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Anlaß- und Regelvorrichtung für mehrstufige Kühlanlagen Werden. .
in Kälteanlagen zur Verdichtung des umlaufenden Kälbernittels mehrstufige Kolbenverdichter
verwendet, so werden aus Gründen der Wirtschaftlichkeit der Antriebsmotor und auch
der Kurbeltrieb derartiger Verdichter im allgemeinen nur so, starb bemessen, daß
sie mit Sicherheit den im. Betriebszustand vorherrschenden Bedingungen genügen.
Im Hinblick ,rauf kann dann aber die Kältemaschine nicht mehr @oluve weiteres mehrstufig
angefahren werden, wobei unter Anfahren hier die Zeit von der Inbetriebnahme der
Maschine bis annähernd zum Erreichen der no@rmaleai Betriebsbedingungen, d. h. bestimmter
Dr ücke in Verdampfer und Verfiüssiger, verstanden werden soll. Der Grund dafür
ist darin zu sehen, daß beim Anfahren, d. h. beim Herunterkühlen der Anlage mit
der Kältemaschine, Betriebszustände durchfahren werden müssen; bei denen die Kältemaschine,
würde, sie mehrstufig arbeiten, erheblich stärker beansprucht würde als unter den
normalen Betriebsbedingungen, und dieser Überbeanspruchung sind dann Motor und Triebwerk,
die ja nur entsprechend den Betriebsbedingungen ausgelegt sind, nicht mehr gewachsen.
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Es ist deshalb üblich, beim Anfahren solcher mehrstufiger K olbenmasdhinen
zunächst die Niederdruck- bzw. die Nieder druck-und Mitteldruckstufen auszuschalten,
was im allgemeinen von Hand durch Abheben der entsprechenden Saugventile geschieht.
Dabei sind gleichzeitig gewisse Umschaltungen in der Führung der Kältemittelflüssigkeit
auf ihrem Wege vom Verflüssiger zum Verdampfer erforderlich, und zwar werden, um
ein Überfüllen der MitteldrucUaschen zu vermeiden, diese vom Flüssigkeitsstrom abgeschaltet
und werden statt dessen Umgangsleitungen
eingeschaltet. Bei dieser
Arbeitsweise mußten bei zweistufigen Anlagen bisher vier Umstellorgane bedient werden,
bei mehrstufigen Anlagen entsprechend mehr.
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Durch vorliegende Erfindung wird gegei über dem Bekannten eine weitgehende
Ve einfachung erzielt, so daß bei zweistufigen, Anlagen beispielsweise nur noch
jeweils ein Ventil umgestellt werden muß. Die Betätigung dieses Ventils kann dabei
von Hand erfolgen, doch ist @es auch ohne weiteres möglich, sie automatisch zu bewirken
durch Thermostaten oder Pressostaten. Über das Ventil wird nur eine Umgehungsleitung
zwischen der Mitteldruckflasche und dein Ab-
scheide r dies Verdampfers geöffnet,
wodurch die Niederdruck- bzw. bei mehrstufigen, Anlagen auch die Mitteläruckstufe
infolge der Gasrückströmung aus der Mitteldruckflasche in den Abscbeidier in ihrer
Wirkung ausgeschaltet -wird. Gleichzeitig wird durch diese Gasrüclcströlnun:gsleitung,
die genügend tief an der INiitteldruckflasche anzubringen ist, Flüssigkeit in den
Abscheider mitgerissen.
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In grundsätzlich gleicher Weise kann auch während des Normalbetriebes,
durch Abschalten der unteren Stufen in umgekehrter Reihenfolge, eine Leistungsverminderung
erreicht werden, so daß es nicht erforderlich ist, das Verdichteraggregat zeitweise
gänzlich stillzulegen, wenn weniger Kälteleistung gebraucht wird. Diese Wirkungsweise
kann durch Sebalten des Umlaufventils von Hand oder durch einen zweiten Thermostaten
oder Pressostaten erreicht werden, der das Ventil öffnet, wenn eine gewollte tiefste
Temperatur erreicht ist, und wieder schließt, wenn die Temperatur wieder auf .eine
bestimmte Höhe gestiegen ist.
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In der Abbildung ist die Einrichtung beispielsweise für eine zweistufige
Anlage, und zwar für automatischen Betrieb, dargestellt.
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Aus dem Verdampfer i strömen die nassen Dämpfe in den Abscheider 2,
wo die Flüssig-]zeit abgeschieden und wieder dem Verdampfer zugeführt wird. Die
trockenen Dämpfe werden durch die Leitung 3 vom Niederdruckverdichter q. angesaugt
und durch die Leitung 5 in die Mitteldiruckflasche 6 gedrückt. Aus dieser strömen
die Dämpfe durch die Leitung 7 in den Hochdruckverdichter 8, der sie durch die Leitung
g in den Verflüssiger io drückt. Die hier anfallende Flüssigheit wird durch den
Schwimmertopf i i über die Leitung 12 in die Mitteldruckflasche 6 geleitet. Von
dieser wird die dort nicht zur Zwischenkühlung benötigte Flüssigkeit durch die Leitung
13 über den Schwimmerregler 1.4 in den Abscheider 2 geleitet. Bis hierher ist der
Aufbau der Anlage wie üblich. Um die Wirkungsweise gemäß der Erfindung zu @erreichen,
führt eine Umlaufleitung 16 aus der Mitteldruckflasche über ein Magnetventil 1 5
in den Abscheider 2. Dias Magnetventil 15 wird hier beispielsweise durch die im
Verdampfer angebrachten Thermostaten oder %auch Pressostaten 17 und 18 betätigt.
Beim @' Anlauf hält der Thermostat 17 den Strom geschlossen, bis eine Abkühlung
im Verdampfer auf eine einstellbare Temperatur, z. B. auf -15°, erreicht ist. Hierbei
ist das Magnetventil 15 geöffnet, und der vom Niederdruckzylinder geförderte Dampf
strömt, soweit er nicht vom Hochdruckzylinder abgesaugt wird, durch die Leitung
16 aus der lfIitteldr uckflasche in, den Abscheidier zurück. Der N iederdruckzylinder
verdichtet also. den Dampf nicht. Dabei reißt der durch die Leitung 16 zurückströmende
Dampf die sich in der Mitteldrucklas,che ansammelnde Flüssigkeit mit, sobald deren
Stand bis auf die Höhe des Austrittsstutzens der Leitung 16 gestiegen ist. Der Flüssigkeitsstand
in der jMitteldruckflasch:e 6 regelt sich daher von selbst so, daß er nur bis zum
Anschluß der Leitung 16 reichen kann. Es ist dabei gleichgültig, ;ob noch durch
die Leitung 13 und den Schwimmer 14 Flüssigkeit in den Absch.eider strömt, da die
Leitung 16 selbsttätig den Abflugß zum Abscheidier hier regelt. Sobald die Umschalttemperatur,
also hier im Beispiel die -15° erreicht sind, schaltet der Thermostat 17 aus, und
das Magnetventil 15 schließt sich. Die Anlage' arbeitet nunmehr normal zweistufig,
bis eine tiefste Betriebstemperatur, z. B. -25`, erreicht ist.
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Nun schaltet zur Leistungsregulierung ein zweiter Thermostat
18 den Strom ein, das Magnetventil 15 öffnet sich wieder, und die
Anlage arbeitet mit verminderter Leistung. ,da der Niederdruckverdichter den Dampf
nicht verdichtet, bis die Temperatur beispielsweise auf -22° gestiegen ist. Dann
schaltet der Thermostat 18 den Strom wieder aus, und der normale Betrieb beginnt
erneut.
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Sollte die Temperatur trotz einstufigem Betrieb weiter sinken, dann
könnte die Anlage durch einen weiteren Kontakt abgestellt und erst wieder eingeschaltet
Zi=erden, wenn die Temperatur entsprechend gestiegen ist.