DE10119954A1 - Kältemitteleinspritzung in Verdampfer - Google Patents
Kältemitteleinspritzung in VerdampferInfo
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- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
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Abstract
Die Erfindung betrifft die Einspritzung von Kältemittel in Verdampfer von Kälteanlagen oder -sätzen. DOLLAR A Nach der Aufgabe der Erfindung soll das Kältemittel in Verdampfer bei vollständiger Kältemittelbenetzung der Verdampferfläche eingespritzt werden. DOLLAR A Die Erfindung beschreibt den Einsatz keines Wärmeübertagers als Sensor.
Description
Die Erfindung betrifft die Einspritzung von Kältemittel in Verdampfer von
Kältesätzen oder -anlagen ohne Überhitzung und ohne Niederdruck-
Flüssigkeitsabscheider.
In der Kältetechnik sind Verfahren mit thermostatisch oder elektronisch
gesteuerten Einspritzorganen zur optimalen Verdampferfüllung von Einspritz
verdampfern bekannt, bei denen die innerhalb des Verdampfers erzielte Sauggas
überhitzung als Maß dient.
Nachteilig ist dabei die vom Kältemittel unbenetzte Überhitzungsfläche der
Verdampfer mit schlechten Wärmeübergängen, die den Apparat vergrößert und
kleine Temperaturabstände zwischen Verdampfung und Kälteträgeraustritt nicht
zuläßt.
Als Verfahren ohne Überhitzung sind Niederdruckniveauregelsysteme bekannt, die
soviel Kältemittel in einen Niederdruck-Flüssigkeitsabscheider einspritzen, wie der
zugehörige Verdampfer verdampft.
Die Verdampferflächen sind dabei vollständig mit Kältemittel benetzt. Erforderlich
ist der nachgeschaltete Niederdruck-Flüssigkeitsabscheider zum Schutz des
Verdichters vor Flüssigkeit. Seine Größe und Anordnung im Schwerkraftbetrieb
über dem Verdampfer mit Zirkulationsleitung führen zu nachteiligen Gesamt
abmessungen sowie großen Kältemittelfüllungen. Die kältemittelseitigen Wärme
übergänge sind lediglich durch Erhöhung des Schwerkraftumlaufes (Anheben des
Niederdruck-Flüssigkeitsabscheiders) oder Pumpenumlauf zu steigern, das bedeutet
weiteres Vergrößern der Abmessungen und Kosten.
Bekannte Verfahren ohne Überhitzung mit Hochdruckniveauregler entspannen das
im Verflüssiger anfallende Kältemittel sofort auf die Niederdruckseite. Damit die
entspannte Kältemittelmenge auch vollständig verdampft, ist der Verdampfer, der
Niederdruck-Flüssigkeitsabscheider und die gesamte Kältemittelmenge genau zu
bemessen. Nachteilig sind auch hier der nachgeschaltete Niederdruck-
Flüssigkeitsabscheider mit Zirkulationsleitung zum Schutz des Verdichters vor
Flüssigkeit und die bei hohen Kälteleistungen erforderlichen großen Hochdruck
niveauregler. Die Verdampferflächen sind bei diesem Verfahren vollständig mit
Kältemittel benetzt. Geschwindigkeitserhöhung durch Einspritzung in den
Schwerkraftumlauf (Ejektorumlauf) erhöht auf einfache Weise die kältemittel
seitigen Wärmeübergänge.
Weiterhin sind in der Kältetechnik Verfahren nach /1/ bekannt, bei denen die
Einspritzung mit Hochdruckniveauregler direkt in den Verdampfer erfolgt. Dabei
verdampft Kältemittel ohne Überhitzungen mit hohen Wärmeübergängen. In
einem nachgeschalteten Niederdruck- Flüssigkeitsabscheider, der mit einem
kreisprozeßinternen durch Hochdruckflüssigkeit beaufschlagten Wärmeübertrager
kombiniert ist, wird abgeschiedene Flüssigkeit beheizt und in den Abscheideraum
verdampft. Nachteilig sind hierbei der Niederdruck-Flüssigkeitsabscheider und die
bei hohen Kälteleistungen erforderlichen großen Hochdruckniveauregler.
Aufgabe der Erfindung ist es, dass Kältemittel in Verdampfer von Kältesätzen oder
-anlagen bei vollständiger Kältemittelbenetzung der Verdampferfläche
eingespritzt wird, ohne daß ein Überhitzungssignal, ein Niederdruck-
Flüssigkeitsabscheider, Zirkulationsleitungen und Niveauregler erforderlich sind.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein an sich bekannter
kreisprozeßinterner und mit Hochdruckflüssigkeit beaufschlagter Wärmeübertrager
(Nachverdampfer/Unterkühler) als Sensor für unverdampftes Kältemittel aus dem
Verdampfer verwendet wird, eine Temperaturabsenkung der hochdruckseitigen
Kältemittelflüssigkeit als Regelsignal erzeugt, der Naßdampfzustand x am Austritt
des Verdampfers einstellbar ist und gleichzeitig Kältemittelflüssigkeit zum Schutz
des Verdichters nachverdampft. Eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS)
wertet die Temperaturabsenkung aus und steuert abhängig von einer
Sollwertabweichung und der Leistungsstufe des Verdichters den Öffnungsgrad
eines elektrischen Einspritzreglers. Durch die SPS-kontrollierte Nachverdampfung
gelangt keine Flüssigkeit in den Verdichter.
Nachstehend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert
werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Kältekreislaufes mit elektrischem
Einspritzregler 1, Verdampfer 2, Nachverdampfer/Unterkühler 3 mit zwei
Temperatursensoren 4 und 5, Verdichter 6, SPS 7 sowie Verflüssiger 8.
Sinkt die Wärmelast am Verdampfer 2, wird weniger Kältemittel verdampft,
Naßdampf mit einen Dampfgehalt x < 1 und einer Enthalpie h gelangt in den
Nachverdampfer/Unterkühler 3, der eine Wärmeleistung von QN = mKM.(h" - h)
zuführt, um das Kältemittel vollständig auf h" zu verdampfen. Die gleiche
Wärmeleistung QN = mKM.(h4 - h5) wird der Kältemittelflüssigkeit hochdruckseitig
entnommen. Die Enthalpiedifferenzen sind gleich, so daß die zur Enthalpie
absenkung der hochdruckseitigen Kältemittelflüssigkeit gehörende Temperatur
differenz (t4 - t5) ein zum nachverdampften Naßdampfanteil (h" - h)
proportionales Steuerungssignal darstellt.
Von der SPS wird dieses Signal ausgewertet und mit einem Sollwert verglichen, der
einen definierten "nassen" Betrieb des Verdampfers mit vollständig kältemittel
benetzter Wärmeübertragerfläche, d. h. mit höchsten Wärmeübergängen
entspricht. Steigt (t4 - t5) über den Sollwert, reduziert die SPS den Öffnungsgrad
des elektrischen Einspritzreglers. Die SPS berücksichtigt bei der Veränderung des
Öffnungsgrades den abhängig vom Fahrprogramm des Verdichters berechneten
Kältemittelmassenstrom mKM = λ.Vth.LS/SAUG.
λ: Liefergrad des Verdichters
Vth: theoretisches Fördervolumen des Verdichters
LS: Leistungsstufe des Verdichters
SAUG: spezifisches Volumen im Ansaugzustand
λ: Liefergrad des Verdichters
Vth: theoretisches Fördervolumen des Verdichters
LS: Leistungsstufe des Verdichters
SAUG: spezifisches Volumen im Ansaugzustand
Steigt die Wärmelast am Verdampfer 2, wird mehr Kältemittel verdampft, so daß
der Naßdampfzustand am Verdampferaustritt in Richtung x = 1 geht, die
Wärmeleistung des Nachverdampfer/Unterkühlers und die dazugehörende
Temperaturdifferenz (t4 - t5) sinken. Fällt (t4 - t5) unter den Sollwert, erhöht die
SPS den Öffnungsgrad des elektrischen Einspritzreglers.
Claims (3)
1. Einspritzung von Kältemittel in Verdampfer von Kältesätzen oder -anlagen,
gekennzeichnet dadurch, daß ein an sich bekannter kreisprozeßinterner und
mit Hochdruckflüssigkeit beaufschlagter Wärmeübertrager
(Nachverdampfer/Unterkühler) als Sensor für unverdampftes Kältemittel aus
dem Verdampfer verwendet wird, eine Temperaturabsenkung der
hochdruckseitigen Kältemittelflüssigkeit als Regelsignal erzeugt, und dass der
Naßdampfzustand x am Austritt des Verdampfers einstellbar ist.
2. Einspritzung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine
speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) die Temperaturabsenkung der
hochdruckseitigen Kältemittelflüssigkeit im Nachverdampfer/Unterkühler
auswertet und abhängig von einer Sollwertabweichung und der Leistungsstufe
des Verdichters den Öffnungsgrad eines elektrischen Einspritzreglers steuert.
3. Einspritzung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass durch die SPS-
kontrollierte Nachverdampfung keine Flüssigkeit in den Verdichter gelangt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001119954 DE10119954A1 (de) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | Kältemitteleinspritzung in Verdampfer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001119954 DE10119954A1 (de) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | Kältemitteleinspritzung in Verdampfer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10119954A1 true DE10119954A1 (de) | 2002-10-31 |
Family
ID=7682468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2001119954 Withdrawn DE10119954A1 (de) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | Kältemitteleinspritzung in Verdampfer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10119954A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011053125A1 (de) * | 2011-08-30 | 2013-02-28 | Stemke Kunststofftechnik Gmbh | Verfahren zur Kühlung von Werkzeugen von Kunststoffverarbeitungsmaschinen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
SE2050095A1 (en) * | 2020-01-30 | 2021-07-31 | Swep Int Ab | A refrigeration system |
-
2001
- 2001-04-24 DE DE2001119954 patent/DE10119954A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011053125A1 (de) * | 2011-08-30 | 2013-02-28 | Stemke Kunststofftechnik Gmbh | Verfahren zur Kühlung von Werkzeugen von Kunststoffverarbeitungsmaschinen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
DE102011053125B4 (de) * | 2011-08-30 | 2016-05-12 | Stemke Kunststofftechnik Gmbh | Vorrichtung zur Kühlung von Werkzeugen von Kunststoffverarbeitungsmaschinen |
SE2050095A1 (en) * | 2020-01-30 | 2021-07-31 | Swep Int Ab | A refrigeration system |
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
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