FR2726894A1 - Compression-absorption heat pump with oil separation in liquid phase - Google Patents
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Abstract
Description
POMPE A CHALEUR A COMPRESSION-ABSORPTION AVEC SEPARATION
D'HUILE EN PHASE LIQUIDE
La préserve invention est relative aux pompes à chaleur à compressio-absorption. COMPRESSION-ABSORPTION HEAT PUMP WITH SEPARATION
OIL IN LIQUID PHASE
The present invention relates to compression absorption heat pumps.
Plus particulièrement, l'invention concerne une pompe à chaleur à corttpression-absorption comportant a) un circuit de solution incluant
- un absorbeur pour faire absorber une vapeur par une solution liquide se:cn une réaction exothermique,
- des moyens pour évacuer la chaleur générée par ladite réaction exothermique dans l'absorbeur,
- un désorbeur pour faire libérer la vapeur précédemment absorbée dans 'absorbeur par la solution, selon une réaction endotherc ue,
- des moyens pour apporter de la chaleur à la solution dans le désorbeur,
- un circuit de solution pauvre qui relie le désorbeur à l'absorbeur et q-~i inclut au moins une pompe de solution pour mettre sous cession la solution et la faire transiter du désorbeur à - asorbeur,
- un circuit de solution riche qui relie l'absorbeur au désorbeur pour permettre le retour de la solution de l'absorbeur vers Le césorbeur, ce circuit de solution riche comportant au mcis ur organe de détente pour faire baisser la pression de la solution lorsqu'elle s'écoule de l'absorbeur vers le dész-ce r, b) un circuit de varier qui relie le désorbeur à l'absorbeur et qui inclut un compresseur pour faire transiter la vapeur du désorbeur vers l'absorbeur, ce compresseur comportant une entree d'huile et fonctionnant avec injection d'huile dans le circuit de vapeur pour assurer à la fois la lubrification, l'étanchéité et le refroidissement dudit compresseur, le circuit de vapeur comportant un dispositif de séparation d'huile en aval du compresseur pour collecter l'huile injectée dans le circuit de vapeur au niveau du compresseur, c) un circuit d'huile pour recycler au moins une partie de l'huile collectée dans le dispositif de séparation d'huile, vers l'entrée d'huile du compresseur.More particularly, the invention relates to a corttpression-absorption heat pump comprising a) a solution circuit including
- an absorber for absorbing a vapor by a liquid solution is: cn an exothermic reaction,
- means for removing the heat generated by said exothermic reaction in the absorber,
a desorber to release the vapor previously absorbed in the absorber by the solution, according to an endothermic reaction,
- means for supplying heat to the solution in the desorber,
a lean solution circuit which connects the desorber to the absorber and q- ~ i includes at least one solution pump for transferring the solution and passing it from the desorber to - absorber,
- a rich solution circuit which connects the absorber to the desorber to allow the return of the solution from the absorber to the ceaser, this rich solution circuit comprising, at the same time, an expansion member to reduce the pressure of the solution when it flows from the absorber to the rzz, b) a dimming circuit which connects the desorber to the absorber and which includes a compressor for passing the vapor from the desorber to the absorber, this compressor comprising a oil inlet and operating with oil injection into the steam circuit to ensure both lubrication, sealing and cooling of said compressor, the steam circuit comprising an oil separation device downstream of the compressor for collect the oil injected into the vapor circuit at the compressor, c) an oil circuit to recycle at least part of the oil collected in the oil separation device, to the oil inlet compressor.
Dans une telle pompe â chaleur, une faible partie de l'huile injectée dans le circuit de vapeur n'est pas collectée dans le dispositif de séparation d'huile situé en aval du compresseur, et parvient jusqu'au circuit de solution. In such a heat pump, a small part of the oil injected into the steam circuit is not collected in the oil separation device located downstream of the compressor, and reaches the solution circuit.
Au fil du temps, il se produit donc dans le circuit de solution une accumulation d'huile qui présente les inconvénients suivants
- l'huile gêne les transferts massiques et calorifiques, notamment dans le désorbeur et dans l'absorbeur, ce qui réduit le rendement de la pompe à chaleur,
- au fil du temps l'huile se dégrade et peut engendrer un encrassement du circuit de solution, préjudiciable à la durée de vie de la pompe à chaleur,
- et dans certains cas, notamment lorsque la solution est une solution d'ammoniaque, l'huile forme avec cette solution une émulsion mousseuse qui remonte dans tous les tuyaux de vapeur et qui peut se généraliser jusqu'à remplacer au moins partiellement le film d'huile injecté dans le compresseur, de sorte que la lubrification n'est plus assurée correctement et que le compresseur risque de se gripper.Over time, there is therefore an accumulation of oil in the solution circuit which has the following disadvantages
- the oil hinders mass and heat transfers, in particular in the desorber and in the absorber, which reduces the efficiency of the heat pump,
- over time the oil degrades and can cause fouling of the solution circuit, detrimental to the life of the heat pump,
- and in certain cases, in particular when the solution is an ammonia solution, the oil forms with this solution a frothy emulsion which rises in all the steam pipes and which can generalize until at least partially replacing the film d oil injected into the compressor, so that lubrication is no longer ensured properly and the compressor may seize up.
La présente invention a notamment pour but de pallier ces inconvénients. The present invention aims in particular to overcome these drawbacks.
A cet effet, selon l'invention, la pompe à chaleur à compression-absorption comporte en outre des moyens pour extraire l'huile présente dans la solution qui circule dans le circuit de solution, sans interruption du fonctionnement de ladite pompe à chaleur. To this end, according to the invention, the compression-absorption heat pump further comprises means for extracting the oil present in the solution which circulates in the solution circuit, without interrupting the operation of said heat pump.
Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes
- l'huile présente dans la solution est sous forme de fines gouttelettes en émulsion, et les moyens pour extraire cette huile comportent un appareil décanteurcoalesceur qui est disposé dans le circuit de solution et qui est traversé par au moins une partie de la solution qui circule dans ce circuit, cet appareil décanteur-coalesceur comportant une enceinte étanche qui inclut
une entrée de solution,
. un matériau coalesceur perméable qui est traversé par toute la solution qui transite dans l'appareil décanteur-coalesceur, pour agglomérer les fines gouttelettes d'huile en gouttes plus grosses,
une chambre de décantation en aval du matériau coalesceur pour séparer les gouttes d'huile par décantation, cette chambre de décantation présentant une zone de collecte pour recevoir les gouttes d'huile séparées de la solution,
une sortie de solution en aval de la chambre de décantation,
et une sortie d'huile qui communique avec la zone de collecte et qui est munie d'une vanne d'arrêt
- l'huile est moins dense que la solution, le matériau coalesceur de l'appareil décanteur-coalesceur étant traversé de bas en haut par la solution, et l'enceinte étanche de l'appareil décanteur-coalesceur comportant une partie supérieure qui constitue la zone de collecte d'huile
- l'appareil décanteur-coalesceur comporte une cheminée convergente qui est disposée au-dessus du matériau coalesceur et qui est traversée par la totalité de la solution qui transite dans ledit appareil décanteur-coalesceur, cette cheminée présentant une base qui est en contact périphérique étanche avec l'enceinte de l'appareil décanteur-coalesceur et une sortie qui est disposée au-dessous de la zone de collecte d'huile, la sortie de solution étant disposée au voisinage de la base de cette cheminée et à l'extérieur de ladite cheminée
- le circuit de solution comporte une conduite de dérivation disposée en parallèle de l'appareil décanteurcoalesceur, un capteur de débit pour mesurer le débit de solution qui traverse l'appareil décanteur-coalesceur, des moyens de contrôle de débit pour contrôler le débit de solution qui traverse cet appareil décanteur-coalesceur, et des moyens de commande pour actionner les moyens de contrôle de débit en limitant les variations du débit de solution dans l'appareil décanteur-coalesceur
- les moyens de contrôle de débit sont constitués par une vanne motorisée à trois voies disposée à une jonction entre la conduite de dérivation et une conduite reliée à l'appareil décanteur-coalesceur
- le circuit de solution comporte une conduite de dérivation de sécurité en parallèle de l'appareil décanteurcoalesceur, laquelle conduite de dérivation de sécurité est équipée d'une soupape de sécurité qui est normalement fermée et qui s'ouvre lorsqu'il existe une différence de pression supérieure à un niveau prédéterminé entre l'entrée et la sortie de solution de l'appareil décanteur-coalesceur
- la pompe à chaleur comporte en outre des moyens pour mesurer une différence de pression entre l'entrée et la sortie de solution de l'appareil décanteur-coalesceur et des moyens de signalisation pour émettre un signal d'alarme lorsque cette différence de pression est supérieure à un seuil prédéterminé ; ;
- la pompe à chaleur comporte en outre un échangeur de chaleur interne pour transférer de la chaleur depuis le circuit de solution riche vers le circuit de solution pauvre, cet échangeur de chaleur interne étant placé dans le circuit de solution riche en amont de l'organe de détente, et l'appareil décanteur-coalesceur étant placé dans le circuit de solution riche en aval de l'échangeur interne
- l'appareil décanteur-coalesceur est placé entre l'échangeur interne et l'organe de détente du circuit de solution riche
- le circuit de solution riche comporte, en aval de l'organe de détente, une bouteille de détente puis une pompe auxiliaire, l'appareil décanteur-coalesceur étant placé entre cette pompe auxiliaire et le désorbeur
- l'appareil décanteur-coalesceur est placé dans le circuit de solution pauvre en aval de la pompe de solution
- les moyens pour extraire l'huile comportent en outre une bouteille de vaporisation dotée d'une enceinte étanche qui présente
une entrée de liquide pour faire entrer dans l'enceinte une émulsion d'huile et de solution, cette entrée de liquide étant reliée à la sortie d'huile de l'appareil décanteur-coalesceur, laquelle sortie d'huile comporte une vanne d'arrêt, et/ou ladite entrée de liquide étant reliée au circuit de solution, auquel cas l'entrée de liquide comporte une vanne d'arrét,
une sortie de vapeur, munie d'une vanne d'arrêt, cette sortie de vapeur étant reliée au circuit de vapeur et étant disposée en partie supérieure de l'enceinte étanche,
une sortie de vidange d'huile qui est dotée d'une vanne d'arrêt et qui est placée en partie inférieure de l'enceinte étanche,
et des moyens de chauffage disposés en partie inférieure de l'enceinte étanche, pour vaporiser la solution présente dans l'enceinte étanche
- la sortie de vapeur de la bouteille de vaporisation est reliée au circuit de vapeur en amont du compresseur
- le circuit de vapeur comporte, en amont du compresseur, un séparateur de gouttelettes de liquide, la sortie de vapeur de la bouteille de vaporisation étant reliée au circuit de vapeur en amont de ce séparateur de gouttelettes de liquide
- le compresseur comporte une entrée de vapeur à basse pression qui est reliée au désorbeur et une entrée de vapeur à moyenne pression qui est reliée à la sortie de vapeur de la bouteille de vaporisation
- le compresseur est un compresseur à vis
- la solution comporte essentiellement de l'ammoniaque tandis que la vapeur est fortement concentrée en ammoniac.In preferred embodiments of the invention, use is also made of one and / or the other of the following arrangements.
the oil present in the solution is in the form of fine droplets in emulsion, and the means for extracting this oil comprise a decanter-coalescer device which is arranged in the solution circuit and which is crossed by at least part of the circulating solution in this circuit, this decanter-coalescer device comprising a sealed enclosure which includes
a solution entry,
. a permeable coalescer material which is traversed by all the solution which passes through the decanter-coalescer apparatus, in order to agglomerate the fine oil droplets into larger drops,
a decantation chamber downstream of the coalescer material for separating the oil drops by decantation, this decantation chamber having a collection zone for receiving the oil drops separated from the solution,
a solution outlet downstream from the settling chamber,
and an oil outlet which communicates with the collection zone and which is fitted with a shut-off valve
the oil is less dense than the solution, the coalescer material of the decanter-coalescer apparatus being traversed from bottom to top by the solution, and the sealed enclosure of the decanter-coalescer apparatus comprising an upper part which constitutes the oil collection area
the decanter-coalescer device comprises a convergent chimney which is disposed above the coalescer material and which is traversed by the whole of the solution which passes through said decanter-coalescer apparatus, this chimney having a base which is in sealed peripheral contact with the enclosure of the decanter-coalescer and an outlet which is arranged below the oil collection zone, the solution outlet being arranged in the vicinity of the base of this chimney and outside said fireplace
- the solution circuit includes a bypass pipe arranged in parallel with the decanter-coalescer, a flow sensor for measuring the flow of solution passing through the decanter-coalescer, flow control means for controlling the solution flow which passes through this decanter-coalescer apparatus, and control means for actuating the flow control means by limiting the variations in the flow of solution in the decanter-coalescer apparatus
the flow control means are constituted by a motorized three-way valve disposed at a junction between the bypass pipe and a pipe connected to the decanter-coalescer device
- the solution circuit includes a safety bypass line parallel to the decanter-coalescer device, which safety bypass line is equipped with a safety valve which is normally closed and which opens when there is a difference in pressure above a predetermined level between the inlet and outlet of solution from the decanter-coalescer
the heat pump also comprises means for measuring a pressure difference between the inlet and the outlet of the solution from the decanter-coalescer apparatus and signaling means for emitting an alarm signal when this pressure difference is greater than a predetermined threshold; ;
- The heat pump further includes an internal heat exchanger for transferring heat from the rich solution circuit to the lean solution circuit, this internal heat exchanger being placed in the rich solution circuit upstream of the member expansion, and the decanter-coalescer device being placed in the rich solution circuit downstream of the internal exchanger
- the settling-coalescing device is placed between the internal exchanger and the expansion device of the rich solution circuit
- the rich solution circuit comprises, downstream of the expansion member, an expansion bottle then an auxiliary pump, the decanter-coalescer device being placed between this auxiliary pump and the desorber
- the settling-coalescing device is placed in the lean solution circuit downstream of the solution pump
the means for extracting the oil also comprise a spray bottle provided with a sealed enclosure which has
a liquid inlet for bringing an emulsion of oil and solution into the enclosure, this liquid inlet being connected to the oil outlet of the decanter-coalescer apparatus, which oil outlet comprises a valve stop, and / or said liquid inlet being connected to the solution circuit, in which case the liquid inlet comprises a stop valve,
a steam outlet, fitted with a shut-off valve, this steam outlet being connected to the steam circuit and being arranged in the upper part of the sealed enclosure,
an oil drain outlet which is fitted with a shut-off valve and which is placed in the lower part of the sealed enclosure,
and heating means arranged in the lower part of the sealed enclosure, for vaporizing the solution present in the sealed enclosure
- the vapor outlet of the vaporization bottle is connected to the steam circuit upstream of the compressor
the vapor circuit comprises, upstream of the compressor, a liquid droplet separator, the vapor outlet of the vaporization bottle being connected to the vapor circuit upstream of this liquid droplet separator
- the compressor has a low pressure steam inlet which is connected to the desorber and a medium pressure steam inlet which is connected to the steam outlet of the vaporization bottle
- the compressor is a screw compressor
- the solution essentially contains ammonia while the vapor is highly concentrated in ammonia.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description détaillée suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints. Other characteristics and advantages of the invention will appear during the following detailed description of one of its embodiments, given by way of nonlimiting example, with reference to the accompanying drawings.
Sur les dessins
- la figure 1 est un schéma de principe d'une pompe à chaleur à compression-absorption selon une forme de réalisation de l'invention,
- et la figure 2 est une vue de détail de la figure 1.On the drawings
FIG. 1 is a block diagram of a compression-absorption heat pump according to an embodiment of the invention,
- And Figure 2 is a detail view of Figure 1.
La pompe à chaleur à compression-absorption représentée sur la figure 1 comporte essentiellement
a) un circuit de solution 1 dans lequel circule une solution liquide, qui est avantageusement de l'ammoniaque, cette solution traversant tour à tour
un absorbeur 2 où elle absorbe une vapeur, fortement concentrée en ammoniac, selon une réaction exothermique,
et un désorbeur 3, où ladite solution libère la vapeur précédemment absorbée dans l'absorbeur, selon une réaction endothermique,
(b) et un circuit de vapeur 4 qui relie le désorbeur 3 à l'absorbeur 2 et qui inclut un compresseur 5 notamment de type à vis pour faire transiter la vapeur du désorbeur vers l'absorbeur.The compression-absorption heat pump shown in FIG. 1 essentially comprises
a) a solution circuit 1 in which a liquid solution circulates, which is advantageously ammonia, this solution passing in turn
an absorber 2 where it absorbs a vapor, highly concentrated in ammonia, according to an exothermic reaction,
and a desorber 3, where said solution releases the vapor previously absorbed in the absorber, according to an endothermic reaction,
(b) and a steam circuit 4 which connects the desorber 3 to the absorber 2 and which includes a compressor 5 in particular of the screw type for passing the vapor from the desorber to the absorber.
En ce qui concerne le circuit de solution, l'absorbeur 2 et le désorbeur 3 sont deux réacteurs chimiques qui peuvent être de tout type capable de mettre en contact un liquide et une vapeur, par pulvérisation de liquide au sein de la vapeur, par écoulement de liquide sur des plateaux horizontaux ou sur des parois verticales au sein de la vapeur, par formation de bulles de vapeur au sein du liquide, ou autre. With regard to the solution circuit, the absorber 2 and the desorber 3 are two chemical reactors which can be of any type capable of bringing a liquid and a vapor into contact, by spraying of liquid within the vapor, by flow of liquid on horizontal plates or on vertical walls within the vapor, by the formation of vapor bubbles within the liquid, or the like.
De plus, l'absorbeur 2 et le désorbeur 3 incluent chacun un échangeur de chaleur, respectivement 6 et 7, pour échanger de la chaleur avec un circuit de caloporteur, respectivement 8 et 9. In addition, the absorber 2 and the desorber 3 each include a heat exchanger, respectively 6 and 7, for exchanging heat with a heat transfer circuit, respectively 8 and 9.
L'échangeur de chaleur 6 et le circuit de caloporteur 8 correspondant à l'absorbeur 2 permettent d'évacuer la chaleur générée dans l'absorbeur par la réaction exothermique d'absorption de la vapeur, tandis que l'échangeur de chaleur 7 et le circuit de caloporteur 9 correspondant au désorbeur 3 permettent d'apporter la chaleur nécessaire à la réaction endothermique de libération de la vapeur par la solution. The heat exchanger 6 and the heat transfer circuit 8 corresponding to the absorber 2 allow the heat generated in the absorber to be removed by the exothermic reaction for absorbing the vapor, while the heat exchanger 7 and the heat transfer circuit 9 corresponding to the desorber 3 provide the heat necessary for the endothermic reaction of steam release by the solution.
A titre d'exemple, il peut régner dans l'absorbeur 2 une pression comprise entre 10 et 25 bars, et une température comprise entre 90 et 130 "C, et il peut régner dans le désorbeur 3 une pression comprise entre 2 à 5 bars et une température comprise entre 50 et 90 "C. For example, there can be a pressure in the absorber 2 between 10 and 25 bars, and a temperature between 90 and 130 "C, and there can be a pressure in the desorber 3 between 2 and 5 bars and a temperature between 50 and 90 "C.
Entre la sortie de solution 3b du désorbeur et l'entrée de solution 2a de l'absorbeur, la solution pauvre en ammoniac circule dans un circuit de solution pauvre 10 qui comporte une pompe de solution 11 prévue pour mettre la solution sous pression et pour la faire transiter du désorbeur vers l'absorbeur. Between the solution outlet 3b of the desorber and the solution inlet 2a of the absorber, the ammonia-poor solution circulates in a lean solution circuit 10 which comprises a solution pump 11 provided for putting the solution under pressure and for pass from the desorber to the absorber.
La pompe de solution 11 est de préférence une pompe à débit variable, par exemple une pompe électrique associée à un variateur de fréquence. The solution pump 11 is preferably a variable flow pump, for example an electric pump associated with a frequency converter.
Entre la sortie de solution 3b du désorbeur et la pompe de solution 11, peut en outre être prévue une bouteille de réception 12 partiellement remplie de solution, laquelle bouteille de réception peut avantageusement être pourvue d'un capteur 13 de mesure du niveau de solution dont l'utilité sera vue plus loin. Between the solution outlet 3b of the desorber and the solution pump 11, there may also be provided a receiving bottle 12 partially filled with solution, which receiving bottle may advantageously be provided with a sensor 13 for measuring the level of solution whose the utility will be seen later.
Par ailleurs, entre la sortie de solution 2b de l'absorbeur et l'entrée de solution 3a du désorbeur, la solution riche en ammoniac circule dans un circuit de solution riche 14 qui comporte une vanne de détente 15 motorisée dont la fonction est de faire baisser la pression de la solution lorsqu'elle s'écoule de l'absorbeur vers le désorbeur. Furthermore, between the solution outlet 2b from the absorber and the solution inlet 3a from the desorber, the solution rich in ammonia circulates in a rich solution circuit 14 which includes a motorized expansion valve 15 whose function is to make lower the pressure of the solution as it flows from the absorber to the desorber.
Avantageusement, le circuit de solution riche comporte près de la sortie de solution 2b de l'absorbeur une bouteille de réception 16 qui est partiellement remplie de solution et qui est pourvue d'un capteur 17 de mesure du niveau de solution dans ladite bouteille de réception. Advantageously, the rich solution circuit comprises near the solution outlet 2b of the absorber a receiving bottle 16 which is partially filled with solution and which is provided with a sensor 17 for measuring the level of solution in said receiving bottle. .
De préférence, la mesure effectuée par le capteur 17 est transmise à un régulateur 18 qui commande la vanne de détente 15 de façon à maintenir le niveau de solution dans la bouteille de réception 16 à une valeur sensiblement constante ou dans une plage prédéterminée. Preferably, the measurement carried out by the sensor 17 is transmitted to a regulator 18 which controls the expansion valve 15 so as to maintain the level of solution in the receiving bottle 16 at a substantially constant value or within a predetermined range.
Entre la bouteille de réception 16 et la vanne de détente 15, le circuit de solution riche comporte en outre une pompe de démarrage 19 montée en parallèle avec un clapet antiretour 20 qui permet uniquement l'écoulement de la solution depuis la bouteille de réception 16 vers la vanne de détente 15. Between the receiving bottle 16 and the expansion valve 15, the rich solution circuit further comprises a starting pump 19 mounted in parallel with a non-return valve 20 which allows only the flow of the solution from the receiving bottle 16 to the expansion valve 15.
La pompe de démarrage 19 fonctionne uniquement au démarrage de la pompe à chaleur, puis elle est arrêtée et la totalité de la solution transite alors par le clapet antiretour 20. The starter pump 19 operates only when the heat pump starts, then it is stopped and all of the solution then passes through the non-return valve 20.
En aval de la vanne de détente 15, le circuit de solution riche 14 comporte en outre une bouteille de détente 21 partiellement remplie de solution, qui sert de réservoir tampon de solution. Downstream of the expansion valve 15, the rich solution circuit 14 further comprises an expansion bottle 21 partially filled with solution, which serves as a buffer tank for solution.
De plus, entre la bouteille de détente 21 et le désorbeur 3, le circuit de solution riche comporte une pompe auxiliaire 22. In addition, between the expansion bottle 21 and the desorber 3, the rich solution circuit includes an auxiliary pump 22.
La pompe 22 est de préférence une pompe à débit variable, par exemple une pompe électrique associée à un variateur de fréquence. The pump 22 is preferably a variable flow pump, for example an electric pump associated with a frequency converter.
Cette pompe est commandée par un régulateur 23 qui reçoit la mesure du capteur de niveau 13 associé à la bouteille de réception 12, et le régulateur 23 agit sur la pompe 22 pour maintenir le niveau de solution dans la bouteille de réception 12 à une valeur sensiblement constante ou dans une plage prédéterminée. This pump is controlled by a regulator 23 which receives the measurement from the level sensor 13 associated with the reception bottle 12, and the regulator 23 acts on the pump 22 to maintain the level of solution in the reception bottle 12 at a value substantially constant or within a predetermined range.
Enfin, un échangeur de chaleur interne la est prévu pour transférer de la chaleur depuis le circuit de solution riche 14 vers le circuit de solution pauvre 10. L'échangeur de chaleur interne la peut être disposé dans le circuit de solution pauvre 10 en aval de la pompe de solution 11, et dans le circuit de solution riche 14 en amont de la vanne de détente 15. Finally, an internal heat exchanger la is provided for transferring heat from the rich solution circuit 14 to the lean solution circuit 10. The internal heat exchanger la can be arranged in the lean solution circuit 10 downstream of the solution pump 11, and in the rich solution circuit 14 upstream of the expansion valve 15.
Concernant maintenant le circuit de vapeur, entre la sortie de vapeur 3c du désorbeur 3 et le compresseur 5, le circuit de vapeur comporte un dispositif de séparation de gouttelettes 24 pour éliminer les gouttelettes de solution qui auraient pu être entraînées avec la vapeur à la sortie de vapeur 3c du désorbeur 3, puis un surchauffeur de vapeur 25 pour éviter toute condensation de vapeur dans le compresseur 5. Now concerning the steam circuit, between the steam outlet 3c from the desorber 3 and the compressor 5, the steam circuit includes a droplet separation device 24 to eliminate the droplets of solution which could have been entrained with the steam at the outlet of steam 3c from the desorber 3, then a steam superheater 25 to avoid any condensation of steam in the compressor 5.
Le dispositif de séparation de gouttelettes 24 peut être constitué par exemple d'un séparateur primaire 26 qui peut être notamment de type cyclone, et d'un séparateur secondaire 27 qui peut être constitué par une enceinte étanche remplie d'un matériau de garnissage perméable. The droplet separation device 24 may consist, for example, of a primary separator 26 which may in particular be of the cyclone type, and of a secondary separator 27 which may consist of a sealed enclosure filled with a permeable lining material.
Les séparateurs primaires et secondaires 26 et 27 comportent chacun une sortie de liquide, respectivement 26a et 27a, qui communique avec une bouteille de réception 28 par l'intermédiaire d'un clapet antiretour 29 permettant uniquement l'écoulement de liquide vers la bouteille de réception 28. The primary and secondary separators 26 and 27 each have a liquid outlet, respectively 26a and 27a, which communicates with a receiving bottle 28 by means of a non-return valve 29 allowing only the flow of liquid to the receiving bottle 28.
La bouteille de réception 28 présente dans sa partie inférieure une sortie de liquide 28a qui communique avec le circuit de solution pauvre 10 en amont de la bouteille de réception 12, par l'intermédiaire d'un clapet antiretour 30 permettant uniquement l'écoulement de liquide vers le circuit de solution pauvre, et d'une vanne d'arrêt 31. The receiving bottle 28 has in its lower part a liquid outlet 28a which communicates with the lean solution circuit 10 upstream of the receiving bottle 12, by means of a non-return valve 30 allowing only the flow of liquid to the lean solution circuit, and a stop valve 31.
Par ailleurs, la bouteille de réception 28 du liquide collecté par les séparateurs de gouttelettes 26 et 27 communique par l'intermédiaire d'une vanne d'arrêt 32 avec le circuit de vapeur 4, à l'aval du compresseur 5, et de préférence à l'aval d'un dispositif de séparation d'huile 33 qui sera décrit ci-apres. Furthermore, the bottle 28 for receiving the liquid collected by the droplet separators 26 and 27 communicates via a stop valve 32 with the steam circuit 4, downstream of the compressor 5, and preferably downstream of an oil separation device 33 which will be described below.
De cette façon, lorsqu'on ouvre les vannes 31 et 32, on vide la solution recueillie dans la bouteille 28 vers le circuit de solution. In this way, when the valves 31 and 32 are opened, the solution collected in the bottle 28 is emptied towards the solution circuit.
Le compresseur 5 aspire la vapeur provenant du désorbeur 3 à son entrée basse pression 5a, et rejette cette vapeur à sa sortie haute pression 5b en direction de l'entrée de vapeur 2c de l'absorbeur 2. The compressor 5 sucks the steam coming from the desorber 3 at its low pressure inlet 5a, and rejects this steam at its high pressure outlet 5b in the direction of the steam inlet 2c from the absorber 2.
De préférence, le compresseur 5 comporte une entrée d'huile 5c et fonctionne avec injection d'huile dans le circuit de vapeur, de façon à assurer à la fois la lubrification, l'étanchéité et le refroidissement dudit compresseur ainsi que le refroidissement de la vapeur. Preferably, the compressor 5 has an oil inlet 5c and operates with injection of oil into the steam circuit, so as to ensure both the lubrication, the sealing and the cooling of said compressor as well as the cooling of the steam.
Le dispositif de séparation d'huile 33 déjà mentionné est prévu pour collecter l'huile ainsi injectée en aval de la sortie haute pression 5b du compresseur et en amont de l'entrée de vapeur 2c de l'absorbeur. The oil separation device 33 already mentioned is provided for collecting the oil thus injected downstream of the high pressure outlet 5b of the compressor and upstream of the steam inlet 2c of the absorber.
Ce dispositif de séparation d'huile 33 peut comporter par exemple un séparateur primaire 34 qui peut se présenter notamment sous la forme d'une enceinte étanche cylindrique ou cylindroconique à effet cyclone, et d'un séparateur secondaire 35, qui peut être constitué notamment par une enceinte étanche remplie d'un matériau de garnissage perméable. This oil separation device 33 can for example comprise a primary separator 34 which can be in particular in the form of a sealed cylindrical or cylindroconical enclosure with cyclone effect, and a secondary separator 35, which can be constituted in particular by a sealed enclosure filled with a permeable packing material.
Le séparateur primaire 34 comporte dans sa partie inférieure une sortie d'huile 34a qui communique avec un circuit d'huile 36 qui recycle l'huile vers l'entrée d'huile 5c du compresseur. The primary separator 34 has in its lower part an oil outlet 34a which communicates with an oil circuit 36 which recycles the oil to the oil inlet 5c of the compressor.
Avantageusement, le séparateur primaire 34 reste en permanence partiellement rempli d'huile et constitue ainsi le réservoir d'huile du circuit d'huile 36. Advantageously, the primary separator 34 remains permanently partially filled with oil and thus constitutes the oil reservoir of the oil circuit 36.
Le circuit d'huile 36 comporte une pompe à huile 37 qui fonctionne au démarrage de la pompe à chaleur pour injecter l'huile dans le compresseur 5, cette pompe à huile étant montée en parallèle avec un clapet antiretour 38 permettant uniquement l'écoulement d'huile vers l'entrée d'huile 5c du compresseur. The oil circuit 36 includes an oil pump 37 which operates when the heat pump is started to inject the oil into the compressor 5, this oil pump being mounted in parallel with a non-return valve 38 allowing only the flow d to the oil inlet 5c of the compressor.
Pendant le fonctionnement normal de la pompe à chaleur, l'huile circule dans le circuit d'huile 36 du seul fait de la pression élevée régnant dans le séparateur primaire 34, de sorte que la pompe à huile 37 peut être arrêtée. During normal operation of the heat pump, the oil circulates in the oil circuit 36 simply because of the high pressure prevailing in the primary separator 34, so that the oil pump 37 can be stopped.
Avantageusement, le circuit d'huile 36 comporte un échangeur de chaleur refroidisseur d'huile 39 qui permet de transférer de la chaleur depuis ledit circuit d'huile vers le circuit de solution pauvre 10. Advantageously, the oil circuit 36 includes an oil cooler heat exchanger 39 which makes it possible to transfer heat from said oil circuit to the lean solution circuit 10.
De préférence, cet échangeur de chaleur refroidisseur d'huile 39 est disposé dans le circuit de solution pauvre en aval de l'échangeur de chaleur interne la. Preferably, this oil cooler heat exchanger 39 is arranged in the lean solution circuit downstream of the internal heat exchanger 1a.
Eventuellement, l'échangeur de chaleur 39 peut être complété par un échangeur de chaleur auxiliaire 40 qui peut être monté par exemple en série avec l'échangeur 39, et qui permet de transférer de la chaleur depuis le circuit d'huile 36 vers un circuit de caloporteur extérieur 41, par exemple un circuit d'eau qui s'écoule vers l'égout en sortie de l'échangeur de chaleur 40. Optionally, the heat exchanger 39 can be supplemented by an auxiliary heat exchanger 40 which can be mounted for example in series with the exchanger 39, and which makes it possible to transfer heat from the oil circuit 36 to a circuit of an external coolant 41, for example a water circuit which flows towards the sewer at the outlet of the heat exchanger 40.
De préférence, le circuit de caloporteur 41 est pourvu d'une vanne motorisée 42 permettant d'ajuster le débit de caloporteur dans le circuit 41, et la vanne 42 est commandée par un régulateur 43 en fonction des mesures d'un capteur de température 44 mesurant la température de la vapeur en sortie du compresseur 5. Preferably, the coolant circuit 41 is provided with a motorized valve 42 making it possible to adjust the flow of coolant in the circuit 41, and the valve 42 is controlled by a regulator 43 according to the measurements of a temperature sensor 44 measuring the temperature of the steam leaving the compressor 5.
On peut ainsi ouvrir plus ou moins la vanne 42 de façon à maintenir une température de vapeur sensiblement constante, ou dans une plage prédéterminée, en sortie du compresseur. It is thus possible to open the valve 42 more or less so as to maintain a substantially constant vapor temperature, or within a predetermined range, at the outlet of the compressor.
Eventuellement, l'échangeur de chaleur 39 pourrait être omis, auquel cas le circuit d'huile 36 serait refroidi uniquement par l'échangeur de chaleur 40. Optionally, the heat exchanger 39 could be omitted, in which case the oil circuit 36 would be cooled only by the heat exchanger 40.
En outre, le circuit d'huile 36 peut éventuellement comporter une conduite de dérivation 45 en parallèle des échangeurs de chaleur 39 et 40 pour court-circuiter ces deux échangeurs de chaleur lorsque l'huile est froide, notamment au démarrage de l'installation. In addition, the oil circuit 36 may optionally include a bypass line 45 in parallel with the heat exchangers 39 and 40 for short-circuiting these two heat exchangers when the oil is cold, in particular at the start of the installation.
De préférence, cette conduite de dérivation 45 est pourvue de moyens de réglage de débit, par exemple une vanne motorisée à trois voies 46 disposée au confluent de la conduite de dérivation 45 et de la sortie de l'échangeur de chaleur 40, et cette vanne à trois voies est commandée par un régulateur 47 en fonction des mesures du capteur de température 44, pour maintenir la température de vapeur en sortie du compresseur 5 à une valeur sensiblement constante ou dans une plage prédéterminée. Preferably, this bypass line 45 is provided with flow adjustment means, for example a three-way motorized valve 46 disposed at the confluence of the bypass line 45 and the outlet of the heat exchanger 40, and this valve three-way is controlled by a regulator 47 according to the measurements of the temperature sensor 44, to maintain the vapor temperature at the outlet of the compressor 5 at a substantially constant value or within a predetermined range.
Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le séparateur d'huile secondaire 35 comporte une sortie d'huile 35a qui débouche dans une entrée d'huile 48a en partie supérieure d'une bouteille de réception 48 dont la partie inférieure présente une sortie d'huile 48b. In the example shown in Figure 1, the secondary oil separator 35 has an oil outlet 35a which opens into an oil inlet 48a in the upper part of a receiving bottle 48, the lower part of which has an outlet oil 48b.
La sortie d'huile 48b communique par l'intermédiaire d'une vanne 49 avec le circuit de vapeur, entre le surchauffeur de vapeur 25 et l'entrée basse pression 5a du compresseur 5. The oil outlet 48b communicates via a valve 49 with the steam circuit, between the steam superheater 25 and the low pressure inlet 5a of the compressor 5.
De temps à autre, on ouvre la vanne 49, ce qui provoque la vidange de la bouteille de réception 48 vers l'entrée basse pression 5a du compresseur 5, après quoi la vanne 49 est refermée : l'huile recueillie dans la bouteille de réception 48 repasse alors dans le compresseur et est ensuite collectée en grande partie par le séparateur primaire d'huile 34. From time to time, the valve 49 is opened, which causes the emptying of the receiving bottle 48 to the low pressure inlet 5a of the compressor 5, after which the valve 49 is closed: the oil collected in the receiving bottle 48 then passes back into the compressor and is then largely collected by the primary oil separator 34.
Le dispositif de séparation d'huile 33 en phase vapeur n'a pas un rendement de 100 %, de sorte qu'une certaine quantité d'huile parvient toujours jusqu'au circuit de solution, en formant alors avec la solution d'ammoniaque une émulsion. The oil separation device 33 in the vapor phase does not have a 100% efficiency, so that a certain quantity of oil always reaches the solution circuit, thus forming with the ammonia solution a emulsion.
Pour compenser les pertes d'huile subies par le circuit d'huile 36, une entrée d'huile 34b peut avantageusement être prévue dans le séparateur primaire 34. To compensate for the oil losses suffered by the oil circuit 36, an oil inlet 34b can advantageously be provided in the primary separator 34.
En outre, selon l'invention, on prévoit des moyens pour séparer l'huile de la solution d'ammoniaque, et ce sans interrompre le fonctionnement de la pompe à chaleur à compression-absorption. In addition, according to the invention, means are provided for separating the oil from the ammonia solution, without interrupting the operation of the compression-absorption heat pump.
Ces moyens de séparation comportent tout d'abord un ensemble de décantation 50, représenté schématiquement sur la figure 1, qui est traversé par le circuit de solution. These separation means firstly comprise a settling assembly 50, shown diagrammatically in FIG. 1, which is crossed by the solution circuit.
Cet ensemble de décantation 50 comporte une entrée de solution 50a, une sortie de solution 50b, et une sortie d'huile 50c pourvue d'une vanne d'arrêt 51 qui fait communiquer la sortie d'huile 50c avec une conduite 52 reliée à une entrée de liquide 53a d'une bouteille de vaporisation 53, par l'intermédiaire d'une vanne d'arrêt 54, comme il sera décrit ci-après. This decantation assembly 50 comprises a solution inlet 50a, a solution outlet 50b, and an oil outlet 50c provided with a stop valve 51 which communicates the oil outlet 50c with a line 52 connected to a liquid inlet 53a of a spray bottle 53, via a stop valve 54, as will be described below.
En outre, la conduite 52 peut être pourvue d'une purge 55 munie d'une vanne d'arrêt 56, pour évacuer vers l'extérieur de la pompe à chaleur l'huile extraite de la solution d'ammoniaque dans l'ensemble décanteur 50. In addition, the pipe 52 can be provided with a drain 55 provided with a stop valve 56, for discharging towards the outside of the heat pump the oil extracted from the ammonia solution in the decanter assembly. 50.
L'ensemble décanteur 50 est de préférence disposé sur le circuit de solution riche 14, en aval de l'échangeur de chaleur interne la et en amont de la vanne de détente 15. The decanter assembly 50 is preferably placed on the rich solution circuit 14, downstream of the internal heat exchanger 1a and upstream of the expansion valve 15.
Eventuellement, l'ensemble décanteur 50 pourrait également être disposé entre la pompe auxiliaire 22 et l'entrée de solution 3a du désorbeur, ou encore dans le circuit de solution pauvre en aval de la pompe de solution 11. Optionally, the decanter assembly 50 could also be arranged between the auxiliary pump 22 and the solution inlet 3a of the desorber, or even in the lean solution circuit downstream of the solution pump 11.
Comme représenté sur la figure 2, l'ensemble décanteur 50 comporte un décanteur-coalesceur 57 délimité par une enceinte 58 qui peut présenter sensiblement la forme d'un ballon cylindrique disposé verticalement. As shown in FIG. 2, the decanter assembly 50 comprises a decanter-coalescer 57 delimited by an enclosure 58 which can have substantially the shape of a cylindrical balloon arranged vertically.
L'enceinte 58 comporte
- une entrée de solution 58a dans sa partie inférieure, qui communique avec une entrée de solution 50a de l'ensemble décanteur par l'intermédiaire d'un filtre 59 et d'un débitmètre 60,
- une sortie de solution 58b dans sa paroi latérale, qui communique avec la sortie 50b de l'ensemble décanteur par l'intermédiaire d'un filtre 61 et d'une vanne motorisée à trois voies 62,
- et une sortie d'huile 58c en partie supérieure, qui communique avec la sortie d'huile 50c de l'ensemble décanteur, de préférence en passant au travers d'un hublot 63 permettant de vérifier visuellement si le liquide qui s'écoule par la sortie d'huile est bien de l'huile, lorsque la vanne d'arrêt 51 est ouverte.Enclosure 58 has
a solution inlet 58a in its lower part, which communicates with a solution inlet 50a of the decanter assembly by means of a filter 59 and a flow meter 60,
a solution outlet 58b in its side wall, which communicates with the outlet 50b of the decanter assembly via a filter 61 and a three-way motorized valve 62,
- And an oil outlet 58c in the upper part, which communicates with the oil outlet 50c of the decanter assembly, preferably by passing through a porthole 63 making it possible to visually check whether the liquid flowing through the oil outlet is indeed oil, when the stop valve 51 is open.
Le coalesceur-décanteur 57 comporte en outre deux grilles transversales 64, 65 qui sont disposées sensiblement horizontalement et qui occupent toute la section de l'enceinte 58 en retenant entre elles un matériau coalesceur oléophile 66, perméable. Ce matériau coalesceur est traversé par toute la solution qui transite dans le décanteur coalesceur 57 et il agglomère les fines gouttelettes d'huile en émulsion dans la solution pour former des gouttes d'huile plus grosses, donc plus facilement décantables. The coalescer-settler 57 further comprises two transverse grids 64, 65 which are arranged substantially horizontally and which occupy the entire section of the enclosure 58 while retaining between them an oleophilic coalescer material 66, permeable. This coalescer material is traversed by all the solution which passes through the coalescer decanter 57 and it agglomerates the fine droplets of oil in emulsion in the solution to form larger oil drops, therefore more easily separable.
Le matériau coalesceur 66 peut par exemple se présenter sous forme de grains d'une résine échangeuse d'ions de type anionique, sur laquelle est greffé un tensioactif qui peut être par exemple un dérivé alkylsulfate. Un exemple de matériau coalesceur de ce type, utilisable dans le cadre de la présente invention, est commercialisé par la société ELF ANTAR FRANCE (Tour Elf,
Paris-La Défense, France) sous la référence ROC 210 et sous le code 3914.00.00.090.OL. The coalescer material 66 may for example be in the form of grains of an anionic type ion exchange resin, onto which is grafted a surfactant which may for example be an alkylsulfate derivative. An example of a coalescing material of this type, which can be used in the context of the present invention, is marketed by the company ELF ANTAR FRANCE (Tour Elf,
Paris-La Défense, France) under the reference ROC 210 and under the code 3914.00.00.090.OL.
Les grains de résine anionique peuvent avoir une granulométrie comprise par exemple entre 0,3 et 1,2 millimètres. The anionic resin grains may have a particle size of, for example, between 0.3 and 1.2 millimeters.
Au-dessus de la grille supérieure 65 qui délimite le matériau coalesceur 66, le coalesceur comporte en outre une cheminée 67 qui présente une forme générale convergente depuis sa base 67a jusqu'à sa sortie 67b. Above the upper grid 65 which delimits the coalescer material 66, the coalescer further comprises a chimney 67 which has a generally convergent shape from its base 67a to its outlet 67b.
La base 67a de la cheminée 67 est en contact périphérique étanche avec la paroi latérale de l'enceinte 58, et la sortie 67b de la cheminée 67 débouche dans une chambre de décantation 68 formée au-dessus et autour de la cheminée 67, sous une zone de collecte d'huile 69 disposée en partie supérieure de l'enceinte 58. The base 67a of the chimney 67 is in sealed peripheral contact with the side wall of the enclosure 58, and the outlet 67b of the chimney 67 opens into a settling chamber 68 formed above and around the chimney 67, under a oil collection zone 69 arranged in the upper part of the enclosure 58.
La sortie de solution 58b de l'enceinte 58 communique avec la chambre de décantation 68, de préférence au voisinage de la base 67a de cheminée, de sorte que la solution d'ammoniaque suit d'abord un chemin ascendant à l'intérieur de la cheminee 67, en favorisant ainsi la décantation des gouttes d'huile qui sont moins denses que l'ammoniaque, puis un chemin descendant vers la sortie 58b, où la séparation d'avec les gouttes d'huile est favorisée. The solution outlet 58b from the enclosure 58 communicates with the settling chamber 68, preferably in the vicinity of the chimney base 67a, so that the ammonia solution first follows an upward path inside the chimney 67, thus favoring the settling of the drops of oil which are less dense than the ammonia, then a descending path towards the exit 58b, where the separation from the drops of oil is favored.
De préférence, une soupape de sécurité 70 est montée en parallèle entre l'entrée 58a et la sortie 58b du décanteur-coalesceur, cette soupape étant réglée pour être normalement fermée et pour s'ouvrir lorsqu'il existe une perte de charge supérieure à un niveau prédéterminé entre l'entrée 58a et la sortie 58b, par exemple une perte de charge supérieure à une valeur comprise entre 0,5 et 1 bar. Preferably, a safety valve 70 is mounted in parallel between the inlet 58a and the outlet 58b of the decanter-coalescer, this valve being adjusted to be normally closed and to open when there is a pressure drop greater than a predetermined level between inlet 58a and outlet 58b, for example a pressure drop greater than a value between 0.5 and 1 bar.
En outre, un capteur de pression différentielle 71 permet de mesurer la différence de pression existant entre l'entrée de solution 58a et la sortie de solution 58b du décanteur-coalesceur, ce capteur étant relie à des moyens de signalisation 72 prévus pour générer un signal d'alerte lorsque ladite différence de pression est supérieure à un seuil prédéterminé, compris par exemple entre 0,5 et 1 bar. In addition, a differential pressure sensor 71 makes it possible to measure the pressure difference existing between the solution inlet 58a and the solution outlet 58b from the decanter-coalescer, this sensor being connected to signaling means 72 provided for generating a signal alert when said pressure difference is greater than a predetermined threshold, for example between 0.5 and 1 bar.
Enfin, une conduite de dérivation 73 éventuellement munie d'une vanne de réglage 74 est prévue entre l'entrée de solution 50a de l'ensemble décanteur et la vanne à trois voies 62, laquelle vanne à trois voies 62 est commandée par un régulateur 75 qui reçoit les mesures effectuées par le capteur de débit 60, le régulateur 75 actionnant la vanne 62 pour maintenir sensiblement constant le débit qui traverse le decanteur-coalesceur 57. Finally, a bypass line 73 possibly fitted with an adjustment valve 74 is provided between the solution inlet 50a of the decanter assembly and the three-way valve 62, which three-way valve 62 is controlled by a regulator 75 which receives the measurements made by the flow sensor 60, the regulator 75 actuating the valve 62 to keep the flow passing through the decanter-coalescer 57 substantially constant.
Par ailleurs, la bouteille de vaporisation 53, représentée schématiquement sur la figure 1, est constituée par une enceinte étanche pourvue de moyens de chauffage 76 dans sa partie inférieure, et comportant une sortie de vidange d'huile 53b en partie inférieure, l'entrée de liquide 53a déjà mentionnée en partie supérieure, et une sortie de vapeur 53c également en partie supérieure. Furthermore, the spray bottle 53, shown diagrammatically in FIG. 1, is constituted by a sealed enclosure provided with heating means 76 in its lower part, and comprising an oil drain outlet 53b in the lower part, the inlet liquid 53a already mentioned in the upper part, and a vapor outlet 53c also in the upper part.
En outre, la bouteille de vaporisation 53 comporte avantageusement un capteur de niveau bas 77 et un capteur de niveau haut 78, pour détecter respectivement un niveau bas et un niveau haut du liquide dans ladite bouteille de vaporisation. In addition, the spray bottle 53 advantageously comprises a low level sensor 77 and a high level sensor 78, for detecting respectively a low level and a high level of the liquid in said spray bottle.
L'entrée de liquide 53a de la bouteille de vaporisation communique avec la sortie d'huile 50c de l'ensemble décanteur 50, comme il a déjà été expliqué précédemment, par l'intermédiaire de la vanne 54, de la conduite 52, et de la vanne 51. The liquid inlet 53a of the spray bottle communicates with the oil outlet 50c of the decanter assembly 50, as has already been explained above, via the valve 54, the line 52, and valve 51.
De plus, la conduite 52 communique également avec le circuit de solution par l'intermédiaire d'une vanne 79. In addition, line 52 also communicates with the solution circuit via a valve 79.
Ainsi, on peut faire entrer dans la bouteille de vaporisation 53 du liquide provenant de la sortie d'huile 50c de l'ensemble décanteur 50, en ouvrant les vannes 51 et 54, et on peut egalement faire entrer dans la bouteille de vaporisation de la solution d'ammoniaque provenant directement du circuit de solution en ouvrant les vannes 54 et 79. Thus, it is possible to enter into the vaporization bottle 53 liquid coming from the oil outlet 50c of the decanter assembly 50, by opening the valves 51 and 54, and it is also possible to bring into the vaporization bottle of the ammonia solution coming directly from the solution circuit by opening valves 54 and 79.
La sortie de vapeur 53c de la bouteille de vaporisation communique avec le circuit de vapeur en amont du séparateur de gouttelettes 24, par l'intermédiaire d'une vanne d'arrêt 80. The steam outlet 53c from the vaporization bottle communicates with the steam circuit upstream of the droplet separator 24, via a stop valve 80.
En outre, lorsque le compresseur comporte une entrée moyenne pression 5d aspirant la vapeur à une pression intermédiaire entre la pression de son entrée basse pression 5a et la pression de sa sortie haute pression 5b, la sortie de vapeur 53c de la bouteille de vaporisation peut communiquer également avec cette entrée moyenne pression 5d du compresseur, par l'intermédiaire d'une vanne d'arrêt 81. In addition, when the compressor has a medium pressure inlet 5d sucking the vapor at a pressure intermediate between the pressure of its low pressure inlet 5a and the pressure of its high pressure outlet 5b, the steam outlet 53c of the spray bottle can communicate also with this medium pressure inlet 5d of the compressor, via a stop valve 81.
Enfin, la sortie de vapeur 53c de la bouteille de vaporisation peut également communiquer avec le circuit de vapeur en aval du séparateur d'huile 33, par l'intermédiaire d'une vanne d'arrêt 82, la sortie de vapeur 53c servant ainsi de temps à autre à faire entrer de la vapeur à haute pression dans la bouteille de vaporisation 53, comme il sera expliqué ci-après. Finally, the steam outlet 53c from the spray bottle can also communicate with the steam circuit downstream of the oil separator 33, via a stop valve 82, the steam outlet 53c thus serving as from time to time to introduce high pressure steam into the spray bottle 53, as will be explained below.
La sortie de vidange d'huile 53b de la bouteille de vaporisation communique avec une conduite de vidange 83 utilisée pour mettre l'huile au rebut, cette conduite de vidange 83 étant pourvue d'une vanne d'arrêt 84, et avantageusement d'un hublot 85 permettant de visualiser le contenu de la conduite de vidange. The oil drain outlet 53b of the spray bottle communicates with a drain line 83 used to discard the oil, this drain line 83 being provided with a stop valve 84, and advantageously with a porthole 85 for viewing the contents of the drain pipe.
Par ailleurs, la sortie de vidange d'huile 53b peut également communiquer avec l'entrée 48a de la bouteille de réception d'huile 48, par l'intermédiaire d'une vanne d'arrêt 86. Furthermore, the oil drain outlet 53b can also communicate with the inlet 48a of the oil reception bottle 48, via a stop valve 86.
Avant chaque utilisation de la bouteille de vaporisation 53, on ouvre les vannes 51 et 54, ou bien les vannes 79 et 54 jusqu'à ce que le capteur de niveau haut 78 détecte un niveau haut de liquide dans ladite bouteille de vaporisation, après quoi les vannes 51, 54 ou 79, 54 sont fermées, éventuellement automatiquement en fonction de la détection du niveau haut par le capteur 78. Before each use of the spray bottle 53, the valves 51 and 54 are opened, or else the valves 79 and 54 until the high level sensor 78 detects a high level of liquid in said spray bottle, after which the valves 51, 54 or 79, 54 are closed, possibly automatically depending on the detection of the high level by the sensor 78.
On chauffe ensuite le liquide présent dans la bouteille de vaporisation au moyen de la resistance chauffante 76, en même temps qu'on ouvre la vanne 80 ou bien la vanne 81. The liquid present in the spray bottle is then heated by means of the heating resistor 76, at the same time as the valve 80 or the valve 81 is opened.
Ce chauffage permet de porter à ébullition le liquide contenu dans la bouteille de vaporisation : il se dégage donc de ce liquide une vapeur qui est d'abord fortement concentrée en ammoniac, puis en eau, et qui ne contient quasiment pas d'huile. This heating makes it possible to bring the liquid contained in the spray bottle to a boil: there is therefore released from this liquid a vapor which is first highly concentrated in ammonia, then in water, and which contains almost no oil.
La sortie de vapeur est séparée du niveau de liquide dans la bouteille de vaporisation par une hauteur suffisante pour éviter que des gouttelettes d'huile soient entraînées avec la vapeur dans la sortie de vapeur 53c. The steam outlet is separated from the liquid level in the spray bottle by a height sufficient to prevent oil droplets from being entrained with the steam in the steam outlet 53c.
Lorsque le capteur de niveau bas 77 détecte un niveau bas de liquide dans la bouteille de vaporisation, le chauffage est arrêté de façon à ne pas détériorer la résistance chauffante 76. When the low level sensor 77 detects a low level of liquid in the spray bottle, the heating is stopped so as not to damage the heating resistor 76.
Après une ou plusieurs opérations de remplissage puis d'ébullition, le liquide restant dans la bouteille de vaporisation est très concentré en huile, et ce liquide peut alors être vidangé. After one or more filling and then boiling operations, the liquid remaining in the spray bottle is very concentrated in oil, and this liquid can then be drained.
Pour cela, de préférence, on ouvre la vanne 84 pour éliminer ce liquide. For this, preferably, the valve 84 is opened to eliminate this liquid.
Toutefois, dans certains cas, il peut être également possible de recycler ce liquide vers le circuit d'huile en ouvrant les vannes 82 et 86 tandis que les vannes 80 et 81 sont fermées, ce qui provoque l'écoulement du liquide contenu dans la bouteille de vaporisation 53 vers la bouteille de réception d'huile 48. However, in certain cases, it may also be possible to recycle this liquid towards the oil circuit by opening the valves 82 and 86 while the valves 80 and 81 are closed, which causes the liquid contained in the bottle to flow out. spray 53 to the oil receiving bottle 48.
La pompe à chaleur à compression-absorption n'est pas limitée à l'exemple qui vient d'être décrit, mais en englobe au contraire toutes les variantes, et notamment celles dans lesquelles
- la bouteille de vaporisation 53 serait supprimée, ainsi que les vannes et conduites permettant d'amener du liquide à l'intérieur de cette bouteille de vaporisation, les vannes et conduites permettant de faire sortir de la vapeur ou de faire entrer de la vapeur dans cette bouteille de vaporisation, et les vannes et conduites permettant d'évacuer l'huile de cette bouteille de vaporisation, la sortie d'huile 50c de l'ensemble décanteur 50 communiquant alors uniquement avec la conduite de vidange 55 par l'intermédiaire de la vanne 51
- l'une ou l'autre des vannes 80 et 81 serait supprimée ainsi que la conduite correspondante
- la liaison entre la sortie de vidange d'huile 53b de la bouteille de vaporisation et l'entrée 48a de la bouteille de réception d'huile 48 serait supprimée ainsi que la vanne 86, auquel cas la vanne 82 et la conduite correspondante seraient egalement supprimées
- l'ensemble décanteur 50 serait supprimé, auquel cas le circuit de solution riche 14 passerait directement de l'échangeur de chaleur interne la à la vanne de détente 15, et auquel cas la conduite 52 communiquerait uniquement avec le circuit de solution par l'intermédiaire de la vanne 54, les vannes 51, 56 et les conduites correspondantes étant supprimées, et la vanne 79 étant également supprimée. The compression-absorption heat pump is not limited to the example which has just been described, but on the contrary includes all its variants, and in particular those in which
- the spray bottle 53 would be eliminated, as well as the valves and pipes allowing to bring liquid inside this spray bottle, the valves and pipes making it possible to release steam or to bring steam into this vaporization bottle, and the valves and lines making it possible to evacuate the oil from this vaporization bottle, the oil outlet 50c from the decanter assembly 50 then communicating only with the drain line 55 via the valve 51
- one or other of the valves 80 and 81 would be deleted as well as the corresponding pipe
- The connection between the oil drain outlet 53b of the spray bottle and the inlet 48a of the oil receiving bottle 48 would be eliminated as well as the valve 86, in which case the valve 82 and the corresponding pipe would also be deleted
the decanter assembly 50 would be eliminated, in which case the rich solution circuit 14 would pass directly from the internal heat exchanger la to the expansion valve 15, and in which case the line 52 would communicate only with the solution circuit through the valve 54, the valves 51, 56 and the corresponding pipes being removed, and the valve 79 also being removed.
Claims (19)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9413571A FR2726894B1 (en) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | COMPRESSION-ABSORPTION HEAT PUMP WITH LIQUID-PHASE OIL SEPARATION |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9413571A FR2726894B1 (en) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | COMPRESSION-ABSORPTION HEAT PUMP WITH LIQUID-PHASE OIL SEPARATION |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2726894A1 true FR2726894A1 (en) | 1996-05-15 |
| FR2726894B1 FR2726894B1 (en) | 1997-01-24 |
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ID=9468746
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR9413571A Expired - Fee Related FR2726894B1 (en) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | COMPRESSION-ABSORPTION HEAT PUMP WITH LIQUID-PHASE OIL SEPARATION |
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|---|---|
| FR (1) | FR2726894B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3954950A1 (en) * | 2020-08-10 | 2022-02-16 | AGO GmbH Energie + Anlagen | Sorption heat pump and sorption circuit process |
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| US3820350A (en) * | 1972-12-14 | 1974-06-28 | Stal Refrigeration Ab | Rotary compressor with oil cooling |
| FR2238128A1 (en) * | 1972-02-22 | 1975-02-14 | Sabroe & Co As Thomas Ths | |
| DE2629573A1 (en) * | 1975-07-10 | 1977-02-03 | Stal Refrigeration Ab | PLANT FOR CONDENSATION OF A GAS |
| GB1473086A (en) * | 1973-06-28 | 1977-05-11 | ||
| EP0138041A2 (en) * | 1983-09-29 | 1985-04-24 | VOBACH, Arnold R. | Chemically assisted mechanical refrigeration process |
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-
1994
- 1994-11-10 FR FR9413571A patent/FR2726894B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2726894B1 (en) | 1997-01-24 |
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