DE724104C - Steuerung fuer das Anfahren von Kaeltemaschinenanlagen - Google Patents

Description

• Steuerung für das Anfahren von Kältemaschinenanlagen Werden in Kälteanlagen zur Verdichtung des umlaufenden Kältemittels mehrstufige Kolbenverdichter verwendet, so werden aus Gründen der Wirtschaftlichkeit der Antriebsmotor und auch der Kurbeltrieb derartiger Verdichter im allgemeinen nur so- stark bemessen, ,daß sie mit Sicherheit den im Betriebszustand vorherrschenden . Bedingungen genügen. Im Hinblick darauf kann dann aber die Kältemaschine nicht mehr ohne weiteres mehrstufig angefahren. werden, wobei unter Anfahren hier die Zeit von der Inb,etrIebnahme der Maschine bis annähernd zum Erreiche .dex normalen Betriehsbedin@gungen, d.h. bestimmter Drücke in Verdampfer und Verflüssig er, verstanden werden soll. Der Grund dafür ist darin zu sehen, daß beim Anfahren, d. h. beim Herunberkühlen der Anlage, mit .der Kältemaschine Betriebszustände durchfahren werden. müssen, bei denen die Kältemaschine, würde sie mehrstufig arbeiten, erheblich stärker beansprucht wäre als unter den normalen Betriebsbedingungen, und dieser überbeanspruchung sind, dann Motor und Triebwerk, -die ja nur entsprechend den Betriebsbedingungen. "angelegt sind, nicht mehr gewachsen.
• Es ist deshalb üblich, beim Anfahren solcher mehrstufiger Kolbenmaschinen zunächst die Niederdruck- bzw. die Niederdruck- und Mitteldrucks.tufen auszuschalten, was im allgemeinen von Hand durch Abheben der entsprechenden Saugventile geschieht. Dabei sind gleichzeitig gewis.s!e Umschaltungen in der Führung .der Kältemittelflüssigkeit auf ihrem Wege vom Verflüs,siger zum Verdampfer erforderlich, die bisher ebenfalls von Hand ausgeführt wurden. Bei Bedienung von Hand isst man jedoch stets darauf angewiesien, daß genügend vorgebildetes und auch zuverlässiges Personal verfügbar ist; denn Fehler in der Bedienung können hier zu ;schwersten Betriebsstörungen. führen.
• Gemäß vorliegender Erfindung wird deshalb :eine selbsttätige Steuerung vorgeschlagen, .durch die eine unzulässige überlastung des Triebwerkes der Maschine und auch des Antriebsmotors mit Sicherheit verhindert und ferner auch in jedem Fall die Abfuhr der Kältemittelflüssigkeit vom Verflüssiger zum Verdampfer gesichert wird. Die unzulässige Überlastung wird dabei in der Weise vermieden, daß mittels von der Verdampferseite gesteuerter Thermo- oder Pressostaten die' Saugventile des Niederdruckteiles bzw. vom Nieder- und Mitteldruckteil der Kältemaschine beeinflußt, und zwar abgehoben werden, so daß die entsprechenden Druckstufen leer laufen.
• Die Saugventile beim Anlauf selbsttätig abzuheben, ist zwar schon vorgeschlagen worden. Jedoch erfolgt bei den bekannten Einrichtungen in dem einen Falle das Abheben dann, wenn der Kondensatordruck unzulässig hoch anstieg, und es müssen hier die Saugventile von Hand wieder in ihre Arbeitsstellung gebracht werden, während in einem anderen Falle das Abheben in Abhängigkeit vom Anlaufstromstoß des Elektromotors erfolgt und sich dementsprechend nur über die Zeitspanne erstreckt, während deren der Motor auf Touren kommt. Demgegenüber werden gemäß vorliegendem Vorschlag die Saugventile durch Presso- oder Thermostaten gesteuert, die ansprechen, solange der Verdampferdruck bzw. die Verdampfungstemperatur noch nicht auf einen bestimmten Wert abgesunken sind. Die Steuerung unterscheidet sich damit in jeder Beziehung von -einer ebenfalls bekannten Steuerung der Saugventile mittels Presso- .oder Thermostat, durch die die Leistung einer Kälteanlage geregelt werden kann. Bei letzter Steuerung erfolgt das Abheben der Saugventile jeweils solange, als ein bestimmter Wert von Verdampferdruck oder Verdampfungstemperatur unterschritten ist.
• Damit die Maschinenanlage auch dann vollautomatisch anlaufen kann, wenn es nicht möglich ist die Mitteldruckflaschen so hoch zueimander und zum Verdampfer zu stellen, da.ß hierdurch das Strömen der Flüssigkeit auf dem Weg vom Verflüssiger zum Verdampfer gewährleistet ist, werden in diesem Fall durch die gleichen Geräte, Thermo-oder Pres.sostaten, Absperrungen betätigt, die die Mitteldruckflaschen aus dem Flüssigkeitsweg vom Verflüssiger zum Verdampfer ausschalten sowie gleichzeitig eine direkte flüssigkeitsseitige Verbindung vom Verflüssiger zum Verdampfer freigeben. Die Steuerung kann dabei sowohl direkt rein elektromagnetisch erfolgen als auch indirekt unter Verwendung eines Hilfsdruckes, für den beispielsweise der Verflüssigerdruck verfügbar ist. Auch ein zusätzlich erzeugter rildruck ist jedoch ohne weiteres als Hilfsdruck brauchbar. Es können auch nach beliebiger Wahl direkte und indirekte Steuerung gleichzeitig verwendet werden. Werden als mehrstufige Kolbenverdichter zweistufige Gleichstromverdichter verwendet, so werden die N ieder dru cksaug vemtile in. den Zyl ioder deckel n ` lud die Druckventile in den. Kolben angeordnet, während für den Hochdruckteil die übliche Anordnung, Saugventil im Kolben. Druckventil im Deckel, beibehalten bleibt.
• In der Abbildung ist beispielsweise eine vom Verflüssigerdruck betätigte Steuerung für einen zweistufigen Gleichstromverdichter dargestellt. Vom Verdampfer i gelangen die Dämpfe über den Absch@eid@er 2 durch die Saugleitung 3 in den Niederdruckzylieder-l. Die von diesem Zylinder d. verdichteten Dämpfe strömen durch die Leitunä 5 in die Mitteldruckflasche 6 und werden aus dieser über die Leitung 7 vom Hochdruckverdichter 8 angesaugt. Von 8 werden die Dämpfe durch die Leitung g in den Verflüssi-er io gedrückt und dort verflüssigt. Die Flüssigkeit strömt durch die Leitung i i über das Schaltventil 12 zum Schwimmerregler 13 und i:i die Mitteldruckflasche 6. Aus dieser wird die Flüssigkeit durch die Leitung 14 über das Schaltventil 15 zum Schwimmerregler 16 und zum Verdampfer i geleitet. Von der Leitung i i führt eine Umgehuligs.leitung 17 über das Schaltventil 18 unmittelbar zum Schwimmerregler 16 und-- in den Verdampfer i. Zur Steuerung der Schaltventile i2, 15 und i8 sowie der Saugventilabhebevorrichtung 2:1 am Niederdrtickzylitide.r,. wird durch den Tli2rmostaten im Verdampfer -entweder Verflüssigerdruck über die Leitung i9 durch das Magnetventil 2o zur Steuerleitungsgruppe 23 geleitet oder diese - auf Verdampferdruck entlastet über das Magnetventil 22, das über die Leitung 2 i mit dem Abscheider 2 oder der Saugleitung verbunden ist. Die mit der Satlgleitung verbundene Leitungsgruppe 25 ist andererseits mit dem unteren bzw. oberen Kolbenraum der Schaltventile 12-, 15 bzw. 18 verbunden.
• Es ergeben sich beim Betrieb zwei Zustände: a) Normaler Betrieb Der Thermostat hat den Strom ab-eschaltet, das Magnetventil 2o ist geschlossen, das Magnetventil 2-- ist offen. Der Steuerdruck in. der Leitungsgruppe 23 ist gleich dem Saugdruck, also auch gleich dem Druck in der Leitungsgruppe 25. Die Schaltventile 12 und 15 werden durch die unter den Kolben befindlichen Federn offen gehalten, während die über dem Kolben des Schaltventils 18 befindliche Feder dieses geschlossen hält. Die Feder der Saugventilabhebevorrichtung 2.4 drückt diese vorn Ventil ab, so daß dieses normal arbeiten kann. b) Anlaßbetrieb Ist beim Anlassen der Verdampfierdruick höher als der für das Ende der Anlaßzeit vorgesehene tiefste Verdampferdruck, dann gibt der Thermostat Strom, das Magnetventil 2o ist offen, das Magnetventil22 ist geschlossen. Der Steuerdruck in der Leitungsgruppe 23 ist gleich dem Verflüssigerdruck. Dadurch werden die Schaltventile i2 und 15 geschlossen, das Schaltventil r8 geöffnet, so daß jetzt die vom Verflüssiger durch die Leitung i i kommende Flüssigkeit durch deren Abzweig 17 über 18 und 16 unmittelbar in den Verdampfer gelangen kann. Die Mitteldruckflasch.e ist durch die Schaltventile 12 und 15 für die Flüssigkeit gesperrt. Die SaugventilabhebevorrichtUng 2¢ wird durch den in 23 herrschenden Verflüssigerdruck nach abwärts gedrückt und hebt das Saugventil ab. Dadurch ist der Niederdruckzylinder für-di@e Verdichtung abgeschaltet und dient als Durchgang für die vom Hochdruckzylinder angesaugten Dämpfe. Sobald der Saugdruck auf ein eingestelltes Maß gesunken ist, schaltet der Thermostat den Strom ab, und -es beginnt der unter a beschriebene normale Betrieb.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Selbsttätige Steuerung für das Anfahren von Kältemaschinenanlagen mit mehrstufigen Kolbenverdichtern durchAbheben der Saugventile mit Ausnahme der des Hochdruckzylinders, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anlassen Thermostaten oder Press,ostaten das Abheben der Saugventile in Abhängigkeit vorn dem beim Stillstand der Maschine steigenden Verdampferdruck bewirken und erst der Reihe nach bei den Mittel- und Niederdruckzylindern wieder aufheben, wenn der Verdampferdruck auf einen eins tellbaren Wert gesunken ist.
2. 2. Selbsttätige Steuerung für das Anfahren von Kältemas,chinenanl.agen mit mehrstufigen Kolbenverdichtern nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei zweistufigen Gleichstromverdichtern im Niederdruckzylinder in an sich hekannter Weise das oder die Saugventile im Deckel und das oder die Druckventile im Kolben angeordnet sind.
3. 3. Selbsttätige Steuerung für das Anfahren von Kältemaschinenanlaaen mit mehrstufigen Kolbenverdichtern nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitteldruckflas.chen so hoch gestellt werden, daß durch diese die Flüssigkeit durch das Gefälle selbsttätig in den Verdampfern laufen kann. q..
4. Selbsttätige Steuerung für das Anfahren von Kältemas.chinenanlagen mit mehrstufigem -Kolbenverdichtern nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anlauf durch die Thermostatenoder Pressostaten gesteuerte Schaltventile in der Flüssigkeitsleitung gegen die Mitteldruckflaschen absperren und Umgehungsleitungen unmittelbar zum Verdampfer öffnen.
5. 5. Selbsttätige Steuerung für das Anfahren von Kältemaschinenanlagen mit mehrstufigen Kolbenverdichtern nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Saugventilabhebevorrichtungen und der Flüssigkeitsschaltventile unmittelbar elektromagnetisch erfolgt.
6. 6. Selbsttätige Steuerung für das Anfahren. von Kältemaschine'nanlagen mit mehrstufigen Kolbenverdichtiern nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Saugventilabhebevorrichtungen und der Flüssigkeitsschaltventile mittelbar durch einen elektromagnetisch gesteuerten Hilfsdruck erfolgt.
7. 7. Selbsttätige Steuerung für das Anfahren von Kältemaschinenanlagen mit mehrstufigen Kolbenverdichtern nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsdruck Öldruck oder .der Verflüssigerdruck verwendet wird. B. Selbsttätige Steuerung für das Anfahren von Kältemaschinenanlagen mit mehrstufigen Kolbenverdichtern nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß nach beliebiger Wahl für die zu steuernden Ventile unmittelbare elektromagnetische Steuerung und mittelbare, durch einen elektromagnetisch esteuerten Hilfsdruck, verwendet werden.'