DE102014000541A1 - Vorrichtung zum Erhalt des unterkritischen Betriebszustandes bei hohen Gaskühlereintrittstemperaturen eines Druckluft-Kältetrockners - Google Patents

Vorrichtung zum Erhalt des unterkritischen Betriebszustandes bei hohen Gaskühlereintrittstemperaturen eines Druckluft-Kältetrockners Download PDF

Info

Publication number
DE102014000541A1
DE102014000541A1 DE102014000541.0A DE102014000541A DE102014000541A1 DE 102014000541 A1 DE102014000541 A1 DE 102014000541A1 DE 102014000541 A DE102014000541 A DE 102014000541A DE 102014000541 A1 DE102014000541 A1 DE 102014000541A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
refrigerant
compressed air
gas cooler
dryer
aftercooler
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102014000541.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Lars Brauer
Walter Nestler
Steffen Oberländer
Eberhard Wobst
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Engie Refrigeration GmbH
Original Assignee
THERMEA ENERGIESYSTEME GmbH
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 THERMEA ENERGIESYSTEME GmbH filed Critical THERMEA ENERGIESYSTEME GmbH
Priority to DE102014000541.0A priority Critical patent/DE102014000541A1/de
Publication of DE102014000541A1 publication Critical patent/DE102014000541A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B45/00—Arrangements for charging or discharging refrigerant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/008—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/06—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
    • F25B2309/061—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0411—Refrigeration circuit bypassing means for the expansion valve or capillary tube
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0415—Refrigeration circuit bypassing means for the receiver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07—Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075—Details of compressors or related parts with parallel compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/13—Economisers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/23—High amount of refrigerant in the system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/24—Low amount of refrigerant in the system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/17—Control issues by controlling the pressure of the condenser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2509—Economiser valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2523—Receiver valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2116—Temperatures of a condenser
    • F25B2700/21161—Temperatures of a condenser of the fluid heated by the condenser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zusatz zum Druckluft-Kältetrockner zum Entfeuchten von Druckluft mittels eines Kältemittelkreislaufs mit Kohlendioxid als Kältemittel gemäß DE 10 2012 110 237.6, zusätzlich aufweisend einen zwischen Kältemittelaustritt des Gaskühlers (3) und Regelventil (12) angeordneten Kältemittel-Nachkühler. Dieser Kältemittel-Nachkühler kühlt das aus dem Gaskühler (3) strömende Kältemittel weiter ab, sodass unabhängig von den Rückkühlbedingungen am Gaskühler (3) ein unterkritischer Betrieb des Druckluft-Kältetrockners möglich ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft Ausgestaltungen des Druckluft-Kältetrockners gemäß DE 10 2012 110 237.6 , die einen hochdruckseitig unterkritischen Betrieb auch bei unzureichend kaltem Kühlwasser am Kühlwassereingang des Gaskühlers (3) bzw. einen automatischen Wechsel zwischen hochdruckseitig unterkritischem und überkritischem Betrieb ermöglichen.
  • Aufgrund des besseren COP (Coefficient of Performance – Effektivität von Kältemaschinen) wird eine Kälteanlage mit Kohlendioxid (CO2) als Kältemittel nach Möglichkeit unterkritisch (subkritisch) betrieben. Hierfür ist es allerdings notwendig, das verdichtete Kohlendioxid am Gaskühler bei einer Temperatur unterhalb 31°C (kritische Temperatur) zu verflüssigen, wobei der Gaskühler in diesem Fall als Verflüssiger funktioniert. Diese sogenannte Rückkühlung wird in bekannter Weise mit Kühlwasser, beispielsweise aus einem offenen oder geschlossenem Kühlturm, einem Fluss oder Teich, durchgeführt. Es ist auch bekannt, die Rückkühlung in luftbeaufschlagten trockenen oder berieselten (Hybrid-)CO2-Wärmetauschern durchzuführen. Die Möglichkeit, den Druckluft-Kältetrockner hochdruckseitig unterkritisch betreiben zu können ist somit abhängig von den Rückkühlbedingungen, d. h. der Temperatur des Kühlwassers bzw. den Außenluftzuständen. Während bei Kühlwasser- oder Außenlufttemperaturen von weniger als 25°C ein unterkritischer Betrieb möglich ist, kann bei Kühlmedientemperaturen oberhalb von etwa 25°C bis 27°C aufgrund der dann herrschenden schlechteren Rückkühlbedingungen eine CO2-betriebene Kälteanlage entweder nicht mehr oder hochdruckseitig nur überkritisch betrieben werden. Der überkritische Betrieb ist allerdings weniger effizient.
  • Wünschenswert wäre es, einen Druckluft-Kältetrockner hochdruckseitig noch weiter unterkritisch betreiben zu können, wenn die Rückkühlbedingungen bereits einen überkritischen Betrieb erfordern.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung bereitzustellen, die es ermöglicht, den unterkritischen Betrieb auf höhere Rückkühltemperaturen zu erweitern.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß Patentanspruch 1; zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindungen befinden sich in den Unteransprüchen 2 bis 5.
  • Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, den Kältetrockner mit einem Kältemittel-Nachkühler auszustatten, indem in die Kältemittelleitung hinter dem Gaskühler und vor dem Regelventil ein weiterer Wärmeübertrager als Kältemittel-Nachkühler eingebunden wird. Dieser Kältemittel-Nachkühler soll eine zusätzliche Kühlung des aus dem Gaskühler kommenden Kohlendioxids erlauben. Auf diese Art kann der Betrieb des Kältetrockners im unterkritischen Modus auf Bereiche ausgedehnt werden, die ohne zusätzliche Kühlung des Kohlendioxids nicht möglich wären.
  • Vorzugsweise ist der Kältemittel-Nachkühler als Verdampfer eines Kältemittel-Nebenkreislaufs ausgebildet, wobei der Nebenkreislauf mit Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf, im Folgenden als Hauptkreislauf bezeichnet, im Druckluft-Kältetrockner gespeist und der Gaskühler von beiden Kreisläufen (d. h. Haupt- und Nebenkreislauf) gemeinsam genutzt wird. Hierzu ist zwischen dem Gaskühler und dem Wärmetauscher des Kältemittel-Nachkühlers ein Abzweig mit einem nachgeschalteten Expansionsventil in die Kältemittelleitung eingesetzt. Von diesem Abzweig fließt ein Teil des aus dem Gaskühler kommenden Kohlendioxids in das Expansionsventil des Nebenkreislaufs und wird dort entspannt. Das entspannte Kohlendioxid wird vom Expansionsventil des Nebenkreislaufs in den Kältemitteleingang des Verdampfers im Nebenkreislauf (d. h. in die Verdampferseite des Nachkühlers) eingeleitet, wo es durch Verdampfen dem Kältemittel des Hauptkreislaufs, d. h. dem aus dem Gaskühler kommenden Kohlendioxid, welches auf der anderen Seite im Wärmetauscher (d. h. Verdampfer) des Kältemittel-Nachkühlers eingeleitet wird, Wärme entzieht. Der als Verdampfer des Nebenkreislaufs ausgeführte Wärmetauscher des Kältemittel-Nachkühlers bildet also einen Kältemittel-Kältemittel-Wärmeübertrager. Der Nebenkreislauf weist ferner einen eigenen Verdichter auf, der aufgrund der geringen notwendigen Kälteleistung zur Nachkühlung des Kohlendioxids vergleichsweise klein bezüglich der aufzubringenden Leistung ausfallen kann. Von der Hochdruckseite des Verdichters im Nebenkreislauf wird das Kohlendioxid wieder in den Hauptkreislauf in die Kältemittelleitung zwischen Verdichter des Hauptkreislaufs und Gaskühler zurück geführt.
  • Eine weitere Ausgestaltungsvariante des Kältemittel-Nachkühlers sieht einen Wärmetauscher vor, der Teil einer eigenständigen Kälteanlage ist. Diese Kälteanlage kann beispielsweise als ein zweiter, unabhängiger Kältemittelkreislauf ausgebildet sein. Somit ist diese eigenständige Kälteanlage unabhängig vom Kältemittelkreislauf des Druckluft-Kältetrockners, wodurch gegebenenfalls der Kältemittelkreislauf der eigenständigen Kälteanlage nicht zwangsläufig mit Kohlendioxid, sondern auch mit einem anderen Kältemittel, beispielsweise einem Fluorchlorkohlenwasserstoff, betrieben sein kann.
  • Weitere Ausgestaltungsvarianten des Kältemittel-Nachkühlers sehen Wärmetauscher vor, in welchen das Kohlendioxid z. B. durch Kaltwasser, Kühlwasser aus einem separaten Kühlwasserkreislauf (das trifft z. B. zu, wenn aus technologischen Gründen der Hauptkühlwasserkreis auf einem höheren Temperaturniveau gefahren wird) oder Außenluft gekühlt wird.
  • In einer weiteren Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Druckluft-Kältetrockners ist es vorgesehen, den Kältetrockner mit einer Steuerungseinheit auszustatten, die derart gestaltet ist, dass der Kältetrockner, abhängig von den Rückkühlbedingungen, automatisch zwischen der hochdruckseitig unter- oder überkritischen Betriebsweise hin und her geschaltet werden kann. Dazu sind Sensoren zur Erfassung der Rückkühlbedingungen, wie beispielsweise Kühlwassertemperaturen am Ein- und/oder Austritt des Gaskühlers, und/oder der Betriebsparameter, wie beispielsweise Druck und Temperatur, des Kältemittels Kohlendioxid in der Kälteleitung Vor einem, zum Beispiel hinter dem Kältemittelaustritt des Gaskühlers angeordneten, Regelventil vorgesehen,
  • Die Steuerungseinheit ist mit den Sensoren zur Erfassung der Rückkühlbedingungen und der Kohlendioxid-Betriebsparameter verbunden und derart konfiguriert, dass in Abhängigkeit der erfassten Sensordaten mittels eines hinter dem Gaskühler in dem Kältemittelkreislauf angeordneten Regelventils der Gasdruck des Kohlendioxids in dem Gaskühler und den Kältemittelleitungen zwischen Verdichter und dem Regelventil entsprechend einem hochdruckseitig unter- oder überkritischem Betrieb eingestellt werden kann. Zum Beispiel kann die Steuerungseinheit durch Druckerhöhung von einem unter- auf einen überkritischen Betrieb wechseln, wenn die Kühlwassertemperatur am Eingang des Gaskühlers über beispielsweise 25°C steigt.
  • Ein Wechsel von einem unterkritischen in einen überkritischen Betrieb kann erfolgen, wenn die Kältemitteltemperatur am Austritt des Gaskühlers einen vorgegebenen, ersten (oberen) Schwellenwert überschreitet. Dieser erste Schwellenwert kann im Bereich von 25°C bis nahe der kritischen Temperatur, vorzugsweise bei 27°C, liegen. Der in der Steuereinheit hinterlegte Algorithmus ermittelt die beiden Schwellenwerte in Abhängigkeit von den Rückkühlbedingungen so, dass der COP den jeweils optimalen Wert erreicht.
  • Erfindungsgemäß werden auch bei überkritischer Betriebsweise die Sensordaten laufend ausgelesen. Zeigen die gemessenen Parameter, wie beispielsweise die Kühlwassertemperatur am Eingang des Gaskühlers, an, dass ein unterkritischer Betrieb des Kältetrockners möglich ist, so reduziert die Steuerungseinheit mittels des Regelventils den Gasdruck des Kohlendioxids im Gaskühler und den Kältemittelleitungen zwischen Verdichter und Regelventil. Die zweiten (unteren) Schwellenwerte für ein Umschalten vom überkritischen zum unterkritischen Betrieb liegen vorzugsweise unterhalb der ersten (oberen) Schwellenwerte für ein Umschalten vom unterkritischen zum überkritischen Betrieb. Dadurch soll sichergestellt werden, dass ein zu häufiges Umschalten von einem überkritischen zu einem unterkritischen Betrieb vermieden wird.
  • Aufgrund des Einsatzes eines Kältemittel-Nachkühlers bleibt ein unterkritischer Betrieb des Druckluft-Kältetrockners selbst dann noch möglich, wenn der erste Schwellenwert der Kühlwassereingangstemperatur, von beispielsweise 25°C, überschritten wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dazu zeigt in schematischer Darstellung die Figur einen Kältemittelkreislauf eines Druckluft-Kältetrockners.
  • Der Kältemittelkreislauf des Trockners umfasst einen Kältemittel-Hauptkreislauf, aufweisend einen Verdichter 1, einen Verdampfer 2, in dem Druckluft mittels des verdampfenden Kältemittels abgekühlt (und entfeuchtet) wird, einen Gaskühler 3, in dem das verdichtete Kältemittel mittels Wasser gekühlt wird, einen ggf. temperierbaren Kältemittelsammler 11 und ein diesem Kältemittelsammler 11 parallel geschaltetes Expansionsventil 6. Vor dem Eintritt des Kältemittelsammlers 11 ist ein erstes Regelventil 12 und hinter dem Austritt ein zweites Regelventil 13 installiert, mit denen die Kältemittelfüllung im Kreislauf so geregelt wird, dass sich der optimale Hochdruck im Trockner einstellt.
  • Außerdem umfasst der Kältemittelkreislauf des Trockners einen Kältemittel-Nachkühler 60 in Form eines Kältemittel-Nebenkreislaufs, der mit dem Kältemittel des Hauptkreislaufs gespeist wird. Dieser Kältemittel-Nebenkreislauf umfasst einen Verdampfer 61, der als Kältemittel-Kältemittel-Wärmeübertrager fungiert, ein Expansionsventil 63 und einen, im Vergleich zum Verdichter 1 deutlich kleiner dimensionierten, Verdichter 65. Als Gaskühler des Kältemittel-Nebenkreislaufs wird der Gaskühler 3 des Hauptkreislaufs mit genutzt.
  • Der Nebenkreislauf ist somit ein nahezu eigenständiger Kältemittelkreislauf, der im Hauptkreislauf zur Kühlung des aus dem Gaskühler 3 strömenden Kältemittels dient.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Verdichter
    2
    Verdampfer
    3
    Gaskühler
    6
    Expansionsventil
    11
    Temperierbarer Kältemittelsammler
    12
    Erstes Regelventil
    13
    Zweites Regelventil
    60
    Kältemittel-Nachkühler
    61
    Verdampfer/Wärmetauscher des Nachkühlers
    63
    Expansionsventil des Nachkühlers
    65
    Verdichter des Nachkühlers
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012110237 [0001]

Claims (5)

  1. Druckluft-Kältetrockner zum Entfeuchten von Druckluft mittels eines Kältemittelkreislaufs, aufweisend mindestens einen Verdichter (1), einen Gaskühler (3), einen Verdampfer (2), der dazu eingerichtet ist, an seiner kalten Oberfläche sekundärseitig vorbeigeführte Druckluft zu entfeuchten, einen Kältemittelsammler (11), ein Expansionsventil (6) oder einen Ejektor, und einen Wärmetauscher zum Erwärmen der getrockneten Druckluft, der dem Verdampfer (2) an dessen luftseitigem Austritt nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kältemittelkreislauf ein Kältemittel-Nachkühler in der Kältemittelleitung hinter dem Kältemittelaustritt des Gaskühlers (3) angeordnet ist.
  2. Druckluft-Kältetrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittel-Nachkühler (60) ein Wärmetauscher in Form eines Verdampfers (61) eines Kältemittel-Nebenkreislaufs ist, umfassend einen hinter dem Kältemittelaustritt des Gaskühlers (3) angeordneten Kältemittelabzweig in der Kältemittelleitung, ein Expansionsventil (63), den Verdampfer (61), einen Verdichter (65) und eine vor dem Kältemitteleintritt des Gaskühlers (3) angeordnete Kältemittelrückführung, die das Kältemittel aus dem Nebenkreislauf in die zwischen dem Kältemittelaustritt des Verdichters (1) und dem Kältemitteleintritt des Gaskühlers (3) angeordnete Kältemittelleitung zurück speist.
  3. Druckluft-Kältetrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittel-Nachkühler ein von einer eigenständigen Kälteanlage gekühlter Wärmetauscher ist, wobei die eigenständige Kälteanlage eine zum Abkühlen des aus dem Kältemittelaustritt des Gaskühlers (3) austretenden Kältemittels notwendige Kälteleistung aufbringt.
  4. Druckluft-Kältetrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittel-Nachkühler ein Wärmetauscher ist, der mittels Wasser oder Außenluft das aus dem Kältemittelaustritt des Gaskühlers (3) austretende Kältemittel weiter abkühlt.
  5. Druckluft-Kältetrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluft-Kältetrockner mit mindestens je einem Kühlmedium-Temperatursensor zur Messung einer Kühlmediumtemperatur an einem Kühlmediumeingang des Gaskühlers (3) und an einem Kühlmediumausgang des Gaskühlers (3), mindestens einem Kältemittel-Temperatursensor zur Messung einer Kältemitteltemperatur und mindestens einem Drucksensor zur Messung eines Kältemitteldruckes in der Kältemittelleitung vor dem Regelventil (12) sowie einer Steuerungseinheit ausgestattet ist, wobei die Steuerungseinheit mit den Temperatur- und Drucksensoren und dem Regelventil (12) verbunden und derart ausgebildet ist, dass bei Überschreiten einer mit dem mindestens einen Kühlmedium-Temperatursensor gemessenen Kühlmediumtemperatur über einen vorgegebenen oberen Kühlmediumtemperatur-Schwellenwert oder bei Überschreiten einer mit dem mindestens einen Kältemittel-Temperatursensor gemessenen Kältemitteltemperatur über einen vorgegebenen oberen Kältemitteltemperatur-Schwellenwert der Druckluft-Kältetrockner mittels Druckerhöhung am Regelventil (12) überkritisch betrieben wird und bei Unterschreiten der mit dem mindestens einen Kühlmedium-Temperatursensor gemessenen Kühlmediumtemperatur unter einen vorgegebenen unteren Kühlmediumtemperatur-Schwellenwert oder bei Unterschreiten des mit dem mindestens einen Drucksensor gemessenen Kältemitteldrucks unter einen vorgegebenen Kältemitteldruck-Schwellenwert der Druckluft-Kältetrockner mittels Druckabsenkung am Regelventil (12) unterkritisch betrieben wird.
DE102014000541.0A 2014-01-15 2014-01-15 Vorrichtung zum Erhalt des unterkritischen Betriebszustandes bei hohen Gaskühlereintrittstemperaturen eines Druckluft-Kältetrockners Withdrawn DE102014000541A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014000541.0A DE102014000541A1 (de) 2014-01-15 2014-01-15 Vorrichtung zum Erhalt des unterkritischen Betriebszustandes bei hohen Gaskühlereintrittstemperaturen eines Druckluft-Kältetrockners

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014000541.0A DE102014000541A1 (de) 2014-01-15 2014-01-15 Vorrichtung zum Erhalt des unterkritischen Betriebszustandes bei hohen Gaskühlereintrittstemperaturen eines Druckluft-Kältetrockners

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014000541A1 true DE102014000541A1 (de) 2015-07-30

Family

ID=53522641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014000541.0A Withdrawn DE102014000541A1 (de) 2014-01-15 2014-01-15 Vorrichtung zum Erhalt des unterkritischen Betriebszustandes bei hohen Gaskühlereintrittstemperaturen eines Druckluft-Kältetrockners

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014000541A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017069281A1 (en) * 2015-10-21 2017-04-27 Mitsubishi Electric Corporation Vapor compression system and method for controlling operation of vapor compression system
WO2018169844A1 (en) * 2017-03-15 2018-09-20 Carrier Corporation Pressure relief and recover circuit for refrigeration system, co2 refrigeration system and control method thereof
EP3714962A1 (de) * 2019-03-29 2020-09-30 Kaeser Kompressoren SE Druckluftstation
EP3714963A1 (de) * 2019-03-29 2020-09-30 Kaeser Kompressoren SE Druckluftstation

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012110237A1 (de) 2012-07-31 2014-02-06 Thermea. Energiesysteme Gmbh Kältetrockner

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012110237A1 (de) 2012-07-31 2014-02-06 Thermea. Energiesysteme Gmbh Kältetrockner

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017069281A1 (en) * 2015-10-21 2017-04-27 Mitsubishi Electric Corporation Vapor compression system and method for controlling operation of vapor compression system
US10830515B2 (en) 2015-10-21 2020-11-10 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. System and method for controlling refrigerant in vapor compression system
WO2018169844A1 (en) * 2017-03-15 2018-09-20 Carrier Corporation Pressure relief and recover circuit for refrigeration system, co2 refrigeration system and control method thereof
EP3714962A1 (de) * 2019-03-29 2020-09-30 Kaeser Kompressoren SE Druckluftstation
EP3714963A1 (de) * 2019-03-29 2020-09-30 Kaeser Kompressoren SE Druckluftstation
WO2020200904A1 (de) * 2019-03-29 2020-10-08 Kaeser Kompressoren Se Druckluftstation
WO2020200906A1 (de) * 2019-03-29 2020-10-08 Kaeser Kompressoren Se Druckluftstation
CN113660994A (zh) * 2019-03-29 2021-11-16 凯撒空压机股份有限公司 压缩空气站
CN113710348A (zh) * 2019-03-29 2021-11-26 凯撒空压机股份有限公司 压缩空气站

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1926400B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer konditionierten atmosphäre
EP1526974B1 (de) Klimaanlage für ein kraftfahrzeug
DE102017218424A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kältemittelkreislaufs sowie Fahrzeugkälteanlage
EP2256438B1 (de) Verbesserte Kälteerzeugungsvorrichtung, insbesondere für Flugzeuge
DE102013206626A1 (de) Wärmepumpenanlage sowie Verfahren zur Klimatisierung eines Fahrzeuges
DE102015212550A1 (de) Kältekreis, Verfahren zur Klimatisierung eines Fahrzeugs und Fahrzeug
DE102014000541A1 (de) Vorrichtung zum Erhalt des unterkritischen Betriebszustandes bei hohen Gaskühlereintrittstemperaturen eines Druckluft-Kältetrockners
DE102014108989A1 (de) Verzweiger für einen Kältemittelstrom eines Kältemittelkreislaufs
DE102014109331A1 (de) Konstanttemperaturflüssigkeitszirkuliervorrichtung und Betriebsverfahren hierfür
DE60118588T2 (de) Fahrzeugklimaanlage unter verwendung eines überkritischen kreislaufes
EP2692416B1 (de) Kältetrockner
DE102015118105B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Kältekreislaufes mit einem Sublimator für Kohlendioxid als Kältemittel
DE102017110560A1 (de) Kältemittelkreislauf einer Kälteanlage mit einer Anordnung zum Abtauen eines Wärmeübertragers und Verfahren zum Betreiben des Kältemittelkreislaufs
DE102011014955A1 (de) Kühlsystem und Verfahren zum Betreiben eines Kühlsystems
DE102012222620A1 (de) Gaskühleinrichtung für optimierten Winterbetrieb
DE102020206529A1 (de) System zum Kühlen einer Batterie eines Kraftfahrzeugs, sowie Kraftfahrzeug
DE112011100614T5 (de) Anordnung zum Enteisen eines Ladeluftkühlers
DE102016103250A1 (de) Kraftfahrzeugklimakreis
DE102015007564A1 (de) Klimaanlage und Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage
DE102017208231B4 (de) Kälteanlage für ein Fahrzeug mit einem Kältemittelkreislauf
WO2013023631A1 (de) Heiz-/kühleinrichtung und verfahren zum betreiben einer heiz-/kühleinrichtung
DE102013113229A1 (de) Kälteanlage für ein Kraftfahrzeug mit Mittel- oder Heckmotor sowie Verfahren zur Klimatisierung eines Kraftfahrzeugs mit Mittel- oder Heckmotor
DE102014108999A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Batteriekühlersystems und Batteriekühlersystem
DE102013004786A1 (de) Kompressionswärmepumpe oder Kompressionskältemaschine sowie Verfahren zur Regelug derselben
DE112009000657B4 (de) Verfahren zum Betrieb eines Kühlgeräts sowie Kühlgerät zum Durchführen eines solchen Verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
R139 Application of addition to

Ref document number: 102012110237

Country of ref document: DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: ENGIE REFRIGERATION GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: THERMEA. ENERGIESYSTEME GMBH, 01458 OTTENDORF-OKRILLA, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: BTB IP BUNGARTZ BALTZER PARTNERSCHAFT MBB PATE, DE

Representative=s name: BUNGARTZ CHRISTOPHERSEN PARTNERSCHAFT MBB PATE, DE

R012 Request for examination validly filed
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination
R409 Internal rectification of the legal status completed