amount of liquid refrigerant into the stream of refrigerant vapor at the throat of a venturi does not appreciably adversely affect pressure recovery. As a result, the pressure drop in the vapor line between the receiver and the compressor suction pipe remains low, providing energy efficient operation. An arrangement utilizing a venturi may result in liquid refrigerant being withdrawn from the reservoir in proportion to the amount of refrigerant withdrawn as vapor.
Die Flüssigkeitsabzugsleitung kann einen n-förmigen Teil mit zwei Schenkeln und einem zwischen ihnen verlaufenden Verbindungsteil enthalten, in der Flüssigkeit aus dem Reservoir gezogen wird und diese vom Reservoir entlang einem ersten Schenkel anfangs nach oben und entlang dem anderen Schenkel nach unten zur Verbindungsstelle mit der Dampfstromleitung strömt, wobei er folglich als Siphon dient. Die Höhe des n- förmigen Teils der Flüssigkeitsabzugsleitung über dem norma len Pegel des flüssigen Kühlmittels im Reservoir ist so ausgewählt, daß der n-förmige Teil mindestens so hoch wie der höchste erwartete Pegel der Flüssigkeit ist, die im Reservoir zu irgendeiner Zeit während eines Betriebs des Systems enthalten sein wird, um sicherzustellen, daß flüssiges Kühlmittel insbesondere beim Abschalten nicht aus dem Reservoir zum Kompressor ausläuft. Der zweite Schenkel für einen Abwärtsstrom enthält vorzugsweise die Widerstandsleitung für einen Kapillarstrom. Eine Anordnung, in der die Flüssigkeitsabzugsleitung einen n-förmigen Teil enthält, kann dazu führen, daß flüssiges Kühlmittel im Verhältnis zur als Dampf entnommenen Kühlmittelmenge aus dem Reservoir entnommen wird.The liquid withdrawal line may comprise an n-shaped part with two legs and a connecting part extending between them, in which liquid is drawn from the reservoir and flows from the reservoir initially upwards along a first leg and downwards along the other leg to the junction with the vapor flow line, thus acting as a siphon. The height of the n-shaped part of the liquid withdrawal line above the normal The level of liquid refrigerant in the reservoir is selected so that the n-shaped portion is at least as high as the highest expected level of liquid that will be contained in the reservoir at any time during operation of the system to ensure that liquid refrigerant does not leak from the reservoir to the compressor, particularly at shutdown. The second leg for downward flow preferably includes the resistive line for capillary flow. An arrangement in which the liquid withdrawal line includes an n-shaped portion can result in liquid refrigerant being withdrawn from the reservoir in proportion to the amount of refrigerant withdrawn as vapor.
Das Reservoir, in das aus dem ersten Verdampferabschnitt Kühlmittel ausströmt, ist im allgemeinen so eingerichtet, daß in ihm gesammeltes Kühlmittel eine große Oberfläche aufweist. Die Oberfläche des flüssigen Kühlmittels kann z. B. mindestens etwa das Doppelte des Quadrats der Höhe des Reservoirs, vorzugsweise mindestens etwa das Dreifache des Quadrats dieser Höhe sein. Dies hat den Vorteil, daß eine Änderung bzw. Schwankung in der Menge des im Reservoir enthaltenen flüssigen Kühlmittels die Tiefe der Flüssigkeit nicht merklich beeinflußt und eine Schaumbildung des Kühlmittels im Reservoir weniger wahrscheinlich dazu führt, daß dem Kompressor flüssiges Kühlmittel zugeführt wird. Dies ermöglicht, daß eine merkliche Lücke zwischen der oberen Oberfläche des gesammelten flüssigen Kühlmittels und dem Auslaß aufrechterhalten wird, durch den Dampf an den Kompressor geliefert wird, wobei somit die Möglichkeit minimiert und vorzugsweise vermieden wird, daß unter allen möglichen Betriebsbedingungen flüssiges Kühlmittel in großen Mengen an den Kompressor geliefert wird.The reservoir into which coolant flows from the first evaporator section is generally arranged so that coolant collected therein has a large surface area. The surface area of the liquid coolant may, for example, be at least about twice the square of the height of the reservoir, preferably at least about three times the square of that height. This has the advantage that a change or fluctuation in the amount of liquid coolant contained in the reservoir does not appreciably affect the depth of the liquid and foaming of the coolant in the reservoir is less likely to result in liquid coolant being supplied to the compressor. This enables a appreciable gap to be maintained between the upper surface of the collected liquid coolant and the outlet through which vapor is supplied to the compressor, thus minimizing and preferably avoiding the possibility of liquid coolant being supplied to the compressor in large quantities under all possible operating conditions.
Es wird insbesondere bevorzugt, eine Dampfabzugsleitung mit einer in ihr durch eine Verengung vorgesehene Venturi- Einrichtung zusammen mit einer Flüssigkeitsabzugsleitung zu verwenden, die einen n-förmigen Teil wie oben beschrieben enthält. Die Venturi-Einrichtung kann eine merkliche Druckdifferenz zwischen dem Reservoir und dem Ausgang aus der Dampfabzugsleitung an der Verbindungsstelle mit der Flüssigkeitsabzugsleitung verursachen. Die Druckdifferenz kann so eingerichtet sein, daß flüssiges Kühlmittel den ersten Schen kel des n-förmigen Teils der Flüssigkeitsabzugsleitung mit einer Rate nach oben gezogen wird, die geeignet ist, die Ausströmung aus dem Verdampfer wie oben diskutiert feucht zu halten. Diese Anordnung hat den Vorteil eines reduzierten Energieverlustes aufgrund von Reibungseffekten in der Dampfabzugsleitung, weil der mit einem Beschleunigen des Dampfes durch die Engstelle der Venturi-Einrichtung verbundene Druckverlust im divergierenden Diffusorabschnitt im wesentlichen wiedergutgemacht werden kann.It is particularly preferred to use a vapor extraction line having a venturi device provided therein by a constriction together with a liquid extraction line containing an n-shaped part as described above. The venturi device may cause a significant pressure difference between the reservoir and the outlet from the vapor extraction line at the junction with the liquid extraction line. The pressure difference may be arranged so that liquid coolant passes the first angle of the n-shaped portion of the liquid discharge line at a rate suitable to keep the effluent from the evaporator moist as discussed above. This arrangement has the advantage of reduced energy loss due to frictional effects in the vapor discharge line because the pressure loss associated with accelerating the vapor through the throat of the venturi can be substantially recovered in the diverging diffuser section.
Die Flüssigkeitsabzugsleitung ist so entworfen, daß sie einen Gesamtdruckabfall aufweist, wenn flüssiges Kühlmittel mit der gewünschten Stromrate zugeführt wird, der gleich dem Gesamtdruckabfall in der Ausgangsdampfleitung zwischen dem Sammelgefäß und dem Punkt der Flüssigkeitseinspritzung in die Flüssigkeitsleitung ist. Dies kann durch Auswahl der Anordnungen der Dampf- und Flüssigkeitsabzugsleitungen erreicht werden, so daß der Druckabfall in der Dampfabzugsleitung zwischen dem Reservoir und der Verbindungsstelle mit der Flüssigkeitsabzugsleitung einen gesteuerten Flüssigkeitsstrom entlang der Flüssigkeitsabzugsleitung vom Reservoir zur Verbindungsstelle im Verhältnis zur Saugstromrate des Dampfes zum Kompressor liefert. Die Auswahl beinhaltet Parameter, wie z. B. Querschnittsflächen und Längen der Leitungen zwischen der Verbindungsstelle zwischen ihnen und dem Reservoir. Dementsprechend kann die Leitung in Form einer Kapillarröhre mit einem kleinen Querschnitt entlang mindestens einem Teil ihrer Länge vorliegen. Die Querschnittsanordnung der Dampfabzugsleitung kann sich alternativ dazu oder außerdem zwischen dem stromaufwärtigen bzw. stromabwärtigen Teil der Verbindungsstelle mit der Flüssigkeitsabzugsleitung unterscheiden.The liquid withdrawal line is designed to have a total pressure drop when liquid coolant is supplied at the desired flow rate equal to the total pressure drop in the outlet vapor line between the receiver and the point of liquid injection into the liquid line. This can be achieved by selecting the arrangements of the vapor and liquid withdrawal lines so that the pressure drop in the vapor withdrawal line between the reservoir and the junction with the liquid withdrawal line provides a controlled liquid flow along the liquid withdrawal line from the reservoir to the junction in proportion to the suction flow rate of the vapor to the compressor. The selection includes parameters such as cross-sectional areas and lengths of the lines between the junction between them and the reservoir. Accordingly, the line can be in the form of a capillary tube with a small cross-section along at least part of its length. Alternatively or additionally, the cross-sectional arrangement of the vapor discharge line may differ between the upstream and downstream parts of the junction with the liquid discharge line.
Die Dampfabzugsleitung kann einen U-förmigen Teil mit zwei Schenkeln und einem zwischen ihnen verlaufenden Verbindungsteil enthalten. Der stromaufwärtige Schenkel des U-förmigen Teils kann dann einen nach unten verlaufenden Abschnitt der Dampfabzugsleitung von der Öffnung zum Eintreten von Dampf in die Dampfspeiseleitung für die Zufuhr zum Kompressor oberhalb des Pegels der Kühlmittelflüssigkeit liefern. In dieser Anordnung wird im allgemeinen bevorzugt, daß die Verbindungsstelle zwischen der Dampfabzugsleitung und der Flüs sigkeitsabzugsleitung im stromabwärtigen Schenkel des U- förmigen Teils der Dampfabzugsleitung angeordnet ist.The vapor extraction line may comprise a U-shaped portion having two legs and a connecting portion extending between them. The upstream leg of the U-shaped portion may then provide a downwardly extending portion of the vapor extraction line from the opening for vapor entry into the vapor feed line for supply to the compressor above the level of the refrigerant liquid. In this arrangement, it is generally preferred that the junction between the vapor extraction line and the liquid liquid discharge line is arranged in the downstream leg of the U-shaped part of the steam discharge line.
Der Druckabfall in der Dampfabzugsleitung zwischen dem Reservoir und der Verbindungsstelle mit der Flüssigkeitsabzugsleitung entspricht vorzugsweise einer Säule von flüssigem Kühlmittel von zwischen 45 und 200 mm, eher vorzugsweise zwischen 65 und 160 mm, insbesondere zwischen 80 und 130 mm.The pressure drop in the vapor discharge line between the reservoir and the junction with the liquid discharge line preferably corresponds to a column of liquid coolant of between 45 and 200 mm, more preferably between 65 and 160 mm, in particular between 80 and 130 mm.
Die Flüssigkeitsabzugsleitung kann so angeordnet sein, daß zwischen einem Austritt in die Leitung vom Reservoir und einem Austritt aus der Leitung in die Dampfabzugsleitung in ihr enthaltene Flüssigkeit in einer Wärmeaustauschbeziehung mit vom Verflüssiger ausgeströmtem flüssigem Kühlmittel angeordnet ist, so daß sie durch das flüssige Kühlmittel erwärmt wird. In dieser Konstruktion enthält die Flüssigkeitsabzugsleitung darin eine Verengung, durch die der Kühlmittelstrom entlang der Leitung gesteuert wird. Es wird bevorzugt, daß dieser Kühlmittelstrom im allgemeinen nach oben strömt, während er mit dem Kondensat in einer Wärmeaustauschbeziehung steht.The liquid withdrawal line may be arranged so that between an exit into the line from the reservoir and an exit from the line into the vapor withdrawal line, liquid contained therein is arranged in heat exchange relationship with liquid refrigerant flowing out from the condenser so as to be heated by the liquid refrigerant. In this construction, the liquid withdrawal line includes a restriction therein by which the flow of refrigerant is controlled along the line. It is preferred that this flow of refrigerant flows generally upwards while being in heat exchange relationship with the condensate.
Beispiele von Materialien, die zur Verwendung als Kühlmittel in einem System mit einem einzigen Kühlmittel geeignet sind, umfassen diejenigen, die durch die Marken R22 und R134a bezeichnet sind. Ein besonderer Vorteil des Systems der Erfindung besteht darin, daß es gut für die Verwendung eines über einen weiten Bereich siedenden, nicht azeotropischen gemischten Kühlmittels geeignet ist, worin es insbesondere wünschenswert ist, daß an allen Stellen innerhalb des Verflüssigers und des Verdampfers flüssiges und dampfförmiges Kühlmittel zusammen in Gleichstromweise strömen und im Gleichgewicht sind, während das Kühlmittelgemisch mit dem Fluid, mit dem es Wärme austauscht, im wesentlichen in Gegenstrombeziehung strömt. Dieses Ziel kann durch das System der Erfindung erreicht werden, besonders wenn es auch ein Expansionsventil enthält, wo die Kraft, die erforderlich ist, um es zu öffnen, vom Druckabfall über ihm im wesentlichen unabhängig ist. Das Dampfkompressionssystem der Erfindung ermöglicht daher die Energieeinsparung, die aus der Verwendung eines über einen weiten Bereich siedenden gemischten Kühlmittels erhalten werden kann. Außerdem kann eine weitere Energieeinsparung wegen der Fähigkeit des Systems der Erfindung erzielt werden, sich an sich ändernde Leistungs-, Startbedingungen, Umgebungsbedingungen usw. anzupassen, während es beim optimalen Wirkungsgrad arbeitet.Examples of materials suitable for use as refrigerants in a single refrigerant system include those designated by the trademarks R22 and R134a. A particular advantage of the system of the invention is that it is well suited to the use of a wide boiling, non-azeotropic mixed refrigerant, wherein it is particularly desirable that at all locations within the condenser and evaporator liquid and vapor refrigerants flow together in cocurrent fashion and be in equilibrium, while the mixed refrigerant flows in substantially countercurrent relationship with the fluid with which it exchanges heat. This object can be achieved by the system of the invention, particularly when it also includes an expansion valve where the force required to open it is substantially independent of the pressure drop across it. The vapor compression system of the invention therefore enables the energy saving that can be obtained from the use of a wide boiling, mixed refrigerant. In addition, further energy saving can be achieved because of the ability of the system of the invention to to adapt to changing power, starting conditions, ambient conditions, etc. while operating at optimum efficiency.
Das Kühlmittel besteht folglich vorzugsweise aus zwei oder mehr wechselseitig löslichen Kühlmittelsubstanzen, die keine azeotrope Mischung bilden. Beispiele geeigneter gemischter Kühlmittel umfassen diejenigen, die durch die Marken R23/R134a und R32/R227 bezeichnet sind. Geeignete Mischungen von Kühlmittelsubstanzen haben Siedepunkte, die durch mindestens etwa 10ºC, z. B. mindestens etwa 20ºC, getrennt sind. Der Unterschied in den Siedepunkten beträgt oft weniger als etwa 70ºC, vorzugsweise weniger als etwa 60ºC, z. B. weniger als etwa 50ºC.The refrigerant thus preferably consists of two or more mutually soluble refrigerant substances which do not form an azeotropic mixture. Examples of suitable mixed refrigerants include those designated by the trademarks R23/R134a and R32/R227. Suitable mixtures of refrigerant substances have boiling points separated by at least about 10°C, e.g. at least about 20°C. The difference in boiling points is often less than about 70°C, preferably less than about 60°C, e.g. less than about 50°C.
Es versteht sich, daß der Ausdruck "Kühlmittel", der in diesem Dokument verwendet wird, um das im Dampfkompressionssystem zirkulierende Fluid zu bezeichnen, für das Fluid verwendbar ist, das in Systemen zirkuliert, die als Klimaanlagen oder Wärmepumpen arbeiten.It is understood that the term "refrigerant" used in this document to refer to the fluid circulating in the vapor compression system is applicable to the fluid circulating in systems operating as air conditioning or heat pumps.
Die durch das Dampfkompressionssystem gelieferte Leistung wird durch eine geeignete Einstellung der Stromrate des Kühlmitteldampfes durch das System bestimmt. Dies kann auf mehrere Arten erreicht werden: z. B. kann der Durchsatz des Kompressors beispielsweise durch Einstellung seiner Drehzahl oder durch Entlasten eines oder mehrerer Zylinder eingestellt werden oder mehr als ein Kompressor kann vorgesehen werden, von denen einige oder alle gemäß der Kühlmittelmenge verwendet werden, die zirkulieren soll.The capacity delivered by the vapor compression system is determined by suitably adjusting the flow rate of the refrigerant vapor through the system. This can be achieved in several ways: for example, the throughput of the compressor can be adjusted by adjusting its speed, for example, or by unloading one or more cylinders, or more than one compressor can be provided, some or all of which are used according to the amount of refrigerant to be circulated.
Alternativ dazu kann die gewünschte Leistung nach Bedarf durch selektives Ein- und Ausschalten des Kompressors erhalten werden.Alternatively, the desired performance can be obtained as needed by selectively switching the compressor on and off.
Die Steuerung des Kompressordurchsatzes kann als Antwort auf eine nachgewiesene Temperaturänderung in dem Medium erfolgen, das durch das System erwärmt oder gekühlt werden soll. In einem Kühlsystem kann z. B. ein Temperatursensor verwendet werden, um zu veranlassen, daß der Durchsatz eines Kompressors zunimmt, wenn eine Temperaturzunahme in einer kalten Kammer festgestellt wird.Control of compressor flow can be in response to a detected temperature change in the medium to be heated or cooled by the system. For example, in a refrigeration system, a temperature sensor can be used to cause the flow of a compressor to increase when a temperature increase is detected in a cold chamber.
Wird im Verflüssiger oder Verdampfer als Wärmeübertragungsmedium Luft verwendet oder in Fällen, in denen sich die Leistung der Einheit sehr ändert, können Ventilatoren mit veränderlicher Ausgangsleistung verwendet werden, um einen Luftstrom zu modulieren und mit Energie sparsam umzugehen.If air is used as the heat transfer medium in the condenser or evaporator, or in cases where the performance of the unit varies greatly, fans with variable output power to modulate air flow and conserve energy.
Die vorliegende Erfindung wird nun nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:The present invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 eine schematische Veranschaulichung eines Dampfkompressionssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist;Figure 1 is a schematic illustration of a vapor compression system according to the present invention;
Fig. 2 eine schematische Veranschaulichung eines zur Verwendung im in Fig. 1 gezeigten Dampfkompressionssystem geeigneten Sammelgefäßes ist;Fig. 2 is a schematic illustration of a collection vessel suitable for use in the vapor compression system shown in Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Veranschaulichung einer anderen Ausführungsform eines Sammelgefäßes ist;Fig. 3 is a schematic illustration of another embodiment of a collection vessel;
Fig. 4 eine schematische Veranschaulichung eines weiteren Dampfkompressionssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist; undFig. 4 is a schematic illustration of another vapor compression system according to the present invention; and
Fig. 5 eine schematische Veranschaulichung eines Dampfkompressionssystems ist, in dem verflüssigtes Kühlmittel in zwei Ströme geteilt wird, die zwischen zwei Verdampfern aufgeteilt werden.Fig. 5 is a schematic illustration of a vapor compression system in which liquefied refrigerant is divided into two streams which are divided between two evaporators.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen zeigt Fig. 1 ein Dampfkompressionssystem, das einen Kompressor 1 zum Erhöhen des Drucks eines Kühlmitteldampfes und zum Zwingen des Dampfes durch eine erste Leitung 3 zu einem Verflüssiger 5 aufweist. Der Verflüssiger 5 weist ein Feld sowohl hintereinander als auch parallel verbundener Verflüssigerröhren 7 auf, die an mehreren Rippen angebracht sind, welche die Wärmeübertragung zwischen einem Kühlmedium, das über die Rippen strömt, und dem in der Verflüssigerröhre enthaltenen Kühlmittel erleichtern. Das Medium könnte z. B. Luft sein, wenn das System einen Teil einer Klimaanlageneinheit oder eines Kühlapparates bildet. Die Stromrichtungen der beiden Fluide sind im wesentlichen einander entgegengesetzt, so daß diese Anordnung für gemischte Kühlmittel und auch reine Kühlmittel geeignet ist.Referring to the drawings, Fig. 1 shows a vapor compression system comprising a compressor 1 for increasing the pressure of a refrigerant vapor and forcing the vapor through a first conduit 3 to a condenser 5. The condenser 5 comprises an array of both series and parallel connected condenser tubes 7 attached to a plurality of fins which facilitate heat transfer between a cooling medium flowing over the fins and the refrigerant contained in the condenser tube. The medium could be air, for example, if the system forms part of an air conditioning unit or a refrigerator. The flow directions of the two fluids are substantially opposite to each other so that this arrangement is suitable for mixed refrigerants as well as pure refrigerants.
Aus dem Verflüssiger 5 strömt Kühlmittel durch ein Ventil 13 in eine zweite Leitung 11 aus. Eine Dampfrückstromröhre 14 ist vorgesehen, um sicherzustellen, daß der Einlaß in das Ventil 13 nicht durch Dampf blockiert wird. Das Ventil 13 ist so eingerichtet, daß es öffnet, wenn die Menge des verflüssigten flüssigen Kühlmittels hinter oder in ihm einen vorbestimmten Pegel übersteigt. Die Konstruktion eines geeigneten Ventils ist in WO-A-92/06339 offenbart. Ein geeignetes Ventil ist eines, in dem die Kraft, die erforderlich ist, um es zu öffnen, vom Druckabfall über ihm im wesentlichen unabhängig ist.Refrigerant flows out of the condenser 5 through a valve 13 into a second line 11. A vapor return pipe 14 is provided to ensure that the inlet to the valve 13 is not blocked by vapor. The valve 13 is arranged to open when the amount of liquefied liquid refrigerant behind or within it exceeds a predetermined level. The design of a suitable Valve is disclosed in WO-A-92/06339. A suitable valve is one in which the force required to open it is substantially independent of the pressure drop across it.
Das Kühlmittel vom Verflüssiger strömt durch das Ventil 13 und die zweite Leitung 11 zu einem Verdampfer 15. Der Verdampfer 15 weist ein Feld hintereinander und parallel verbundener Röhren auf. Er weist ferner Verdampferrippen auf, über die ein Fluid strömt, um Wärme zu übertragen und das Kühlmittel verdampfen zu lassen. Als Folge wird das Fluid gekühlt. Das Fluid könnte z. B. Luft sein, wenn das Kühlsystem einen Teil einer Klimaanlageneinheit oder eines Kühlapparates bildet.The refrigerant from the condenser flows through the valve 13 and the second line 11 to an evaporator 15. The evaporator 15 comprises an array of tubes connected in series and in parallel. It further comprises evaporator fins over which a fluid flows to transfer heat and evaporate the refrigerant. As a result, the fluid is cooled. The fluid could be air, for example, if the cooling system forms part of an air conditioning unit or a refrigerator.
Vom Verdampfer 15 strömt das Kühlmittel in ein Sammelgefäß 21 aus. Das aus dem Verdampfer ausgeströmte flüssige Kühlmittel sammelt sich im Reservoir 23 des Sammelgefäßes, das einen Zwischenspeicher des flüssigen Kühlmittels bereitstellen kann. Vom oberen Ende des Reservoirs 23 geht eine Dampfabzugsleitung 25 aus, um den Hauptteil des Kühlmittels als Dampf (d. h. im wesentlichen flüssigkeitsfreien Dampf) aus dem Reservoir zum Kompressor zu befördern. Es versteht sich daher, daß das Kühlmittel im Sammelgefäß in flüssige und dampfförmigen Phasen getrennt werden kann.From the evaporator 15, the refrigerant flows into a receiver 21. The liquid refrigerant flowing out of the evaporator collects in the receiver's reservoir 23, which can provide an intermediate storage of the liquid refrigerant. A vapor extraction line 25 extends from the upper end of the reservoir 23 to convey the majority of the refrigerant as vapor (i.e., substantially liquid-free vapor) from the reservoir to the compressor. It will therefore be understood that the refrigerant in the receiver can be separated into liquid and vapor phases.
Das Sammelgefäß enthält eine Flüssigkeitsabzugsleitung 27, durch die flüssiges Kühlmittel vom Reservoir in die Dampfabzugsleitung 25 zugeführt wird. Durch Auswahl ihres Durchmessers und ihrer Länge, wobei Beschränkungen für den Strom berücksichtigt werden, wie sie z. B. durch Biegungen vorgesehen sind, ist die Dampfabzugsleitung so angeordnet, daß der Druck des einströmenden Dampfes an einem Punkt stromabwärts des Reservoirs in bezug auf den Druck im Reservoir verringert ist, so daß flüssiges Kühlmittel im Reservoir durch die Flüssigkeitsabzugsleitung 27 mit einer dem Dampfstrom proportionalen Rate in die Dampfabzugsleitung 25 gezogen wird. Der Druckabfall entspricht ungefähr einer Säule des flüssigen Kühlmittels von etwa 100 mm.The receiver contains a liquid withdrawal line 27 through which liquid coolant is supplied from the reservoir into the vapor withdrawal line 25. By selecting its diameter and length, taking into account flow restrictions such as those imposed by bends, the vapor withdrawal line is arranged so that the pressure of the incoming vapor at a point downstream of the reservoir is reduced relative to the pressure in the reservoir, so that liquid coolant in the reservoir is drawn through the liquid withdrawal line 27 into the vapor withdrawal line 25 at a rate proportional to the vapor flow. The pressure drop corresponds approximately to a column of liquid coolant of about 100 mm.
Der Verdampfer, das Sammelgefäß und die stromdosierende Einrichtung stellen zusammen sicher, daß ungeachtet der vom System geforderten Leistung die gesamte Verdampferoberfläche zur Wärmeübertragung verwendet wird. Wenn das System läuft, stellt die Anordnung der Dampf- und Flüssigkeitsabzugsleitungen im Sammelgefäß sicher, daß mit einer gesteuerten Rate aus dem Reservoir Flüssigkeit gezogen wird. Folglich fällt der Flüssigkeitspegel im Reservoir eher. Die Verwendung einer Expansionseinrichtung, die öffnet, wenn die Menge an verflüssigtem flüssigem Kühlmittel in oder hinter ihr einen vorbestimmten Pegel erreicht, stellt sicher, daß sich Flüssigkeit nirgendwo anders im System als im Reservoir ansammeln kann, weil die Expansionseinrichtung sicherstellt, daß sich keine Flüssigkeit im Verflüssiger ansammelt. Die Flüssigkeit wird vom Verflüssiger dem Verdampfer mit einer Rate zugeführt, mit der sie im Verflüssiger erzeugt wird. Das System wird daher zu einem stationären Zustand tendieren, in dem das durch die Flüssigkeitsabzugsleitung aus dem Reservoir entnommene flüssige Kühlmittel durch die flüssige Komponente des vom Verdampfer in das Reservoir ausgeströmten Zweiphasenkühlmittels exakt kompensiert wird. Der Druck im Verdampfer wird sich automatisch selbst einstellen, um dieses Gleichgewicht zu erreichen. Dies bedeutet, daß die gesamte Verdampferoberfläche während eines solchen stationären Betriebs feucht sein muß.The evaporator, receiver and flow metering device together ensure that the entire evaporator surface is used for heat transfer regardless of the power required by the system. When the system is running, the arrangement of the vapor and liquid withdrawal lines in the receiver ensures that liquid is drawn from the reservoir at a controlled rate. Consequently, the liquid level in the reservoir is more likely to fall. The use of an expansion device which opens when the amount of liquefied liquid refrigerant in or behind it reaches a predetermined level ensures that liquid cannot collect anywhere in the system other than the reservoir because the expansion device ensures that liquid does not collect in the condenser. Liquid is supplied from the condenser to the evaporator at a rate at which it is produced in the condenser. The system will therefore tend to a steady state in which the liquid refrigerant withdrawn from the reservoir through the liquid withdrawal line is exactly compensated by the liquid component of the two-phase refrigerant flowing from the evaporator into the reservoir. The pressure in the evaporator will automatically adjust itself to achieve this equilibrium. This means that the entire evaporator surface must be wet during such steady state operation.
Die Fig. 2 und 3 zeigen ausführlicher Konstruktionen von Sammelgefäßen. Zunächst wird auf Fig. 2 verwiesen, in der die offenbarte Konstruktion ein Reservoir 31 aufweist, in das aus dem Verdampfer durch eine Ausströmleitung 33 Kühlmittel ausströmt. Der Auslaß von der Ausströmleitung liegt zum oberen Ende des Reservoirs 31 hin. Die Dampfabzugsleitung 25, aus der der Kühlmitteldampf vom Reservoir 31 zum Kompressor geliefert wird, liegt zum oberen Ende des Reservoirs hin.Figures 2 and 3 show more detailed designs of receivers. Referring first to Figure 2, the disclosed design includes a reservoir 31 into which coolant flows from the evaporator through a discharge line 33. The outlet from the discharge line is toward the top of the reservoir 31. The vapor exhaust line 25, from which the coolant vapor is delivered from the reservoir 31 to the compressor, is toward the top of the reservoir.
Die Dampfabzugsleitung 25 hat unmittelbar stromabwärts des Reservoirs 31 einen U-förmigen Teil 35. Der U-förmige Teil weist erste und zweite Schenkel 37, 39 und einen verbindenden Basisteil auf. Der Basisteil befindet sich bei einem Pegel gut unterhalb des normalen Pegels 41 des im Reservoir 31 enthaltenen flüssigen Kühlmittels, wenn das System in einem stationären Zustand läuft.The vapor extraction line 25 has a U-shaped portion 35 immediately downstream of the reservoir 31. The U-shaped portion has first and second legs 37, 39 and a connecting base portion. The base portion is at a level well below the normal level 41 of the liquid coolant contained in the reservoir 31 when the system is running in a steady state.
Der zweite Schenkel 39 des U-förmigen Teils der Dampfabzugsleitung ist konisch erweitert.The second leg 39 of the U-shaped part of the steam exhaust line is conically widened.
Vom Boden des Reservoirs 31 verläuft (gut unterhalb des normalen Flüssigkeitspegels 41) eine Flüssigkeitsabzugsleitung 43 und ist an den zweiten Schenkel 39 des U-förmigen Teils der Dampfabzugsleitung angeschlossen. Die Verbindungsstelle zwischen den Flüssigkeits- und Dampfabzugsleitungen 25, 43 liegt an einem Punkt gerade stromaufwärts der Kelchung bzw. Aufweitung in der Dampfabzugsleitung. Die Öffnung von der Flüssigkeitsabzugsleitung in die Dampfabzugsleitung gibt flüssiges Kühlmittel in die Dampfabzugsleitung an einem Punkt bei etwa einem Drittel der Distanz über die Dampfabzugsleitung ab, so daß das in die Dampfabzugsleitung ausgeströmte flüssige Kühlmittel leicht zerstäubt, während es ausströmt.A liquid discharge line 43 runs from the bottom of the reservoir 31 (well below the normal liquid level 41) and is connected to the second leg 39 of the U-shaped The junction between the liquid and vapor exhaust lines 25, 43 is at a point just upstream of the flare in the vapor exhaust line. The opening from the liquid exhaust line into the vapor exhaust line discharges liquid coolant into the vapor exhaust line at a point about one-third of the distance up the vapor exhaust line so that the liquid coolant discharged into the vapor exhaust line atomizes slightly as it flows out.
Die Flüssigkeitsabzugsleitung 43' ist von einer Kapillarröhre gebildet. Der Durchmesser und die Länge der Kapillarröhre sind so ausgewählt, daß für eine Rate einer Flüssigkeitseinspritzung in die Dampfabzugsleitung 25 beim gewünschten Verhältnis (z. B. etwa 2 Gew.-% des Durchsatzes des Kühlmittels durch den Kompressor) der Druckabfall über die Flüssigkeitsabzugsleitung gleich dem Druckabfall in der Dampfabzugsleitung 25 ist. Die Verbindungsstelle zwischen den Dampf- und Flüssigkeitsabzugsleitungen liegt bei einem Pegel, der beim oder geringfügig oberhalb des Pegels des flüssigen Kühlmittels im Reservoir liegt, wenn das System in einem stationären Betriebszustand ist.The liquid withdrawal line 43' is formed by a capillary tube. The diameter and length of the capillary tube are selected so that for a rate of liquid injection into the vapor withdrawal line 25 at the desired ratio (e.g., about 2% by weight of the flow rate of refrigerant through the compressor), the pressure drop across the liquid withdrawal line is equal to the pressure drop in the vapor withdrawal line 25. The junction between the vapor and liquid withdrawal lines is at a level that is at or slightly above the level of liquid refrigerant in the reservoir when the system is in a steady state operating condition.
Fig. 3 zeigt eine alternative Konstruktion des Sammelgefäßes 51. Es weist ein Reservoir 53 auf, in das aus dem Verdampfer durch eine Leitung 55 Kühlmittel ausströmt.Fig. 3 shows an alternative construction of the collecting vessel 51. It has a reservoir 53 into which coolant flows from the evaporator through a line 55.
Eine Dampfabzugsleitung 57 weist zum oberen Ende des Reservoirs hin eine Öffnung für einen Eintritt des Dampfes für die Zufuhr zum Kompressor auf. Die Dampfabzugsleitung enthält einen nach unten verlaufenden Teil und einen Teil, der ungefähr parallel zur Oberfläche des im Reservoir enthaltenen flüssigen Kühlmittels bei etwa dem Flüssigkeitspegel verläuft, wenn das System in einem stationären Zustand läuft.A vapor exhaust line 57 has an opening toward the top of the reservoir for entry of vapor for delivery to the compressor. The vapor exhaust line includes a downward portion and a portion that runs approximately parallel to the surface of the liquid refrigerant contained in the reservoir at about the liquid level when the system is running at a steady state.
Eine Verengung in der Dampfabzugsleitung liefert eine Venturi-Einrichtung 59, durch die der Druck des Dampfes in der Dampfabzugsleitung verringert und dann erhöht wird.A restriction in the steam exhaust line provides a venturi device 59, by which the pressure of the steam in the steam exhaust line is reduced and then increased.
Eine Flüssigkeitsabzugsleitung 61 ist in Form einer n- förmigen Röhre vorgesehen, wobei ihre Öffnung 63 für einen Eintritt von Flüssigkeit zum Boden des Reservoirs 53 hin angeordnet ist.A liquid discharge line 61 is provided in the form of an n-shaped tube, with its opening 63 arranged for an entry of liquid towards the bottom of the reservoir 53.
Die Öffnung 65 für einen Austritt des flüssigen Kühlmittels in die Dampfabzugsleitung 57 ist in bezug auf die Ven turi-Einrichtung 59 so angeordnet, daß aus dem Reservoir 53 flüssiges Kühlmittel durch die Flüssigkeitsabzugsleitung als Folge der durch die Venturi-Einrichtung dem Dampf in der Dampfabzugsleitung aufgeprägten Druckänderungen in die Dampfabzugsleitung gezogen wird.The opening 65 for the liquid coolant to exit into the vapor exhaust line 57 is arranged in relation to the valve turi device 59 is arranged so that liquid coolant is drawn from the reservoir 53 through the liquid discharge line into the vapor discharge line as a result of the pressure changes imposed on the vapor in the vapor discharge line by the venturi device.
Die Flüssigkeitsmenge, die in die Dampfabzugsleitung gezogen wird, wird zumindest teilweise durch die Abmessungen der Venturi-Einrichtung gesteuert.The amount of liquid drawn into the vapor exhaust line is controlled, at least in part, by the dimensions of the venturi device.
Fig. 4 zeigt ein Dampfkompressionssystem, das einen Kompressor 81 zum Erhöhen des Drucks eines Kühlmitteldampfes und zum Zwingen des Dampfes durch eine erste Leitung 83 zu einem Verflüssiger 85 aufweist. Aus dem Verflüssiger strömt durch ein Ventil 93 Kühlmittel in eine zweite Leitung 91. Eine Dampfrückstromröhre kann vorgesehen sein, um sicherzustellen, daß der Einlaß zum Ventil durch Dampf nicht blockiert wird. Das Ventil ist so eingerichtet, daß es öffnet, wenn die Menge des verflüssigten flüssigen Kühlmittels hinter oder in ihm einen vorbestimmten Pegel überschreitet.Fig. 4 shows a vapor compression system having a compressor 81 for increasing the pressure of a refrigerant vapor and forcing the vapor through a first line 83 to a condenser 85. From the condenser, refrigerant flows through a valve 93 into a second line 91. A vapor return tube may be provided to ensure that the inlet to the valve is not blocked by vapor. The valve is arranged to open when the amount of liquefied liquid refrigerant behind or within it exceeds a predetermined level.
Das Kühlmittel vom Verflüssiger strömt durch das Ventil 93 und die zweite Leitung 91 durch einen Verdampfer 95. Das Kühlmittel strömt aus dem Verdampfer 95 in ein Sammelgefäß 101 aus. Das aus dem Verdampfer ausgeströmte flüssige Kühlmittel sammelt sich im Reservoir 103 des Sammelgefäßes. Eine Dampfabzugsleitung 105 geht vom oberen Ende des Reservoirs aus, um den Hauptteil des Kühlmittels als Dampf aus dem Reservoir zum Kompressor zu befördern.The refrigerant from the condenser flows through the valve 93 and the second line 91 through an evaporator 95. The refrigerant flows out of the evaporator 95 into a receiver 101. The liquid refrigerant flowing out of the evaporator collects in the receiver reservoir 103. A vapor extraction line 105 extends from the top of the reservoir to carry the majority of the refrigerant as a vapor from the reservoir to the compressor.
Das Sammelgefäß enthält eine Flüssigkeitsabzugsleitung 107, durch die flüssiges Kühlmittel aus dem Reservoir in die Dampfabzugsleitung zugeführt wird. Die Flüssigkeitsleitung enthält eine Verengung 108, die einen Stromwiderstand liefert. Flüssiges Kühlmittel in der Leitung 107 wird Wärme ausgesetzt, die durch flüssiges Kühlmittel übertragen wird, das aus dem Verflüssiger ausströmt, während es durch einen Wärmetauscher 109 im allgemeinen nach oben strömt (so daß der Eintrittspunkt in den Wärmetauscher niedriger als der Austrittspunkt liegt), so daß das flüssige Kühlmittel zumindest teilweise verdampft wird. Das Kühlmittel vom Wärmetauscher wird dann in die Dampfabzugsleitung 105 für die Zufuhr zum Kompressor eingespritzt.The receiver contains a liquid withdrawal line 107 through which liquid refrigerant is supplied from the reservoir into the vapor withdrawal line. The liquid line contains a restriction 108 which provides a flow resistance. Liquid refrigerant in line 107 is subjected to heat transferred by liquid refrigerant flowing out of the condenser as it flows generally upwardly through a heat exchanger 109 (so that the entry point into the heat exchanger is lower than the exit point) so that the liquid refrigerant is at least partially vaporized. The refrigerant from the heat exchanger is then injected into the vapor withdrawal line 105 for supply to the compressor.
Das Ventil 93 weist einen Schwimmer 111, der gesättigtem flüssigem Kühlmittel vom Verflüssiger ausgesetzt ist, und Ventilöffnungen 113 auf, die flüssigem Kühlmittel ausgesetzt sind, das durch einen Durchgang durch den Wärmetauscher 109 unterkühlt wurde. Der Schwimmer 111 und die Nadeln, durch die die Ventilöffnungen geschlossen werden, sind durch eine langgestreckte Stange 115 in einem eng anliegenden Rohr verbunden, die derartig sind, daß der Flüssigkeitsstrom vernachlässigbar ist, der zwischen der Schwimmerkammer und den Ventilöffnungen durch den resultierenden ringförmigen Durchgang zugelassen wird. Dementsprechend wird bewirkt, daß gesättigtes Kühlmittelkondensat vom Boden der Schwimmerkammer durch den Wärmetauscher in den Ventilkörper strömt, wo es durch die Öffnungen des Ventils expandiert.The valve 93 includes a float 111 exposed to saturated liquid coolant from the condenser and valve orifices 113 exposed to liquid coolant that has been subcooled by passage through the heat exchanger 109. The float 111 and the needles that close the valve orifices are connected by an elongated rod 115 in a tight fitting tube such that the flow of liquid allowed between the float chamber and the valve orifices through the resulting annular passage is negligible. Accordingly, saturated coolant condensate is caused to flow from the bottom of the float chamber through the heat exchanger into the valve body where it expands through the orifices of the valve.
Der Verdampfer, das Sammelgefäß und die stromdosierende Einrichtung stellen zusammen sicher, daß ungeachtet der vom System geforderten Leistung die gesamte Verdampferoberfläche zur Wärmeübertragung effektiv genutzt wird. Wenn das System läuft, stellt die Anordnung der Dampf- und Flüssigkeitsabzugsleitungen im Sammelgefäß sicher, daß aus dem Reservoir mit einer gesteuerten Rate Flüssigkeit gezogen wird. Folglich fällt der Flüssigkeitspegel im Reservoir eher. Die Verwendung einer Expansionseinrichtung, die öffnet, wenn die Menge an kondensiertem flüssigem Kühlmittel in oder hinter ihr einen vorbestimmten Pegel erreicht, stellt sicher, daß sich nirgendwo anders im System als im Reservoir Flüssigkeit ansammeln kann, weil die Expansionseinrichtung sicherstellt, daß sich keine Flüssigkeit im Verflüssiger ansammelt. Das System wird daher zu einem stationären Zustand tendieren, in dem das durch die Flüssigkeitsabzugsleitung aus dem Reservoir entnommene flüssige Kühlmittel durch die flüssige Komponente des vom Verdampfer in das Reservoir ausgeströmten Zweiphasenkühlmittels exakt kompensiert wird. Der Druck im Verdampfer wird sich automatisch selbst einstellen, um dieses Gleichgewicht zu erreichen. Dies bedeutet, daß die gesamte Verdampferoberfläche während eines derartigen stationären Betriebs feucht sein muß.The evaporator, receiver and flow metering device together ensure that regardless of the power required by the system, the entire evaporator surface is effectively used for heat transfer. When the system is running, the arrangement of the vapor and liquid withdrawal lines in the receiver ensures that liquid is drawn from the reservoir at a controlled rate. Consequently, the liquid level in the reservoir is more likely to fall. The use of an expansion device that opens when the amount of condensed liquid refrigerant in or behind it reaches a predetermined level ensures that liquid cannot accumulate anywhere in the system other than the reservoir because the expansion device ensures that liquid does not accumulate in the condenser. The system will therefore tend to a steady state condition in which the liquid refrigerant withdrawn from the reservoir through the liquid withdrawal line is exactly compensated by the liquid component of the two-phase refrigerant discharged from the evaporator into the reservoir. The pressure in the evaporator will automatically adjust itself to achieve this equilibrium. This means that the entire evaporator surface must be wet during such steady state operation.
Fig. 5 zeigt ein System, das eine Temperaturänderung im Verdampfer zulassen kann, die z. B. um einen Faktor von bis zu Zwei oder mehr merklich größer als die im Verflüssiger ist.Fig. 5 shows a system that can allow a temperature change in the evaporator that is significantly larger than that in the condenser, for example by a factor of up to two or more.
Die Temperaturänderung über den Verflüssiger könnte beispielsweise etwa 10ºC (z. B. zwischen 19 und 29ºC) betragen, während die Temperaturänderung über den Verdampfer etwa 22ºC (in zwei Stufen von z. B. 27 bis 16ºC und 16 bis 5ºC) betragen kann.The temperature change across the condenser could, for example, be about 10ºC (e.g. between 19 and 29ºC), while the temperature change across the evaporator could be about 22ºC (in two steps of e.g. 27 to 16ºC and 16 to 5ºC).
Das System enthält ein Sammelgefäß 120, in das vom Verflüssiger 122 Flüssigkeit ausströmt. Flüssigkeit vom Reservoir wird auf zwei Ströme aufgeteilt, von denen je einer Kühlmittel einem ersten und einem zweiten Verdampfer 124, 126 zuführt. Der Kühlmittelstrom in die Verdampfer wird durch Ventile 128, 130 gesteuert.The system includes a receiver 120 into which liquid flows from the condenser 122. Liquid from the reservoir is split into two streams, one of which supplies refrigerant to a first and a second evaporator 124, 126. The flow of refrigerant into the evaporators is controlled by valves 128, 130.
Aus den Verdampfern strömt Kühlmittel in flüssigen und dampfförmigen Phasen in jeweilige Reservoire 132, 134 aus, woraus Kühlmitteldampf für die Zufuhr zum Kompressoraggregat 136 abgezogen wird. Die Reservoire liefern auch flüssiges Kühlmittel in geringen gesteuerten Mengen durch Flüssigkeitsabzugsleitungen 138, 140 zum Kompressor, die die Dampfabzugsleitungen in der oben mit Verweis auf Fig. 2 oder Fig. 3 beschriebenen Art und Weise verbinden.Refrigerant in liquid and vapor phases flows from the evaporators into respective reservoirs 132, 134, from which refrigerant vapor is withdrawn for supply to the compressor assembly 136. The reservoirs also supply liquid refrigerant in small controlled quantities to the compressor through liquid withdrawal lines 138, 140 which connect the vapor withdrawal lines in the manner described above with reference to Fig. 2 or Fig. 3.
Die Ventile 128, 130 werden durch Pegelsensoren für Flüssigkeit in den Reservoiren gesteuert.The valves 128, 130 are controlled by level sensors for liquid in the reservoirs.
Das Kompressoraggregat 136 weist zwei separate Kompressoren auf, die bei einem hohen bzw. niedrigen Druck arbeiten. Die Verwendung zweier Kompressoren in dieser Weise erleichtert den Betrieb der beiden Verdampfer des Systems über verschiedene Temperaturprofile.The compressor unit 136 has two separate compressors operating at high and low pressures respectively. Using two compressors in this manner facilitates operation of the system's two evaporators over different temperature profiles.
Die Komponenten sind so eingerichtet, daß das Sammelgefäß das gesamte freie Kühlmittel im System aufnehmen kann, wenn die Reservoire keines aufnehmen. Die Reservoire sind ausreichend groß, um flüssiges Kühlmittel ohne Schaumbildung in den Kompressor aufnehmen zu können.The components are designed so that the receiver can hold all of the free refrigerant in the system if the reservoirs are not holding any. The reservoirs are large enough to hold liquid refrigerant in the compressor without foaming.
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Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008011255A1 (en) * | 2008-02-27 | 2009-09-03 | Valeo Klimasysteme Gmbh | Air conditioning system i.e. compression refrigerator, for automobile, has accumulator with super saturation device, and circulation medium present at nozzle outlet in single-phase aggregate condition when medium enters into passage |
DE102013101721A1 (en) * | 2013-02-21 | 2014-09-18 | Halla Visteon Climate Control Corporation | Device for dividing a refrigerant mass flow |
DE102020120400A1 (en) | 2020-08-03 | 2022-02-03 | Audi Aktiengesellschaft | Refrigerant accumulator for a refrigerant with a controllable outlet; refrigeration circuit; Motor vehicle and method |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3582185B2 (en) * | 1995-10-24 | 2004-10-27 | ダイキン工業株式会社 | Heat transfer device |
EP1705437A1 (en) * | 2005-03-23 | 2006-09-27 | Luk Fahrzeug-Hydraulik GmbH & Co. KG | Oil supply method for an air conditioner compressor |
ES2318941B1 (en) * | 2006-02-21 | 2010-01-21 | Aproalia, S.L. | COMBINED COOLING AND AIR CONDITIONING SYSTEM. |
US9410709B2 (en) | 2007-04-05 | 2016-08-09 | Johnson Controls Technology Company | Multichannel condenser coil with refrigerant storage receiver |
US9146046B2 (en) | 2010-07-28 | 2015-09-29 | Lg Electronics Inc. | Refrigerator and driving method thereof |
CN102032728B (en) * | 2010-12-09 | 2012-03-14 | 东南大学 | Device for automatically adjusting flux of refrigeration working medium |
KR102122574B1 (en) * | 2013-02-28 | 2020-06-15 | 엘지전자 주식회사 | An accumulator and an air conditioner using thereof |
JP7038300B2 (en) * | 2017-07-27 | 2022-03-18 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Refrigeration cycle device |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1884186A (en) * | 1926-12-06 | 1932-10-25 | Servel Inc | Refrigeration |
US2432859A (en) * | 1944-04-10 | 1947-12-16 | Detroit Lubricator Co | Refrigerant flow controlling means |
US2953906A (en) * | 1955-05-09 | 1960-09-27 | Lester K Quick | Refrigerant flow control apparatus |
US3111819A (en) * | 1961-11-03 | 1963-11-26 | Bell & Gossett Co | Evaporator with oil return means |
US3370440A (en) * | 1966-01-06 | 1968-02-27 | Ac & R Components Inc | Suction accumulator |
US3600904A (en) * | 1969-05-27 | 1971-08-24 | Emerson Electric Co | Control for refrigeration system |
US3735603A (en) * | 1971-08-12 | 1973-05-29 | Dunham Bush Inc | Liquid refrigerant feed control |
GB1502607A (en) * | 1975-05-19 | 1978-03-01 | Star Refrigeration | Low pressure receivers for a refrigerating system |
DE7601884U1 (en) * | 1976-01-21 | 1984-03-08 | Erich Schultze KG, 1000 Berlin | LIQUID SEPARATOR WITH EXTRACTION NOZZLE |
US4474034A (en) * | 1982-09-23 | 1984-10-02 | Avery Jr Richard J | Refrigerant accumulator and charging apparatus and method for vapor-compression refrigeration system |
DE3434044A1 (en) * | 1984-09-17 | 1986-03-27 | TYLER Refrigeration GmbH, 6250 Limburg | SUCTION SUCTION PIPE FOR REFRIGERATION PLANTS AND HEAT PUMPS |
DE3545013A1 (en) * | 1985-12-19 | 1986-12-18 | Audi AG, 8070 Ingolstadt | Refrigeration system, in particular air-conditioning system for passenger vehicles |
US5027602A (en) * | 1989-08-18 | 1991-07-02 | Atomic Energy Of Canada, Ltd. | Heat engine, refrigeration and heat pump cycles approximating the Carnot cycle and apparatus therefor |
GB9021611D0 (en) * | 1990-10-04 | 1990-11-21 | N D Marston Ltd | Vapour compression systems |
-
1994
- 1994-12-23 GB GBGB9426207.8A patent/GB9426207D0/en active Pending
-
1995
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008011255A1 (en) * | 2008-02-27 | 2009-09-03 | Valeo Klimasysteme Gmbh | Air conditioning system i.e. compression refrigerator, for automobile, has accumulator with super saturation device, and circulation medium present at nozzle outlet in single-phase aggregate condition when medium enters into passage |
DE102013101721A1 (en) * | 2013-02-21 | 2014-09-18 | Halla Visteon Climate Control Corporation | Device for dividing a refrigerant mass flow |
DE102020120400A1 (en) | 2020-08-03 | 2022-02-03 | Audi Aktiengesellschaft | Refrigerant accumulator for a refrigerant with a controllable outlet; refrigeration circuit; Motor vehicle and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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