DE931048C - Regeleinrichtung fuer Kompressionskaeltemaschine mit mehreren hintereinander geschalteten Verdampfern - Google Patents

Description

• Regeleinrichtung für Kompressionskältemaschine mit mehreren hintereinander geschalteten Verdampfern Regeleinrichtungen für den Kältemittelkreislauf in Ein- und Mehrraumkälteanlagen für alle gebräuchlichen Kältemittel sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt als Hoch- und Niederdruckschwimmerventile, als sogenannte Expansionsventile und thermostatischeExpansionsventile. Eine Mehrzahl dieser oder jener Feinregler für den Kältemittelkreislauf in einer Kälteanlage bedeutet in jedem Fall eine Komplikation, die je nach Art der verwendeten Feinregler auch eine Einschränkung hinsichtlich des Verwendungsbereichs und der Wirtschaftlichkeit des Betriebes einer Anlage bedeuten kann. Dieses trifft besonders bei Mehrraumanlagen mit stark verschiedenen Raumtemperaturen zu, weil die Verdampfungstemperatur speziell bei Verwendung der in diesem Fall meist gebräuchlichen thermostatischen Expansionsventile auf die Temperatur des kältesten Kühlraums einreguliert werden muß. Eine derartige Anlage muß im Durchschnitt dauernd mit einer unwirtschaftlicheren tiefen Verdampfungstemperatur arbeiten, wie sie von der Solltemperatur des kältesten Raumes diktiert wird. Demgegenüber arbeitet eine erfindungsgemäß regulierte, automatisch gesteuerte Mehrraumkälteanlage so, daß solange wie überhaupt möglich das Kältemittel entsprechend den Kühlräumen mit höheren Temperaturen bei höheren Temperaturen verdampft und erst auf tiefere Verdampfungstemperaturen absinkt, wenn Räume mit höherer Temperatur sich automatisch ausschalten und der Raum mit der tieferen Solltemperatur den Verdichter und den dem Raum zugehörigen Verdampfer weiter in Betrieb hält, bis die Raumausschalttemperatur erreicht ist. Die neue Regeleinrichtung besitzt außerdem den Vorzug, daß sie ohne Einregulieren und Nachregulieren allen aufkommenden Verdampfungstemperaturen stets einwandfrei folgt, die Regelorgane gegen innere Feuchtigkeit und Verschmutzung weit weniger empfindlich sind und den Einbau von Pressostaten und Leistungsreglern überflüssig machen.
• Um die bekannten Mängel zu vermeiden, erfolgt die Kältemittelregelung in einer Mehrverdampfer-bzw. automatischen Mehrraumkälteanlage erfindungsgemäß wie nachfolgend beispielsweise beschrieben: Die Anwendung des neuen Verfahrens setzt die an und für sich bekannte Hintereinanderschaltung der zu einer Anlage gehörigen Verdampfer voraus. Der in der schematischen Zeichnung mit i bezeichnete Verdichter saugt durch die Rohrleitung 2 aus dem an und für sich bekannten Flüssigkeitsabscheider 3 zunächst trocken gesättigte Dämpfe und drückt durch die Rohrleitung 4 in den Kondensator 5. Das verflüssigte Kältemittel fließt aus dem Hochdruckschwimmerventil 6 in die Ringleitung 7, an die die Verdampfer 8, 9 und io in bekannter Hintereinanderschaltung angeschlossen sind. Die Ringleitung mündet bei i z wieder in den Abscheider 3. Das Zu- und Abschalten der einzelnen Verdampfer erfolgt durch Handabsperrventile oder durch thermostatgesteuerte Elektroventile 12, 13 und 14. Beim Schließen der Ventile schalten die Verdampfer in den Kältemittelkreislauf ein und umgekehrt aus. Bei automatisch gfsteuerten Anlagen wird der Verdichter gleichfalls durch die gleichen Thermostate gesteuert, so daß mit Ausschalten des letzten Verdampfers auch der Verdichter ausgeschaltet wird. Angenommen nun, der Verdichter befindet sich mit nur einem Verdampfer, beispielsweise 8,inBetrieb,undes schaltet sich einer der beiden anderen Verdampfer oder alle beide, 9 und io, in den Kältemittelkreislauf ein, dann befindet sich für die drei Verdampfer zu wenig Kältemittelflüssigkeit im Kreislauf, weil die Füllungsreserve im Abscheider 3 praktisch zunächst ausgeschaltet ist. Um diesem Mangel auszuweichen, wird erfindungsgemäß die von den Verdampfern kommende Saugeleitung 7 nicht nur von oben, i i, an den Abscheider herangeführt, sondern in denselben als Wärmeaustauschrohr 15' in die abgeschiedene Flüssigkeit'hineingeführt.' Die von den bisher -außer Betrieb. *gewesenen Verdampfern . ankommenden warmen Dämpfe werden die abgeschiedene Flüssigkeit im Abscheider so lange ausdampfen,- bis die Temperatur _ der von den Verdampfern kommenden Dämpfe sich der Temperatur der noch abgeschiedenen Flüssigkeit angenähert hat. In diesem Moment arbeiten alle Verdampfer voll mit. Um die Wirkung des Wärmeaustauschers 15 zü beschletinigen, kann das in die Flüssigkeit eintauchende Rohr 15' als Gasbrause ausgebildet sein, wodurch die wärmeaustauschende Oberfläche durch Gasblasenbildung @rergrößert und der erstrebte Zustand beschleunigt wird. Um etwaigen Einwendungen zu begegnen, die besagen wollen, daß die Verzögeiung bis zur vollen Auswirkung" des Ausdampfens der Flüssigkeit im. Abscheider nicht tragbar- sei, weil bis dahin die Raumhöchsttemperaturen überschritten werden, ist zu erwidern, daß dieses Argument nicht zutreffend ist, ereil man derartige automatische Mehrraumkälteanlagen zweckmäßigerweise nicht mit ein-oder zweipoligen Temperaturschaltern, sondern mit Zweitemperaturschaltern, die unter der Bezeichnung »Dimostat« bekannt sind, steuert. Die Eigenart dieser Zweitemperaturschalter liegt darin, daß bei einer in jedem Kühlraum zugebilligten Temperaturdifferenz von beispielsweise 2°, also z: B. -j- 4° Höchst- und -I- 2° Tiefsttemperatur, der Verdichter bei -I- 4° ein- und bei etwa -l- 3° ausschaltet, während der Verdampfer unmittelbar über der Tiefsttemperatur, bei diesem Beispiel bei etwa + 2,2° ein- und bei -h 2° ausschaltet. Hieraus ist zu folgern, daß eine geringe Verzögerung in der vollen Beaufschlagung der Verdampfer mit Kältemittelflüssigkeit bedeutungslos bleibt, weil die Temperaturen der beiden Räume 1I und III eben erst die Tiefsttemperatur überschritten bzw. von der zugebilligten Höchsttemperatur noch weit entfernt sind. Ist es in besonderen Fällen wünschenswert, daß hei Betriebsaufnahme des Verdichters gleich die volle Kältemittelflüssigkeit in Umlauf kommen soll, kann ein zweiter Kessel 16 angeordnet sein, der sich bei stillstehendem Verdichter in bekannter Weise über Ventil 17 automatisch aus dem Abscheider 3 mit Kältemittelflüssigkeit füllt und sich bei Betriebsaufnahme des Verdichters automatisch nach der Einspritzleitung 18 nach den Verdampfern entleert. Die selbsttätige Rückführung von 01 oder Ölgemisch aus den Verdampfern bzw, dem Abscheider 3 ist bei dieser Beschreibung außer Betracht gelassen, weil sie den Gegenstand der Erfindung nicht berührt.
• Der große Vorteil dieses Erfindungsgedankens ist darin zu sehen, daß außer dem an und für sich als zuverlässig bekannten Hochdruckschwimmerventil 6 keine empfindlichen Feinregler erforderlich sind und daß eine derartig ausgerüstete Kälteanlage weder bei der ersten Inbetriebsetzung noch späterhin einer Feinregulierung bedarf und mithin in allen Betriebsphasen sehr zuverlässig und sehr wirtschaftlich arbeitet, auch dann, wenn in den einzelnen Räumen der Anlage wechselnd stark unterschiedliche Temperaturen gehalten werden sollen bzw. die- Anlage aus -diesem Grund wechselnd mit stark unterschiedlichen Verdampfungstemperaturen arbeiten soll.
• Ferner bietet die Erfindung den weiteren Vorteil, daß im Normalbetrieb bei Anordnung eines wirksamen und beheizten Ölabscheiders zwischen Verdichter und Kondensator mit automatischer Ölrückführung' zum Verdichterkurbelgehäuse nur- ausgedampftes ölarmes und wieder verflüssigtes Kältemittel aus dem Kondensator in die Verdampfer gelangt, wodurch ein guter Wärmeübergang gewährleistet ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Regeleinrichtung für - Kompressionskältemaschine mit mehreren hintereinander geschalteten, -durch Ventile - überbrückbaren und in Räumen verschiedener Kühltemperatur angeordneten Verdampfern und einem diesen nachgeschalteten Niederdruckflüssigkeitsabscheider, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Abscheider (3) mündende Rückleitung (i i) von den Verdampfern (8, 9, io) in die abgeschiedene hältemittelflüssigkeit als Wärmeaustauschschlange (1s) hineingeführt ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlange in der Kältemittelflüssigkeit als Dampfbrause ausgebildet ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an und für sich bekannter Weise ein zweiter Flutkessel (i6) vorgesehen ist, der sich in den Betriebspausen des Verdichters aus dem Abscheiderkessel (3) füllt und bei Betriebsbeginn selbsttätig in die Ringleitung (7) bzw. nach den Verdampfern entleert.