DE2101950A1

DE2101950A1 - Verfahren zum Kuhlen von Kuhlkom

Info

Publication number: DE2101950A1
Application number: DE19712101950
Authority: DE
Priority date: 1970-01-19
Filing date: 1971-01-16
Publication date: 1971-07-29
Also published as: ES386956A1; NL7100006A; BR7100268D0; FR2075310A5

Description

DIPL-ING. Ϊ-3. FSWK PATENTANWALT · 7300 ESSLINGEN (NECKAR) · HiNDENSURGSTRASSE

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Patentanwalt FINK- D 73CO Esslingen (Neckar), HindenburgstroSe 44 ·

5. Januar 197", Br P 5868

Aktieselskabet Thomas (Phs. Sabroe & Go. DK 8270 Arhus-Hjzfjbjerg (Dänemark)

"Verfahren zum Kühlen von Kühlkompressoren"

Beanspruchte Priorität der dänischen Patentanmeldung 222/70 vom 19. Januar 1970.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Kühlen von Kühlkompressoren, insbesondere von großen, schnell laufenden Kompressoren, bei denen flüssiges Kühlmittel von der Druckseite der Kühlanlage verwendet wird.

Durch die Verwendung von flüssigem Kühlmittel werden die Nachteile vermieden, die beim Kühlen mit Wasser oder Luft auftreten. Bei der Verwendung von Wasser wird ein Reinigen der Kühlmäntel und Wasserleitungen von Zeit zu Zeit notwendig. Ebenso besteht das Risiko, daß Korrosion auftritt und daß durch ein Leck Wasser in den Kompressor fließt. Bei der Verwendung von Luft zum Kühlen ist es dagegen schwierig eine ausreichende Kühlwirkung zu erzielen. Außerdem tritt bei Luftkühlung eine sehr beachtliche Wärmeabgabe in den Maschinenraum auf, wodurch eine verstärkte Lüftung notwendig wird. Ferner erfordert das Kühlen mit Wasser oder Luft eine raumaufwendige und schwierige Bauform, da es sowohl eine Präge der ölkühlung als auch eine Frage der allgemeinen

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Kühlung sein kann, zu vermeiden, daß die Endverdichtung zu hoch. wird. Bei ganz oder teilweise hermetisch abgeschlossenen Kompressoren kann es auch nötig werden, den eingebauten Άοtor zu kühlen.

Bei der Anwendung von Verfahren für den Gebrauch flüssiger Kühlmittel werden die Nachteile von Wasser oder Luft als Kühlmittel vermieden, wenn die Verdampfungswärne des flüssigen Kühlmittels ausgenutzt wird. Demzufolge kann beim Kühlen von öl der Ölkühler einfach aus einem Verdunster mit seinem eigenen Expansionsventil bestehen. Wenn jedoch, wie z.B. bei NH₀3-Kompressoren eine zusätzliche Kühlung zur ölkühlung entweder für die Zylinderkühlung oder die gekühlten Zylinderköpfe notwendig ist um überhöhte Verdichtungstemperaturen zu vermeiden, wird für eine derartige Kühlung in der Regel Wasser oder Luft verwendet. Bei vollständig oder teilweise hermetisch abgeschlossenen Kompressoren v/erden die Motoren in der Regel durch das angesaugte Gas gekühlt, aber selbst dann wird manchmal Wasser- oder Luftkühlung verwendet;.

Der seitherige Gebrauch einer Kühlflüssigkeit als Kühlmittel hat jedoch den Nachteil, daß sie die Kühlkapazität das Kompressors vermindert ohne die erforderliche Energie entsprechend zu vermindern, und bei vollständig oder teilweise hermetisch abgeschlossenen Kompressoren bewirkt das Gasansaugrohr ebenfalls eine Verminderung der wirksamen Kühlkapazität.

Die Erfindung hat.ein solches Verfahren zur Aufgabe wie es in der Einleitung beschrieben ist, das allgemein anwendbar ist und bei dem die obengenannten Nachteile vermieden sind. Demzufolge ist das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeitspumpe, die in den Kühlkompressor eingebaut sein kann, das Kühlmittel in flüssigem Zustand von dem Flüssigkeitsrohr der Kühlanlage an einer Stelle

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entnimmt, weiche in Burchflußrichtung gesehen vor dem !expansionsventil des Yerdunsters liegt, und das flüssige Kühlmittel an die zu kühlende Stelle oder an die zu kühlenden Stollen im Kompressor fördert. Bei der Verdunstung des Kühlmittels wird an dieser Stelle übermäßige Hitze verringert.

jas Verfahren nach der Erfindung kann durch Einspritzen des flüssigen Kühlmittels in die Zylinder oder die Zylinderköpfe des Kompressors durchgeführt werden. Das eingespritzte flüssige Kühlmittel wird dann mit dem erhitzten Gas vermischt und verdampft, wodurch das Gas gekühlt wird. Das Verfahren nach der Erfindung kann auch dadurch durchgeführt werden, daß das flüssige Kühlmittel mit Hilfe der Pumpe durch eine Rohrschlange in der ölwanne des Kompressors oder durch einen sich außerhalb des Kompressors befindlichen Ölkühler und von dort sum ölkühler gefördert wird. Es findet dann eine Verdampfung unter einem Druck statt, der etwas höher als der Kondensatordruck ist, und die Dämpfe und etwaige überschüssige Flüssigkeit werden zur Druckseite des Kompressors gefördert.

aorr.äß der Sr^IHtUBg feaSB &S§ Verfahren §üOxl Döl//Ollgtändig oder teilweise hermetisch geschlossenen Kompressoren angewandt werden, bei denen sich der Motor an der Druckseite des Kompressors befindet, indem das flüssige Kühlmittel mit Hilfe cer Pumpe an der Druckseite des Kompressors zwischen dem /'oppressor und dem eingebauten Motor eingespritzt wird. Es ist ... oinem solchen Fall auch möglich, das flüssige Kühlmittel . die Zylinder, in die Zylinderköpfe,

. oö:* Elektromotor selbst oder dessen Kotormantel einzuspritzen. iu.erhin kann das Verfahren nach der Erfindung mit Vorteil angewandt werden, indem das infolge des Pumpvorganges umlaufende kühlmittel zuerst durch einen ölkühler und von dort zu einer zu kühlenden Stelle oder mehrere zu kühlenden Stellen geleitet wird.

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Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben, in welcher zeigen

Figur 1 eine Kühlanlage mit einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung und

Figur 2 eine zweite Anlage.

Die in Figur 1 dargestellte Anordnung ist eine Kühlanlage mit einem Kühlkompressor, von dessen Druckseite ein Rohr 11 zu einem Kondensator 12 führt und von dort zu einem Rohr 14, das mit einem thermostatischen Expansionsventil 13 versehen ist und das zu einem Verdunster 15 führt, von dem ein Rohr zur Saugseite des Kompressors führt. In dem Rohr 16 ist üblicherweise ein Kontaktglied zum Steuern des Ventils 1$ angebracht.

Zwischen dem Kondensator 12 und dem Expansionsventil 13 ist ein Rohr 17 uiit dem Rohr 14 verbunden, das zur Saugseite einer Umlaufpumpe 18 führt, die falls erwünscht in den Kompressor 10 eingebaut sein kann. Die Pumpe 18 pumpt das flüssige Kühlmittel durch ein Druckrohr 19 zu einer Düse 20 im Zylinderkopf des Kompressors. Es versteht sich, daß jeder Zylinderkopf mit einer Düse versehen ist oder daß sich mehrere derartige Düsen in jedem Zylinderkopf befinden können. Bei geeigneter Einstellung der Pumpe 18 kann die Menge an Kühlflüssigkeit,die durch die Düse 20 eingespritzt wird, eingestellt und reguliert werden. Die durch die Düse 20 oder eine andere geeignete Einspritzvorrichtung eingespritzte Flüssigkeit wird mit dem erhitzten Gas im Kompressor vermischt und verdampft, wodurch das Gas gekühlt wird.

Die dadurch erreichte Kühlung verhindert, daß die Endverdichtungstemperatur zu hoch wird und dies ist äußerst wichtig für die wirksame Kühlkapazität des Kompressors. Auf dem gleichen

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Prinzip "beruhend kann jedoch die Pumpe ebenso zum Kühlen des Öls des Kompressors verwendet werden. In diesem Fall wird die Druckseite der Pumpe mit einer Rohrschlange 21 verbunden, die sich in der Ölwanne des Kompressors befindet, von welcher Schlange ein Rohr 22 zur Druckseite des Kompressors führt, wie in Figur 1 gestrichelt dargestellt ist. Das Verdunsten des flüssigen Kühlmittels in der Rohrschlange 21 geht also unter einem geringfügig höheren Druck als dem im Kondensator herrschenden Druck vor sich und die zur Verdampfung notwendige Wärme wird dem öl in der Wanne entzogen. Das öl muß jedoch nicht in der Wanne im unteren Teil des Gehäuses des Kompressors sondern kann ebenso in einem ölkühler außerhalb des Kompressors gekühlt werden.,

Zum Einspritzen in den Zylinderkopf und zum Fördern der Flüssig-' keit durch die Rohrschlange in der ölwanne können getrennte Pumpen verwendet werden, vorzugsweise wird aber nur eine einzige Pumpe für beide Zwecke verwendet. In diesem Fall kann die Pumpe 18 zwei Druckzweige aufweisen, oder das flüssige Kühlmittel kann hintereinander durch die Rohrschlange 21 und die Düse gepumpt werden. Das Rohr 22 wird dann mit der Düse statt mit der Druckseite des Kompressors verbunden.

Figur 2 stellt die gleiche Kühlanlage wie Figur 1 dar, nur mit einer anderen Kompressorart. Aus diesem Grunde werden die gleichen Bezugszeichen für die Rohre 11 und 16 verwendet.die mit dem Kompressor verbunden sind, und für das Rohr 17 auf der Saugseite der Pumpe 18. Bei der Anordnung nach Figur 2 ist eine Druckkammer 23 an der Druckseite des Kompressors zwischen dem Kompressor und dem Elektromotor angeordnet und von der Pumpe 18 führt ein Rohr 24 zu einer Düse 25 zum Einspritzen von flüssigem Kühlmittel in die Druckkammer. Eine gestrichelt dargestellte Rohrschlange 21 in der ölwanne des Kompressors kann in diesem Falle ebenso mit Hilfe der Pumpe 18 mit

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Kühlflüssigkeit versorgt werden und Dämpfe und überschüssige Flüssigkeit an die Druckkammer abgeben. Andererseits kann die Pumpe dieser Anordnung ebenso Flüssigkeit zu Zylindern, Zylinderköpfen, Kühlmänteln, Elektromotoren und andere Stellen fördern, an denen eine Kühlung gewünscht wird. Demzufolge kann ein Motor gekühlt werden, indem er einen Doppelmantel aufweist, durch den die Kühlflüssigkeit fließt und der Dampf wird durch eine Öffnung an der Druckseite abgesaugt.

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Claims

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Patentansprüche

erfahren zum Kühlen von Kühlkompressoren, insbesondere von großen, schnellaufenden Kompressoren, bei denen flüssiges Kühlmittel von der Druckseite der Kühlanlage verwendet wird, dadurch gekennzeichnet , daß eine Flüssigkeitspumpe (18), die in den Kühlkompressor λ (10) eingebaut sein kann, das Kühlmittel in flüssigem Zustand von dem STüssigkeitsrohr der Kühlanlage an einer Stelle entnimmt, welche in Durchflußrichtung gesehen vor dem Expansionsventil (13) des Verdunsters liegt, und das flüssige Kühlmittel an die zu kühlende Stelle oder an die zu kühlenden Stellen im Kompressor fördert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das flüssige Kühlmittel in die Zylinder oder Zylinderköpfe des Kompressors (10) eingespritzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das flüssige Kühlmittel mit Hilfe der Pumpe durch eine Eohrschlange (21) in der ölwanne · des Kompressors (10) oder durch einen ölkühler, der sich außerhalb des Kompressors befindet, und von dort zur Druckseite der Kühlanlage gefördert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß für vollständig oder teilweise hermetisch abgeschlossene Kompressoren, bei denen sich der Motor an der Druckseite des Kompressors befindet, die Kühlflüssigkeit durch die Pumpe an der Druckseite des Kompressors zwischen Kompressor und eingebautem Motor eingespritzt wird. -8-

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5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das von der Pumpe umgewälzte flüssige Kühlmittel zuerst durch einen ölkühler und von dort zu einer zu kühlenden Stelle oder mehrere zu kühlende Stellen gefördert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das flüssige Kühlmittel durch einen Kühlmantel am Motorgehäuse zum Kühlen des Motors geleitet wird.

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