DE1139515B - Verfahren und Vorrichtung zur Zufuehrung des Kaeltemittels aus einem unter Verdichterdruck stehenden Sammel-behaelter zu den Verdampferrohren von Kuehl-einrichtungen, insbesondere Kunsteisbahnen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Zuführung des Kältemittels aus einem unter Verdichterdruck stehenden Sammelbehälter zu den Verdampferrohren von Kühleinrichtungen, insbesondere Kunsteisbahnen Bei Kühleinrichtungen mit mehreren Verdampferrohren, insbesondere Kunsteisbahnen, ist es bekannt, zwischen dem Sammelbehälter und den Verdampferrohren eine Pumpe anzuordnen, wobei die Förderleistung der Pumpe pro Zeiteinheit ein Vielfaches des in der gleichen Zeiteinheit verdampfenden Kältemittels in den Verdampferrohren beträgt. Weiterhin ist bekannt, an den Eintrittsstellen der vielen Haarnadelverdampferrohre eine Dosiervorrichtung in Form einer verstellbaren Blende einzubauen, mit der Aufgabe, für jedes dieser Haamadel-Verdampferrohre den gleichen Eintrittsdruck zu erreichen unter gleichzeitiger Verwendung von einer oder mehreren Flüssigkeitspumpen.
• Ein anderer bekanntgewordener Vorschlag sieht die Verteilung durch das natürliche Gefälle vor, wobei der Drosseldampf abgeleitet wird. In ähnlicher Weise wird bei weiteren Vorschlägen verfahren, bei denen vorgesehene Löcher oder Schlitze die Verteilung des Kältemittels herbeiführen sollen. Bei allen diesen bekannten Ausführungen ist jedoch die einwandfreie gleichmäßige Verteilung des Kältemittels auf alle Rohre, was gerade bei Kunsteisbahnen unbedingt notwendig ist, in Frage gestellt.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine derartige Verteilung mit einfachen Mitteln und unter jeden Bedingungen einwandfrei gleichmäßig zu erreichen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Zuführung des Kältemittels aus einem unter Verdichterdruck stehenden Sammelbehälter zu den Verdampferrohren von Kühleinrichtungen, insbesondere Kunsteisbahnen, bei dem das verflüssigte und aus dem Sammelbehälter austretende Kältemittel in einem Regelventil, vorzugsweise einem thermostatischen Regelventil, nicht vollständig entspannt wird und die Drosseldämpfe zur gleichmäßigen Verteilung des flüssigen Kältemittels auf die Verdampferrohre verwendet werden, vorgeschlagen, in jedes der Verdampferrohre in abwechselnder Folge und gleichmäßig verteilt auf alle Rohre Kältemittelflüssigkeit und Drosseldampf einzuleiten. Bei Anwendung dieses Verfahrens ergibt sich eine im Aufbau verhältnismäßig einfache und betriebssichere Anlage, bei der insbesondere die sonst vielfach erforderliche Pumpe wegfällt.
• In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens können die Drosseldämpfe auch als Antrieb für den sekundären Flüssigkeitsumlauf von den Verdampferrohren zum Abscheider dienen. Dabei ergibt sich ferner bei Verwendung eines an sich bekannten thermostatischen Regelventils eine einfache Steuerung des Regelventils, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung das Regelventil thermostatisch durch das im sekundären Flüssigkeitsumlauf zu den Verdampferrohren zurückgelangende Kältemittel gesteuert wird.
• Die Verteilung des Kältemittels auf die Verdampferrohre erfolgt zweckmäßigerweise durch ein geschlossenes Verteilstück, in das die einzelnen Verdampferrohre von oben ein gewisses Stück senkrecht hineinragen. Die Förderung in die Verdampferrohre erfolgt dann gleichsam pulsierend. Bei steigendem Druck wird von den Drosseldämpfen dabei so lange Flüssigkeit in alle Rohre gleichmäßig gedrückt, bis der Flüssigkeitsspiegel im Verteilstück sich unterhalb der Unterkante der Verdampferrohrenden befindet. Von diesem Moment an tritt Drosseldampf in die Rohre ein und fördert die eingetretene Flüssigkeitsmenge weiter. Steigt der Flüssigkeitsspiegel wieder, so wird der Gaseintritt wieder unterbrochen. Dieses Spiel wiederholt sich laufend, und zwar bei allen Rohren gleichzeitig und mit genau den gleichen Mengen in allen vorhandenen Rohren. Dabei sind die je Zeiteinheit eintretenden Flüssigkeits- oder Gasmengen nicht unbedingt immer gleich; wichtig ist nur, daß in allen Rohren untereinander die Menge immer gleich ist und dabei die Flüssigkeitsmenge weiterbewegt wird. Dies wird bei der vorgeschlagenen Maßnahme in einfacher und vorteilhafter Weise erreicht.
• Eine Vorrichtung zur Durchführung des erwähnten Verfahrens ist als Ausführungsbeispiel in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine schematische übersicht und Fig. 2 eine Einzelheit im Schnitt. Der von dem nicht dargestellten Kältemittelverdichter durch die Leitung 1 in den Verflüssiger 2 gedrückte Kältemittelgasstrom wird in diesem verflüssigt und dann in den Sammelbehälter 3 geleitet. Von hier aus gelangt die Flüssigkeit durch die Leitung 4 in ein an sich bekanntes Regelventil 5, welches thermostatisch in einer nachfolgend noch beschriebenen Weise von einem Fühler 6 gesteuert wird. In dem Regelventil 5 wird die Kältemittelflüssigkeit von dem Kondensatordruck auf den Verdampferdruck entspannt, wobei ein Teil der Flüssigkeit zur Abkühlung derselben von der hohen Kondensatortemperatur auf die niedere Verdampfertemperatur verdampft. Somit strömt vom Regelventil 5 ein Flüssigkeitsdampfgemisch in das Verteilstück 7. In dem Verteilstück 7 wird sowohl die Flüssigkeit als auch der Dampf gleichmäßig auf jedes der vielen parallel geschalteten Verdampferrohre 8 verteilt. In den Rohren 8 verdampft die Flüssigkeit infolge des äußeren Wärmeeinfalls, so daß in das Sammelstück 9 aus allen Rohren 8 gleichmäßig gesättigter oder übersättigter Kältemitteldampf eintritt. Dieser gesättigte oder übersättigte Kältemitteldampf wird durch die aufwärts steigende Leitung 10 zu dem Abscheider 11 geleitet, in dem evtl. mitgerissene Flüssigkeitstropfen ausgeschieden werden, die dann durch die Falleitung 12 zu dem Verteilstück 7 zurückgelangen. Aus dem Abscheider 11 saugt der Verdichter geringfügig überhitzten Dampf an und vollendet somit den Kreislauf. Die thermostatische Steuerung des Regelventils 5 durch den Fühler 6 erfolgt dabei in der Weise, daß der Fühler 6 je nach der Höhe des Standes der im Abscheider 11 ausgeschiedenen Flüssigkeit im Fallrohr 12 das Ventil 5 stärker schließt oder öffnet. Bei einem verhältnismäßig hohen Spiegelstand im Fallrohr 12 wird das Ventil s zunehmend geschlossen und bei abnehmendem Stand geöffnet.
• Die besondere Ausbildung des Verteilstückes 7 zeigt die Fig. 2. Der Kältemittelzustrom erfolgt durch die Leitung 4 vom Regelventil (s. Fig. 1) her, die in dieser Figur nicht dargestellt ist. Die einzelnen Verdampferrohre 8 ragen von oben ein gewisses Stück senkrecht in das vollständig geschlosene Verteiltück 7 hinein, wie dies in dem Querschnitt nach Fig.2 angedeutet ist. Der sich im Verteilstück 7 einstellende Kältemittelspiegel wird etwa bis zur Unterkante der Rohre 8 reichen. Durch die im einströmenden Kältemittel sich befindenden Gasblasen wird der Druck periodisch im Verteilstück 7 oberhalb des Spiegels 13 steigen und damit flüssiges Kältemittel in alle Rohre, und zwar gleichmäßig in alle Rohre 8, gefördert. Die Förderung erfolgt gewissermaßen pulsierend, wobei Gasblasen und Flüssigkeitsteile in den Rohren 8 vielfach einander abwechseln.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Zuführung des Kältemittels aus einem unter Verdichterdruck stehenden Sammelbehälter zu den Verdampferrohren von Kühleinrichtungen, insbesondere Kunsteisbahnen, bei dem das verflüssigte und aus dem Sammelbehälter austretende Kältemittel in einem Regelventil, vorzugsweise einem thermostatischen Regelventil, nicht vollständig entspannt wird und die Drosseldämpfe zur gleichmäßigen Verteilung des flüssigen Kältemittels auf die Verdampferrohre verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in jedes der Verdampferrohre in abwechselnder Folge und gleichmäßig verteilt auf alle Rohre Kältemittelflüssigkeit und Drosseldampf eingeleitet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseldämpfe auch als Antrieb für den sekundären Flüssigkeitsumlauf von den Verdampferrohren zum Abscheider dienen.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 unter Anwendung eines thermostatischen Regelventils, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil thermostatisch durch das im sekundären Flüssigkeitsumlauf zu den Verdampferrohren zurückgelangende Kältemittel gesteuert wird.
4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (6) des thermostatischen Regelventils (5) in oder an einer vom Abscheider (11) zum Verteilerstück (7) führenden Falleitung (12) angeordnet ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerstück (7) aus einem allseitig geschlossenen und mit einer Zuleitung für das Kältemittel versehenen Hohlkörper oder Rohr besteht, in das alle Verdampferrohre (8) von oben mit einer gewissen freien Länge hineinragen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 930 872; USA.-Patentschriften Nr. 2172129, 2 229 940, 2 237 239, 2 555 055, 2 753 692.