DE939815C

DE939815C - Steam jet chiller

Info

Publication number: DE939815C
Application number: DEM22258A
Authority: DE
Inventors: Theodor Dipl-Ing Messing
Original assignee: Messing & Sowen
Current assignee: Messing & Sowen
Priority date: 1954-03-10
Filing date: 1954-03-10
Publication date: 1956-03-01

Description

Dampfstrahl-Kältemaschine In neuerer Zeit werden an Stelle von Kompressions-Kältemaschinen mehr und mehr mit Dampfstrahlern betriebene Kältemaschinen verwendet, weil sie einfach im Aufbau und frei von beweglichen Teilen, einfach in der Bedienung, billig in der Herstellung und betriebssicher sind. Dampfstrahl-Kältemaschinen in ein- oder mehrstufiger Ausbildung sind zumal, dann wirtschaftlich anwendbar, wenn Dampf und, Kühlwasser in ausreichender Menge zur Verfügung stehen.Steam jet refrigeration machine In recent times, instead of compression refrigeration machines more and more steam-powered chillers are used because they are simple in structure and free of moving parts, easy to use, cheap to use Manufacture and are operationally safe. Steam jet chillers in single or multi-stage Training are especially economically applicable when steam and cooling water are available in sufficient quantities.

Bei den bisher bekannten Dampfstrahl-Kältemaschinen ist eine Pumpe erforderlich, um das anfallende Kondensat des Strahlertreibdampfes und des Wassers aus dem Kondensator abzuführen. Ferner ist die durch Verdampfung im Verdampfer verminderte umlaufende Flüssigkeitsmenge aus einem Wassernetz durch Nachspeisung mittels eines Schwimmerventils zu ersetzen. Die Kondensatpumpe bedingt neben höheren Anlagekosten einen erhöhten Energieverbrauch. Die Nachspeisung durch Frischwasser ist deshalb nachteilig, weil Verunreinigungen in die Anlage kommen, die sich im Laufe der Zeit im Verdampfer und in den Kaltwasserleitungen absetzen.In the previously known steam jet refrigeration machines, there is a pump required to remove the condensate of the radiator steam and the water discharge from the condenser. Furthermore, it is reduced by evaporation in the evaporator Circulating amount of liquid from a water network through replenishment by means of a Replace float valve. The condensate pump causes not only higher system costs increased energy consumption. The make-up with fresh water is therefore disadvantageous because impurities get into the system, which over time in the evaporator and in the cold water pipes.

Die Erfindung betrifft eine Dampfstrahl-Kältemaschine, welche gegenüber den bisher bekannten Ausführungen den Vorteil bietet, daß die Kondensatpumpe fortfällt, dadurch die Betriebssicherheit der Anlage erhöht und der Energieverbrauch verringert wird, und, ferner auch die Nachspeisung der Anlage mit Frischwasser fortfällt und dadurch Verunreinigungen im Kaltwasserkreislauf vermieden werden.The invention relates to a steam jet refrigeration machine, which opposite the previously known designs have the advantage that the condensate pump is omitted, thereby the operational safety the system increases and the energy consumption is reduced, and, furthermore, the replenishment of the system with fresh water is omitted and thus contamination in the cold water circuit can be avoided.

Diese Vorteile werden dadurch erreicht, daß das Kondensat des Strahlertreibdampfes und des Wassers aus dem Kondensator dem Verdampfer z. B. durch eine U-Rohrverbindung wieder zugeführt wird. Dabei wird jeweils- die der Treibdampfmenge entsprechende Kaltwassermenge aus dem Kaltwasserrücklauf über eine durch den Wasserstand im Verdampfer gesteuerte Regelvorrichtung, z. B. ein Schwimmerventil, aus der Anlage herausgeführt. Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung passiert das Kondensat vor dem Eintritt in den Verdampfer einen Wärmeaustauscher üblicher Art zum Wärmeaustausch mit dem aus der Anlage herausgeführten Wasser, wodurch dieses annähernd auf die Temperatur des Kondensats aufgewärmt, das Kondensat vor dem Eintritt in den: Verdampfer bis. annähernd auf -die Kaltwassertemperatur abgekühd't wird. Das aus der Anlage herausgeführte Wasser, das hochwertiges Kesselspeisewasser darstellt, kann erfindungsgemäß zur Kondensation des Abdampfes des Dampfstrahlers bzw. bei .mehrstufiger Ausbildung der letzten Strahlerstufe der Anlagenentlüftung z. B. in einem Einspritzkondensator dienen.These advantages are achieved in that the condensate of the radiator propellant vapor and the water from the condenser to the evaporator z. B. by a U-pipe connection is fed back. In each case, the amount corresponding to the motive steam is used Amount of cold water from the cold water return via a through the water level in the evaporator controlled regulating device, e.g. B. a float valve, led out of the system. According to a further particularly advantageous embodiment of the invention, this happens Condensate before entering the evaporator a heat exchanger of the usual type for heat exchange with the water led out of the system, whereby this warmed up approximately to the temperature of the condensate, the condensate before the inlet into the: evaporator to. approximately to -the cold water temperature is cooled down. The water discharged from the system, which is high-quality boiler feed water, can according to the invention for the condensation of the exhaust steam of the steam jet or at .Multi-stage training of the last radiator stage of the system ventilation z. Am serve as an injection condenser.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und zeigt ein Schaftschema einer Dampfstrahl-Kältemaschine der neuen Bauart.The drawing illustrates an embodiment of the invention and shows a shaft diagram of a steam jet refrigeration machine of the new type.

In einen evakuierten Verdampfer i wird Wasser durch eine Leitung d .über ein Drosselventil :2 eingeführt. Solange der Druck im Verdampfer i unter dem Dampfdruck des eintretenden Wassers liegt, tritt eineVerdampfung einer Teilmenge des Wassers ein. Das Wasser wird dadurch abgekühlt. Die entstehenden Dämpfe werden durch einen Dampfstrahler 3 auf den Druck eines Kondensators 4 verdichtet und dort kondensiert. Der Druck in diesem Kondensator ist von der Austrittstemperatur des Kühlwassers dieses Kondensators abhängig. Die Evakuierung der Anlage und die Aufrechterhaltung des Vakuums erfolgen bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel durch Dampfstrahler 5, 6 und 7, "die hintereinändergeschaltet sind' und die Luft bis auf Atmosphärendruck verdichten. Der Treibdampf dieser Strahlverdichter wird in Zwischenkondensatoren 8 und 9 niedergeschlagen, so. daß lediglich die abgesaugte Luft von der jeweils nachfolgenden Strahlerstufe weiter verdichtet wird.In an evacuated evaporator i, water is passed through a line d . Introduced via a throttle valve: 2. As long as the pressure in the evaporator i is below the Vapor pressure of the incoming water, a partial amount of it evaporates of the water. This cools the water down. The resulting vapors are compressed by a steam jet 3 to the pressure of a condenser 4 and there condensed. The pressure in this condenser depends on the outlet temperature of the Cooling water of this condenser dependent. The evacuation of the facility and its maintenance the vacuum take place in the illustrated embodiment by means of steam ejectors 5, 6 and 7, 'which are connected in series' and the air down to atmospheric pressure condense. The motive steam of these jet compressors is in intermediate condensers 8 and 9 dejected so. that only the extracted air from each subsequent radiator stage is further compressed.

Das Kühlwasser tritt durch eine Leitung c1 in den, Kondensator 4 ein, durchläuft hintereinander die Kondensatorstufen 4, 8 und 9 und verläßt den Kondensator 9 durch die Leitung c2. Der Treibdampf für die Strahlwerdicdhter wird: durch Leitungen d1, d2, d3 und d4 zugeführt. Das auf die oben beschriebene Weise gekühlte Wasser. wird mittels Pumpe io durch Leitung b aus dem Verdampfer herausgesaugt, dem Verbraucher i i zugeführt und nach der Erwärmung über -Leitung a und Drosselventil z wieder in den Verdampfer eingeführt. .The cooling water enters the condenser 4 through a line c1, passes through the capacitor stages 4, 8 and 9 one after the other and leaves the capacitor 9 through line c2. The motive steam for the jet heaters is: through pipes d1, d2, d3 and d4 supplied. The water cooled in the manner described above. is sucked out of the evaporator by means of pump io through line b, the consumer i i supplied and after heating via line a and throttle valve z again introduced into the evaporator. .

Aus dem Hauptkondensator 4, in welchen das Kondensat des Treibdampfes der Strahlverdichter 5 und- 6 aus den. Kondensatoren 8 und 9 mittels U-Rohrschleifen gelangt, wird das anfallende Kondensat bisher durch eine gestrichelt eingezeichnete Pumpe 1a herausgefördert. Die durch Verdampfung im Verdampfer -i verminderte umlaufende Flüssigkeitsmenge wird ,bisher aus einem zur Verfügung stehenden Wassernetz durch Nachspeisung mittels gestrichelt eingezeichneter Leitung und Schwimmerventils 13 ersetzt.From the main condenser 4, in which the condensate of the motive steam of the jet compressor 5 and 6 from the. Capacitors 8 and 9 arrives by means of U-tube loops, the condensate that has accumulated has so far been pumped out by a pump 1a drawn in dashed lines. The amount of liquid circulating, which has been reduced by evaporation in the evaporator -i, is previously replaced from an available water network by replenishment by means of a line and float valve 13 shown in dashed lines.

Erfindungsgemäß wird der Verdampfer i mit dem im Kondensator 4 anfallenden Kondensat nachgespeist, und zwar durch eine U-Rohrschleife g-h, wobei die Kaltwasserpumpe io das durch die Stra'hlertreibdampfmenge zusätzlich anfallende Kondensat über ein parallel' zum Verbraucher i i angeordnetes Schwimmerventil 16 .aus dem Kreislauf herausbefördert. Der Schwimmer wird vom Wasserstand im Verdampfer gesteuert. Durch Zwischenschaltung eines Wärmeaustauschers 14 wird die aus dem Kaltwasserkreislauf herausgeförderte Wassermenge annähernd auf die Temperatur des. Kondensats aufgewärmt, während dieses vor dem- Eintritt in den Verdampfer i bis annähernd auf die Kaltwassereintrittstemperatur abgekühlt wird. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel wird das gesamte Kondensat der verdampften Wassermenge und des Strahlertreibdampfes der Dampfstrahlverdichter 3, 5, 6 und 7 durch die Leitung g dem Austauscher 14 zugeführt und nach Abkühlung über die Leitung h in den Verdampfer i eingesaugt, während die der Strahlertreibd'ampfmenge entsprechende Kaltwassermenge aus der unter dem Druck der Pumpe io stehenden Kalfwasserrücklaufleitung über die Leitung e und das, Schwimmerventil 16 im Gegenstrom zum Kondensat nach Passierendes Austauschers 14 ins Freie gefördert wird. Diese herausgeförderte Wassermenge stellt hochwertiges Kesselspeisewasser dar. Bei Verwendung als Speisewasser kann man dieses zuvor zur Einspritzkondensation des Treibdampfes des Entlüftungsstrahlers 7 einsetzen und damit die Dampfwärme des S'trahlverdichters 7 zurückgewinnen. Hierzu 'kann die herausgeförderte Wassermenge z. B. durch Leitung feinem -Berieselungskondensator 15 zugeführt werden, wo sie aufgeheizt und über Leitung k einem Kondensatsammelbehälter zugeführt wird. Über die Leitung t entweicht die aus der Anlage herausgeförderte Luft ins Freie.According to the invention, the evaporator i is the same as that occurring in the condenser 4 Condensate replenished, through a U-pipe loop g-h, with the cold water pump io the condensate additionally accruing due to the amount of radiator steam via a float valve 16 arranged parallel to consumer i i. out of the circuit promoted out. The float is controlled by the water level in the evaporator. By Interposition of a heat exchanger 14 is used from the cold water circuit the amount of water pumped out is warmed up approximately to the temperature of the condensate, during this before the entry into the evaporator i up to approximately the cold water inlet temperature is cooled. In the illustrated embodiment, the entire condensate the amount of evaporated water and the jet propellant steam from the steam jet compressor 3, 5, 6 and 7 fed through line g to exchanger 14 and after cooling Sucked into the evaporator i via the line h, while that of the radiator driving steam Corresponding amount of cold water from the cold water return line under pressure from the pump via line e and the float valve 16 in countercurrent to the condensate Passing exchanger 14 is promoted outdoors. This amount of water pumped out represents high quality boiler feed water. When used as feed water, one this beforehand for the injection condensation of the motive steam of the vent lamp 7 and thus recover the steam heat from the jet compressor 7. For this 'Can the pumped out amount of water z. B. by line fine -Braselungskondensator 15 are fed, where they are heated and a condensate collecting tank via line k is fed. The conveyed out of the system escapes via the line t Air to the open.

Die neue Dampfstrahl-Kältemaschine ist natürlich auch für andere zu kühlende Flüssigkeiten als Wasser und für andere als wasserdampfbetriebene Strahlverdichter, beispielsweise für Ammoniakverdampfer mit Ammoniak-Strahlverdichtern, anwendbar.The new steam jet chiller is of course also available to others cooling liquids other than water and for other than steam-powered jet compressors, for example for ammonia evaporators with ammonia jet compressors, applicable.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Dampfstrafhl refrigeration machine, characterized in that the entire condensate of the jet propellant steam and the evaporated water from the condenser (4) through a line, e.g. B. U-pipe connection (g, h), the evaporator (i) is fed.

2. Steam jet refrigeration machine according to claim i, characterized in that the amount of cold water corresponding to the amount of motive steam from the cold water return (e) via a through the water level in the evaporator (i) controlled regulating device, e.g. B. a float valve (16), led out of the system will.

3. Steam jet refrigeration machine according to claim i and 2, characterized in that that the condensate passes through a heat exchanger before it enters the evaporator (i) (14) for heat exchange with the water to be led out of the system.

4. Steam jet refrigeration machine according to claim 2, characterized in that the out Water discharged from the system for condensation of the exhaust steam from the last stage of the heater (7) the system ventilation in an injection condenser (15) or the like is used: