DE1163863B - Einrichtung zum automatischen entlasteten Anfahren von Kaelteverdichtern - Google Patents

Description

• Einrichtung zum automatischen entlasteten Anfahren von Kälteverdichtern Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen entlasteten Anfahren von Kälteverdichtern, wobei Saug- und Druckleitung des Verdichters durch ein nur beim Anlauf des Verdichters geöffnetes Nebenschlußventil überbrückt sind.
• Es sind bereits Einrichtungen der erwähnten Art bekannt, bei denen die Ventilplatten der Saugventile des Verdichters durch geeignete Vorrichtungen abgehoben werden. Der Nachteil derartiger Ausführungen liegt in erster Linie in ihrem bei automatischem Betrieb nicht funktionssicheren Arbeiten. Das gilt vor allem für die beim Anfahren vorliegenden kleinen Druckverhältnisse.
• Es sind auch pneumatische und hydraulische Regelungen bekannt, welche einen steuerungsmäßig komplizierten und damit teuren Aufbau erfordern, weil die Steuerungsorgane vom Anlauf des Verdichters selbst abhängig sind.
• Schließlich ist ferner die Verwendung von Magnetventilen zur Steuerung eines entlasteten Anlaufs des Kälteverdichters bekannt. Da jedoch gerade bei Magnetventilen Undichtigkeit und Rückströmungen auch bei Normalbetrieb auftreten können, läßt die Betriebssicherheit einer derartigen Anlage zu wünschen übrig.
• Neben den erwähnten ungünstigen Eigenschaften kommt bei einem großen Teil der bisher bekannten Konstruktionen hinzu, daß diese für Großverdichter nicht anwendbar sind.
• Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung zum automatischen entlasteten Anfahren von Kälteverdichtern, welche relativ einfach im Aufbau, zuverlässig im automatischen Betrieb und besonders für Großverdichter geeignet ist.
• Die vorgeschlagene Einrichtung kann ohne jegliche Änderung am Verdichter selbst für alle in Frage kommenden Hubkolbenverdichter verwendet werden. Ebenso ist ein nachträglicher Einbau in Kälteanlagen möglich. Da die Arbeitsgeschwindigkeiten der Motorventile weitgehend dem Verwendungszweck angepaßt werden können, ist es auch bei vollautomatischem Betrieb möglich, den Verdichter vor stoßartigen Belastungen und dem damit häufig verbundenen Ansaugen nassen Dampfes zu schützen. Das gilt vor allem für Kälteanlagen mit überfluteten Verdampfern und kurzen Ansaugleitungen. Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß die Steuerung des Nebenschlußventils sowie eines weiteren, in der Saugleitung vor der Abzweigung des Nebenanschlusses angeordneten Ventils durch mit diesen Ventilen gekuppelte Stellmotoren erfolgt, wobei sich das letztgenannte Ventil erst nach dem Anlaufen des Verdichters öffnet. Nach einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Nebensehlußventil durch einen in der Druckleitung angebrachten Überdruckschalter beeinflußt, welcher bei Vorliegen eines Überdruckes auf der Verdichterdruckseite eine Schließung dieses Ventils verhindert. Dadurch ergibt sich als zusätzlicher Vorteil; daß ein besonderes Sicherheitsventil für den Verdichter nicht erforderlich ist.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung sind im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigt F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung als Blockschaltbild dargestellt, wobei die Schaltkontakte in einer Stellung unmittelbar nach dem Anlaufen des Verdichters gezeigt sind, F i g. 2 ein Kontaktsteuerungsschema der Einrichtung von F i g. 1.
• In F i g. 1 ist die Saug- und Druckleitung eines Verdichters K mittels eines durch einen Motor M3 gesteuerten Ventils V 3 überbrückt. Vor der Abzweigung des Nebenschlusses in der Saugleitung ist ein durch einen Motor M 2 gesteuertes Ventil V 2 angeordnet. Ein den Verdichter K antreibender Motor M 1 ist über einen Anlaßwiderstand A sowie einen Relaiskontakt RK I mit einer Stromquelle U verbunden. Jeder der beiden Motoren M2 bzw. M3 ist als Reversiermotor ausgebildet, dessen Reversierwicklungen über Relaiskontakte RK 2 a und RK 2 b bzw. RK3a und RK3b mit der Stromquelle U verbunden sind. Die Betätigung dieser Relaiskontakte erfolgt über Relaiswicklungen R 2 a und R 2 b bzw. R 3 a und R 3 b. Die Betätigung der Relaiskontakte erfolgt durch eine Relaiswicklung R l. Die Relaiswicklung R 2 a ist über einen Schalter S 1, einen SehalterS2al und einen SchalterS2a2, die Relaiswicklung R 2 b -über einen Schalter S 2 b 1 und einen Schalter S 2 b 2, die Relaiswicklung R 3 a über den Schalter S 2 b 1 sowie Schalter S 3 a 1 und S 3 a 2, die Relaiswicklung R 3 b über Schalter S 3 b 1 und S 3 b 2 mit der Stromquelle U verbunden. Die Schalter S2 a2, S 2 b 2 sowie S 3 a 2 werden von dem Motor M 2, die Schalter S 2 a 1, S 3 a 1 sowie S 3 b 1 von dem Motor M3 betätigt. In ähnlicher Weise sind die Schalter S 2 b 1 und S 1 miteinander und mit einem Thermofühler Th gekuppelt.
• Das Anfahren der Einrichtung erfolgt gemäß F i g. 2 in drei Stufen I, A,111, wobei die geschlossene Stellung von Schaltern, Kontakten und Ventilen jeweils durch einen Punkt angedeutet ist. In Stufe I sind folgende Schalter bzw. Relaiskontakte geschlossen: S1, RK 1, S2 a2, S3 a2, S3 b1. Ventil V2 ist geschlossen, während Ventil V 3 geöffnet ist. Bei Betätigung des Schalters S 1 entweder von Hand oder durch den Thermofühler Th wird nunmehr der Stromkreis für den Motor Ml geschlossen. Danach bewegt sich der (zweckmäßig mit einer Rutschkupplung kombinierte) Anlaßwiderstand A von seiner Grundstellung bis zu einem Endanschlag.
• Nach Erreichen der vollen Drehzahl des Verdichters K wird in Programmstufe 11 durch den Anlasser A nach Erreichen von dessen Endanschlag der SchalterS3b2 geschlossen. Dadurch erfolgt über die Relaiswicklung R 3 6 eine Schließung des Relaiskontaktes RK3b und damit ein Anlaufen des Motors M3, welcher eine Schließung des Ventils V3 bewirkt. Unmittelbar nach dem Beginn des Schließvorgangs von Ventil V 3 wird der mit dem Motor M 3 gekuppelte Schalter S 3 a 1 geschlossen.
• Nach völliger Schließung des Ventils V 3 (Schaltstufe III) wird durch den Motor M3 der Schalter S 3 b 1 und damit über die Relaiswicklung R 3 6 auch der Relaiskontakt RK3b geöffnet, wobei der Motor M3 stillgesetzt wird. Gleichzeitig mit der Öffnung des Schalters S 3 b 1 erfolgt eine Schließung des damit gekoppelten Schalters S2a1, wobei eine Schließung des Stromkreises durch die Relaiswicklung R 2 a, eine Schließung des Schalters RK 2 a und damit eine Inbetriebsetzung des Motors M2 erfolgt, welcher das Ventil V 2 zu öffnen beginnt. Unmittelbar nach Beginn des Öffnungsvorganges vom Ventil V2 wird durch den Motor M2 der Schalter S 2 b 2 geschlossen und der damit gekuppelte Schalter S 3 a 2 geöffnet.
• Nach völliger Öffnung des Ventils V 2 (Schaltstufe IV), d. h. nach Erreichen normaler Betriebsbedingungen, wird der Schalter S2a2 durch den Motor M2 geöffnet. Dadurch erfolgt eine Unterbrechung des Stromkreises der Relaiswicklung R 2 a, eine öffnung des Relaiskontaktes RK 2 a sowie eine Stillsetzung des Motors M2.
• Beim Abschalten der Einrichtung (Schaltstufe V) wird der Schalter S 1 von Hand oder durch den Thermofühler Th geöffnet und der damit gekuppelte Schalter S 2 b 1 geschlossen. Dadurch wird der Stromkreis der Relaisspule R 1 unterbrochen, der Relaiskontakt RK 1 geöffnet, und der Motor M 1 außer Betrieb gesetzt. Durch die Schließung des Schalters S 2 b 1 wird der Stromkreis der Relaisspule R 2 b geschlossen, der Relaiskontakt RK 2 b geschlossen und der MotorM2 in umgekehrter Richtung in Betrieb gesetzt, wobei sich das Ventil V2 zu schließen beginnt. Unmittelbar mit der Inbetriebsetzung des Motors M2 schließt der mit diesem gekuppelte Schalter S 2 a 2. Nach völliger Schließung des Ventils V 2 (Schaltstufe V1) erfolgt durch den Motor M2 eine Öffnung des Schalters S 2 b 2 sowie eine Schließung des damit gekuppelten SchaltersS3a2. Durch die Öffnung des Schalters S2b2 wird der Stromkreis der Relaisspule R 2 b unterbrochen, der Relaiskontakt RK 2 b geöffnet und der Motor M2 außer Betrieb gesetzt. Durch Schließung des Schalters S 3 a 2 wird die Relaiswicklung R 3 a vom Strom durchflossen, der Relaiskontakt RK 3 a geschlossen und somit der Motor M3 mit umgekehrter Drehrichtung in Betrieb gesetzt, wobei eine Öffnung des Ventils V 3 erfolgt. Nach völliger Öffnung des Ventils V 3 wird durch den Motor M3 der Schalter S3 a1 geöffnet, der Stromkreis durch die Relaiswicklung R3a unterbrochen, der Relaiskontakt RK 3 a geöffnet und damit der Motor M3 stillgesetzt. Danach kann die Einrichtung nach der Schließung des Schalters S 1 wieder angefahren werden.
• Die Erfindung kann zahlreiche Ausgestaltungen und Abänderungen erfahren. So können sich beispielsweise durch geeignete Ausbildung der Steuerung die Öffnungs- und Schließzeiten der Ventile V 2 und V 3 teilweise überschneiden.
• Gemäß einer anderen Abänderung der Erfindung kann ein überdruckschalter P an der Druckleitung angebracht sein, welcher auf das Ventil V 3 einwirkt. Übersteigt der zulässige Druck des Verdichters einen vorgeschriebenen Wert, so verhindert überdruckschalter P eine Schließung des Ventils V 3. Dadurch erübrigt sich die Anbringung eines besonderen Sicherheitsventils an dem Verdichter K. Der überdruckschalter P kann auch noch mit einer akustischen oder sonstigen Warnanlage gekoppelt sein.
• Die beschriebene Einrichtung kann auch für mehrstufige Verdichter verwendet werden. Bei einem zweistufigen Verdichter kann beispielsweise die Schaltung so ausgeführt sein, daß zunächst das Ventil V 3 der Hochdruckstufe schließt und dann das Ventil V 2 in der Hochdrucksaugleitung langsam öffnet. Nach erfolgter Öffnung dieses Ventils V2, eventuell auch schon während des Öffnungsvorganges, wird durch ein geeignetes Schaltelement, beispielsweise durch einen Nockenschalter, der Impuls zum Schließen des zur Niederdruckstufe gehörigen Ventils V 3 gegeben. Danach erfolgt, ebenso wie in der Hochdruckstufe, das öffnen des zur Niederdruckstufe gehörigen Ventils V2. Die Wiederherstellung des Anfahrzustandes beim Abschalten des Verdichters erfolgt zweckmäßig so, daß beide in den Saugleitungen der Hochdruck- bzw. Niederdruekstufe angeordneten Ventile V 2 gleichzeitig schließen und danach - ebenfalls gleichzeitig - beide Ventile V3 öffnen.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Einrichtung zum automatischen entlasteten Anfahren von Kälteverdichtern, wobei Saug- und Druckleitung des Verdichters durch ein nur beim Anlaufen des Verdichters geöffnetes Nebenschlußventil überbrückt sind, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Steuerung des Nebenschlußventils (V 3) sowie eines weiteren, in der Saugleitung vor der Abzweigung des Nebenschlusses angeordneten Ventils (V2) durch mit diesen Ventilen gekuppelte Stellmotoren (M2,M3) erfolgt, wobei sich das letztgenannte Ventil (V2) erst nach dem Anlaufen des Verdichters (K) öffnet.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich beim Abschalten des Verdichters (K) zuerst das in der Saugleitung angeordnete Ventil (V2) schließt und danach das Nebenschlußventil (V3) öffnet.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die öffnungs-und Schließzeiten der beiden Ventile (V2, V3) teilweise überschneiden.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3 für mehrstufige Verdichter, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Verdichtungsstufe ein in der Stufensaugleitung angeordnetes Ventil (V2) und ein Stufennebenschlußventil (V3) vorgesehen sind, deren Betätigung in der Reihenfolge der einzelnen Verdichtungsstufen erfolgt.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst eine Betätigung der beiden Ventile (V2, V3) der Hochdruckstufe erfolgt.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Öffnungszeit des in der Stufensaugleitung angeordneten Ventils (V2) der Hochdruckstufe und die Schließzeit des Stufennebenschlußventils (V3) der vorhergehenden Niederdruckstufe teilweise überschneiden.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich beim Abschalten des Verdichters zuerst alle in den Stufensaugleitungen angeordneten Ventile (V2) schließen und danach alle Stufennebenschlußventile (V3) öffnen. B. Einrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Nebenschlußventil (V3) durch einen in der Druckleitung angebrachten Überdruckschalter (P) beeinflußbar ist, welcher bei Vorliegen eines überdruckes auf der Verdichterdruckseite eine Schließung dieses Ventils (V3) verhindert.