DE830801C

DE830801C - Compression refrigeration system

Info

Publication number: DE830801C
Application number: DEA3056A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing E H Edmund Altenkirch
Original assignee: E H EDMUND ALTENKIRCH DR ING
Current assignee: E H EDMUND ALTENKIRCH DR ING
Priority date: 1950-07-25
Filing date: 1950-07-25
Publication date: 1952-02-07

Description

Kompressions-Kälteanlage Bei bekannten Kompressions-Kälteanlagen zur Erzeugung von Wärme und Kälte sind mehrere gleichartige Kompressoren zur Abkühlung bzw. Erwärmung eines Wärmeträgers nebeneinandergeschaltet. Ist bei solchen Anlagen der Temperaturbereich der Abkühlung oder Erwärmung des Wärmeträgers groß, so überschreitet jedoch der Leistungsbedarf erheblich den theoretischen Grenzwert.Compression refrigeration system In known compression refrigeration systems for Generating heat and cold are several similar compressors for cooling or heating of a heat transfer medium connected side by side. Is with such systems the temperature range of the cooling or heating of the heat carrier large, so exceeds however, the power requirement considerably exceeds the theoretical limit.

Andererseits ist es bekannt, daß man durch mehrstufige Kompression mit Zwischenkondensation den Leistungsbedarf hei hohen Endtemperaturen des Kühlwassers herabsetzen kann. Es sind hierbei mehrere Kompressoren oder Kompressionsstufen im Arbeitsmittelkreislauf h.interein.andergeschaltet.On the other hand, it is known that by multi-stage compression with intermediate condensation the power requirement at high final temperatures of the cooling water can reduce. There are several compressors or compression levels in the Working medium circuit h. Interconnected.

Die Erfindung verfolgt das Ziel, die Vorteile beider Anordnungen in :besonders einfacher Weise miteinander zu verbinden und :bei Kälteanlagen mit mehreren nebeneinandergeschalteten Kompressoren den Leistungsbedarf drei großen Temperaturbereichen der Wärmeträger entscheidend herabzusetzen. Dieses Ziel wird :dadurch erreicht, daß die einzelnen nebeneinandergeschalteten Kompressoren oder Gruppen von solchen, den Arbeitsmitteldampf aus getrennteh im Zuge -des abzukühlenden Wärmeträgers liegenden Verdampfern ansaugen und/oder zu getrennten, im Zuge des zu erwärmenden Wärmeträgers liegenden Verflüssigern liefern, und daß diese Verdampfer oder Verflüssiger im Zuge des wärmeabgehenden und/oder wärmeaufnehmenden Wärmeträgers derart hintereinander angeordnet sind, daß an ihnen der Wärmeträger stufenweise abgekühlt oder erwärmt wird. Hierbei ist hinter jedem Verflüssiger im Zuge der Flüssigkeitsleitung zu dem zugehörigen Verdampfer ein besonderes Regulierventil vorzusehen. Durch diese Maßnahme ergibt sich :der Vorteil, daß das Druckverhältnis für die Mehrzahl der einzelnen nebeneinandergeschalteten Kompressoren herabgesetzt und damit der Leistungsbedarf erheblich verringert wird. Mehrstufige Kompression ist nur noch in Extremfällen gebot-en. Werden bei großen Temperaturbereichen sowohl des wärmeabgebenden wie des wärmeaufnehmenden Wärmeträgers mehrere getrennte Verdampfer im Zuge des abzukühlenden und zugleich mehrere getrennte Verflüssiger im Zuge des zu erwärmenden Wärmeträgers vorgesehen, so ergibt sich ein weiterer Vorteil, wenn derjenige Verflüssiger, der dem vom abzukühlenden Wärmeträger zuerst berührten Verdampfer entspricht, von dem zu erwärmenden Wärmeträger zuletzt berührt wird, und derjenige Verflüssiger, der dem vom abzukühlenden \\'ärmeträger zuletzt berührten Verdampfer entspricht, von dem zu erwärmenden Wärmeträger zuerst berührt wird. Es entsteht dann eine Art Gegenstromwärmeaustausch zwischen dem wärmeabgebenden und Odem wärmeaufnehmenden Wärmeträger, der bei einer durch die Kompressoren erzwungenen erhöhten Temperaturdifferenz verläuft.The invention aims to use the advantages of both arrangements in : particularly easy to connect to each other and: in refrigeration systems with several Compressors connected next to one another meet the power requirements of three large temperature ranges significantly reduce the heat transfer medium. This goal is achieved: that the individual compressors connected next to one another or groups of such, the working fluid vapor from separately located in the course of the heat transfer medium to be cooled Suck in evaporators and / or to separate, in the course of the heat transfer medium to be heated supply lying condensers, and that these evaporators or condensers in the train of the heat-dissipating and / or heat-absorbing heat carrier in such a way one behind the other are arranged that the heat transfer medium is gradually cooled or heated on them will. Here is behind each condenser in the course of the liquid line to the A special regulating valve must be provided for the associated evaporator. By this measure results: the advantage that the pressure ratio for the majority of the individual Compressors connected next to one another are reduced and thus the power requirement is reduced significantly. Multi-stage compression is only available in extreme cases bid-en. Are at large temperature ranges both the heat emitting like the heat-absorbing heat carrier several separate evaporators in the course of the to be cooled and at the same time several separate condensers in the course of the to be heated Provided heat transfer medium, there is a further advantage if the condenser, which corresponds to the evaporator first touched by the heat transfer medium to be cooled from the heat transfer medium to be heated is last touched, and the condenser which corresponds to the evaporator last touched by the fluid to be cooled down, is touched by the heat transfer medium to be heated first. A kind then arises Countercurrent heat exchange between the exothermic and the breath absorbing heat Heat transfer medium that occurs in the event of an increased temperature difference caused by the compressors runs.

Das Druckverhältnis der einzelnen Kompressoren wird dann annähernd gleich groß, und die Notwendigkeit des Einsatzes mehrstufiger Kompression. wird noch weiter hinausgeschoben. Die Kompressoren haben dann nur mit dem der mittleren Temperatur .des wärmeabgebenden und der mittleren Temperatur des wärmeaufnehmenden Wärmeträgers entsprechenden Druckverhältnis zu arbeiten, obwohl die Gesamtanlage die gewünschte tiefste Endtemperatur des wärmeabgebenden und die höchste Endtemperatur des wärmeaufnehmenden «'ärmeträgers liefert.The pressure ratio of the individual compressors is then approximate same size, and the need to use multi-level compression. will postponed even further. The compressors then only work with the one in the middle Temperature of the heat emitting and the mean temperature of the heat absorbing Heat carrier corresponding pressure ratio to work, although the overall system the desired lowest end temperature of the heat emitting and the highest end temperature of the heat-absorbing carrier.

Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel erläutert.The invention is explained using an exemplary embodiment.

Abb. i zeigt schematisch die übliche Schaltung einer Anlage mit nebeneinandergeschalteten Kompressoren.Fig. I shows schematically the usual circuit of a system with side by side Compressors.

Abb. 2 zeigt die Schaltung gemäß der Erfindung, wobei ein geringerer Temperaturbereich bei dem abzukühlenden Wärmeträger und ein größerer Temperaturbereich bei dem zu erwärmenden angenommen ist.Fig. 2 shows the circuit according to the invention, with a minor Temperature range for the heat transfer medium to be cooled and a larger temperature range is assumed for the one to be heated.

In beiden. Abbildungen bedeuten die Bezugszeichen i die Zylinderköpfe eines Satzes stehender Kompressoren (Grundriß), 2 die Saugleitungen, 3 die Druckleitungen, 4 Verdampfer, -die in dem Solehehälter 6 liegen, und 5 Verflüssiger, die in dem Kühlwasserbehälter 7 liegen (4 bis 7 im Aufriß). 8 sind Regulierventile. Die Strömungsrichtung der Wärmeträger ist durch Pfeile angedeutet.In both. In the figures, the reference symbols i denote the cylinder heads a set of standing compressors (plan), 2 the suction lines, 3 the pressure lines, 4 evaporators, -which are in the brine tank 6, and 5 condensers, which are in the Cooling water tank 7 are (4 to 7 in elevation). 8 are regulating valves. The direction of flow the heat transfer medium is indicated by arrows.

Bei Abb. i saugen die nebeneinandergeschalteten vier Kompressoren i den Arbeitsmitteldampf gleichmäßig aus dem gemeinsamen Verdampfer an und liefern ihn zu -dem Verflüssiger 6.In Fig. I, the four compressors connected next to one another suck i to and deliver the working fluid vapor evenly from the common evaporator bring it to the condenser 6.

Bei Abb. 2 saugen die oberen beiden Kompressoren den Arbeitsmitteldampf aus dem oberen Verdampfer .4 an und liefern ihn getrennt den beiden oberen Verflüssigern 5 zu. Die beiden unteren Kompressoren saugen den Arbeitsmitteldampf aus dem unteren Verdampfer 4 an und liefern ihn getrennt an die beiden unteren Verflüssiger 5.In Fig. 2, the top two compressors suck in the working fluid vapor from the upper evaporator .4 and deliver it separately to the two upper condensers 5 to. The two lower compressors suck the working fluid vapor from the lower one Evaporator 4 and deliver it separately to the two lower condensers 5.

Der abzukühlende Wärmeträger tritt in 6 oben ein und unten aus, der zu erwärmende Wärmeträger tritt fit 7 unten ein und oben aus. Die wärmste Temperatur beispielsweise dei- Sole steht also der wärmsten Temperatur des Kühlwassers gegenüber, ,die kälteste Temperatur der Sole der kältesten Temperatur des Kühlwassers. Auch für Kältemaschinen, die vorzugsweise der Wärmelieferung dienen, sog. Wärmepumpen, ist diese Schaltung von besonderem Vorteil.The heat transfer medium to be cooled enters 6 at the top and at the bottom, the heat transfer medium to be heated enters fit 7 at the bottom and exits at the top. The warmest temperature For example, the brine is opposed to the warmest temperature of the cooling water, , the coldest temperature of the brine the coldest temperature of the cooling water. Even for refrigeration machines, which are primarily used to supply heat, so-called heat pumps, this circuit is of particular advantage.

Ist der Temperaturbereich des \\ ärnieaufnehmenden «'ärmeträgers gering, z. B. Verdunstungskühlung, der Temperaturbereich des wärmeabgebenden Wärmeträgers dagegen groß, z. B. Abkühlung von Gasen, so ist die Anzahl der getrennten Verdampfer groß zu wählen, der Kondensator braucht nicht getrennt zu sein. Die Strömungsrichtung ,des abzukühlenden Wärmeträgers ist in diesem Fall belanglos.Is the temperature range of the heat absorbing wearer low, e.g. B. evaporative cooling, the temperature range of the heat-emitting heat transfer medium, however, large, z. B. Cooling of gases, the number of separate evaporators should be selected large, the condenser does not need to be separate. The direction of flow of the heat transfer medium to be cooled is irrelevant in this case.

Die Anordnung gemäß der Erfindung gewährt also eine große Anpassungsfähigkeit, an sehr verschiedenartige äußere Bedingungen, ohne daß in weiten Grenzen die Kompressoren selbst davon berührt werden.The arrangement according to the invention thus allows great adaptability, to very different external conditions without the compressors being used within wide limits even be touched by it.

Claims

PATENT APPROACH I # 'C.HE: i. Compression refrigeration system for the production of Cold and warm, with several single or multi-stage compressors for cooling ,respectively. Heating of a heat transfer medium are connected side by side, characterized in that that the individual compressors connected in series or groups of such the working fluid vapor from separate, in the course of the \% 'heat transfer medium to be cooled to suck in lying evaporators and / or to separate in the course of the to be heated Provide heat transfer fluid lying condensers and that this evaporator or \ 'liquid in the course of the heat-emitting heat-absorbing heat carrier in such a way one behind the other are arranged that the heat transfer medium is gradually cooled or heated on them is, behind each condenser in the course of the liquid line to the associated Evaporator a special regulating valve is to be provided.

2. Compression refrigeration system according to claim i, in which both several evaporators in the course of the \\ ' heat transfer medium as well as several condensers int the course of the heat transfer medium to be heated are arranged so that, marked, .that that condenser, which the corresponds to the evaporator first touched by the heat transfer medium to be cooled, from which to the heating medium last and the condenser that corresponds to the one to be cooled The heat transfer medium last touched evaporator corresponds to the heat transfer medium to be heated is touched first.