DE830801C - Kompressions-Kaelteanlage - Google Patents

Description

• Kompressions-Kälteanlage Bei bekannten Kompressions-Kälteanlagen zur Erzeugung von Wärme und Kälte sind mehrere gleichartige Kompressoren zur Abkühlung bzw. Erwärmung eines Wärmeträgers nebeneinandergeschaltet. Ist bei solchen Anlagen der Temperaturbereich der Abkühlung oder Erwärmung des Wärmeträgers groß, so überschreitet jedoch der Leistungsbedarf erheblich den theoretischen Grenzwert.
• Andererseits ist es bekannt, daß man durch mehrstufige Kompression mit Zwischenkondensation den Leistungsbedarf hei hohen Endtemperaturen des Kühlwassers herabsetzen kann. Es sind hierbei mehrere Kompressoren oder Kompressionsstufen im Arbeitsmittelkreislauf h.interein.andergeschaltet.
• Die Erfindung verfolgt das Ziel, die Vorteile beider Anordnungen in :besonders einfacher Weise miteinander zu verbinden und :bei Kälteanlagen mit mehreren nebeneinandergeschalteten Kompressoren den Leistungsbedarf drei großen Temperaturbereichen der Wärmeträger entscheidend herabzusetzen. Dieses Ziel wird :dadurch erreicht, daß die einzelnen nebeneinandergeschalteten Kompressoren oder Gruppen von solchen, den Arbeitsmitteldampf aus getrennteh im Zuge -des abzukühlenden Wärmeträgers liegenden Verdampfern ansaugen und/oder zu getrennten, im Zuge des zu erwärmenden Wärmeträgers liegenden Verflüssigern liefern, und daß diese Verdampfer oder Verflüssiger im Zuge des wärmeabgehenden und/oder wärmeaufnehmenden Wärmeträgers derart hintereinander angeordnet sind, daß an ihnen der Wärmeträger stufenweise abgekühlt oder erwärmt wird. Hierbei ist hinter jedem Verflüssiger im Zuge der Flüssigkeitsleitung zu dem zugehörigen Verdampfer ein besonderes Regulierventil vorzusehen. Durch diese Maßnahme ergibt sich :der Vorteil, daß das Druckverhältnis für die Mehrzahl der einzelnen nebeneinandergeschalteten Kompressoren herabgesetzt und damit der Leistungsbedarf erheblich verringert wird. Mehrstufige Kompression ist nur noch in Extremfällen gebot-en. Werden bei großen Temperaturbereichen sowohl des wärmeabgebenden wie des wärmeaufnehmenden Wärmeträgers mehrere getrennte Verdampfer im Zuge des abzukühlenden und zugleich mehrere getrennte Verflüssiger im Zuge des zu erwärmenden Wärmeträgers vorgesehen, so ergibt sich ein weiterer Vorteil, wenn derjenige Verflüssiger, der dem vom abzukühlenden Wärmeträger zuerst berührten Verdampfer entspricht, von dem zu erwärmenden Wärmeträger zuletzt berührt wird, und derjenige Verflüssiger, der dem vom abzukühlenden \\'ärmeträger zuletzt berührten Verdampfer entspricht, von dem zu erwärmenden Wärmeträger zuerst berührt wird. Es entsteht dann eine Art Gegenstromwärmeaustausch zwischen dem wärmeabgebenden und Odem wärmeaufnehmenden Wärmeträger, der bei einer durch die Kompressoren erzwungenen erhöhten Temperaturdifferenz verläuft.
• Das Druckverhältnis der einzelnen Kompressoren wird dann annähernd gleich groß, und die Notwendigkeit des Einsatzes mehrstufiger Kompression. wird noch weiter hinausgeschoben. Die Kompressoren haben dann nur mit dem der mittleren Temperatur .des wärmeabgebenden und der mittleren Temperatur des wärmeaufnehmenden Wärmeträgers entsprechenden Druckverhältnis zu arbeiten, obwohl die Gesamtanlage die gewünschte tiefste Endtemperatur des wärmeabgebenden und die höchste Endtemperatur des wärmeaufnehmenden «'ärmeträgers liefert.
• Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
• Abb. i zeigt schematisch die übliche Schaltung einer Anlage mit nebeneinandergeschalteten Kompressoren.
• Abb. 2 zeigt die Schaltung gemäß der Erfindung, wobei ein geringerer Temperaturbereich bei dem abzukühlenden Wärmeträger und ein größerer Temperaturbereich bei dem zu erwärmenden angenommen ist.
• In beiden. Abbildungen bedeuten die Bezugszeichen i die Zylinderköpfe eines Satzes stehender Kompressoren (Grundriß), 2 die Saugleitungen, 3 die Druckleitungen, 4 Verdampfer, -die in dem Solehehälter 6 liegen, und 5 Verflüssiger, die in dem Kühlwasserbehälter 7 liegen (4 bis 7 im Aufriß). 8 sind Regulierventile. Die Strömungsrichtung der Wärmeträger ist durch Pfeile angedeutet.
• Bei Abb. i saugen die nebeneinandergeschalteten vier Kompressoren i den Arbeitsmitteldampf gleichmäßig aus dem gemeinsamen Verdampfer an und liefern ihn zu -dem Verflüssiger 6.
• Bei Abb. 2 saugen die oberen beiden Kompressoren den Arbeitsmitteldampf aus dem oberen Verdampfer .4 an und liefern ihn getrennt den beiden oberen Verflüssigern 5 zu. Die beiden unteren Kompressoren saugen den Arbeitsmitteldampf aus dem unteren Verdampfer 4 an und liefern ihn getrennt an die beiden unteren Verflüssiger 5.
• Der abzukühlende Wärmeträger tritt in 6 oben ein und unten aus, der zu erwärmende Wärmeträger tritt fit 7 unten ein und oben aus. Die wärmste Temperatur beispielsweise dei- Sole steht also der wärmsten Temperatur des Kühlwassers gegenüber, ,die kälteste Temperatur der Sole der kältesten Temperatur des Kühlwassers. Auch für Kältemaschinen, die vorzugsweise der Wärmelieferung dienen, sog. Wärmepumpen, ist diese Schaltung von besonderem Vorteil.
• Ist der Temperaturbereich des \\ ärnieaufnehmenden «'ärmeträgers gering, z. B. Verdunstungskühlung, der Temperaturbereich des wärmeabgebenden Wärmeträgers dagegen groß, z. B. Abkühlung von Gasen, so ist die Anzahl der getrennten Verdampfer groß zu wählen, der Kondensator braucht nicht getrennt zu sein. Die Strömungsrichtung ,des abzukühlenden Wärmeträgers ist in diesem Fall belanglos.
• Die Anordnung gemäß der Erfindung gewährt also eine große Anpassungsfähigkeit, an sehr verschiedenartige äußere Bedingungen, ohne daß in weiten Grenzen die Kompressoren selbst davon berührt werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPP I#'C.HE: i. Kompressions-Kälteanlage zur Erzeugung von Kälte und Wärine, bei der mehrere ein-oder mehrstufige Kompressoren zur Abkühlung ,bzw. Erwärmung eines Wärmeträgers nebeneinandergeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen riebeneinandergeschalteten Kompressoren oder Gruppen von solchen den Arbeitsmitteldampf aus getrennten, im Zuge des abzukühlenden \%'ärmeträgers liegenden Verdampfern ansaugen und/oder zu getrennten im Zuge des zu erwärmenden Wärmeträgers liegenden Verflüssigern liefern und daß diese Verdampfer oder \'erfliissiger im Zuge des wärmeabgebenden wärmeaufnehmenden Wärmeträgers derart hintereinander angeordnet sind, daß an ihnen der Wärmeträger stufenweise abgekühlt bzw. erwärmt wird, wobei hinter jedem Verflüssiger im Zuge der Flüssigkeitsleitung zu dem zugehörigen Verdampfer ein besonderes Regulierventil vorzusehen ist.
2. 2. Kompressions-Kälteanlage nach Anspruch i, bei dem sowohl mehrere Verdampfer im Zuge des abzukühlenden \\' ärineträgers wie auch mehrere Verflüssiger int Zuge des zu erwärmenden Wärmeträgers angeordnet sind, da-,durch gekennzeichnet, .daß derjenige Verflü.ssiger, der dem vom abzukühlenden Wärmeträger zuerst berührten Verdampfer entspricht, von dem zu erwärmenden Wärmeträger zuletzt und derjenige Verflüssiger, der dem vom abzukühlenden Wärmeträger zuletzt berührten Verdampfer entspricht, von dem zu erwärmenden Wärmeträger zuerst berührt wird.