DE762182C

DE762182C - Mehrstufige Verdichter-Kaelteanlage

Info

Publication number: DE762182C
Application number: DEG105367D
Authority: DE
Inventors: Albert Hoefle
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1942-05-14
Filing date: 1942-05-14
Publication date: 1951-01-29

Description

Mehrstufige Verdichter-Kälteanlage Bei Verdichter-Kälteanlagen ist der zu überbrückende Temperaturbereich, d. h. die Differenz zwischen Verflüssiger- und Verdampfertemperatur oft - erheblich groß. Dies tritt besonders dann ein, wenn warmes Kühlwasser oder gar Luftkühlung vorhanden ist, während gleichzeitig die Verdampfertemperatur tief liegt. In solchen Fällen hilft man sich bekanntlich so, daß man die Anlage mehrstufig, beispielsweise zweistufig ausführt, wobei eine Mitteldruckflasche für die Niederdruckstufe der Kondensator und für die Hochdruckstufe der Verdampfer ist. Den unteren Teil des zu überbrückenden Temperaturbereiches ordnet man dann der Niederdruckstufe, den oberen Teil der Hochdruckstufe zu. Solche Anlagen sind bezüglich der Wärmeaustauschapparate dann besonders einfach, wenn in der Hoch- und Niederdruckstufe dasselbe Kältemittel verwendet wird. Es ist nämlich in diesem Falle nicht notwendig, den Verflüssiger der Niederdruckstufe und den Verdampfer der Hochdruckstufe mit besonderen Wärmeaustauschflächen auszustatten, sondern der Wärmeaustausch zwischen den genannten Teilen spielt sich in bekannter Weise in der sog. Mitteldruckflasche ab.
Andererseits werden solche Anlagen dadurch erheblich verteuert, daß zwei Verdichter oder zu mindestens zwei Zylinder angeordnet werden müssen.
Ist der zu überbrückende Temperatur- Bereich. den die Hochdruckstufe zu überwinden hat, nicht allzu hoch. so kann man erfindung1geniät-.l mit großem Vorteil den Hochdruckverdichter durch eine Dampfstrahlkältemaschine ersetzen. die als Antriebs- und Arbeitsmittel dasselbe Kältemittel verwendet. mit dem auch der Verdichterteil der Anlage arbeitet. Die Düse, der Diffusor und- der Antriebsdampferzeuger der Dampfstrahlmaschine werden erheblich billiger als der Motor- und Verdichteranteil der Hochdruckverdichterstufe. Andererseits hat man bezü glich der Wärmeaustauschapparate dieselben Vorteile. die sich bei einer zweistufigen Verdichteranlage ergeben. Denn das flächensparende Verfahren mit der 'Iitteldruckflasche kann ohne weiteres auch beim Zusammenschalten einer Verdichterstufe mit einer Dampfstralilstufe verwendet werden, sofern nur die beiden Teile der Anlage ertindtuigsgemälk mit demselben Kälte- bzw. Antriebsmittel anleiten.
Besonders zwecl:inäPi,i ist hierbei die Verhindung zwischen der Verdichter-Kälteinaschine und der Dampfstrahhnaschine. wenn Abwärme zur Verfügung steht. mit deren Hilfe der Antriebsdampf für die Dampfstrahlmaschine erzeugt werden kann.
Wird ferner die Verdichterstufe durch eine Wärmekraftmaschine angetrieben. also z. B. durch eine Dampfmaschine oder einen Verbrennungsmotor. so wird zum Zwecke der Energieersparnis auch die Abwärme der Wärmekraftmaschine zur Erzeugung des Antriebsdampfes der Darnpfstrahlkältemaschine herangezogen.
Abb. i zeigt die Schaltung einer solchen Anlage, bei der beispielsweise der Verdichter durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird. In der Abbildung ist i der Verdampfer. Durch die Leitung 2 saugt der Verdichter 3 die Isältemitteldämpfe an und drückt sie durch die Leitung .I in die Mitteldruckflasche ;. Das verflüssigte Kältemittel gelangt durch die Leitung 6 über das Regelventil ; in den Verdampfer i zurück. Der Antriebsdampf für die Dampfstrahlmaschine. der mit dem Kältemittel identisch ist, gelangt durch die Leitung 8 in die Düse 9 und saugt durch die Leitung to Kältenlitteldampf aus der MitteIdruckflasche ; ab. Im Diffusor i i verdichtet sich der Dampf auf den Verflüssigerdruck und strömt durch die Leitung 12 in den beispielsweise luftgekühlten Verflüssiger 13, wo er sich verflüssigt. Ein Teil des flüssigeil Kältemittels gelangt durch die Leitungen 14 und 1.3 über die Regelstelle 16 in die 'Iitteldruckflasche 3 zurück, während der restliche Teil durch die Leitung 1; von der I'unipe 1,9 angesaugt und durch die Leitung 19 in die ZZ ärmeaustauscher 20 und 21 gedrückt wird. In diesen Wärmeaustauschern erfolgt nun die Erzeugung des Antriebsdampfes durch die Abwärme des Verbrennungsmotors 22. der den Verdichter 3 antreibt. Das Kühl-,vasser des Verbrennungsmotors tritt durch die Leitung 23 in den 'Motor ein und ,tröint erwärmt durch die Leitung 24 in den Wä rmeaustauscher 2o. den es durch die Leitung 2; verläßt. Die Abgase verlassen den 'Motor durch die Leitung 26 und gelangen über die Klappe -27 und die Leitung 2,9 in den Datnpferzeurier 21. Kühlwasser und Abgase geben also ihre Wärme zwecks Dampferzeugung in den Austauschapparatei12o und 21 ab. Durch die Klappe 2,- kann insofern eine Regelung der erzeugten Antriebsdampfmenge erfolgen. als erforderlichenfalls ein Teil der Abgase durch eine entsprechende Stellung der Klappe 27 durch die Leitung 29 direkt ins Freie gelangen kann.
Da bei Danipfstrahlmaschinen die im Verflüssiger abzuführende Wärmemenge erheblich ist, eignet sich die erwähnte Schaltung insbesondere auch für Wärmepumpen. bei dellen die zti Heizzwecken. beispielsweise zur Raumheizung verwendet werden soll.

Claims

Y_1TE\TA\SYRi`Clil7: i. Mehrstulige Verdichter-Kälteanlage mit \littel<Irticl:flaselie. dadurch gekennzeichnet. daß als oberste Stufe eine Dampfstrahlkälternaschine dient. die als Antrieb:- und Arbeitsmittel dasselbe Kältemittel verwendet. mit dem auch die unteren Verdichterstufen arbeiten. 2. 'Mehrstufige Verdichter-Kälteanlage nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Verdichtersttifen durch eine Wärmekraftmaschine angetrieben werden, deren _@lnvärlne zur Erzeugung des Antriebsdampfes der Dampfstrahlkältemaschine aus einem Teil des im Kondensator verflüssigten Kältemittels verwendet wird.