SE531665C2 - Method and apparatus for distributing an expanding liquid - Google Patents

Method and apparatus for distributing an expanding liquid

Info

Publication number
SE531665C2
SE531665C2 SE0601442A SE0601442A SE531665C2 SE 531665 C2 SE531665 C2 SE 531665C2 SE 0601442 A SE0601442 A SE 0601442A SE 0601442 A SE0601442 A SE 0601442A SE 531665 C2 SE531665 C2 SE 531665C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
pressure
refrigerant
evaporator
heat exchanger
condenser
Prior art date
Application number
SE0601442A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0601442L (en
Inventor
Claes Stenhede
Peter Kaden
Original Assignee
Alfa Laval Corp Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alfa Laval Corp Ab filed Critical Alfa Laval Corp Ab
Priority to SE0601442A priority Critical patent/SE531665C2/en
Priority to PCT/EP2007/056588 priority patent/WO2008000823A1/en
Publication of SE0601442L publication Critical patent/SE0601442L/en
Publication of SE531665C2 publication Critical patent/SE531665C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00Evaporators; Condensers
    • F25B39/02Evaporators
    • F25B39/028Evaporators having distributing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • F25B40/02Subcoolers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/385Dispositions with two or more expansion means arranged in parallel on a refrigerant line leading to the same evaporator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00Evaporators; Condensers
    • F25B39/02Evaporators
    • F25B39/022Evaporators with plate-like or laminated elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

ET! EEE 2 inmatas i kanalerna. Som ett resultat av detta uppsamlas det mesta av det vätskeformiga kylmediet iden bortersta delen av fördelarkanalen. varvid det inmatas i kanalerna i denna bortersta del. ET! EEE 2 is entered in the channels. As a result, most of the liquid refrigerant is collected in the outermost part of the manifold channel. wherein it is fed into the channels in this farthest part.

Det problem som uppstår som ett resultat av detta beteende är att kyl- egenskaperna blir lidande, både i termer av kapacitet och homogenitet, efter- som kylegenskaperna kommer att variera mellan enskilda kanaler.The problem that arises as a result of this behavior is that the cooling properties will suffer, both in terms of capacity and homogeneity, as the cooling properties will vary between individual channels.

Fördelningen kan förbättras om tryckfallet över kanalerna är stort jäm- fört med tryckfallet i fördelarkanalen. Ju högre detta förhållande är, desto mindre blir tryckfallsskillnaden mellan kanalerna och desto bättre blir fördel- ningen.The distribution can be improved if the pressure drop across the channels is large compared with the pressure drop in the distribution channel. The higher this ratio, the smaller the pressure drop difference between the channels and the better the distribution.

Lösningar enligt känd teknik innefattar fördelare som är anordnade nära ingången till varje (eller varannanlvar tredje) kanal. Fördelarna innefattar vanligen en fast begränsning av kanalens tvärsnitt, vilket resulterar i ett tryck- fall före kanalen men efter det att blandningen har fördelats längs fördelarka- nalens längd, till skillnad mot den tidigare beskrivna situationen i vilken det huvudsakliga tryckfallet sker i ventilen, innan blandningen fördelas. Tryckfallet i kanalen ökar därigenom relativt tryckfallet i fördelarkanalen. Denna typ av lösning löser en del av problemet, dock endast i ett statiskt arrangemang.Prior art solutions include distributors located near the entrance to each (or every other third) channel. The advantages usually include a fixed limitation of the cross section of the duct, which results in a pressure drop before the duct but after the mixture has been distributed along the length of the distributor duct, in contrast to the previously described situation in which the main pressure drop occurs in the valve, before mixing distributed. The pressure drop in the duct thereby increases relative to the pressure drop in the manifold channel. This type of solution solves part of the problem, but only in a static arrangement.

Flödet i fördeiarkanalen är fortfarande en tvåfasblandning, med det uppträ- dande som beskrivits ovan.The flow in the conveyor channel is still a two-phase mixture, with the behavior described above.

En anordning för jämn expansion av ett vätske/gas-tvàfasmassflöde av kylmedium i en plattevaporator beskrivs i US-A-S 806 586. Evaporatorn har en fördelarledning som på inloppssldan kan matas med ett kylmediemassflö- de som kommer från en enxpansionsventil. Evaporatorn har vidare ett flertal växlarsektioner som är väsentligen vinkelrätt avgrenade, med ett inbördes avstånd från varandra, från fördelarledningen längs den senare. För uppnå- ende av en jämn fördelning av massflödet till växlarsektionerna är en porös kropp anordnad ifördelarledningen. Med denna expansionsventil förbättras fördelningen men är fortfarande långt från att vara ideal.A device for even expansion of a liquid / gas two-phase mass flow of refrigerant in a plate evaporator is described in US-A-S 806 586. The evaporator has a distribution line which on the inlet sled can be fed with a refrigerant mass flow coming from an expansion valve. The evaporator further has a plurality of exchanger sections which are substantially perpendicularly branched, spaced apart from the manifold along the latter. In order to achieve an even distribution of the mass flow to the exchanger sections, a porous body is arranged in the manifold line. With this expansion valve the distribution is improved but is still far from being ideal.

Sammanfattninq av uppfinningen Ett syfte med föreliggande uppfinning är att eliminera eller åtminstone mildra ovanstående nackdelar och att åstadkomma ett förbättrat förfarande och ett system för precis fördelning av ett kylmedium in till varje kanal hos en värmeväxlare, i synnerhet under dellastförhållanden.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate or at least mitigate the above disadvantages and to provide an improved method and system for accurately distributing a refrigerant into each duct of a heat exchanger, especially under partial load conditions.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom ett förfarande och me- delst ett värmeväxlarsystem med de särdrag som anges i efterföljande själv- 10 15 20 25 30 35 531 E55 3 ständiga patentkrav. Föredragna utföringsformer anges i efterföljande därtill knutna underkrav.This object is achieved according to the invention by a method and by means of a heat exchanger system with the features stated in the following independent claims. Preferred embodiments are set forth in the appended subclaims.

Genom tillhandahållandet av ett antal begränsare före varje kanal sker expansionen av vätskan just före varje kanal. Därmed kommer tryckfallet i fördelarkanalen att vara relativt litet medan tryckfallet i kanalerna är stort, d v s nära differentialtrycket mellan kondensations- och förångningstrycket.By providing a number of limiters before each channel, the expansion of the liquid takes place just before each channel. Thus, the pressure drop in the manifold channel will be relatively small while the pressure drop in the channels is large, i.e. close to the differential pressure between the condensation and evaporation pressure.

Enligt uppfinningen kommer varje begränsare matas med en precis mängd vätska, varvid varje kanal matas med en precis mängd vätska och ånga.According to the invention, each restrictor will be fed with a precise amount of liquid, each channel being fed with a precise amount of liquid and steam.

Valfritt av ovanstående steg, eller en kombination av båda, resulterar i att kylmediet kan förhindras från att stötkokta när det passerar det tryckför- ändrande organet. Detta resulterar i ett enfasflöde i fördelarkanalen, vilket medför ett litet tryckfall och en precis fördelning. Notera att parametrar såsom kondensationstryck/-temperatur och förångningstryckl-temperatur, och lik- nande, är ämnesspecifika och varierar mellan olika kylmedier. l en utföringsform är det tryckförändrande organet en pump, varvid steget att förändra trycket utförs medelst nämnda pump. En pump som är anordnad uppströms evaporatorn är ett enkelt sätt att erhålla ett ökat tryck.Optional of the above steps, or a combination of both, results in the refrigerant being prevented from boiling over as it passes the pressure changing means. This results in a single-phase failure in the manifold channel, which results in a small pressure drop and a precise distribution. Note that parameters such as condensation pressure / temperature and evaporation pressure temperature, and the like, are substance-specific and vary between different refrigerants. In one embodiment, the pressure changing means is a pump, wherein the step of changing the pressure is performed by means of said pump. A pump arranged upstream of the evaporator is an easy way to obtain an increased pressure.

Tryckökningen före evaporatorn gör det möjligt att variera trycket uppströms begränsarna inom ett större intervall utan risk för att kylmediet stötkokar. Ef- tersom tryckfallet över begränsarna avgör flödet genom kanalerna kommer det större intervallet resultera i ett större flödesintervall och därigenom ett större kapacitetsintervall. l en utföringsform där trycket som genereras av pumpen är svårt att reglera anordnas en ventil nedströms pumpen. Ventilen gör det möjligt att sänka trycket före begränsarna och det variabla tryckfallet över begränsarna innebär en ändrad kapacitet (ändrat flöde).The pressure increase before the evaporator makes it possible to vary the pressure upstream of the limiters within a larger range without the risk of the refrigerant boiling. Since the pressure drop across the limiters determines the fl fate through the channels, the larger interval will result in a larger flow interval and thereby a larger capacity interval. In an embodiment where the pressure generated by the pump is difficult to control, a valve is arranged downstream of the pump. The valve makes it possible to lower the pressure before the limiters and the variable pressure drop across the limiters means a changed capacity (changed flow).

Enligt en utföringsform regleras trycket som genereras av pumpen me- delst en motor med variabelt varvtal. Detta är ett rättframt sätt att uppnå ett variabelt tryck före evaporatorn. l en sådan utföringsform är ventilen överflö- dig.According to one embodiment, the pressure generated by the pump is regulated by means of a variable speed motor. This is a straightforward way to achieve a variable pressure before the evaporator. In such an embodiment, the valve is redundant.

Steget att förändra temperaturen utförs företrädesvis medelst en underkylare/subcooler som är anordnad uppströms evaporatorn. Underkyla- ren kan sänka kylmediets temperatur på ett sådant sätt att kylmediet kvar- stannar i det vätskeformiga tillståndet, även efter den tryckminskning som sker i det tryckförändrande organet. Det tryckförändrande organet omfattar företrädesvis en ventil men skulle även kunna utgöras av den tidigare nämn- da pumpen. 10 15 20 25 30 531 E55 4 Enligt en utföringsform utgör underkylaren en separat sektion av eva- poratorn, varvid kylmediet flödar från kondensorn in i nämnda separata sek- tion av evaporatorn, där det kyls ned, och därefter till ventilen. Underkylning- en kan också utföras med kylmedium som omleds från värmeväxlarkretsen, i ett system som kallas en "economizer" inom kylområdet. l ytterligare en an- nan utföringsform omfattar underkylaren en självständig kyikrets i vilken ett tillräckligt kallt kylmedium flödar. En självständig krets är ett smidigt sätt att göra underkylaren fristående från resten av värmeväxlarsystemet.The step of changing the temperature is preferably performed by means of a subcooler / subcooler which is arranged upstream of the evaporator. The subcooler can lower the temperature of the coolant in such a way that the coolant remains in the liquid state, even after the pressure drop which takes place in the pressure-changing member. The pressure changing means preferably comprises a valve but could also consist of the previously mentioned pump. 10 15 20 25 30 531 E55 4 According to one embodiment, the subcooler forms a separate section of the evaporator, the refrigerant flowing from the condenser into said separate section of the evaporator, where it cools down, and then to the valve. The subcooling can also be performed with cooling medium which is diverted from the heat exchanger circuit, in a system called an "economizer" within the cooling area. In yet another embodiment, the subcooler comprises an independent cooling circuit in which a sufficiently cold cooling medium flows. An independent circuit is a flexible way to make the subcooler independent of the rest of the heat exchanger system.

Ett uppfinningsenligt värmeväxlarsystem omfattar organ för utförande av ovanstående steg.A heat exchanger system according to the invention comprises means for performing the above steps.

Andra syften, egenskaper, fördelar och föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning framgår tydligare ur efterföljande detaljerade beskriv- ning i samband med ritningarna och bifogade krav.Other objects, features, advantages, and preferred embodiments of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the drawings and appended claims.

Kort beskrivninq av ritninqarna Föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning beskrivs nedan under hänvisning till bifogade ritningar.Brief Description of the Drawings Preferred embodiments of the present invention are described below with reference to the accompanying drawings.

Fig 1 är en schematisk vy av en grundläggande kylcykel.Fig. 1 is a schematic view of a basic cooling cycle.

Fig 2 är en partiell illustration av en plattvärmeväxlare enligt känd tek- nik.Fig. 2 is a partial illustration of a plate heat exchanger according to the prior art.

Fig 3 är en illustration av en plattvärmeväxlare enligt fig 2, vilken är för- sedd med en huvudexpansionsventil.Fig. 3 is an illustration of a plate heat exchanger according to Fig. 2, which is provided with a main expansion valve.

Fig 4 är en illustration av en plattvärmeväxlare enligt fig 2, vilken är för- sedd med enskilda expansionsventiler för varje kanal.Fig. 4 is an illustration of a plate heat exchanger according to Fig. 2, which is provided with individual expansion valves for each channel.

Fig 5-7 är illustrationer av plattvärmeväxlare enligt fig 2, vilka är för- sedda med enskilda fasta begränsare för varje kanal och en huvudexpan- sionsventil.Figs. 5-7 are illustrations of plate heat exchangers according to Fig. 2, which are provided with individual fixed limiters for each channel and a main expansion valve.

Fig 8 är en illustration av en plattvärmeväxlare enligt en första utfö- ringsform av föreliggande uppfinning.Fig. 8 is an illustration of a plate heat exchanger according to a first embodiment of the present invention.

F ig 9 är en illustration av en plattvärmeväxlare enligt en tredje utfö- ringsform av föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 35 531 565 5 Detaljerad beskrlvningav föredragna utförinßformer av uppfinningen En grundläggande kompressorkylcykel enligt känd teknik visas i fig 1.Fig. 9 is an illustration of a plate heat exchanger according to a third embodiment of the present invention. Detailed Description of Preferred Embodiments of the Invention A basic compressor refrigeration cycle according to the prior art is shown in Fig. 1.

Själva användningen av cykeln kan givetvis föreligga i en luftkonditionerings- anordning/-anläggning, en värmepump såväl som i en riktig kylanordningl- anläggning.The actual use of the bicycle can of course be present in an air conditioning device / system, a heat pump as well as in a real cooling device / system.

I kondensorn 1 kondenserar gasformigt kylmedel med högt tryck. Det kondenserade kylmediet flödar sedan till expansionsventilen 2. l expansions- ventilen 2 passerar vätskan genom en begränsad tvärsektion. Detta orsakar ett stort tryckfall, varvid trycket faller till en nivå nära förångningstrycket. När detta sker förångas en del av det vätskeformiga kylmediet och blandningen kyls ned till en temperatur nära förångningstemperaturen. Vid ventilens 2 ut- lopp lämnar en kall tvåfasblandning ventilen 2. Tvåfasblandningen matas in i evaporatorn 3 i vilken det kalla vätskeformiga kylmediet förångas och kyler ned processfluiden. Det finns flera allmänt kända processfluider, såsom luft, vatten, saltlösning, en processvätska, etc. Det kalla gasformiga kylmediet med lågt tryck matas sedan in i kompressorn 4. Där ökas kylmedietrycket till en nivå som ärtillräcklig för att det avsedda kylmediet skall kondensera i kon- densorn 1.In condenser 1, gaseous refrigerant condenses at high pressure. The condensed refrigerant then flows to the expansion valve 2. In the expansion valve 2, the liquid passes through a limited cross section. This causes a large pressure drop, whereby the pressure drops to a level close to the evaporation pressure. When this occurs, a portion of the liquid refrigerant evaporates and the mixture is cooled to a temperature close to the evaporation temperature. At the outlet of the valve 2, a cold two-phase mixture leaves the valve 2. The two-phase mixture is fed into the evaporator 3 in which the cold liquid coolant evaporates and cools the process fluid. There are several generally known process fluids, such as air, water, saline, a process liquid, etc. The cold gaseous refrigerant with low pressure is then fed into the compressor 4. There the refrigerant pressure is increased to a level sufficient for the intended refrigerant to condense in the cone. - densorn 1.

Regleringen av ventilen 2 tillsammans med evaporatorn 3 är kritisk för en god funktion av cykeln. När kylbehoven förändras måste ventilen föränd- ras i motsvarande grad. Om alltför mycket kylmedium lämnar ventilen förelig- ger det en risk för att vätskan inte förångas fullständigt i kanalerna, vilket i vissa fall kan skada kompressorn. Om alltför lite kylmedium passerar genom ventilen 2 kan inte den efterfrågade kapaciteten bibehàllas. l en värmeväxlare, se fig 2, som består av ett antal parallella kanaler 6, kan det vara svårt att erhålla en precis fördelning av fluid från en fördelarka- nal 5 till de parallella kanalerna 6 och sedan in i en uppsamlingskanal 7. För- delarkanalen 5, eller "headern", är en fördelningskammare från vilken kana- lerna 6 är avgrenade. l fig 2 visas endast flödesmönstret, värmeväxlaren indi- keras bara som separerade ytor 8. Den kan bestå av valfri typ av parallellt kopplade kanaler.The regulation of the valve 2 together with the evaporator 3 is critical for a good function of the cycle. When the cooling needs change, the valve must change accordingly. If too much coolant leaves the valve, there is a risk that the liquid will not evaporate completely in the ducts, which in some cases can damage the compressor. If too little coolant passes through the valve 2, the required capacity cannot be maintained. In a heat exchanger, see Fig. 2, which consists of a number of parallel channels 6, it can be difficult to obtain a precise distribution of fluid from a distribution channel 5 to the parallel channels 6 and then into a collecting channel 7. The distribution channel 5, or the "header", is a distribution chamber from which the channels 6 are branched. Fig. 2 only shows the fate pattern, the heat exchanger is only indicated as separated surfaces 8. It can consist of any type of channels connected in parallel.

Antag att tryckfallen A-B och C-D är stora jämfört med A-D och B-C.Assume that the pressure drops A-B and C-D are large compared to A-D and B-C.

Eftersom tryckfallet måste vara lika från inlopp till utlopp vare sig vi följer vä- gen A-D eller A-B-C-D följer att tryckfallet A-D är större än B-C. Eftersom tryckfallet är drivkraften för flödet följer att kylmedieflödet kommer att vara olika för olika kanaler. 10 15 20 25 30 35 531 E55 6 En korrekt fördelning är än svårare för ett tvåfasflöde, exempelvis för en evaporator i en kylanordning/-anlåggning_ Fig 3 visar ventillevaporator- aggregatet. Mättat eller nästan mättat kylmedium matas in i ventilen 2 under högt tryck, vanligen nära kondensationstrycket. l ventilen 2 expanderar det till ett tryck precis över förångningstrycket, varigenom en del av vätskan förång- as. Den resulterande tvåfasfluiden har en stor volym, vilket ökar tryckfallet i fördelarkanalen, vilket utgör problemet. Om kylmediets hastighet är låg iför- delarkanalen 5 sätter sig den vätskeformiga delen i inloppsdelen av fördelar- kanalen 5 och matas företrädesvis in i de första kanalerna som sträcker sig från den delen av fördelarkanalen 5. Om kylmediets hastighet är väldigt hög kommer trögheten att resultera i att det vätskeformiga kylmediet får svårt att ändra riktning och matas in i kanalerna. I detta fall kommer vätskeformigt kylmedel att samlas i den bortersta delen av fördelarkanalen 5 och därefter matas in i de bortersta kanalerna 6. Därigenom är kylmediets flödeshastighet i fördelarkanalen 5 en parameter som påverkar värmeväxlarens prestanda på ett negativt sätt.Since the pressure drop must be equal from inlet to outlet, whether we follow the path A-D or A-B-C-D, it follows that the pressure drop A-D is greater than B-C. Since the pressure drop is the driving force for the flow, it follows that the coolant flow will be different for different channels. 10 15 20 25 30 35 531 E55 6 A correct distribution is even more difficult for a two-phase flow, for example for an evaporator in a cooling device / plant_ Fig. 3 shows the valve evaporator unit. Saturated or almost saturated refrigerant is fed into the valve 2 under high pressure, usually close to the condensation pressure. In the valve 2, it expands to a pressure just above the evaporation pressure, whereby part of the liquid is evaporated. The resulting two-phase fluid has a large volume, which increases the pressure drop in the manifold channel, which is the problem. If the velocity of the refrigerant is low in the manifold channel 5, the liquid part settles in the inlet part of the manifold channel 5 and is preferably fed into the first channels extending from that part of the manifold channel 5. If the refrigerant velocity is very high, the inertia will result in that the liquid refrigerant finds it difficult to change direction and is fed into the ducts. In this case, liquid coolant will collect in the farthest part of the distributor channel 5 and then be fed into the farthest channels 6. Thereby, the flow rate of the coolant in the distributor channel 5 is a parameter which adversely affects the performance of the heat exchanger.

Båda dessa problem skulle kunna lösas om expansionen av vätskan utfördes precis före varje kanal 6. I fig 4 har ett antal variabla begränsare 2' placerats framför varje kanal 6. l fördelarkanalen 5 finns nu endast vätska, och därmed inget problem med fasseparation, och tryckfallet A-B är lågt.Both of these problems could be solved if the expansion of the liquid was performed just before each channel 6. In Fig. 4 a number of variable limiters 2 'have been placed in front of each channel 6. In the distributor channel 5 there is now only liquid, and thus no problem with phase separation, and the pressure drop AB is low.

Tryckfallet C-D år fortfarande relativt lågt medan tryckfallet A-A'-D och B-B'-C är högt, praktiskt taget motsvarande differentialtrycket mellan kondensations- och förångningstrycket. Kylmedieflödet genom olika kanaler kommer att vara precist eftersom en precis mängd vätskeformigt kylmedium passerar varje variabel begränsare 2”. Det föreligger således inget fördelningsproblem efter- som det endast finns vätskeformigt kylmedium och inget gasformigt kylmedi- um i fördelarkanalen 5. Lösningen att använda ett stort antal små, justerbara begränsare är kostsam och att verkligen integrera ventilerna i evaporatorn 3 är svårt. Vidare är underhåll och rengöring av sådana ventiler eller begränsa- re en svår uppgift.The pressure drop C-D is still relatively low while the pressure drop A-A'-D and B-B'-C is high, practically corresponding to the differential pressure between the condensation and evaporation pressure. The refrigerant flow through different channels will be precise because a precise amount of liquid refrigerant passes each variable limiter 2 ”. There is thus no distribution problem as there is only liquid coolant and no gaseous coolant in the distribution channel 5. The solution of using a large number of small, adjustable limiters is expensive and to really integrate the valves in the evaporator 3 is difficult. Furthermore, maintenance and cleaning of such valves or limiters is a difficult task.

En praktisk lösning är att behålla huvudexpansionsventilen 2 och att in- troducera fasta begränsare 9, 10, 11 istället för de variabla begränsarna 2', såsom visas i fig 5-7. De fasta begränsarna 9-11 kan utgöras av ett rör med fasta begränsare, varvid röret är infört ifördelarkanalen 5, se fig 5. När det gäller plattvärmevåxlare kan plattorna vara försedda med plattliknande be- gränsare 10 vid varje kanalinlopp, se fig 6, eller skivor med borrade begrän~ sare 11 som är införda i porthålet hos varje kanal, se fig 7. De fasta begrän- 10 15 20 25 30 35 531 E55 7 sarna 9-11 kommer, om de får ta hela differentialtrycket, utföra ett gott arbete vad gäller att fördela kylmediet. För att fungera bra vid dellastförhållande måste dock ventilen 2 användas för uppnående av det tryckfall som krävs för att variera flödet genom kanalerna, och ju större tryckfallet är, desto mer kommer de tidigare nämnda problemen med tvåfasflöde att återkomma. Vida- re varierar begränsarnas optimala storlek med nominell kapacitet, tryck, typ av kylmedium, med mera, vilket innebär att varje kylsystem måste ha indivi- duellt skräddarsydda begränsare. Därmed är användningen av fasta begrän- sare i ovanstående sammanhang en oflexibel lösning.A practical solution is to keep the main expansion valve 2 and to introduce fixed limiters 9, 10, 11 instead of the variable limiters 2 ', as shown in Figs. 5-7. The fixed limiters 9-11 can consist of a pipe with fixed limiters, the pipe being inserted into the distribution channel 5, see fi g 5. In the case of plate heat exchangers, the plates can be provided with plate-like limiters 10 at each channel inlet, see fi g 6, or discs with drilled limiters 11 inserted in the port hole of each channel, see Fig. 7. The fixed limiters 9-11, if allowed to take the entire differential pressure, will do a good job of applies to distribute the refrigerant. However, in order to function well at partial load conditions, the valve 2 must be used to achieve the pressure drop required to vary the flow through the channels, and the greater the pressure drop, the more the previously mentioned problems with two-phase flow will recur. Furthermore, the optimal size of the limiters varies with nominal capacity, pressure, type of coolant, etc., which means that each cooling system must have individually tailored limiters. Thus, the use of fixed limiters in the above context is an inflexible solution.

En första utföringsform av föreliggande uppfinning beskrivs nedan un- der hänvisning till fig 8. Uppfinningen löser de praktiska problem som är för- enade med ett tvåfasflöde. F ig 8 visar en partiell översiktsvy av ett uppfin- ningsenligt plattvärmeväxlarsystem i enlighet med den första utföringsformen av uppfinningen och visar evaporatorn 3 med sin fördelarkanal 5 och kanaler 6 som förbinder fördelarkanalen 5 med uppsamlingskanalen 7. Fasta begrän- sare 12 är fördelade längs fördelarkanalens 5 längd, vilka begränsare sätter fördelarkanalens 5 insida l fluidförbindelse med kanalerna 6. Begränsarna 12 kan vara av en sort som beskrevs tidigare under hänvisning till fig 5-7. Upp- ströms ventilen 2 är en underkylare 13 anordnad för kylning av kylmediet.A first embodiment of the present invention is described below with reference to Fig. 8. The invention solves the practical problems associated with a two-phase flow. Fig. 8 shows a partial overview view of a plate heat exchanger system according to the invention in accordance with the first embodiment of the invention and shows the evaporator 3 with its distributor channel 5 and channels 6 connecting the distributor channel 5 with the collecting channel 7. Fixed limiters 12 are distributed along the distributor channel 5 length, which limiters place the inside of the distributor channel 5 in fluid communication with the channels 6. The limiters 12 may be of a type previously described with reference to Figs. 5-7. Upstream of the valve 2, a subcooler 13 is arranged for cooling the coolant.

Underkylaren 13 kan utgöra en del av evaporatorn 3 på så vis att kylmediet flödar från kondensorn 1 in i en separat sektion av evaporatorn 3, där den kyls ned, och sedan till ventilen 2. Underkylaren 13 kan även omfatta en se- parat kylkrets eller en economizer. Underkylaren 13 kyler ned kylmediet med en kylfluid och rent allmänt kan kylfluiden utgöras av valfri tillräckligt kall fluid, innefattande ett flöde från en economizer. Problemet med variering av kapaci- tet med expansionsventilen 2 var alltså att stötkokning skedde när kylmediet expanderade i ventilen 2. Om det vätskeformiga kylmediet stötkokar så upp- kommer problemen med ojämn fördelning som är relaterade till tvåfasflöde.The subcooler 13 may form part of the evaporator 3 in such a way that the coolant flows from the condenser 1 into a separate section of the evaporator 3, where it cools down, and then to the valve 2. The subcooler 13 may also comprise a separate cooling circuit or a economizer. The subcooler 13 cools the refrigerant with a cooling fluid and in general the cooling fluid can be any sufficiently cold fluid, comprising a flow from an economizer. The problem with varying the capacity of the expansion valve 2 was thus that shock boiling took place when the refrigerant expanded in the valve 2. If the liquid refrigerant boils, the problems with uneven distribution arise which are related to two-phase flow.

Denna första uppflnningsenliga utföringsform löser fördelningsproblemet på följande sätta: Betrakta en situation där stötkokning sker vid expansionsventi- len 2. Med det uppfinningsenliga systemet kan kylmediet kylas ned av under- kylaren 13 innan det matas in i expansionsventilen 2. När kylmediet passerar expansionsventilen 2 kommer det att utsättas för ett tryckfall, men eftersom temperaturen är sänkt kommer kylmediet inte stötkoka. Därmed föreligger ett enfasflöde i fördelarkanalen 5, vilket eliminerar nämnda nackdelar.This first inventive embodiment solves the distribution problem in the following way: Consider a situation where shock boiling takes place at the expansion valve 2. With the system according to the invention, the coolant can be cooled down by the subcooler 13 before it is fed into the expansion valve 2. When the coolant passes the expansion valve 2 to be subjected to a pressure drop, but since the temperature is lowered, the refrigerant will not boil. Thus, there is a single-phase flow in the distributor channel 5, which eliminates said disadvantages.

Föregående förfarande för säkerställande av en precis distribution nytt- jar det faktum att när kylmediet kyls ned från den mättade kondensationstem- 10 15 20 25 30 35 531 EES 8 peraturen till en temperatur något högre än förångningstemperaturen kan trycket sänkas i fördelarkanalen 5 från vilken begränsarna 12 leder in i kana- lerna 6, utan att stötkokning sker. Notera att relevanta tryck och temperaturer varierar mellan olika sorters kylmedia och att det uppfinningsenliga konceptet inte begränsas till något särskilt kylmedium. När väl ett specifikt kylmedium har valts följer temperaturerna och trycken. Det variabla differentialtrycket över begränsarna 12 utgör den parameter som reglerar kylmedieflödet och därigenom kapaciteten.The foregoing method of ensuring precise distribution utilizes the fact that when the refrigerant is cooled from the saturated condensation temperature to a temperature slightly higher than the evaporation temperature, the pressure can be reduced in the manifold channel 5 from which the restrictors 12 leads into the channels 6, without shock boiling. Note that relevant pressures and temperatures vary between different types of refrigerants and that the concept according to the invention is not limited to any particular refrigerant. Once a specific refrigerant has been selected, the temperatures and pressures follow. The variable differential pressure across the limiters 12 is the parameter that regulates the refrigerant flow and thereby the capacity.

I denna första utföringsform föreligger evaporatorns maximala kapaci- tet när begränsarna 12 tar väsentligen hela differentialtrycket. Det totala diffe- rentialtrycket motsvarar skillnaden mellan kondensations- och förångnings- trycket. Differentialtrycket över begränsarna 12 är drivkraften för flödet. För att sänka kapaciteten ökas tryckfallet över ventilen 2, vilket minskar tryckfallet över begränsarna 12 och därigenom flödet genom kanalerna 6.In this first embodiment, the maximum capacity of the evaporator is present when the limiters 12 take substantially all of the differential pressure. The total differential pressure corresponds to the difference between the condensation and the evaporation pressure. The differential pressure across the limiters 12 is the driving force of the flow. To lower the capacity, the pressure drop across the valve 2 is increased, which reduces the pressure drop across the limiters 12 and thereby the flow through the channels 6.

Enligt en andra utföringsform, se fig 9, är en pump 14 anordnad upp- ströms expansionsventilen 2. Pumpen gör det möjligt att exempelvis öka trycket före ventilen 2. l den andra utföringsformen är temperaturen i flödet mellan kondensorn 1 och evaporatorn 3 konstant medan trycket ökas med hjälp av pumpen 14. Pumpen 14 ökar trycket (a') efter kondensorn (visas ej) till ett högre tryck (a). Den variabla ventilen minskar detta tryck (a) till ett lägre tryck (b). Trots att trycket faller i ventilen 2 är trycket hos det vätskeformiga kylmediet hela tiden över mättnadstrycket och ingen stötkokning sker innan det har matats in i begränsarna 12. Reglervariabeln för kylmedieflödet är den variabla tryckdifferentialen över begränsarna 12. l den andra utföringsformen är begränsarna 12 utformade för att ge den efterfrågade minimala kapaciteten vid hela differentialtryckfallet, vilket innebär att ventilen 2 är helt öppen och pumpen 14 inte används. När pum- pen 14 börjar öka trycket före begränsarna 12, möjligen modifierat av ventilen 2, ökar det drivande differentialtrycket och därmed även kapaciteten.According to a second embodiment, see Fig. 9, a pump 14 is arranged upstream of the expansion valve 2. The pump makes it possible, for example, to increase the pressure before the valve 2. In the second embodiment the temperature in the flow between the condenser 1 and the evaporator 3 is constant while the pressure is increased by means of the pump 14. The pump 14 increases the pressure (a ') after the condenser (not shown) to a higher pressure (a). The variable valve reduces this pressure (a) to a lower pressure (b). Although the pressure drops in the valve 2, the pressure of the liquid refrigerant is constantly above the saturation pressure and no shock boiling takes place before it has been fed into the restrictors 12. The regulator variable for the refrigerant flow is the variable pressure differential across the restrictors 12. In the second embodiment the restrictors 12 are designed for to provide the required minimum capacity at the entire differential pressure drop, which means that the valve 2 is completely open and the pump 14 is not used. When the pump 14 starts to increase the pressure before the limiters 12, possibly modified by the valve 2, the driving differential pressure increases and thus also the capacity.

Ventilen 2 är endast nödvändig i det fall pumpen levererar ett tryck a som är konstant eller svårt att reglera. Om det tryck som tillhandahålls av pumpen 14 enkelt kan regleras, exempelvis av en motor med variabelt varvtal (visas ej) kan ventilen 2 elimineras. Pumpen 14 kan utgöras av valfri lämplig tryckökande anordning, såsom en mekanisk eller termisk pump.Valve 2 is only necessary in case the pump delivers a pressure a which is constant or difficult to regulate. If the pressure provided by the pump 14 can be easily regulated, for example by a motor with variable speed (not shown), the valve 2 can be eliminated. The pump 14 may be any suitable pressure boosting device, such as a mechanical or thermal pump.

Såsom har poängterats ovan är det uppfinningsenliga konceptet uni- versellt i den mening att det kan användas för många sorters kylmedium. I efterföljande tabeller visas dock ett antal exemplifierande sifferuppgifter för 531 E55 9 flera olika fall. l de exempel som visas i efterföljande tabeller har lednings- tryckförluster och andra, irrelevanta tryokförluster uteslutits.As has been pointed out above, the concept according to the invention is universal in the sense that it can be used for many types of refrigerant. The following tables, however, show a number of exemplary figures for 531 E55 9 several different cases. In the examples shown in the following tables, line pressure losses and other, irrelevant pressure losses have been excluded.

Tabell 1. Grundläggande kylsystem (kylmedium R507A).Table 1. Basic cooling system (cooling medium R507A).

Komponent Temperaturl°C Trycklbar Sammansättn.Component Temperaturel ° C Printable Composition.

Kondensor, in 75 18,7 Mättad ånga Kondensation 40 18,7 Mättad Kondensor, ut 37 18,7 Underkyld väts- ka Expansionsventil, in 37 18,7 Underkyld väts- ka Expansionsventil, ut -40 1,39-t Tvåfasblandning Evaporator, in -40 1,39+ Tvåfasblandning Föràngning -40 1,39 Mättad Evaporator, ut -35 1,39 Överhettad ånga Kompressor, in -35 1,39 överhettad ànga Kompressor, ut -35 1,39 Ånga + avser att trycket är något högre före evaporatorn än förångningstrycket, vilket definieras vid evaporatorns utlopp.Condenser, in 75 18.7 Saturated steam Condensation 40 18.7 Saturated Condenser, out 37 18.7 Subcooled liquid Expansion valve, in 37 18.7 Subcooled liquid Expansion valve, out -40 1,39-t Two-phase mixture Evaporator, in -40 1.39+ Two-phase mixture Evaporation -40 1.39 Saturated Evaporator, out -35 1.39 Overheated steam Compressor, in -35 1.39 Overheated steam Compressor, out -35 1.39 Steam + means that the pressure is slightly higher before the evaporator than the evaporation pressure, which is defined at the evaporator outlet.

Ett exempel på ett system enligt den första utföringsformen visas i ta- bell 2, nedan.An example of a system according to the first embodiment is shown in Table 2, below.

Tabell 2. Första utföringsformen.Table 2. First embodiment.

Komponent Temperaturl°C Tryck/bar Sammansättn.Component Temperaturel ° C Pressure / bar Composition.

Kondensor, in 75 18,7 Mättad ånga Kondensation 40 18,7 Mättad Kondensor, ut 37 18,7 Underkyld väts- ka Underkylare, in 37 18,7 Underkyld väts- ka Underkylare, ut 7 18,7 Underkyld väts- ka, verklig Underkylare 7 7,74 Mättat tillstånd Expansionsventil, in 7 18,7 Underkyld väts- ka 10 10 15 20 533 E55 l O Forts. tabell 2 Expansionsventil, ut 7 7,74-17 Underkyld väts- ka Begränsare, in 7 7,74-17 Underkyld väts- ka Begränsare, ut -40 1,39+ Tvåfasblandning variabelt tryckfall 6,354 5,61 Evaporator, in -40 1,39+ Tvàfasblandning Förångning -40 1,39 Mättad Evaporator, ut -35 1,39 Överhettad ånga Kompressor, in -35 1,39 Överhettad ånga Kompressor, ut -35 1,39 Ånga + avser att trycket är något högre före evaporatorn än förängningstrycket, vilket definieras vid evaporatorns utlopp.Condenser, in 75 18.7 Saturated steam Condensation 40 18.7 Saturated Condenser, out 37 18.7 Subcooled liquid Subcooler, in 37 18.7 Subcooled liquid Subcooler, out 7 18.7 Subcooled liquid, real Subcooler 7 7.74 Saturated condition Expansion valve, in 7 18.7 Subcooled liquid 10 10 15 20 533 E55 l O Cont. table 2 Expansion valve, out 7 7.74-17 Subcooled liquid Limiter, in 7 7.74-17 Subcooled liquid Limiter, out -40 1.39+ Two-phase mixture variable pressure drop 6.354 5.61 Evaporator, in -40 1 , 39 + Two-phase mixture Evaporation -40 1.39 Saturated Evaporator, out -35 1.39 Superheated steam Compressor, in -35 1.39 Superheated steam Compressor, out -35 1.39 Steam + means that the pressure is slightly higher before the evaporator than the evaporation pressure, which is defined at the evaporator outlet.

Notera att termen ”expansionsventil” inte längre är helt korrekt efter- som ingen expansion sker. Vidare är, i tabell 2, tryckfallet minimalt över ex- pansionsventilen. Trycket före de fasta begränsarna kan, utan att stötkokning före de fasta begränsarna sker, variera mellan 17,0 bar och 7,74 bar (mätt- nadstrycket vid 7°C), varigenom kapaciteten kan varieras i motsvarande grad.Note that the term “expansion valve” is no longer completely correct as no expansion takes place. Furthermore, in Table 2, the pressure drop over the expansion valve is minimal. The pressure before the fixed limits can, without shock boiling before the fixed limits, vary between 17.0 bar and 7.74 bar (saturation pressure at 7 ° C), whereby the capacity can be varied accordingly.

Notera vidare att underkylningen kan utföras med valfri av de anordningar som beskrivits ovan. l ovanstående exempel kan överhettningen användas för att reglera expansionsventilen. Kortfattat gäller att om lasten ökar så gör överhettningen också det. Detta ökar tryckfallet över expansionsventilen och minskar därmed trycket före de fasta begränsarna (fortfarande inom intervallet ovan), vilket sänker evaporatorns kapacitet för att möte den minskade lasten. Använd- ningen av överhettning som reglerparameter kan även appliceras på nedan- stående exempel. Denna parameter används då för att reglera expansions- ventilen eller, när så är tillämpligt, pumpen.Note further that the subcooling can be performed with any of the devices described above. In the above example, the overheating can be used to regulate the expansion valve. In short, if the load increases, so does the overheating. This increases the pressure drop across the expansion valve and thus reduces the pressure before the fixed limiters (still within the range above), which lowers the evaporator's capacity to meet the reduced load. The use of overheating as a control parameter can also be applied to the examples below. This parameter is then used to regulate the expansion valve or, where applicable, the pump.

Tabell 3 exemplifierar den andra utföringsformen, i vilken en pump är anordnad nedströms kondensorn. Såsom nämnts tidigare kan expansions- ventilen elimineras och pumpen kan tillhandahålla ett varierbart tryck. Vidare kan en underkylare läggas till. 10 15 531 EEE 1 1 Tabell 3.Table 3 exemplifies the second embodiment, in which a pump is arranged downstream of the condenser. As mentioned earlier, the expansion valve can be eliminated and the pump can provide a variable pressure. Furthermore, a subcooler can be added. 10 15 531 EEE 1 1 Table 3.

Komponent Temperatur-PC Trycklbar Sammansättn.Component Temperature PC Printable Assembly.

Kondensor, in 75 18,7 Mättad ånga Kondensation 40 18,7 Mättad Kondensor, ut 37 18,7 Underkyld väts- ka Pump, in 37 18,7 Underkyld väts- ka Pump. ut 37 30 Underkyld väts- ka Expansionsventil, in 37 30 Underkyld väts- ka Expansionsventll, ut 37 18,7-30 Underkyld väts- ka Begränsare, in 37 18,7-30 Underkyld väts- ka Begränsare, ut -40 1,39+ Tvåfasblandning variabelt tryckfall 17,31-28,61 Evaporator, in -40 1,39+ Tvàfasblandning Föràngning -40 1,39 Mattad Evaporator, ut -35 1,39 överhettad ånga Kompressor, in -35 1,39 Överhettad ånga Kompressor, ut -35 1,39 Ånga + avser att trycket är något högre före evaporatorn än föràngningstrycket, vilket definieras vid evaporatorns utlopp.Condenser, in 75 18.7 Saturated steam Condensation 40 18.7 Saturated Condenser, out 37 18.7 Subcooled liquid Pump, in 37 18.7 Subcooled liquid Pump. out 37 30 Subcooled liquid Expansion valve, in 37 30 Subcooled liquid Expansion valve, out 37 18.7-30 Subcooled liquid Limiter, in 37 18.7-30 Subcooled liquid Limiter, out -40 1.39 + Two-phase mixture variable pressure drop 17.31-28.61 Evaporator, in -40 1.39 + Two-phase mixture Evaporation -40 1.39 Matt Evaporator, out -35 1.39 superheated steam Compressor, in -35 1.39 Superheated steam Compressor, ut -35 1.39 Steam + means that the pressure is slightly higher before the evaporator than the evaporation pressure, which is defined at the evaporator outlet.

Användningen av en underkylare 13 ger vissa fördelar l kombination med en pump. Den kan öka systemets termodynamiska effektivitet och vidare kan den förbättra pumpens 14 drift, eftersom pumpar i vissa fall har svårt att pumpa mättade vätskor. Därför är, i en tredje utföringsform, en underkylare 13 enligt den första utföringsformen anordnad uppströms en pump 14 enligt den andra utföringsformen. Detta ger nämnda fördelar.The use of a subcooler 13 offers certain advantages in combination with a pump. It can increase the thermodynamic efficiency of the system and furthermore it can improve the operation of the pump 14, since pumps in some cases have difficulty pumping saturated liquids. Therefore, in a third embodiment, a subcooler 13 according to the first embodiment is arranged upstream of a pump 14 according to the second embodiment. This provides the said benefits.

Begränsaren kan antingen vara en begränsare eller ett antal begränsa- re som vardera försörjer en eller flera kanaler. l den senare konfigurationen kommer fördelningen att förbättrats, såsom beskrivits l det föregående.The limiter can be either a limiter or a number of limiters, each supplying one or more channels. In the latter configuration, the distribution will be improved, as described in the foregoing.

Uppfinningen avser således ett förfarande och en anordning för förbätt- rad fördelning av en expanderande vätska i ett värmeväxlarsystem genom förändring av en eller flera intensiva variabler hos ett kylmedium som flödari ett värmeväxlarsystem. Det skall poängteras att de ovan beskrivna utförings- former som används som fristående lösningar kan kombineras. 10 15 5534 B55 12 Uppfinningen gör det möjligt att reglera kylmedieflödet (kapaciteten) genom att förändra uppdelningen av tryckfall mellan en ventil och en begrän- sare istället för att reglera flödet genom ett variabelt tvärsnitt hos en ventil.The invention thus relates to a method and a device for improved distribution of an expanding liquid in a heat exchanger system by changing one or more intensive variables of a cooling medium flowing in a heat exchanger system. It should be emphasized that the embodiments described above that are used as stand-alone solutions can be combined. 10 15 5534 B55 12 The invention makes it possible to regulate the coolant flow (capacity) by changing the division of pressure drop between a valve and a limiter instead of regulating the flow through a variable cross section of a valve.

Notera även att det uppfinningsenliga konceptet har bäring på flera ap- plikationer där ett antal parallella kanaler skall matas med ett tvåfasflöde, vil- ka applikationer innefattar luftkylare, etc.Also note that the concept according to the invention is based on fl your applications where a number of parallel channels are to be fed with a two-phase flow, which applications include air coolers, etc.

Vidare torde det inses att en liten mängd ånga, mindre än vad som an- vänds i system enligt känd teknik, efter det tryckförändrande organet inte för- stör det uppfinningsenliga konceptet och innefattas inom ramen för bifogade krav.Furthermore, it will be appreciated that a small amount of steam, less than that used in prior art systems, after the pressure changing member does not destroy the inventive concept and is included within the scope of the appended claims.

Claims (21)

10 15 20 25 30 35 531 555 13 PATENTKRAV10 15 20 25 30 35 531 555 13 PATENT REQUIREMENTS 1. Förfarande för fördelning av en expanderande vätska i ett värmeväx- larsystem med en krets som omfattar komponenterna: en kondensor (1), tryckförändrande organ (2; 14), en evaporator (3) som innefattar en fördelar- kanal (5) vilken via begränsare (9-12) står i fluidkontakt med ett flertal paral- lellkopplade fluidkanaler (6), och en kompressor (4), vilka komponenter var för sig har ett inlopp och ett utlopp, varvid kondensorns (1) utlopp är förbundet med inloppet hos nämnda tryckförändrande organ, nämnda tryckförändrande organs utlopp är förbundet med evaporatorns (3) inlopp, evaporatorns (3) ut- lopp är förbundet med kompressorns (4) inlopp och kompressorns (4) utlopp är förbundet med kondensorns (1) inlopp, och varvid kretsen innehåller kylmediefluid samt förfarandet innefattar stegen: (a) att sänka kylmediets temperatur nedströms kondensorn (1 ) och uppströms nämnda tryckförändrande organ; och/eller (b) att förändra kylmediets tryck medelst organ (14) som är kapabla att öka kylmediets tryck nedströms kondensorn (1 ), för att därigenom hindra kylmediet från att stötkoka till dess att det passerar begränsarna (9-12), vilket resulterar i ett enfasigt, vätskeformigt kylmedieflöde i fördelarkanalen (5).A method for distributing an expanding liquid in a heat exchanger system with a circuit comprising the components: a condenser (1), pressure changing means (2; 14), an evaporator (3) comprising a distributor channel (5) which via limiter (9-12) is in fluid contact with a plurality of parallel-connected fluid channels (6), and a compressor (4), which components each have an inlet and an outlet, the outlet of the condenser (1) being connected to the inlet. of said pressure changing means, said outlet of said pressure changing means is connected to the inlet of the evaporator (3), the outlet of the evaporator (3) is connected to the inlet of the compressor (4) and the outlet of the compressor (4) is connected to the inlet of the condenser (1), and the circuit contains refrigerant fluid and the method comprises the steps of: (a) lowering the temperature of the refrigerant downstream of the condenser (1) and upstream of said pressure changing means; and / or (b) changing the pressure of the refrigerant by means (14) capable of increasing the pressure of the refrigerant downstream of the condenser (1), thereby preventing the refrigerant from boiling until it passes the limiters (9-12), resulting in in a single-phase, liquid refrigerant flow in the manifold channel (5). 2. Förfarande enligt krav 1, varvid det tryckförändrande organet är en pump (14) och steget att förändra trycket utförs medelst nämnda pump (14).A method according to claim 1, wherein the pressure changing means is a pump (14) and the step of changing the pressure is performed by means of said pump (14). 3. Förfarande enligt krav 2, varvid pumpen (14) anordnas före ett ytter- ligare tryckförändrande organ, och nämnda tryckförändrande organ utgörs av en ventil (2).A method according to claim 2, wherein the pump (14) is arranged before a further pressure changing means, and said pressure changing means is constituted by a valve (2). 4. Förfarande enligt krav 2 eller 3, varvid trycket som genereras av pumpen (14) regleras medelst en motor med variabelt varvtal.A method according to claim 2 or 3, wherein the pressure generated by the pump (14) is regulated by means of a variable speed motor. 5. Förfarande enligt något föregående krav, varvid steget att förändra kylmediets temperatur utförs medelst en underkylare (13).A method according to any preceding claim, wherein the step of changing the temperature of the coolant is performed by means of a subcooler (13). 6. Förfarande enligt krav 5, varvid det tryckförändrande organet omfat- tar en ventil (2).A method according to claim 5, wherein the pressure changing means comprises a valve (2). 7. Förfarande enligt krav 5 eller 6, varvid underkylaren (13) utför kyl- ning genom omledning av en del av kylmediefluiden från värmeväxlarkretsen.A method according to claim 5 or 6, wherein the subcooler (13) performs cooling by diverting a part of the coolant fluid from the heat exchanger circuit. 8. Förfarande enligt krav 7, varvid underkylaren (13) är en separat sek- tion av evaporatorn (3). 10 15 20 25 30 35 53? E55 14A method according to claim 7, wherein the subcooler (13) is a separate section of the evaporator (3). 10 15 20 25 30 35 53? E55 14 9. Förfarande enligt krav 5 eller 6, varvid underkylaren (13) omfattar en självständig krets, åtskild från värmeväxlarkretsen.A method according to claim 5 or 6, wherein the subcooler (13) comprises an independent circuit, separate from the heat exchanger circuit. 10. Förfarande enligt något föregående krav, varvid nämnda flera fluid- kanaler (6) i värmeväxlarsystemet utgör en del av en plattvärmeväxlare.A method according to any preceding claim, wherein said plurality of fluid channels (6) in the heat exchanger system form part of a plate heat exchanger. 11. Värmevâxlarsystem med en krets som omfattar komponenterna: en kondensor (1), tryckförändrande organ (2; 14), en evaporator (3) och en kom- pressor (4), vilka komponenter var för sig har ett inlopp och ett utlopp, varvid kondensorns (1) utlopp är förbundet med inloppet hos nämnda tryck- förändrande organ (2;14), nämnda tryckförändrande organs utlopp är förbun- det med evaporatorns (3) inlopp, evaporatorns (3) utlopp är förbundet med kompressorns (4) inlopp och kompressorns (4) utlopp är förbundet med kon- densorns (1) inlopp, och varvid kretsen innehåller kylmediefluid samt systemet innefattar: organ för sänkning av kylmediets temperatur nedströms kondensorn (1) och uppströms nämnda tryckförändrande organ (2; 14); och/eller organ för förändring av kylmediets tryck omfattande organ (14) som är kapabla att öka kylmediets tryck nedströms kondensorn (1), k ä n n e t e c k n a t a v att evaporatorn (3) innefattar en fördelarkanal (5) som via begränsare (9-12) står i fluidkontakt med ett flertal parallellkopplade fluidkanaler (6); och att nämnda organ för sänkning av kyl- mediets temperatur och/eller nämnda organ för förändring av kylmediets tryck hindrar kylmediet från att stötkoka till dess att det passerar begränsarna (9- 12), vilket resulterar i ett enfasigt, vätskeformigt kylmedieflöde i fördelarkana- len (5).A heat exchanger system having a circuit comprising the components: a condenser (1), pressure changing means (2; 14), an evaporator (3) and a compressor (4), each component having an inlet and an outlet, the outlet of the condenser (1) being connected to the inlet of said pressure changing means (2; 14), the outlet of said pressure changing means being connected to the inlet of the evaporator (3), the outlet of the evaporator (3) being connected to the inlet of the compressor (4) and the outlet of the compressor (4) is connected to the inlet of the condenser (1), and the circuit contains refrigerant fluid and the system comprises: means for lowering the temperature of the refrigerant downstream of the condenser (1) and upstream of said pressure changing means (2; 14); and / or means for changing the pressure of the coolant comprising means (14) capable of increasing the pressure of the coolant downstream of the condenser (1), characterized in that the evaporator (3) comprises a distribution channel (5) which is via limiter (9-12) in fluid contact with a plurality of parallel connected fluid channels (6); and that said means for lowering the temperature of the refrigerant and / or said means for changing the pressure of the refrigerant prevent the refrigerant from boiling until it passes the limiters (9-12), resulting in a single-phase, liquid refrigerant flow in the distributor duct (5). 12. System enligt krav 11, varvid det tryckförändrande organet är en pump (14) som är kapabel att öka trycket.The system of claim 11, wherein the pressure changing means is a pump (14) capable of increasing the pressure. 13. System enligt krav 11, varvid pumpen (14) är anordnad före ett yt- terligare tryckförändrande organ och nämnda tryckförändrande organ utgörs av en ventil (2)A system according to claim 11, wherein the pump (14) is arranged before an additional pressure changing means and said pressure changing means is constituted by a valve (2) 14. System enligt krav 12 eller 13, varvid trycket som genereras av pumpen (14) regleras medelst en motor med variabelt varvtal.A system according to claim 12 or 13, wherein the pressure generated by the pump (14) is regulated by means of a variable speed motor. 15. System enligt något av krav 11-14, varvid steget att förändra kyl- mediets temperatur utförs medelst en underkylare (13).A system according to any one of claims 11-14, wherein the step of changing the temperature of the refrigerant is performed by means of a subcooler (13). 16. System enligt krav 15, varvid det tryckförändrande organet omfattar en ventil (2).A system according to claim 15, wherein the pressure changing means comprises a valve (2). 17. System enligt krav 15 eller 16, varvid underkylaren (13) utför kyl- ning genom omledning av en del av kylmediefluiden från värmeväxlarkretsen. 10 531 E55 15A system according to claim 15 or 16, wherein the subcooler (13) performs cooling by diverting a part of the coolant iden outside the heat exchanger circuit. 10 531 E55 15 18. System enligt krav 17, varvid underkylaren (13) är en separat sek- tion av evaporatorn.The system of claim 17, wherein the subcooler (13) is a separate section of the evaporator. 19. System enligt krav 15 eller 16, varvid underkylaren (13) omfattar en självständig krets, åtskild från värmeväxlarkretsen.A system according to claim 15 or 16, wherein the subcooler (13) comprises an independent circuit, separate from the heat exchanger circuit. 20. System enligt något av krav 11-19, varvid nämnda flera fluidkanaler (6) i värmeväxlarsystemet utgör en det av en plattvärmeväxlare.A system according to any one of claims 11-19, wherein said several fluid channels (6) in the heat exchanger system constitute one of a plate heat exchanger. 21. System enligt något av krav 11-19, varvid nämnda flera fluidkanaler (6) i värmeväxlarsystemet utgör en del av en luftkylare.A system according to any one of claims 11-19, wherein said plurality of fluid channels (6) in the heat exchanger system form part of an air cooler.
SE0601442A 2006-06-30 2006-06-30 Method and apparatus for distributing an expanding liquid SE531665C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0601442A SE531665C2 (en) 2006-06-30 2006-06-30 Method and apparatus for distributing an expanding liquid
PCT/EP2007/056588 WO2008000823A1 (en) 2006-06-30 2007-06-29 Method and system for distribution of an expanding liquid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0601442A SE531665C2 (en) 2006-06-30 2006-06-30 Method and apparatus for distributing an expanding liquid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0601442L SE0601442L (en) 2007-12-31
SE531665C2 true SE531665C2 (en) 2009-06-23

Family

ID=38656742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0601442A SE531665C2 (en) 2006-06-30 2006-06-30 Method and apparatus for distributing an expanding liquid

Country Status (2)

Country Link
SE (1) SE531665C2 (en)
WO (1) WO2008000823A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010105170A2 (en) 2009-03-13 2010-09-16 Carrier Corporation Manifold assembly for distributing a fluid to a heat exchanger
WO2011003416A2 (en) * 2009-07-06 2011-01-13 Danfoss A/S A method for controlling a flow of refrigerant to a multi- tube evaporator
ES2749507T3 (en) 2012-06-14 2020-03-20 Alfa Laval Corp Ab A plate heat exchanger with injection means
CN111140985A (en) * 2019-12-30 2020-05-12 宁波奥克斯电气股份有限公司 Matching debugging device and method for flow path of heat exchanger
US11879676B2 (en) 2021-07-30 2024-01-23 Danfoss A/S Thermal expansion valve for a heat exchanger and heat exchanger with a thermal expansion valve
CN114017965B (en) * 2021-11-02 2023-12-22 徐州医科大学 Heat pipe suspension type quick low-temperature incubator

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2402802A (en) * 1944-02-17 1946-06-25 Detroit Lubricator Co Refrigerating apparatus
GB1213323A (en) * 1967-04-03 1970-11-25 Refrigerating Specialities Com Refrigerant feed control
US3722230A (en) * 1970-12-10 1973-03-27 United Brands Co Ship refrigeration
US3664150A (en) * 1970-12-30 1972-05-23 Velt C Patterson Hot gas refrigeration defrosting system
US4123919A (en) * 1977-07-25 1978-11-07 Npi Corporation Refrigeration feed system
US4599873A (en) * 1984-01-31 1986-07-15 Hyde Robert E Apparatus for maximizing refrigeration capacity
US5626025A (en) * 1991-03-08 1997-05-06 Hyde; Robert E. Liquid pressure amplification with bypass
JPH05149650A (en) * 1991-11-30 1993-06-15 Nippondenso Co Ltd Heat-exchange device
US5749237A (en) * 1993-09-28 1998-05-12 Jdm, Ltd. Refrigerant system flash gas suppressor with variable speed drive
FR2731780B1 (en) * 1995-03-13 1997-04-30 Mc International REFRIGERATION SYSTEM, REFRIGERATION INSTALLATION AND REFRIGERATION METHOD
US6145332A (en) * 1999-06-16 2000-11-14 Dte Energy Technologies, Inc. Apparatus for protecting pumps against cavitation
JP2003287321A (en) * 2002-03-28 2003-10-10 Daikin Ind Ltd Plate type heat exchanger, and refrigerating machine having the same

Also Published As

Publication number Publication date
SE0601442L (en) 2007-12-31
WO2008000823A1 (en) 2008-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114838531B (en) Method and device for adjusting temperature of refrigerant in heat exchanger and air conditioner
SE531665C2 (en) Method and apparatus for distributing an expanding liquid
US10401061B2 (en) Heat pump non-reversing valve arrangement
US7032411B2 (en) Integrated dual circuit evaporator
SE531780C2 (en) Device for distribution of an expanding liquid
EP2304340B1 (en) Start-up procedure for refrigerant systems having microchannel condenser and reheat cycle
GB2485653A (en) Heat exchanger system
DE102008046620A1 (en) High-temperature heat pump and method for its regulation
DE102006035784A1 (en) Refrigeration plant for transcritical operation with economiser and low pressure collector
CN106062492A (en) Refrigeration system with separate feedstreams to multiple evaporator zones
US11092376B2 (en) Refrigeration device comprising multiple storage chambers
CN105745510A (en) System and method for dynamic control of a heat exchanger
US8528358B2 (en) Refrigerant vapor injection for distribution improvement in parallel flow heat exchanger manifolds
EP2751499B1 (en) Refrigeration system and refrigeration method providing heat recovery
JPS62500257A (en) High efficiency refrigeration equipment or cooling equipment
US5557937A (en) Vapour compression systems
JP2012172918A (en) Refrigerant liquid forced circulation type refrigeration system
US11365907B2 (en) Refrigeration apparatus and liquid temperature control system
CN106091742A (en) Become caliber heat-exchange device and pipe-line system
JP4710869B2 (en) Air conditioner
SE527635C2 (en) Kylmaskinanläggning
CN106813425B (en) Combined micro-channel heat exchanger for radiation refrigeration
US10648701B2 (en) Refrigeration systems and methods using water-cooled condenser and additional water cooling
EP4168723B1 (en) Cooling device with a suction tube heat exchanger and method for operating a cooling device with a suction tube heat exchanger
Ning et al. COMPARISON AND ANALYSIS ON THE PERFORMANCE OF R404A DIRECT CONTACT CONDENSATION REFRIGERATION CYCLE FOR LOW TEMPERATURE

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed