NO139499B

NO139499B - DEVICE FOR COOLING UNIT.

Info

Publication number: NO139499B
Application number: NO76761318A
Authority: NO
Inventors: Yrjoe Lindstroem
Original assignee: Yrjoe Lindstroem
Priority date: 1975-04-15
Filing date: 1976-04-14
Publication date: 1978-12-11
Also published as: FI51532C; NO761318L; NO139499C; FI51532B

Description

Funksjonen av et kjoleaggregat som utnytter mekanisk " energi baserer seg på.at kjolemedium fordampes under lavt trykk i en fordamper som er plasert i det rom som skal ned-kjøles. Det fordampede kjolemedium ledes via en kompressor til en kondensator, hvor dampen går over til væske og avgir varme. The function of a dressing unit that utilizes mechanical energy is based on the fact that dressing medium is vaporized under low pressure in an evaporator which is placed in the room to be cooled. The evaporated dressing medium is led via a compressor to a condenser, where the steam is transferred to liquid and emits heat.

Vanligvis avgis varmen i kondensatoren enten til luft eller vann hvis temperatur stiger under prosessen. Den opp-varmede luft eller vannet ledes bort. fra prosessen. Den stadig stigende pris på vann.og innforingen av bl.a. kloakk-avgifter har i den.senere tid fort til at. den relative andel av kondensatorer som leder varme ut i luften har bket. Usually, the heat in the condenser is released either to air or water whose temperature rises during the process. The heated air or water is led away. from the process. The ever-increasing price of water and the introduction of, among other things, sewage charges have in recent times quickly led to that. the relative proportion of condensers that conduct heat into the air has declined.

Overforingen av varme fra det komprimerte kjolemedium The transfer of heat from the compressed clothing medium

til luften skjer i praksis ved hjelp av en av de folgende fremgangsmåter: 1) varmen ledes gjennom kondensatorveggen direkte ut i luften; 2) varmen ledes til- en vannhinne som befinner seg på konden-. satorens yttervegg, hvorfra en del fordamper i luften, to the air takes place in practice using one of the following methods: 1) the heat is led through the condenser wall directly into the air; 2) the heat is directed to a water film located on the condenser. the outer wall of the sator, from which a part evaporates into the air,

enten direkte ( i Sverige: fordampnihgskondensatorer og vindkondensatorer), eller indirekte (såkalte vannkjoletårn either directly (in Sweden: evaporative condensers and wind condensers), or indirectly (so-called water jacket towers

sammenkoblet med vannkondensatorer); interconnected with water capacitors);

3) varmen ledes gjennom kondensatorveggen'til vann eller, et i annet væskeformet medium, som på sin side åvkjoles ved 3) the heat is conducted through the condenser wall to water or another liquid medium, which in turn is cooled by

hjelp av luft, enten direkte eller under utnyttelse av fordampningsprinsippet', sistnevnte kalles et lukket vannkjoletårn' (i USA: industrial cooler). ■ using air, either directly or using the principle of evaporation', the latter is called a closed water jacket tower' (in the USA: industrial cooler). ■

Trykket i det kondenserte kjolemedium bestemmes av temperaturen av det avkjolende medium, således at trykket stiger når temperaturen stiger. The pressure in the condensed cooling medium is determined by the temperature of the cooling medium, so that the pressure rises when the temperature rises.

^l.jkjbleteknisk henseende er det bnskelig med en From a technical point of view, it is desirable to have one

.effektiv avkjoling av det væskeformede kjolemedium, idet mere varme kan bindes for hvert kg kjolemedium ved fordampningen fordi temperaturen i det væskeformede kjolemedium er lav. Aggregatets kjole-effekt kan herved okes uten at kompressorens .efficient cooling of the liquid dressing medium, as more heat can be bound for each kg of dressing medium during evaporation because the temperature in the liquid dressing medium is low. The unit's wear effect can thereby be increased without the compressor's

slagvolum eller dimensjoneringen av rbrnettet behover å okes, dvs. prosessens Carnot-virkningsgrad okes. displacement or the dimensioning of the pipe network needs to be increased, i.e. the Carnot efficiency of the process is increased.

I praksis kan det dog ikke tillates at kondensatortrykket reduseres så meget som det ville være mulig hvis In practice, however, it cannot be allowed that the condenser pressure is reduced as much as would be possible if

- der benyttes kold ytterluft, idet trykkforskjellen mellom "kondensatoren og fordamperen reduseres for meget. Fordi en reduksjon av trykkforskjellen forårsaker en redusert strbmning av kjblemediet i ekspansjonsventilen, som mater det væske-.formede kjolemedium til fordamperen, resulterer det lave væsketrykk i at fordampertrykket , reduseres på grunn av - kompressorsuget. Dette forårsaker på sin side en reduksjon av maskineffekten. På grunn av. hva som er sagt ovenfor har man på .; forskjellige måter forsbkt å regulere kondensatoreffekten for å opprettholde et tilstrekkelig hbyt trykk av det væskeformede kjolemedium. - cold outside air is used, since the pressure difference between "the condenser and the evaporator are reduced too much. Because a reduction in the pressure difference causes a reduced flow of the cooling medium in the expansion valve, which feeds the liquid-form cooling medium to the evaporator, the low liquid pressure results in the evaporator pressure being reduced due to - the compressor suction. This causes in turn a reduction of the machine power. Because of what has been said above, different ways have been tried to regulate the condenser power in order to maintain a sufficiently high pressure of the liquid dressing medium.

På fig. 1 vises skjematisk hvorledes en kondensator i praksis er koblet til systemet. Kondensatoren 1 og en væskebeholder 2 er koblet etter hverandre i strbmningsretningen slik at det væskeformede kjolemedium ledes fra kondensatoren til væskebeholderens damprom. In fig. 1 shows schematically how a capacitor is connected to the system in practice. The condenser 1 and a liquid container 2 are connected one behind the other in the direction of flow so that the liquid dressing medium is led from the condenser to the vapor space of the liquid container.

På skjemaet er ikke vist tidligere kjente regulerings-anordninger eller -systemer. Hele den sirkulerende væskemengde passerer via væskebeholderen. Previously known regulation devices or systems are not shown on the form. The entire circulating liquid quantity passes via the liquid container.

Hensikten med oppfinnelsen er å forbedre denne kjente kobling således at der fås en automatisk regulering av kondensatortrykket og det blir mulig å utnytte det væskeformede kjblemediums underkjbling uten at. det innvirker uheldig på kjbleaggregatets funksjon. . ', :.' The purpose of the invention is to improve this known coupling so that an automatic regulation of the condenser pressure is obtained and it becomes possible to utilize the under-coupling of the liquid coupling medium without it adversely affects the function of the cable assembly. . ', :.'

Oppfinnelsen angår således en anordning ved et kjole- The invention thus relates to a device for a dress

. aggregat som utnytter .uridérkjbling av ét væskeformet kjole-" medium, og som omfatter en fordamper i det rum som skal :, avkjbles, en kompressor f pj- komprimering av den fra fordamperen ..uttatte-damp og innforing^.av denne i en kondensator for kondensering av kjblemediet til væske og for å returnere væsken via en ekspansjonsyentil til fordamperen, hvorved en væskebeholder er innkoblet mellom kondensatoren og en ekspansjonsventil, og oppfinnelsen er hovedsakelig kjennetegnet ved at væskebéholderen er koblet parallelt med'kondensatoren, slik at dennes væskerom ved hjelp av en ledning ertilsluttet kondensatorens damprom og væskebeholderens damprom til den " ledning som forbinder kondensatoren med ekspansjonsventilen ved hjelp av en tilbakeslagsventil som tillater væskestrbmning. bare i retning mot væskebéholderen. Koblingen ifblge oppfinnelsen er vist på fig. 2, hvor forbindelsen mellom væskebéholderen 2 og kondensatoren 1 er utfort slik at beholderen og kondensatoren er parallell-koblet. Beholderens væskerom er forbundet med kondensatorens damprom således at det væskeformede kjolemedium kan stromme fra væskebéholderen bare via kondensatoren. I ledningen 3& fra kondensatorens nedre del til væskebeholderens damprom er der., innsatt en tilbakeslagsventil som bare tillater, strbmning .fra kondensatoren i retning mot beholderen og hindrer strbmnirig i motsatt retning. Det væskeformede kjolemedium som strommer fra kondensatoren til ekspansjonsventilen 5 ledes via.en forgrening 3b som er innkoblet mellom kondensatoren pg den--nevnte tilbakeslagsventil. . unit which utilizes uridé coupling of a liquid-shaped medium, and which comprises an evaporator in the room to be disconnected, a compressor for compressing it from the evaporator ..extracted steam and introducing it into a condenser for condensing the cooling medium to liquid and for returning the liquid via an expansion valve to the evaporator, whereby a liquid container is connected between the condenser and an expansion valve, and the invention is mainly characterized by the fact that the liquid container is connected in parallel with the condenser, so that its liquid space by means of of a line is connected the vapor space of the condenser and the vapor space of the liquid container to the " line that connects the condenser to the expansion valve by means of a non-return valve that allows liquid flow. only in the direction towards the liquid container. The connection according to the invention is shown in fig. 2, where the connection between the liquid container 2 and the condenser 1 is extended so that the container and the condenser are connected in parallel. The container's liquid space is connected to the condenser's vapor space so that the liquid dressing medium can flow from the liquid container only via the condenser. In the line 3& from the lower part of the condenser to the vapor space of the liquid container, a non-return valve is inserted which only allows flow from the condenser in the direction towards the container and prevents flow in the opposite direction. The liquid dressing medium that flows from the condenser to the expansion valve 5 is led via a branch 3b which is connected between the condenser and the above-mentioned non-return valve.

Ved anvendelsen av det nye koblingssystem ledes ...... kjblemediet direkte fra kondensatoren til ekspansjonsventilen uten å fores via væskebéholderen. Herved bestemmes: trykket i det væskeformede kjblemédium av det trykk.som hersker i kondensatoren. When using the new coupling system, the ... cooling medium is led directly from the condenser to the expansion valve without being fed via the liquid container. This determines: the pressure in the liquid cooling medium from the pressure that prevails in the condenser.

;\.;. Trykket som hersker i kondensatoren bestemmes på sin.side av trykket i væskebéholderen i avhengighet a<y >temperaturen av den frie væskeoverflate.i væskebéholderen. ;\.;. The pressure that prevails in the condenser is determined in turn by the pressure in the liquid container in dependence on the temperature of the free liquid surface in the liquid container.

■ . Av vesentlig betydning er innkoblingen av ledningen A Tot det fra væskebéholderen utstrømmende væskeformede kjble-. medium til ledningen mellom kompressoren 7 °g kondensatoren, ■ . Of essential importance is the connection of the line A to the fluid-shaped cable flowing out from the liquid container. medium to the line between the compressor 7 °g the condenser,

•'■'saled.es at kondensatoren 1 får kjolemedium enten i dampform . fra kompressoren eller i væskeform fra væskebéholderen over ■ samme tilslutning. Ledningen A kan kobles direkte' til kondensatorens damprom i stedet for å koble den til kondensatorens innlopslédning 8. Ved kontinuerlig drift'forekommer der under normale - ..forhold ingen strbmning i ledningen A. Av denne grunn fore--kommer heller ikke trykkvariasjoner i det væskeformede kjble-.medium i væskebéholderen, hvorfor kondensatortrykket holdes konstant uavhengig av temperaturen av det avkjblende medium (luften).. Derimot avkjbles det væskeformede kjolemedium i kondensatoren under konstant trykk, hvorved aggregatets kjble-effekt oker. •'■'saled.es that the condenser 1 receives a dressing medium either in vapor form. from the compressor or in liquid form from the liquid container via ■ the same connection. Line A can be connected directly to the condenser's vapor space instead of connecting it to the condenser's inlet line 8. During continuous operation, under normal conditions, no strain occurs in line A. For this reason, there are also no pressure variations in it liquid fuel medium in the liquid container, which is why the condenser pressure is maintained constant regardless of the temperature of the cooling medium (the air).. In contrast, the liquid clothing medium is cooled in the condenser under constant pressure, whereby the unit's cooling effect increases.

I den mellom væskebéholderen og kondensatoren anordnede ledning kan der forekomme strbmning i fblgende to tilfeller: 1) Beholdertrykket er lavere enn.kondensatortrykket. Da. strbm-.mer kjolemedium i dampform fra kondensatoren til beholderen via ledningen A.; Dette kjolemedium, som på grunn av komprimering i kompressoren har-en nokså hby temperatur, varmer' opp In the line arranged between the liquid container and the condenser, leakage can occur in the following two cases: 1) The container pressure is lower than the condenser pressure. Then. strbm-.mer dress medium in vapor form from the condenser to the container via the line A.; This dressing medium, which due to compression in the compressor has a fairly high temperature, heats up

det væskeformede kjolemedium når det bobler gjennom dette the liquid dressing medium as it bubbles through it

og oker da raskt trykket i væskebéholderen inntil strbmningen stanser. 2) Kondensatortrykket er lavere enn beholdertrykket. Da opp-står strbmning; i motsatt retning; på grunn av trykkf ox.skjellen strommer væskeformet kjolemedium opp til kondensatoren. Det oker trykket i kondensatoren og reduserer samtidig volumet... and then quickly increases the pressure in the liquid container until the flow stops. 2) The condenser pressure is lower than the container pressure. Then strbmning arises; in the opposite direction; due to the pressure f ox.shell, liquid dressing medium flows up to the condenser. It increases the pressure in the condenser and at the same time reduces the volume...

av damprommet i kondensatoren, slik at kondensasjonstrykkét stiger inntil strbmningen stanser. of the vapor space in the condenser, so that the condensation pressure rises until the flow stops.

Ifolge det som er sagt ovenfor kommer kondensatortrykket til å få samme verdi som trykket i væskebéholderen... According to what has been said above, the condenser pressure will have the same value as the pressure in the liquid container...

På dette": sistnevnte, trykk innvirker derimot temperaturen i. • J , ; aggregatrommet i avgjørende grad, fordi beholdertrykket bestemmes av temperaturen av den frie væskeoverflate i beholderen. On this": the latter, pressure, on the other hand, affects the temperature in. • J , ; the unit space to a decisive degree, because the container pressure is determined by the temperature of the free liquid surface in the container.

Herav folger at kondensatortrykket ikke nodvendigvis behpyer å reguleres ved hjelp av noe reguleringssystem. -'J ." ■ / ;v:.r'-" It follows from this that the condenser pressure does not necessarily need to be regulated by means of any regulation system. -'J ." ■ / ;v:.r'-"

Ved anvendelse.av anordningenifplge oppfinnelsen " - oppnås folgende fordeler i forhold til de kjente anordninger: 1) Den til ekspansjonsventilen fremmatede væske har et : i konstant trykk som bestemmes av maskinrommets temperatur uavhengig av hvor meget underkjolt væsken er. Av denne, grunn fungerer ekspansjonsventilen også hår væskens temperatur er. When using the device according to the invention "- the following advantages are achieved compared to the known devices: 1) The liquid fed to the expansion valve has a constant pressure which is determined by the temperature of the machine room regardless of how much subcooled the liquid is. For this reason, the expansion valve works also hair liquid temperature is.

lav. 2) Unntatt ved årets temperaturtopper ledes det væskeformede. low. 2) Except at the year's temperature peaks, the liquid is conducted.

kjolemedium alltid som underkjolt til,væskeledningen og videre til ekspansjonsventilen. Dette oker kjoleaggregatets effekt.. dress medium always as an underskirt to, the liquid line and on to the expansion valve. This increases the dress unit's effect..

3) Systemet fungerer som en integrerende prosess, d<y>s. den 3) The system works as an integrative process, d<y>s. it

er selvregulerende. Som en folge av dette kah andre slags reguleringsanordningér utelates. is self-regulating. As a consequence of this, other types of regulation devices are omitted.

h) Takket være mangelen på konvensjonelle reguleringssystemer h) Thanks to the lack of conventional regulatory systems

bedres driftsikkerheten. operational safety is improved.

5) Takket være mangelen på konvensjonelle reguleringssystemer 5) Thanks to the lack of conventional regulatory systems

blir aggregatomkostningene lavere. 6) Når kjoleaggregatets effekt .oker, reduseres energiomkostning-ene, fordi den" okede kjole-effekt tilveiebringes ved samme slagvolum, noe som reduserer driftsomkostningene. 7) Ved. å utelate de konvensjonelle reguleringssystemer aggregate costs will be lower. 6) When the power of the power unit increases, the energy costs are reduced, because the increased power is provided at the same stroke volume, which reduces operating costs. 7) By omitting the conventional control systems

reduseres også antallet av servicepunkter som igjen, medforer reduksjon av driftsomkostningene. the number of service points is also reduced, which in turn leads to a reduction in operating costs.

Som. konklusjon kan konstateres at den nye kobling ifolge oppfinnelsen medforer As. conclusion it can be stated that the new coupling according to the invention leads

- en bedre effekt, - a better effect,

- lavere driftsomkostninger, - lower operating costs,

- lavere omkostninger ved anskaffelse og - lower costs for acquisition and

stbrre driftsikkerhet greater operational reliability

i forhold til de hittil kjente metoder. in relation to the hitherto known methods.

. ;. Det nye systemet kjennetegnes ved at væskebéholderen kobles til kjoleaggregatet således at det -væskeformede kjblemediet innfores i kondensatorens innlops-ledning eller i en annen del av, kondensatoren slik at det-fra væskebéholderen til ekspansjonsventilen forte væskeformede kjolemedium alltid vil passere kondensatoren eller en del. av denne; ■r. koblingen mellom væskebéholderen og kondensatoren eller en . déh åv denne er utfort slik at kjolémediet kan stromme mellom disse bare i retning fra kondensatorens væskerom til beholderens damprom og fra beholderens væskerom til kondensatorens inn-lopsledning eller damprom; koblingen er forsynt med. tilbakeslagsventil; - ledningen mellom beholderens væskerom o^ kondensatorens innlbpsledning eller damprom er anordnet slik at det av kompressoren komprimerte dampformede kjolemedium kan fores inn i beholderen bare ved oppstigning gjennom beholderens væskerom. . ;. The new system is characterized by the fact that the liquid container is connected to the skirting unit so that the -liquid cooling medium is introduced into the condenser's inlet line or in another part of the condenser so that the fluid-shaped cooling medium from the liquid container to the expansion valve will always pass the condenser or a part of it. of this; r. the connection between the liquid container and the condenser or a . that this is extended so that the cooling medium can flow between them only in the direction from the condenser's liquid space to the container's vapor space and from the container's liquid space to the condenser's inlet line or vapor space; the coupling is provided with. check valve; - the line between the container's liquid space and the condenser's inlet line or vapor space is arranged so that the steam-shaped dressing medium compressed by the compressor can be fed into the container only by ascending through the container's liquid space.

Anordningen er blitt beskrevet i forbindelse med en luftkondensator. Koblingen og de prinsipielle synspunkter i.henhold til oppfinnelsen kan imidlertid også uten videre tilpasses i forbindelse med kondensatorer av annen type. The device has been described in connection with an air condenser. However, the connection and the principle points of view in accordance with the invention can also be easily adapted in connection with capacitors of other types.

Claims

1. Device for a cooling unit which utilizes the subcooling of a liquid refrigerant, and which comprises an evaporator in the room to be cooled, a compressor (7) for compressing the steam extracted from the evaporator and introducing it into a. condenser (1) for condensing the refrigerant into liquid and for directing the liquid back via an expansion valve (5) to the evaporator, whereby a liquid container (2) is connected between the condenser and the expansion valve, characterized in that the liquid container (2) is connected in parallel with the condenser . (1) so that its liquid space via a line (A) is connected to the vapor space of the condenser and the vapor space of the liquid container to the line (3a, 3b) which connects the condenser to the expansion valve (5) via a non-return valve (4) which allows liquid flow only in direction towards the liquid container.

2. Device according to claim 1, characterized in that the line (A) between the liquid space of the liquid container and the vapor space of the condenser is connected to the line (8) between the pressure side of the compressor (7) and the condenser (1).