DE9304301U1 - Refrigeration system - Google Patents
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Description
Peter Schütz. Industriering Ost. W-4152 Kempen KälteanlagePeter Schütz. Industriering Ost. W-4152 Kempen Refrigeration system
Die Erfindung betrifft eine Kälteanlage mit einer Kältemaschine zur Erzeugung von Kälte, die einen Primärkreislauf mit einem Verdampfer und ein insbesondere brennbares Kältemittel aufweist, und mit einem Sekundärkreislauf.The invention relates to a refrigeration system with a refrigeration machine for generating cold, which has a primary circuit with an evaporator and a particularly flammable coolant, and with a secondary circuit.
Derartige Kälteanlagen werden zum Beispiel bei der gewerblichen Herstellung und Lagerung von Lebensmitteln und in Fabrikationsanlagen und Klimaanlagen insbesondere der chemischen Industrie eingesetzt. Dazu wird ein abzukühlender Stoff in den Sekundärkreislauf der Kälteanlage eingespeist, durchläuft einen Wärmetauscher, in dem er abgekühlt wird und tritt schließlich mit der gewünschten Temperatur wieder aus. Der Wärmetauscher trennt den Sekundärkreislauf stofflich vom Primärkreislauf und ist zum Beispiel als Rohrschlange ausgebildet direkt in den Verdampfer der Kältemaschine integriert.Such refrigeration systems are used, for example, in the commercial production and storage of food and in manufacturing plants and air conditioning systems, particularly in the chemical industry. A substance to be cooled is fed into the secondary circuit of the refrigeration system, passes through a heat exchanger in which it is cooled and finally exits again at the desired temperature. The heat exchanger separates the secondary circuit from the primary circuit and is designed, for example, as a pipe coil and integrated directly into the evaporator of the refrigeration machine.
Auf diese Weise läßt sich eine schnelle und ökonomische Kühlung eines Stoffes erreichen, jedoch besteht ständig die Gefahr, daß bei einem Durchbruch des Wärmetauschers Kältemittel vom Primärkreislauf in den Sekundärkreislauf eintritt und damit den abzukühlenden Stoff verunreinigt.In this way, a substance can be cooled quickly and economically, but there is always the risk that if the heat exchanger breaks, coolant from the primary circuit will enter the secondary circuit and thus contaminate the substance to be cooled.
Die zur Erzeugung der Kälte eingesetzten Kältemaschinen sind zumeist Kompressions-Kältemaschinen, die neben Ammoniak fast ausschließlich Fluor- und Chlorderivate der Kohlenwasserstoffe Methan und Äthan als Kältemittel beinhalten. Im Hinblick auf zunehmend strengere Umweltschutzvorschriften werden immerThe refrigeration machines used to generate cold are mostly compression refrigeration machines, which, in addition to ammonia, almost exclusively contain fluorine and chlorine derivatives of the hydrocarbons methane and ethane as refrigerants. In view of increasingly strict environmental protection regulations,
häufiger reine Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel das brennbare Propan, eingesetzt. Bekanntlich kommen in einer Kälteanlage Undichtigkeiten im Primärkreislauf vor, so daß in der Umgebung einer mit einem brennbaren Kältemittel betriebenen Kälteanlage und bei der Verarbeitung eines mit ihr gekühlten Stoffes ständig Brand- bzw. Explosionsgefahr gegeben ist. Die vorgenannten Umstände sind insbesondere dann von Nachteil, wenn die Undichtigkeit im Primärkreislauf über längere Zeit unbemerkt bleibt und währenddessen ein großer Teil des Kältemittels entweicht.Pure hydrocarbons, such as the flammable propane, are more commonly used. It is well known that leaks in the primary circuit of a refrigeration system can occur, so that there is a constant risk of fire or explosion in the vicinity of a refrigeration system operated with a flammable refrigerant and when processing a substance cooled by it. The aforementioned circumstances are particularly disadvantageous if the leak in the primary circuit remains unnoticed for a long time and a large part of the refrigerant escapes during this time.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kälteanlage bereitzustellen, bei deren Betrieb auch mit gefährlichen, insbesondere brennbaren Kältemitteln eine hohe Sicherheit gegen Brand und Explosion gegeben ist.The invention is therefore based on the object of providing a refrigeration system which, even when operated with dangerous, particularly flammable, refrigerants, provides a high level of safety against fire and explosion.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kälteanlage gelöst, in der ein geschlossener Sicherheitskreislauf zur übertragung von Kälte vom Verdampfer zum Sekundärkreislauf und wenigstens ein Sensor zur Erfassung von Kältemittelaustritt aus dem Primärkreislauf vorgesehen ist, wobei der Sensor bzw. die Sensoren derart mit der Kältemaschine verbunden ist bzw. sind, daß die Kältemaschine bei Erfassung von Kältemittelaustritt abgeschaltet wird.This object is achieved according to the invention by a refrigeration system in which a closed safety circuit for transferring cold from the evaporator to the secondary circuit and at least one sensor for detecting refrigerant leakage from the primary circuit are provided, wherein the sensor or sensors are connected to the refrigeration machine in such a way that the refrigeration machine is switched off when refrigerant leakage is detected.
Dadurch, daß ein geschlossener Sicherheitskreislauf zur Übertragung von Kälte zwischen den Primär- und den Sekundärkreislauf geschaltet ist, kann bei einer Undichtigkeit im Verdampfer der Kältemaschine das Kältemittel nicht mehr direkt den Sekundärkreislauf gelangen, sondern wird vom Sicherheitskreislauf aufgenommen. Die Gefahr der Verunreinigung eines im Sekundärkreislauf zu kühlenden Stoffes mit einem durch Undichtigkeiten austretenden Kältemittel ist damit ausgeschaltet.Because a closed safety circuit for transferring cold is connected between the primary and secondary circuits, if there is a leak in the evaporator of the refrigeration machine, the coolant can no longer reach the secondary circuit directly, but is absorbed by the safety circuit. The risk of contamination of a substance to be cooled in the secondary circuit with a coolant escaping through leaks is thus eliminated.
Weiterhin wirkt sich vorteilhaft auf die Betriebssicherheit derFurthermore, it has a positive effect on the operational safety of the
Kälteanlage aus, daß die Kältemaschine bei Erfassung von Kältemittelaustritt abgeschaltet wird, weil sich dann die verschiedenen Druckniveaus im Primärkreislauf ausgleichen und Kältemittel nur noch aufgrund des wesentlich niedrigeren Dampfdruckes des Kältemittels selbst aus Undichtigkeiten austritt. Oft wird dadurch der weitere Austritt von Kältemittel bereits vollständig verhindert oder aber in wesentlichem Maße verringert, so daß alleine aufgrund des bereits ausgetretenen Kältemittels noch keine Explosionsgefahr besteht.Refrigeration systems are designed so that the refrigeration machine is switched off when refrigerant leakage is detected, because the various pressure levels in the primary circuit then equalize and refrigerant only escapes from leaks due to the much lower vapor pressure of the refrigerant itself. This often completely prevents further refrigerant leakage or reduces it to a significant extent, so that there is no danger of explosion simply due to the refrigerant that has already escaped.
Auf den Austritt von Kältemittel kann besonders schnell reagiert werden, wenn zusätzlich eine Alarmvorrichtung vorgesehen ist, wobei der Sensor bzw. die Sensoren derart mit der Alarmvorrichtung verbunden ist bzw. sind, daß bei Erfassung von Kältemittelaustritt ein Warnsignal und die Abschaltung der Maschine ausgelöst wird. Der Betreiber der Kälteanlage wird dann frühzeitig auf die Betriebsstörung und die damit verbundene Gefahrensituation aufmerksam gemacht, so daß sich die Zeitspanne für mögliche Gegenmaßnahmen verlängert.A particularly quick response to the leak of coolant is possible if an alarm device is also provided, whereby the sensor or sensors are connected to the alarm device in such a way that when coolant leakage is detected, a warning signal is triggered and the machine is switched off. The operator of the refrigeration system is then made aware of the malfunction and the associated dangerous situation at an early stage, so that the time period for possible countermeasures is extended.
Besonders zuverlässig ist die Überwachung des Austritts von Kältemittel aus dem Primärkreislauf dann, wenn eine überwachungseinrichtung zur Erfassung eines Verbindungsabrisses zwischen dem Sensor bzw. den Sensoren und der Kältemaschine vorgesehen ist, wobei die Überwachungseinrichtung derart mit der Kältemaschine verbunden ist, daß die Kältemaschine bei Erfassung eines Verbindungsabrisses abgeschaltet wird. Mit dieser Ausgestaltung der Erfindung ist sichergestellt, daß die Kältemaschine nur betrieben werden kann, wenn die Sensoren zur Erfassung von Kältemittelaustritt funktionstüchtig mit der Kältemaschine verbunden sind. Mit dieser Maßnahme wird insbesondere auch die gefährliche, unter nicht-fachkundigen Anwendern aber gängige Praxis verhindert, eine aufgrund eines ansprechenden Sensors abgeschaltete Kältemaschine durch einfaches Abklemmen des betreffenden Sensors wieder in Gang zu setzen.The monitoring of the leakage of coolant from the primary circuit is particularly reliable if a monitoring device is provided to detect a break in the connection between the sensor or sensors and the refrigeration machine, whereby the monitoring device is connected to the refrigeration machine in such a way that the refrigeration machine is switched off when a break in the connection is detected. This embodiment of the invention ensures that the refrigeration machine can only be operated if the sensors for detecting leakage of coolant are connected to the refrigeration machine in a functional manner. This measure also prevents the dangerous practice, which is common among non-expert users, of restarting a refrigeration machine that has been switched off due to a sensor responding by simply disconnecting the relevant sensor.
Manchmal wird jedoch die Verbindung zwischen einem Sensor und der Kältemaschine unbemerkt durch ein unvorhergesehenes Ereignis wie z.B. einem Unfall unterbrochen. Für diesen Fall ist es vorteilhaft, wenn eine weitere Alarmvorrichtung vorgesehen ist, wobei diese Alarmvorrichtung derart mit der überwachungseinrichtung verbunden ist, daß bei der Erfassung eines Verbindungsabrisses ein Alarmsignal ausgelöst wird. Aufgrund dieses Alarmsignals wird der Betreiber unverzüglich auf den Verbindungsabriß aufmerksam gemacht. Er kann die Unterbrechung folglich direkt im Anschluß an die Entstehung der Betriebsstörung beheben, so daß die Zeitspanne, in der die Verbindung zu dem betreffenden Sensor unterbrochen ist, kurz gehalten wird.Sometimes, however, the connection between a sensor and the refrigeration machine is interrupted unnoticed by an unforeseen event such as an accident. In this case, it is advantageous if another alarm device is provided, whereby this alarm device is connected to the monitoring device in such a way that an alarm signal is triggered when a connection break is detected. This alarm signal immediately alerts the operator to the connection break. He can therefore remedy the interruption immediately after the malfunction occurs, so that the period during which the connection to the sensor in question is interrupted is kept short.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß wenigstens einer der Sensoren als Sicherheitsüberdruckschalter ausgebildet und im Sicherheitskreislauf angeordnet ist. Ein Sensor dieses Typs zeigt den übertritt von Kältemittel vom Primärkreislauf in den Sekundärkreislauf an, weil sich der unter normalen Betriebsbedingungen konstante Druck im Sicherheitskreislauf durch das zusätzlich eingepreßte Kältemittel erhöht. Somit wird ein Durchbruch im Verdampfer des Primärkreislaufs zum Sicherheitskreislauf zuverlässig und vor allen Dingen frühzeitig offensichtlich, noch bevor es zum Austritt von Kältemittel aus der Kältemaschine oder zum übertritt von Kältemittel vom Sicherheitskreislauf in den Sekundärkreislauf kommt.According to the invention, it is provided that at least one of the sensors is designed as a safety overpressure switch and is arranged in the safety circuit. A sensor of this type indicates the transfer of coolant from the primary circuit to the secondary circuit because the pressure in the safety circuit, which is constant under normal operating conditions, is increased by the additionally injected coolant. In this way, a breakthrough in the evaporator of the primary circuit to the safety circuit becomes reliably and, above all, early on, even before coolant escapes from the refrigeration machine or coolant passes from the safety circuit to the secondary circuit.
Nach der Erfindung ist desweiteren vorgesehen, daß wenigstens einer der Sensoren als Primärniederdruckschalter ausgebildet und im Primärkreislauf angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Anordnung eines derartigen Sensors im Primärkreislauf macht sich zunutze, daß beim Austritt von Kältemittel aus dem Primärkreislauf mit dem Kältemittelverlust eine deutliche Druckabsenkung einhergeht. Durch die Überwachung desAccording to the invention, it is further provided that at least one of the sensors is designed as a primary low-pressure switch and is arranged in the primary circuit. The arrangement of such a sensor in the primary circuit according to the invention makes use of the fact that when coolant escapes from the primary circuit, the loss of coolant is accompanied by a significant drop in pressure. By monitoring the
Primärkreislaufs mit einem Primärniederdruckschalter wird sichergestellt, daß ein solcher Austritt von Kältemittel rasch und zuverlässig bemerkt wird. Besonders bei Kältemaschinen mit einem Verdichter, die mit einem erfindungsgemäßen Primärdruckschalter zur Erfassung von Kältemittelaustritt ausgerüstet sind, ist es vorteilhaft, wenn der Primärniederdruckschalter im Umlaufsinn des Primärkreislaufs vor dem Verdichter angeordnet ist. Dadurch wird nämlich verhindert, daß der Primärniederdruckschalter auf stets mögliche Druckänderungen auf der Druckseite des Verdichters anspricht.Primary circuit with a primary low pressure switch ensures that such a leak of coolant is detected quickly and reliably. Particularly in refrigeration machines with a compressor that are equipped with a primary pressure switch according to the invention for detecting coolant leaks, it is advantageous if the primary low pressure switch is arranged in front of the compressor in the direction of rotation of the primary circuit. This prevents the primary low pressure switch from responding to pressure changes on the pressure side of the compressor that are always possible.
Der Sensor zur Erfassung von Kältemittelaustritt kann jedoch auch ein Kältemitteldetektor sein, der in unmittelbarer Umgebung der Kältemaschine angeordnet ist. Sensoren dieses Typs weisen ausgetretenes Kältemittel aus dem Primärkreislauf auch in kleinen Konzentrationen direkt und zuverlässig nach. Auf solche Weise in kleinen Mengen austretendes Kältemittel kündigt oft bereits frühzeitig eine später plötzlich auftretende massive Undichtigkeit des Primärkreislaufs an. Der erfindungsgemäß angeordnete Kältemitteldetektor weist somit bereits früh auf derartige Betriebsstörungen hin, so daß sich die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Kälteanlage dadurch entscheidend erhöht.However, the sensor for detecting refrigerant leaks can also be a refrigerant detector that is located in the immediate vicinity of the refrigeration machine. Sensors of this type detect refrigerant leaks from the primary circuit directly and reliably, even in small concentrations. Refrigerant leaking in small quantities in this way often indicates early on that a massive leak in the primary circuit will suddenly occur later. The refrigerant detector arranged according to the invention thus indicates such operational faults early on, so that the operational reliability of the refrigeration system according to the invention is significantly increased.
Für erhöhte Sicherheitsanforderungen kann der Sekundärkreislauf wenigstens ein Sekundärventil aufweisen, das derart mit dem Sensor bzw. den Sensoren verbunden ist, daß das Sekundärventil bzw. die Sekundärventile bei Erfassung von Kältemittelaustritt geschlossen wird bzw. werden. Mit dieser Maßnahme wird der Durchfluß des zu kühlenden Stoffes durch den Sekundärkreislauf gestoppt, so daß sich druckbedingte Durchbrüche vom Primärkreislauf in den Sicherheitskreislauf auch in den Sekundärkreislauf fortsetzen können, ohne daß mit Kältemittel verunreinigter zu kühlender Stoff aus dem Sekundärkreislauf austritt.For increased safety requirements, the secondary circuit can have at least one secondary valve that is connected to the sensor or sensors in such a way that the secondary valve or valves are closed when refrigerant leakage is detected. This measure stops the flow of the substance to be cooled through the secondary circuit, so that pressure-related breakthroughs from the primary circuit into the safety circuit can also continue into the secondary circuit without the substance to be cooled contaminated with refrigerant escaping from the secondary circuit.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der
Sicherheitskreislauf wenigstens eine Umwälzpumpe auf, die
derart mit dem Sensor bzw. den Sensoren verbunden ist, daß die Umwälzpumpe bei Erfassung von Kältemittelaustritt abgeschaltet
wird. Diese Maßnahme wirkt sich insbesondere bei dem übertritt von Kältemittel vom Primärkreislauf in den Sicherheitskreislauf
aus, weil die Gefahr eines weiteren Übertritts von Kältemittel in den Sekundärkreislauf gemindert wird, indem bei einer
Betriebsstörung der von der Umwälzpumpe zusätzlich erzeugte
Druck wegfällt.In a further embodiment of the invention, the
Safety circuit has at least one circulation pump, which
is connected to the sensor or sensors in such a way that the circulation pump is switched off when refrigerant leakage is detected. This measure is particularly effective when refrigerant passes from the primary circuit into the safety circuit, because the risk of further refrigerant passing into the secondary circuit is reduced by
Malfunction of the additional heat generated by the circulation pump
Pressure is removed.
Desweiteren ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß das
Kältemittel Propan ist. Propan ist ein Kältemittel, das weder
Fluor- noch Chlorbestandteile aufweist, was den Vorteil hat,
daß austretendes Kältemittel nicht die Ozonschicht der
Atmosphäre schädigt und den Treibhauseffekt nicht weiter
unterstützt.Furthermore, according to the invention, it is provided that the
The refrigerant is propane. Propane is a refrigerant that neither
contains neither fluorine nor chlorine components, which has the advantage
that escaping refrigerant does not damage the ozone layer of
atmosphere and does not further reduce the greenhouse effect
supports.
In Kombination mit den vorbeschriebenen Ausführungsformen kann
wenigstens die Kältemaschine von einem geschlossenen Gehäuse
umgeben sein. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Kälteanlage verteilt sich das im Falle einer Betriebsstörung
austretende Kältemittel nicht unkontrolliert, sondern bleibt in dem geschlossenen Gehäuse eingeschlossen. Bei nachfolgenden
Reparaturmaßnahmen kann diesem Umstand durch besondere
Vorsichtsmaßnahmen Rechnung getragen werden. Besonders sicher
ist die vorgenannte Ausbildungsform dann, wenn die gesamte
Kälteanlage mit Ausnahme des Sekundärkreislaufes von dem
geschlossenen Gehäuse umgeben ist, weil damit auch über den
Sicherheitskreislauf nach außen austretendes Kältemittel in dem Gehäuse aufgefangen wird.In combination with the above-described embodiments, at least the refrigeration machine can be enclosed in a closed housing
In this embodiment of the refrigeration system according to the invention, the air in the event of a malfunction is distributed
The escaping coolant does not escape uncontrolled, but remains enclosed in the closed housing. In the following
Repair measures can be addressed by special
Precautionary measures must be taken into account. Particularly safe
The above-mentioned form of training is when the entire
Refrigeration system with the exception of the secondary circuit from the
enclosed in a closed housing, because this also allows the
Safety circuit: Refrigerant escaping to the outside is collected in the housing.
Schließlich ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der
Sicherheitskreislauf mit einem frostsicheren, nicht brennbaren Gemisch gefüllt ist. Bei einem Übertritt dieses Gemisches vomFinally, according to the invention, it is provided that the
Safety circuit is filled with a frost-proof, non-flammable mixture. If this mixture leaks from the
Sicherheitskreislauf in den Sekundärkreislauf wird zwar der zu kühlende Stoff geringfügig verunreinigt, es entsteht jedoch keine Betriebsstörung mit Brand- oder Explosionsgefahr.Safety circuit in the secondary circuit may cause the material to be cooled to become slightly contaminated, but this does not result in an operational malfunction with a risk of fire or explosion.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie zeigt die Hauptteile einer erfindungsgemäßen Kälteanlage (1).The invention is explained in more detail in the drawing using a schematically illustrated embodiment. It shows the main parts of a refrigeration system (1) according to the invention.
Die Kälteanlage (1) gliedert sich in den Primärkreislauf (2) zur Erzeugung der Kälte, den Sekundärkreislauf (3) zur Kühlung eines flüssigen Stoffes und in den Sicherheitskreislauf (4) zur übertragung der Kälte vom Primärkreislauf an den Sekundärkreislauf auf.The refrigeration system (1) is divided into the primary circuit (2) for generating the cold, the secondary circuit (3) for cooling a liquid substance and the safety circuit (4) for transferring the cold from the primary circuit to the secondary circuit.
Der Primärkreislauf (2) weist die wesentlichen Teile einer einstufigen Kompressionskältemaschine, nämlich einen Verdampfer (5), einen Verdichter (6), einen Kondensator (7), und ein Drosselventil (8) auf. Der Primärkreislauf ist desweiteren mit einem Kältemittel R 290, nämlich Propan, gefüllt, das im Betriebszustand im Verdampfer (5) gasförmig vorliegt.The primary circuit (2) has the essential parts of a single-stage compression refrigeration machine, namely an evaporator (5), a compressor (6), a condenser (7), and a throttle valve (8). The primary circuit is also filled with a refrigerant R 290, namely propane, which is in gaseous form in the evaporator (5) during operation.
Das Kältemittel wird vom Verdichter (6) angesaugt und verdichtet, wodurch es sich gleichzeitig erwärmt. Unter Ausnützung der spezifischen Stoffeigenschaften des verwendeten Kältemittels wird das Kältemittel anschließend bei konstantem Druck im Kondensator (7) abgekühlt und damit verflüssigt. Schließlich wird das verflüssigte und unter Druck stehende Kältemittel durch das Drosselventil (4) unter gleichzeitiger Abkühlung durch den Joule-Thompson-Effekt wieder auf den ursprünglichen Druck entspannt und erneut dem Verdampfer (5) zugeführt.The refrigerant is sucked in by the compressor (6) and compressed, which simultaneously heats it up. Using the specific material properties of the refrigerant used, the refrigerant is then cooled at a constant pressure in the condenser (7) and thus liquefied. Finally, the liquefied and pressurized refrigerant is released back to its original pressure through the throttle valve (4) while simultaneously cooling down due to the Joule-Thompson effect and is fed back to the evaporator (5).
An weiteren Bauteilen sind im Primärkreislauf ein Niederdruckschalter (9), ein Schauglas (10), ein Trockner (11) und zwei Kappenabsperrventile (12) vorgesehen. Der Niederdruckschalter (9) spricht an, wenn der Druck auf derOther components in the primary circuit include a low-pressure switch (9), a sight glass (10), a dryer (11) and two cap shut-off valves (12). The low-pressure switch (9) responds when the pressure on the
Ansaugseite des Verdichters (6) unter einen bestimmten Druck abfällt. Er gehört zu den sicherheitsrelevanten Bauteilen der Kälteanlage. Im Trockner (10) wird das Kältemittel von Wasserpartikeln gereinigt, und im Schauglas (11) kann das ordnungsgemäße Arbeiten der Kältemaschine visuell überprüft werden. Die Kappenabsperrventile (12) unterstützen im wesentlichen eine einfache Montage und Demontage des Verdichters (6). Eine Druckausgleichsleitung (13) verbindet das hochdruckseitige Ende des Drosselventils (8) mit dem niederdruckseitigen Ende des Verdichters (6), und zwar kurz vor dem Niederdruckschalter (9).suction side of the compressor (6) falls below a certain pressure. It is one of the safety-relevant components of the refrigeration system. In the dryer (10), the refrigerant is cleaned of water particles, and the correct operation of the refrigeration machine can be visually checked in the sight glass (11). The cap shut-off valves (12) essentially support easy assembly and disassembly of the compressor (6). A pressure equalization line (13) connects the high-pressure end of the throttle valve (8) with the low-pressure end of the compressor (6), just before the low-pressure switch (9).
Schließlich ist noch eine Regeleinrichtung (14) vorgesehen, die den Öffnungsgrad des Drosselventils (8) in Abhängigkeit des Dampfdrucks des Kältemittels im Verdampfer (5) einstellt.Finally, a control device (14) is provided which adjusts the degree of opening of the throttle valve (8) depending on the vapor pressure of the refrigerant in the evaporator (5).
Der Sicherheitskreislauf (4) ist mit einem Antifrogen-Gemisch gefüllt und bis -300C gefriersicher. Der Sicherheitskreislauf (4) ist durch den Verdampfer (5) geführt, in dem das Antifrogen-Gemisch des Sicherheitskreislaufs abgekühlt wird. Eine Umwälzpumpe (15) befördert das so abgekühlte Antifrogen-Gemisch zum Sicherheitswärmetauscher (16), in dem es seinerseits den zu kühlenden Stoff im Sekundärkreislauf (3) abkühlt. Im Sicherheitskreislauf (4) sind weiterhin ein Sicherheitsüberdruckschalter (17), der bei überschreiten eines bestimmten Höchstdruckes anspricht, ein Entleerventil (18), ein Druckmanometer (19), ein Membranausdehnungsgefäß (20) und ein Füllventil (21) angordnet.The safety circuit (4) is filled with an anti-freeze mixture and is freeze-proof down to -30 0 C. The safety circuit (4) is led through the evaporator (5), in which the anti-freeze mixture of the safety circuit is cooled. A circulation pump (15) transports the cooled anti-freeze mixture to the safety heat exchanger (16), in which it in turn cools the material to be cooled in the secondary circuit (3). The safety circuit (4) also contains a safety overpressure switch (17), which responds when a certain maximum pressure is exceeded, a drain valve (18), a pressure gauge (19), a diaphragm expansion vessel (20) and a filling valve (21).
Der Sekundärkreislauf (3) schließlich weist einen Zulauf (22) und einen Rücklauf (23) auf. Der zu kühlende Stoff wird in den Vorlauf (22) eingespeist, durchläuft den Sicherheitswärmetauscher (16), wird dort durch die vom Sicherheitskreislauf (4) übertragene Kälte abgekühlt und tritt schließlich gekühlt wieder aus dem Rücklauf (23) aus.Finally, the secondary circuit (3) has an inlet (22) and a return (23). The material to be cooled is fed into the supply (22), passes through the safety heat exchanger (16), is cooled there by the cold transferred from the safety circuit (4) and finally exits cooled again from the return (23).
Wie bereits erwähnt, stellen der Niederdruckschalter (9) und auch der Sicherheitüberdruckschalter (17) sicherheitsrelevante Bauteile für die Funktion der Kälteanlage (1) dar. Sie dienen zum überwachen des Austritts von Kältemittel aus dem Primärkreislauf (2). Kältemittel, das aus dem Primärkreislauf (2) austritt, entweicht entweder aus einer Undichtigkeit eines Bauteils des Primärkreislauf auf direktem Weg an die Umgebung oder aber es tritt über den Verdampfer (5) in den Sicherheitskreislauf (4) über.As already mentioned, the low-pressure switch (9) and the safety overpressure switch (17) are safety-relevant components for the function of the refrigeration system (1). They are used to monitor the leakage of refrigerant from the primary circuit (2). Refrigerant that leaks from the primary circuit (2) either escapes directly into the environment from a leak in a component of the primary circuit or it passes through the evaporator (5) into the safety circuit (4).
Der Niederdruckschalter (9) überwacht, ob der Druck des Kältemittels im Verdampfer (5) unter einen bestimmten Druck abfällt, was auf einen Verlust von Kältemittel hindeutet. Er steht über einer nicht näher dargestellten Einrichtung mit dem Verdichter (6) und der Umwälzpumpe (15) in Verbindung und stoppt beim Unterschreiten eines bestimmten Drucks infolge von Kältemittelverlust sowohl den Verdichter (6) als auch die Umwälzpumpe (15).The low pressure switch (9) monitors whether the pressure of the refrigerant in the evaporator (5) falls below a certain pressure, which indicates a loss of refrigerant. It is connected to the compressor (6) and the circulation pump (15) via a device not shown in detail and stops both the compressor (6) and the circulation pump (15) when the pressure falls below a certain pressure due to a loss of refrigerant.
Bei übertritt von Kältemittel vom Primärkreislauf (2) in den Sicherheitskreislauf (4) erhöht sich der Druck im Sicherheitskreislauf (4) sofort. DerWhen refrigerant passes from the primary circuit (2) into the safety circuit (4), the pressure in the safety circuit (4) increases immediately. The
Sicherheitsüberdruckschalter (17) ist so eingestellt, daß er bereits bei geringen Druckerhöhungen im Sicherheitskreislauf anspricht. Er steht genau wie der Niederdruckschalter (9) mit der Umwälzpumpe (15) und dem Verdichter (6) derart in Verbindung, daß deren Betrieb beim Ansprechen den Sicherheitsüberdruckschalters (17) unterbrochen wird.The safety pressure switch (17) is set so that it responds even with small increases in pressure in the safety circuit. Like the low pressure switch (9), it is connected to the circulation pump (15) and the compressor (6) in such a way that their operation is interrupted when the safety pressure switch (17) responds.
Claims (15)
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| DE9304301U DE9304301U1 (en) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | Refrigeration system |
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| DE9304301U1 true DE9304301U1 (en) | 1993-06-03 |
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| DE (1) | DE9304301U1 (en) |
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