EP4602310A1 - Trockenexpansionsverdampfer für ammoniakkälteanlagen - Google Patents

Trockenexpansionsverdampfer für ammoniakkälteanlagen

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EP4602310A1
EP4602310A1 EP23789864.8A EP23789864A EP4602310A1 EP 4602310 A1 EP4602310 A1 EP 4602310A1 EP 23789864 A EP23789864 A EP 23789864A EP 4602310 A1 EP4602310 A1 EP 4602310A1
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EP
European Patent Office
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siphon
evaporator
outlet pipe
dry expansion
expansion evaporator
Prior art date
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Pending
Application number
EP23789864.8A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Müller
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Thermofin GmbH
Original Assignee
Thermofin GmbH
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F25B43/006—Accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/06—Damage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/16—Lubrication

Definitions

  • Dry expansion evaporators of this type are used, for example, in refrigeration and cooling systems in warehouses, cold stores and for air conditioning.
  • Ammonia refrigeration systems are being used more and more in industry, trade and commerce.
  • Ammonia as a refrigerant is referred to as R717, is a natural refrigerant and has no direct greenhouse effect (GWP) and also no ozone depletion potential (ODP).
  • GWP direct greenhouse effect
  • ODP ozone depletion potential
  • flooded evaporators are used in the ammonia refrigeration systems.
  • the flooded operation of the evaporators leads to large refrigerant filling quantities and also to a large space requirement for the liquid separator after the evaporator.
  • the evaporator of the ammonia refrigeration system In dry expansion mode, the evaporator of the ammonia refrigeration system is constantly flowed through by the 2-phase mixture of the refrigerant. The refrigerant is completely evaporated in the evaporator of the refrigeration system. The gaseous, dry refrigerant is then sucked in by the compressor and, after compression, is continued in the circuit.
  • refrigeration machine oil is added to the refrigerant with the aim of lubricating the moving machine parts of the compressor and sealing the pressure-building areas within the compressor.
  • the refrigeration machine oil also dissipates the heat generated in the lubrication gap.
  • refrigeration machine oil In order to ensure low-friction operation of the compressor, refrigeration machine oil must be constantly fed to the compressor in the appropriate dosage and kept in the circuit.
  • hot gas defrosting is used to heat and melt ice from the evaporator in refrigerant-air refrigeration systems by reversing the refrigeration system. This makes it more difficult for refrigerant to condense in the evaporator and for liquid condensate to collect in the evaporator.
  • the disadvantage of using so-called hot gas defrosting in the state of the art is that condensate forms in the evaporator, which collects in the lower part of the evaporator and remains there. This is due in particular to the design of the collector with a raised suction nozzle on the evaporator, which in some cases means that only insufficient defrosting of the iced-up evaporator is possible.
  • the object of the invention is to design an evaporator for ammonia refrigeration systems for dry expansion operation in such a way that the risk of liquid slugs for the compressor is reduced.
  • a Dry expansion evaporator for ammonia refrigeration systems which, in addition to the usual components of evaporators, is equipped with at least one collector pipe and one outlet pipe for the refrigerant gas.
  • the collector pipe and the outlet pipe are connected to one another via a siphon and arranged next to one another. This creates a preferred flow direction within the siphon.
  • the siphon is preferably arranged on the evaporator base at the lowest point of the dry expansion evaporator.
  • the siphon is preferably designed as a flat, cylindrical and upright container, which has a flat, closed siphon base as the lower boundary.
  • the side surface is formed by a circular cylindrical siphon casing.
  • the siphon cover closes off the siphon at the top. Recesses for the vertical collector pipe and the vertical insertion end of the outlet pipe are arranged in the siphon cover, which penetrate the siphon cover from above.
  • the outlet pipe essentially consists of three areas, viewed against the flow direction, of a horizontal Section with a connection to the suction nozzle of the compressor, an adjoining bend and a vertical section.
  • the vertical section has a spigot end at the end, which is bevelled.
  • the outlet pipe is advantageously inserted into the siphon up to the siphon base. This means that the siphon base acts as a stop when the inserted outlet pipe is installed.
  • the bevelled end of the outlet pipe reaches into the liquid even when the liquid level in the siphon is low and optimally incorporates it into the flow circuit, which is important for continuous lubrication of moving parts.
  • the insertion end of the outlet pipe in the siphon is designed as a baffle plate, in that the longest part of the beveled end of the outlet pipe is arranged on the side facing away from the collector pipe.
  • the coolant evaporator pipes are integrated into the collector pipe above the siphon, so that the siphon forms the lowest point of the evaporator. If the bend is located directly above the insertion end of the outlet pipe, evaporators with a low installation height can be realized.
  • the design of the invention as a ceiling evaporator is particularly preferred.
  • the base area of the siphon is significantly larger than the cross-section of the outlet pipe, stable flow conditions can be achieved within the siphon, which depend only to a small extent on the amount of liquid in the siphon.
  • the immersion depth of the beveled end of the outlet pipe will vary only slightly.
  • a preferred flow direction will always be established between the collector pipe and the outlet pipe. It has been shown that it is advantageous, particularly for larger evaporators with outputs above 50 kW, if the area of the siphon base is at least four times the cross-section of the outlet pipe. The invention is therefore suitable for evaporators with outputs above 50 kW.
  • the concept of the invention can be summarized as follows:
  • Fig. 1 Side view of dry expansion evaporator section

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Trockenexpansionsverdampfer (1 ) für Ammoniakkälteanlagen mit einem Sammlerrohr (2) und einem Austrittsrohr (3) für das Kältemittelgas, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass das Sammlerrohr (2) und das Austrittsrohr (3) über einen Siphon (5) miteinander verbunden sind, wobei die offenen Enden von Sammlerrohr (2) und Austrittsrohr (3) nebeneinander angeordnet sind und die tiefsten Stellen der Kältemittelverdampferrohre (6) in das Sammlerrohr (2) eingebunden sind.

Description

Trockenexpansionsverdampfer für Ammoniakkälteanlagen
Die Erfindung betrifft einen Trockenexpansionsverdampfer für Ammoniakkälteanlangen.
Gattungsgemäße Trockenexpansionsverdampfer finden beispielsweise in Kälte- und Kühlanlagen bei Lagerhäusern, Kühlhäusern und für die Klimatisierung Anwendung.
Ammoniakkälteanlagen werden wieder verstärkt in Industrie, Handel und Gewerbe eingesetzt. Ammoniak als Kältemittel wird als R717 bezeichnet, ist ein natürliches Kältemittel und besitzt keinen direkten Treibhauseffekt (GWP) sowie darüber hinaus auch kein Ozonabbaupotential (ODP). Somit werden zur Substitution von klimaschädlichen FCKW-Kältemitteln vielfältige Anstrengungen unternommen, um Ammoniak als Kältemittel verstärkt wieder einzusetzen.
Allerdings wird, um einen effizienten Betrieb der Ammoniakkälteanlagen zu gewährleisten, in den Ammoniakkälteanlagen mit sogenannten gefluteten Verdampfern gearbeitet. Der überflutete Betrieb der Verdampfer führt zu großen Kältemittelfüllmengen und darüber hinaus zu einem hohen Platzbedarf für den Flüssigkeitsabscheider nach dem Verdampfer.
Aufgrund der toxischen Eigenschaften des Ammoniaks sowie der angeführten technischen Erfordernisse, werden vermehrt Anstrengungen unternommen, um die Füllmenge der Anlagen zu reduzieren. Dies ist beispielsweise möglich, wenn die Ammoniakkälteanlagen im sogenannten Trockenexpansionsbetrieb betrieben werden.
Bei der Betriebsart Trockenexpansion wird der Verdampfer der Ammoniakkälteanlage permanent von dem 2-Phasen-Gemisch des Kältemittels durchströmt. Dabei wird das Kältemittel vollständig im Verdampfer der Kälteanlage verdampft. Nachfolgend wird das gasförmige, trockene Kältemittel vom Verdichter angesaugt und nach der Verdichtung weiter im Kreislauf geführt.
In Ammoniakkälteanlagen wird Kältemaschinenöl dem Kältemittel zugesetzt mit dem Ziel, bewegte Maschinenteile des Verdichters zu schmieren sowie innerhalb des Verdichters eine Abdichtung der druckaufbauenden Bereiche zu erreichen. Weiterhin wird durch das Kältemaschinenöl die im Schmierspalt entstehende Wärme abgeführt. Um einen reibungsarmen Betrieb des Verdichters zu gewährleisten, muss das Kältemaschinenöl in entsprechender Dosierung ständig dem Verdichter zugeführt und im Kreislauf gehalten werden.
Weiterhin wird, um vereiste Verdampfer in Ammoniakkälteanlagen abzutauen, durch einen Umkehrbetrieb der Kälteanlage eine Heißgasabtauung zur Erhitzung und Eisabschmelzung des Verdampfers in Kältemittel-Luft-Kälteanlagen angewendet. Dies führt erschwerend dazu, dass Kältemittel im Verdampfer kondensiert und flüssiges Kondensat sich im Verdampfer ansammeln kann.
Allerdings ist insbesondere bei der Anwendung der sogenannten Heißgasabtauung im Stand der Technik wie erwähnt der Nachteil bekannt, dass im Verdampfer Kondensat entsteht, welches sich im unteren Teil des Verdampfers ansammelt und dort verbleibt. Dies ist insbesondere aus dem Sammlerdesign mit erhöhtem Saugstutzen des Verdampfers konstruktionsbedingt abgeleitet, wodurch zum Teil nur eine ungenügende Abtauung des vereisten Verdampfers möglich ist.
Weiterhin nachteilig ist, dass sich das Kältemittel Ammoniak relativ schlecht mit dem Kältemaschinenöl mischt. Im Trockenexpansionsbetrieb der Ammoniakkälteanlage wird annähernd mischbares Öl dem Kältemittel Ammoniak zugesetzt. Das Öl setzt sich in der vorliegenden Gasphase des Ammoniaks in den Komponenten der Kälteanlage an den jeweils tiefsten Stellen ab.
Somit führt dieser Effekt bei Ammoniakkälteanlagen zu dem Risiko der Ansammlung von Kältemaschinenöl am Verdampferaustritt in den untersten Rohrreihen. Wegen der Gefahr von Flüssigkeitsschlägen soll die Ansammlung von Kältemaschinenöl in bestimmten Anlagenbereichen reduziert und die betroffenen Bauteile entölt werden. Wird dieser Aspekt vernachlässigt, kann es bei Anstauung von Kältemaschinenöl im Verdampfer zu einer schwallartigen Ansaugung des Flüssigkeitsgemisches durch den Verdichter kommen. Dadurch entsteht die Gefahr der Flutung des Kompressorraumes mit Öl, was zur Zerstörung des Verdichters durch Flüssigkeitsschläge führen kann.
Es ist nach der EP 3 705 813 A1 bekannt, derartige Flüssigkeitsschläge durch im Kältemittelkreislauf befindliche Schmiermittel zu vermeiden, indem angeschrägte Saugstutzen eingesetzt werden, die bei unterschiedlichem Öl-Anfall und unterschiedlichen Füllständen eines zur Ölabscheidung ausgelegten Endes eines Sammlerrohres das Strömungsverhalten in einem Kältemittelkreislauf nur gering beeinflussen. Allerdings ist die dort offenbarte Ausgestaltung nicht geeignet, stark variierende Flüssigkeitsmengen, wie sie in einem Umkehrbetrieb zur Abtauung von Verdampfern anfallen können, kontinuierlich zu tolerieren.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Verdampfer für Ammoniakkälteanlagen für den Trockenexpansionsbetrieb derart auszubilden, dass die Gefahr der Flüssigkeitsschläge für den Verdichter reduziert wird.
Die Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die Aufgabe der Erfindung wird insbesondere durch einen Trockenexpansionsverdampfer für Ammoniakkälteanlagen gelöst, welcher neben den üblichen Bestandteilen von Verdampfern mindestens mit einem Sammlerrohr und einem Austrittsrohr für das Kältemittelgas ausgestattet ist. Das Sammlerrohr und das Austrittsrohr sind erfindungsgemäß über einen Siphon miteinander verbunden und nebeneinander angeordnet. Dadurch bildet sich eine bevorzugte Strömungsrichtung innerhalb des Siphons aus. Der Siphon ist vorzugsweise am Verdampferboden an der tiefsten Stelle des Trockenexpansionsverdampfers angeordnet.
Ein Siphon ist allgemein ein geruchs- bzw. gasdichter, jedoch flüssigkeitsdurchlässiger Verschluss von Rohrsystemen und Gefäßen. Das Funktionsprinzip beruht auf einem S-förmigen Rohr, dessen untere Biegung stets mit Flüssigkeit gefüllt bleibt und damit den Durchlass von Gasen, beispielsweise Kanalgasen, verhindert. Ein Siphon in Kälteanlagen kann jedoch auch in einer grundsätzlich gasdurchlässigen Betriebsart eingesetzt werden, wenn er nur unvollständig mit Flüssigkeiten befüllt ist. Ein in dieser Betriebsart eingesetzter Siphon kann erfindungsgemäß als Puffergefäß für in unterschiedlichen Betriebsmodi anfallende Flüssigkeitsvolumina eingesetzt werden. Erfindungsgemäß ist er dafür so ausgelegt, dass er einen Sammelbehälter umfasst, der unabhängig von Strömungsquerschnitten angeschlossener Leitungen konfiguriert werden kann.
Bevorzugt ist der Siphon als flacher zylinderförmiger und stehender Behälter ausgebildet, der als untere Begrenzung einen ebenen geschlossenen Siphonboden aufweist. Die Seitenfläche wird durch einen kreiszylindrischen Siphonmantel gebildet. Die Siphondecke schließt den Siphon nach oben ab. In der Siphondecke sind Aussparungen für das vertikale Sammlerrohr und das vertikale Einsteckende des Austrittsrohres angeordnet, die die Siphondecke von oben durchdringen.
Vorteilhaft besteht das Austrittsrohr im Wesentlichen aus drei Bereichen, entgegen der Durchströmungsrichtung betrachtet, aus einem horizontalen Abschnitt mit einem Anschluss zum Saugstutzen des Verdichters hin, einem sich daran anschließenden Krümmer und einem vertikalen Abschnitt. Der vertikale Abschnitt besitzt endseitig ein Einsteckende, welches abgeschrägt ausgeführt ist. Mit dem Einsteckende ist das Austrittsrohr vorteilhafterweise bis auf den Siphonboden in den Siphon eingesteckt. Dadurch wirkt der Siphonboden bei der Montage des eingesteckten Austrittsrohres als Anschlag. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass das angeschrägte Ende des Austrittsrohres auch bei geringem Flüssigkeitsstand im Siphon bis in die Flüssigkeit reicht und diese optimal in den Strömungskreislauf einbezieht, was für eine kontinuierliche Schmierung beweglicher Teile wichtig ist.
Bevorzugt ist das Einsteckende des Austrittsrohres im Siphon als Prallblech ausgebildet, indem der längste Teil des angeschrägten Endes des Austrittsrohres auf der dem Sammlerrohr abgewandten Seite angeordnet ist. Die Kältemittelverdampferrohre sind oberhalb des Siphons in das Sammlerrohr eingebunden, so dass der Siphon die tiefste Stelle des Verdampfers bildet. Befindet sich der Krümmer unmittelbar über dem Einsteckende des Austrittsrohres, lassen sich Verdampfer geringer Bauhöhe realisieren. In diesem Zusammenhang besonders bevorzugt ist die Ausgestaltung der Erfindung als Deckenverdampfer.
Ist die Grundfläche des Siphons deutlich größer als der Querschnitt des Austrittsrohres, lassen sich innerhalb des Siphons stabile Strömungsverhältnisse realisieren, die nur in geringem Maße von der im Siphon befindlichen Flüssigkeitsmenge abhängen. Die Eintauchtiefe des angeschrägten Endes des Austrittsrohres wird nur gering variieren. Es wird sich immer eine bevorzugte Strömungsrichtung zwischen Sammlerrohr und Austrittsrohr einstellen. Es hat sich gezeigt, dass es insbesondere bei größeren Verdampfern mit Leistungen oberhalb von 50 kW vorteilhaft ist, wenn die Fläche des Siphonbodens mindestens das Vierfache des Querschnittes des Austrittsrohres beträgt. Entsprechens geeignet ist die Erfindung für Verdampfer mit Leistungen oberhalb von 50 kW. Die Konzeption der Erfindung lässt sich wie folgt zusammenfassen:
Die Absaugung und Entölung des angestauten Kältemittels erfolgt am tiefsten Punkt des Verdampfers der Kälteanlage über einen Siphon, so dass eine größere Ansammlung von Kondensat und Kältemaschinenöl nicht entstehen kann. Der Siphon ist auf kleinstem Raum und sehr platzsparend im Vergleich zu herkömmlichen Abscheidern bei überfluteten Verdampfern ausgeführt. Der Siphon ist am unteren Ende des Kältemittelsammlers unterhalb der letzten Rohrreihe angeordnet und stellt somit den tiefsten Punkt des Verdampfers dar, in dem sich das Kältemittel und das Kältemaschinenöl sammelt. Konstruktionsgemäß läuft Flüssigkeit im Verdampfer schwerkraftgetrieben bis zu diesem Punkt.
Der Ansaugstutzen ist angeschrägt ausgeführt und wird senkrecht von oben in den Siphon eingesteckt und bis auf den Siphonboden geführt. Die eingesteckte Stutzenseite ist angeschrägt ausgeführt, um durch die Oberflächenspannung zwischen Rohr und Öl einen unterstützenden Effekt auf die Absaugung des Kältemittels sowie des Kältemaschinenöls zu erzielen. Dabei wirkt das eingesteckte Rohr bei entsprechender Ausrichtung zusätzlich als Prallblech, wodurch eine druckverlustarme Absaugung des gasförmigen Kältemittels aus dem Verdampfer ermöglicht wird.
Die Vorteile der Erfindung sind vielgestaltig. So ist über den Siphon eine vollständige Absaugung des Kältemittels sowie Kältemaschinenöls aus dem Verdampfer erreichbar. Die Abtauzeiten für einen vereisten Verdampfer sind dadurch stark verkürzt, da der Verdampfer vollständig flüssigkeitsentleert ist und die Heißgasabtauung zeitlich sofort wirken kann. Im Weiteren wird eine temporäre Ölansammlung im Verdampfer vermieden und statt dessen eine kontinuierliche Ölabsaugung und damit eine stetige Ölzuführung zum Verdichter gewährleistet. Damit wird der Schutz des Verdichters vor einer schwallartigen Ölansaugung und Überflutung des Kompressorraumes realisiert. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 : Seitenansicht Teilbereich Trockenexpansionsverdampfer,
Fig. 2: Perspektivansicht Siphon mit Sammlerrohr und Austrittsrohr und Fig. 3: Seitenansicht des Siphons.
In Figur 1 ist ein Trockenexpansionsverdampfer 1 einer Ammoniakkälteanlage ausschnittsweise im Bereich des Verdampferbodens 4 dargestellt. Der Trockenexpansionsverdampfer 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sammlerrohr 2 für das austretende Kältemittelgas und das Austrittsrohr 3 für den Anschluss zum Ansaugstutzen des Verdichters der Kälteanlage über einen Siphon 5 fluidtechnisch miteinander verbunden sind. Das Kältemittelgas strömt vom Sammlerrohr 2 über den Siphon 5 in das Austrittsrohr 3 und wird nachfolgend vom Verdichter der Kälteanlage angesaugt. Flüssiges Kältemittel, beziehungsweise Kondensat, sowie flüssiges Kältemaschinenöl läuft schwerkraftgetrieben im Sammlerrohr 2 nach unten in den Siphon 5 und wird vom Gasstrom kontinuierlich mitgerissen.
Der Siphon 5 ist am tiefsten Punkt des Trockenexpansionsverdampfers 1 angeordnet, um das sich absetzende Kältemittelöl und flüssiges Kältemittel kontinuierlich im Betrieb aus dem Verdampfer saugen zu können. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass sich keine Flüssigkeitsansammlungen im Trockenexpansionsverdampfer 1 bilden können.
In Figur 2 ist der Siphon 5 als Komponente des Trockenexpansionsverdampfers 1 in perspektivischer Darstellung gezeigt. Das Sammlerrohr 2 ist vertikal angeordnet und endet im Siphon 5, sodass sich gegebenenfalls bildendes Kondensat des Kältemittels sowie Kältemittelöl im Siphon 5 sammeln. Aus dem Siphon 5 nach oben heraus ist das Austrittsrohr 3 für den Kältemitteldampf angeordnet, über welches das Kältemittel-Öl-Gemisch den Trockenexpansionsverdampfer 1 zum Ansaugstutzen des Verdichters der Kälteanlage hin verlässt.
Beispielhaft sind Kältemittelverdampferrohre 6 gezeigt, welche vertikal angeordnet sind und in das Sammlerrohr 2 münden. Die untersten Kältemittelverdampferrohre 6 sind dabei oberhalb des Eingangs des Sammlerrohres 2 in den Siphon 5 angeordnet.
In der perspektivischen Darstellung ist der Siphon 5 als flacher, zylinderförmiger Behälter gezeigt mit einem Durchmesser in der Summe der Durchmesser von Sammlerrohr 2 und Austrittsrohr 3.
In Figur 3 ist der Siphon 5 als Detail und vergrößert in der Seitenansicht gezeigt. Der Siphon 5 besteht aus einem kreiszylindrischen Siphonmantel 10, dem ebenen Siphonboden 9 und der durchbrochenen Siphondecke 11. Der vertikale Teil des Austrittsrohres 3 ist unten angeschrägt in den Siphon 5 von oben eingesteckt und bis zum Siphonboden 9 geführt. Das unterste Kältemittelverdampferrohr 6 ist oberhalb des Siphons 5 in das Sammlerrohr 2 eingeführt, so dass der gesamte Kältemittelvolumenstrom durch den Siphon 5 hindurchgeführt wird. Dabei erfährt der Kältemittelvolumenstrom eine Umlenkung um 180° vom Eintritt in den Siphon 5 vom Sammlerrohr 2 zum Austritt aus dem Siphon 5 durch das Einsteckende 7 des Austrittsrohres 3. Der Kältemittelstrom erfährt eine weitere Umlenkung im Bereich des Krümmers 8 um 90° und verlässt in horizontaler Richtung das Austrittsrohr 3 in Richtung des nicht dargestellten Verdichters.
Bezugszeichenliste
1 Trockenexpansionsverdampfer
2 Sammlerrohr
3 Austrittsrohr
4 Verdampferboden
5 Siphon
6 Kältemittelverdampferrohr
7 Einsteckende Austrittsrohr
8 Krümmer
9 Siphonboden
10 Siphonmantel
11 Siphondecke

Claims

Patentansprüche
1 . Trockenexpansionsverdampfer (1 ) für Ammoniakkälteanlagen mit einem Sammlerrohr (2) und einem Austrittsrohr (3) für das Kältemittelgas, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammlerrohr (2) und das Austrittsrohr (3) über einen Siphon (5) miteinander verbunden sind, wobei die offenen Enden von Sammlerrohr (2) und Austrittsrohr (3) nebeneinander angeordnet sind und die tiefsten Stellen der Kältemittelverdampferrohre (6) in das Sammlerrohr (2) eingebunden sind.
2. Trockenexpansionsverdampfer (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Siphon (5) am Verdampferboden (4) an der tiefsten Stelle des Trockenexpansionsverdampfers (1) angeordnet ist.
3. Trockenexpansionsverdampfer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Siphon (5) als flacher, zylinderförmiger, stehender Behälter ausgebildet ist, der unten einen geschlossenen Siphonboden (9) und oben einen Eingang für das vertikale Sammlerrohr (2) und das vertikale Einsteckende (7) des Austrittsrohres (3) aufweist.
4. Trockenexpansionsverdampfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Austrittsrohr (3) aus einem horizontalen Abschnitt, einem Krümmer (8) und einem vertikalen Abschnitt ausgebildet ist, wobei der vertikale Abschnitt als Einsteckende (7) des Austrittsrohrs (3) angeschrägt ausgeführt ist.
5. Trockenexpansionsverdampfer (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das angeschrägte Ende des Austrittsrohres (3) bis auf den Siphonboden (9) in den Siphon (5) eingesteckt ist. Trockenexpansionsverdampfer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsteckende (7) des Austrittsrohrs (3) im Siphon (5) eine Prallblechbereich ausbildet, indem der längste Teil des angeschrägten Endes des Austrittsrohres (3) auf der dem Sammlerrohr (2) abgewandten Seite angeordnet ist. Trockenexpansionsverdampfer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Kältemittelverdampferrohre (6) oberhalb des Siphons (5) in das Sammlerrohr (2) eingebunden sind. Trockenexpansionsverdampfer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockenexpansionsverdampfer (1) als Deckenverdampfer ausgeführt ist. Trockenexpansionsverdampfer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Siphonboden (9) mindestens das Vierfache des Querschnittes des Austrittsrohres (3) einnimmt. Trockenexpansionsverdampfer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockenexpansionsverdampfer (1 ) mit einer Leistung oberhalb von 50 kW ausgeführt ist.
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