DE2336151A1 - COOLING OR COOLING MACHINE - Google Patents
COOLING OR COOLING MACHINEInfo
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Description
Kühl- bzw. Kältemaschine,Cooling or chiller,
Priorität: Australien vom 17.7.1972Priority: Australia from 07/17/1972
Die Erfindung betrifft Kühl- bzw. Kältemaschinen und insbesondere Kälte- oder Kühlmaschinen, im folgenden der Einfachheit halber "Kühlmaschinen" genannt, vom Mantel-Rohr-Typ. Mantel-Rohr-Maschinen sind solche, bei denen die Verdampfer und Kondensatorkammern in Form länglicher hohler Mantelausbildungen konstruiert sind, wobei Wärmeübertragungsrohre in Längsrichtung durchgehen. Die Verdampfer- und Kondensatorkammern können gesonderte Mantelkonstruktionen aufweisen oder alternativ können die Verdampfer- und Kondensatorkammern durch eine isolierte Unterteilungswand innerhalb einer einzigen Mantelkonstruktion gebildet sein.The invention relates to refrigerating machines and in particular refrigerating machines or refrigerating machines, hereinafter for the sake of simplicity called "cooling machines", of the jacket-tube type. Shell-and-tube machines are those in which the evaporator and condenser chambers are constructed in the form of elongated hollow shell formations are, with heat transfer tubes passing through in the longitudinal direction. The evaporator and condenser chambers can have separate jacket constructions or, alternatively, the evaporator and condenser chambers be formed by an insulated partition wall within a single shell structure.
Um die Kapazität von Kühlmaschinen der oben genannten Art zu erhöhen, können zwei parallelgeschaltete Kompres-To increase the capacity of refrigeration machines of the type mentioned above, two compressors connected in parallel can be
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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
soren verwendet werden, um größere Kühlgasdurchsätze im System zu ermöglichen.sensors are used to allow greater cooling gas flow rates in the system.
Abgesehen vom Vorteil der größeren Kapazität, ermöglicht die Verwendung von zwei Kompressoren eine geregelte Lastverteilung der Kompressoren, so daß der Maschinenbetrieb stabiler und wirksamer wird. Ist der Lastanteil gering, so verwendet man bevorzugt einen einzigen Kompressor, der bei relativ hohem Lastniveau arbeitet, anstatt daß man zwei Kompressoren, die bei relativ niedrigen Lastniveaus arbeiten, verwendet, da die Charakteristiken der Kompressoren bei niedrigen Lastniveaus schlechter liegen.Apart from the advantage of the larger capacity, the use of two compressors enables a controlled load distribution the compressors, so that the machine operation becomes more stable and efficient. Is the load share low, it is preferable to use a single compressor operating at a relatively high load level instead of using two compressors operating at relatively low load levels because of the characteristics the compressors are worse at low load levels.
Die bei dieser Art von Kühlmaschine üblicherweise verwendeten Kompressoren sind Zentrifugalkompressoren, die normalerweise mit automatischen Regeleinrichtungen ausgestattet sind, um die durchgehende Gasströmung zu reduzieren, so daß die Gesamtleistung der Kühlmaschine regelbar wird, um den Leistungsanfcrderungen der Maschine zu entsprechen. Es ist klar, daß dann, wenn die Kühlmaschine für Klimatisierungszwecke eingesetzt wird, die Lastanforderungen entsprechend den vorherrschenden klimatischen Bedingungen variieren werden.Deswegen ist im Normalbetrieb eine beachtliche Änderung in der Last zu erwarten. Leider ist der Verlauf der Leistungskurven der Zentrifugalkompressoren derart, daß dann, wenn die Gasströmung unterhalb etwa 90 % des Maximalwertes reduziert wird, die am Kompressor verfügbare Druckhöhe leicht reduziert werden kann. Wenn also zwei Zentrifugalkompressoren parallel in einer Kühlmaschine VerwendungThe compressors commonly used in this type of refrigeration machine are centrifugal compressors, which are normally equipped with automatic controls to reduce the gas flow therethrough so that the overall performance of the refrigeration machine can be regulated to meet machine performance requirements. It is clear that if the chiller is used for air conditioning purposes, the load requirements will vary according to the prevailing climatic conditions. Therefore, a considerable change in load can be expected during normal operation. Unfortunately, the performance curves of the centrifugal compressors are such that if the gas flow is reduced below about 90% of the maximum value, the pressure head available at the compressor can be reduced slightly. So if two centrifugal compressors are used in parallel in one refrigeration machine
- 3 3Q988fi/runR - 3 3Q988fi / runR
finden, so treten oft Probleme im Betrieb auf, da die beiden anscheinend gleichen Kompressoren nicht genau die gleichen Charakteristiken unter sämtlichen Lastverhältnis sen aufweisen. Insbesondere, wenn ein Kompressor bei einem niedrigen Bruchteil seiner leistung arbeitet, dann wird seine Ausgangsdruckhöhe nicht gleich der des anderen Kompressors und daher gerät er leicht in den Zustand des Druckabfalls, das sogenannte "stalling". Dieser Zustand ist an sich wohl bekannt und wird leicht von Fachleuten auf dem Gebiet erkannt und von einem sogenannten Tumpbetrieb" des verdichtungsgestörten Kompressors ( mit stall) begleitet, was durch einen intermittierenden oder pulsierenden Betrieb oder durch ein vollständiges Aufhören der Kühlgasströmung begleitet wird. Die unangenehmste Auswirkung des pulsierenden Pumpzustandes bzw. der pulsierenden gestörten Vedichterförderung ist ein lautes Rattergeräusch, welches bei einer Anwendung auf die Klimatisierung höchst unerwünscht ist. Andere Nachteile des Pumpbetriebes sind Spitzenlasten der elektrischen Versorgung, wenn die Kompressoren elektrisch angetrieben sind. Weiterhin besteht die Möglichkeit einer Beschädigung an den Impeller- oder Impulsradschaufeln, wenn die Pumpzustände über einen erheblichen Zeitraum aufrechterhalten werden. Stellt sich ein vollständiger Druckabfall bzw. "stalling" des Kompressors ein, so bedeutet dies eine Überhitzungsgefahr.find, problems often arise in operation because the both apparently the same compressors do not have exactly the same characteristics under all load ratios have sen. Especially when a compressor is at a low fraction of its power works, then its output pressure level will not be the same as that of the other compressor and therefore it will easily get into the State of pressure drop, the so-called "stalling". This condition is well known per se and is readily recognized and recognized by those skilled in the art so-called Tumpbetrieb "of the compression disturbed compressor (with stall) accompanied what by a intermittent or pulsating operation or accompanied by a complete cessation of the flow of cooling gas will. The most unpleasant effect of the pulsating pumping condition or the pulsating, disturbed compressor delivery is a loud rattling noise that occurs at an application to air conditioning is highly undesirable. Other disadvantages of the pumping operation are Peak loads in the electrical supply when the compressors are electrically driven. Still exists the possibility of damage to the impeller or impeller blades if the pumping conditions are above a sustained for a substantial period of time. If there is a complete pressure drop or "stalling" of the compressor this means there is a risk of overheating.
ITm die oben genannten Probleme zu bewältigen, wurde vorgeschlagen, gesonderte Kondensatorkonstruktionen mit zugeordneten Kompressoren vorzusehen; durch diese Anordnung jedoch werden die Kosten der Vorrichtung in beachtlicherIn order to cope with the above problems, it has been suggested that provide separate condenser structures with associated compressors; through this arrangement however, the cost of the device becomes more significant
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Weise erhöht, da zwei oder mehr gesonderte Kondensatorkonstruktionen erforderlich werden.Way increased, since two or more separate capacitor constructions will be required.
Hauptziel der Erfindung ist eine Kühlmaschine der oben angegebenen Art, die die Vorteile der beiden Kompressoren aufweist, wobei die Konstruktion derart ist, daß das Problem des "Pumpens" im wesentlichen reduziert wird und trotzdem die Notwendigkeit noch gesonderte Kondensatorkonstruktionen vorzusehen, vermieden wird.The main object of the invention is a refrigeration machine of the type indicated above, which takes advantage of the two compressors the construction being such as to substantially reduce the problem of "pumping" and nevertheless the need to provide separate capacitor constructions is avoided.
Nach der Erfindung wird eine Kühlmaschine mit einem Verdampfer und Kondensator ( condenser) vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, daß der Kondensator in wenigstens zwei Kondensatorkammern unterteilt ist; daß ein gesonderter Kompressor für jede Kondensatorkamrser vorgesehen ist, wobei die Eingänge der Kompressoren in Verbindung mit dem Verdampfer stehen und der Ausgang eines jeden in Verbindung mit der zugeordneten Kondensatorkammer steht. Es können natürlich zwei oder mehrere Kondensatorabschnitte mit den zugeordneten Kompressoren vorgesehen sein, für die meisten Anwendungsfälle ist jedoch zwei ein Optimum. According to the invention, a cooling machine with an evaporator and condenser is proposed, which is characterized in that the condenser is divided into at least two condenser chambers; that a separate compressor for each condenser chamber is provided, wherein the inputs of the compressors are in connection with the evaporator and the output each is in communication with the associated condenser chamber. Of course there can be two or several capacitor sections with the associated compressors can be provided, but for most applications two is an optimum.
Verdampfer und Kondensator können aus getrennten Konstruktionen bestehen oder alternativ aus einer einzigen unterteilten Konstruktion, wobei man letztere aufgrund der billigeren Konstruktion bevorzugt. Der Kondensator wird vorzugsweise in gesonderte Kondensatorkammern durch ein Leitblech oder Prall- bzw. Umlenkbleche unterteilt, die quer zu den den Kondensator durchsetzenden Wärmeübergangsrohren erstrecken. Der Kondensator kann durch ein oder mehrere Leitbleche unterteilt sein, die in Richtung +sichThe evaporator and condenser can consist of separate structures or, alternatively, a single subdivided structure, the latter being preferred because of the cheaper structure. The condenser is preferably divided into separate condenser chambers by a baffle plate or baffle or baffle plates, which extend transversely to the heat transfer tubes penetrating the condenser. The condenser can be subdivided by one or more baffles in the + direction
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der Wärmeübergangsrohre sich erstrecken; in den meisten Pällen jedoch wird die erstgenannte Anordnung bevorzugt, da normalerweise eine Anordnung mit zweimaliger Rohrdurchführung verwendet wird und eher gleichmäßigere mittlere Te mPera*uren iß· öfen Kondensatorkammern und damit sich eine gleichmäßigere Belastung der Kompressoren bei Parallelbetrieb ergibt. Ein ähnlicher Temperaturmittlereffekt kann bei der Anordnung erreicht werden, wo der Kondensator durch ein Leitblech unterteilt ist, welches sich in Richtung des leitbleches erstreckt, in_dem beide Durchgänge der zweifach durchgeführten Rohre innerhalb einer der Kondensatorkammern sich befinden.the heat transfer tubes extend; in most Pällen However the former arrangement is preferred because usually, an arrangement is used with two-time pipe penetration and more uniform mean T e m p era * acids ISS · ovens condenser chambers and so that a more even loading of the compressors results in parallel operation. A similar temperature mean effect can be achieved in the arrangement where the condenser is subdivided by a baffle which extends in the direction of the baffle, in which both passages of the two-pass tubes are located within one of the condenser chambers.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsfonn der Erfindung umfaßt die Kühlvorrichtung:According to a particularly advantageous embodiment of the Invention includes the cooling device:
Eine längliche Hohlkonstruktion, die in Längsrichtung zur Bildung von Verdampfer- und Kondensatorabschnitten unterteilt ist; erste und zweite Wärmeübertragungsrohre, die sich durch die Verdampfer- bzw, Kondensatoiab^hnitte erstrecken; zwei Kompressoren, deren Eingänge in Verbindung mit der Verdampferkammer und deren Ausgänge jeweils in Verbindung mit gesonderten von zwei gesonderten Kondensatorkammern innerhalb des Kondensatorabschnittes in Verbindung stehen. Hierbei sind erfindungsgemäß die Kammern durch ein Leitblech gebildet, welches sich quer zum Kondensatorabschnitt erstreckt, um im wesentlichen gasdichte Unterteilungen zwischen den Kammern zu schaffen; auch sind Rückführeinrichtungen vorgesehen, die das kondensierte Kühlfluid aus jeder Kammer des Kondensatorabschnittes in den Verdampferabschnitt rückführen.An elongated hollow structure that divides lengthways to form evaporator and condenser sections is; first and second heat transfer tubes extending through the evaporator or condensate sections; two compressors, their inputs in connection with the evaporator chamber and their outputs each in connection with separate of two separate condenser chambers within the condenser section stay in contact. Here, according to the invention, the chambers are formed by a baffle which extends across the condenser section to form substantially gas-tight partitions between the chambers to accomplish; return means are also provided, which remove the condensed cooling fluid from each chamber of the condenser section return to the evaporator section.
Vorzugsweise ist die längliche hohle Konstruktion im wesentlichen im Querschnitt elliptisch und bei Normalbetrieb der Erfindung kann eine Hauptachse der Ellipse vertikal sein. Die Verdampfer- und Kondensatorabschnitte können als ein Paar von unter Abstand angeordneten Platten definiert sein, die nahe und parallel zur kleineren Achse der Ellipse in irgendeinem Querschnitt über die Länge der Hohlstruktur angeordnet sind.Preferably the elongated hollow structure is in essentially elliptical in cross-section and during normal operation According to the invention, a major axis of the ellipse may be vertical. The evaporator and condenser sections may be defined as a pair of spaced apart plates that are close to and parallel to the minor axis of the ellipse are arranged in any cross-section along the length of the hollow structure.
Vorzugsweise sind die beiden Kompressoren auf der hohlen Konstruktion angebracht und in Längsrichtung unter Abstand hierauf angeordnet. Die Kompressoren haben Impeller- oder Impulsräder, die sich um die horizontalen Achsen drehen, deren Eingänge in Verbindung mit dem Verdampferabschnitt durch Eingangsöffnungen stehen, die im oberen Teil dsr Hohlstruktur vorgesehen sind; die ersten Wärmeübertragerrohre sind nahe dem unteren Teil des Verdampferabschnitts angeordnet. Die Ausgänge der Kompressoren stehen vorzugsweise in Verbindung mit den gesonderten Kammern über Auslaßöffnungen, die in der Seite der Hohlstruktur vorgesehen sind; die zweiten Wärmeübertragungsrohre sind im oberen Teil der gesonderten Kammern angeordnet. Es können mehr als zwei Kompressoren vorgesehen sein und in diesem Pail wäre eine gleiche Anzahl von Leitblechen erforderlich, um gesonderte Kammern für die Kompressoren zu bilden.Preferably the two compressors are mounted on the hollow structure and are longitudinally spaced arranged on this. The compressors have impeller or impulse wheels that revolve around the horizontal axes turn, whose inlets are in communication with the evaporator section through inlet openings in the upper Part of the hollow structure are provided; the first heat exchanger tubes are arranged near the lower part of the evaporator section. The outputs of the compressors are preferably in communication with the separate chambers via outlet openings in the side of the hollow structure are provided; the second heat transfer tubes are arranged in the upper part of the separate chambers. More than two compressors can be provided and in this package there would be an equal number of Baffles required to create separate chambers for the compressors.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll nun mit Bezug auf die beiliegendenZeichnungen näher erläutert werden, in denen:An example embodiment of the invention is intended will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 eine Teilansicht einer Kühlmaschine nach der Erfindung ist;Fig. 1 is a partial view of a refrigerator according to the invention;
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Pig. 2 ist ein Teilschnitt längs der Linie A-A in Pig. 1.Pig. Fig. 2 is a partial section along line A-A in Pig. 1.
Die allgemein mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnete Kühlmaschine tunfaßt eine längliche hohle Mantelkonstruktion 4 sowie zwei Zentrifugalkompressoren 6 und 8, die auf der Mantelkonstruktion 4 angeordnet sind. Die Mantelkonstruktion 4 ist aus Stahlblech bzw. aus Stahlplatten hergestellt und ist im wesentlichen im Querschnitt bei vertikal liegender Hauptachse elliptisch.The refrigerating machine generally indicated by the reference numeral 2 comprises an elongated hollow shell construction 4 and two centrifugal compressors 6 and 8, which are arranged on the shell structure 4. The jacket construction 4 is made of sheet steel or steel plates and is essentially in cross section at vertical main axis elliptical.
Die Mantelkonstruktion 4 ist in Längsrichtung durch ein Paar unter Abstand angeordneter Parallelplatten 12 und 14 unterteilt, welche Verdampfer- und Kondensatorabschnitte 16 und 18 bilden. Der Abstand zwischen den Platten 12 und 14 sorgt für eine Wärmeisolierung zwischen den Verdampfer- und Kondensatorabschnitten 16 und 18. Ein nicht in den Zeichnungen dargestellter isolierender Mantel wäre normalerweise um den Teil des Außenumfangs der Mantelkonstruktion 4 herum angeordnet und sorgt für eine thermische Isolierung für den Verdampferabschnitt 16. Bei der dargestellten Ausführungsform einer Maschine ist der Verdampferabschnitt 16 oberhalb des Kondensatorabschnittes 18 angeordnet; dies ist jedoch nicht absolut notwendig. Eine Vielzahl im Abstand angeordneter paralleler Wärmeübertragungsrohre 20 erstrecken sich durch den Vedampferabschnitt 16 in regelmäßiger Anordnung, sind jedoch nahe dem unteren Teil des Verdampferabschnittes 16 vorgesehen. Die Rohre umfassen mit und ohne Rippen bzw. Flossen versehene Kupferrohrleitungen, die in den Stirnwandungen 22 und der Konstruktion 4 getragen sind. Wird die Kühlmaschine installiert, so wurden die Wärmeübertragunsrohre 20 einen Teil eines Primärwärmeübertragungskreise bilden, in demThe jacket structure 4 is supported in the longitudinal direction by a pair of parallel plates 12 arranged at a distance and 14 subdivided, which evaporator and condenser sections 16 and 18 form. The distance between the Plates 12 and 14 provide thermal insulation between the evaporator and condenser sections 16 and 18. An insulating jacket not shown in the drawings would normally be around the portion of the outer perimeter the jacket structure 4 arranged around and provides thermal insulation for the evaporator section 16. In the illustrated embodiment of a machine, the evaporator section 16 is above of the capacitor section 18 arranged; however, this is not absolutely necessary. A variety in the Spaced parallel heat transfer tubes 20 extend through the evaporator section 16 in FIG regular arrangement, but are provided near the lower part of the evaporator section 16. The pipes include with and without ribs or fins provided copper tubing in the end walls 22 and the construction 4 are carried. When the refrigerator is installed, the heat transfer tubes 20 became one Form part of a primary heat transfer circuit in which
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ein Wärmeübertrqgingsfluid ( normalerweise Wasser ) als Kühlmedium verwendet wird. Bei einer typischen Installation würde die Kühlmaschine 2 verwendet, um das Wasser zu kühlen, welches in einem Klimatisierungssystem zirkuliert. Die Ausbildung ist derart, daß das Wasser in die Rohre 20 über eine Einlaßsammelleitung 26 ein- und über eine Auslaßsammelleitung 28 austritt, die in der Nähe der Stirnwandungen 22 und 24 der Mantelkonstruktion 4 jeweils angeordnet sind. In einigen Fällen können Vorkehrungen derart getroffen werden, daß das Wärmeübertragungsfluid durch eine Anzahl der Rohre 20 tritt, bevor es die Au3laßsammelleitung 28 durchsetzt und den übrigen Teil des Primärwärmeübertragungskreises zurückgeführt wird.a heat transfer fluid (usually water) as Cooling medium is used. In a typical installation the chiller 2 would be used to keep the water cool, which circulates in an air conditioning system. The design is such that the water in the pipes 20 via an inlet manifold 26 and a Outlet manifold 28 emerges in the vicinity of the end walls 22 and 24 of the jacket structure 4, respectively are arranged. In some cases, provisions can be made to reduce the heat transfer fluid passes through a number of tubes 20 before it passes through outlet manifold 28 and the remaining part of the primary heat transfer circuit is returned.
Natürlich sind die Rohre 20, wenn sie mit Wasser gefüllt sind, ziemlich schwer und eine zusätzliche Abstützung kann an den Zwischenteilen über deren Länge erforderlich sein. Bei der dargestellten Maschine 2 ist solch ein Träger durch ein Paar perforierter Platten 30 und 30a vorgesehen, die auf der Platte 14 angebracht sind. Die Rohre 20 treten durch eine in den Platten 30 und 30a vorgesehene Anordnung vcn Perforationen.Of course, when the tubes 20 are filled with water, they are quite heavy and additional support can be provided be required on the intermediate parts along their length. In the machine 2 shown there is such a carrier provided by a pair of perforated plates 30 and 30a mounted on plate 14. The pipes 20 pass through an array of perforations provided in plates 30 and 30a.
Das Wärmeübertragui^fluid in den Rohren 20 wird duch die Fähigkeit verdampfenden und expandierenden kühlenden Fluids, welches aus einer Vielzahl von Düsen 32 austritt, gekühlt. Die Düsen 32 erstrecken sich in Längsrichtung in drei Reihen über die Verdampferkammer 16 in der Nähe der Platte 14. Das Kühlfluid wird in flüssiger Form an die Düsen 32 über einen Zuführungskanal 34 geliefert, der zentral zu und zwischen den PlattenThe heat transfer fluid in the tubes 20 is through the ability to evaporate and expand cooling fluid emanating from a plurality of nozzles 32 exits, cooled. The nozzles 32 extend longitudinally in three rows across the evaporator chamber 16 in the vicinity of the plate 14. The cooling fluid is in liquid form to the nozzles 32 via a supply channel 34 delivered centrally to and between the plates
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und 14 angeordnet ist. Eine Reihe von Düsen befindet sich direkt oberhalb des Zuführungskanals 34 und die anderen Reihen sind zu beiden Seiten angeordnet und werden mit Kühlflüssigkeit über eine Vielzahl von Rohren 36 versorgt, die sich seitlich zum Zuführungskanal 34 erstrecken. Die Düsen 32 sind so angeordnet, daß sie das verdampfende und expandierende Kühlfluid in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Platte 14 abgeben, um für eine bessere Zirkulation des Kühlgases um die Wärraeübertragunsrohre 20 herum zu sorgen, so daß Wärme wirksamer aus der darin befindlichen Wärmeüberträgungsflüssigkeit extrahiert werden kann. Eine größere Volumenströmung an verdampfendem und expandierendem Kühlfluid im Verdampferabschnitt bedeutet, daß eine größere Wärmemenge vom Wärmeüberträgerflüid in den Rohren 20 abgeführt wird. Deshalb kann die Ausgangskapazität der Maschine geregelt werden, indem die Kühlfluidströmung eingestellt wird, um der von den Kompressoren benötigten Menge gerecht zu werden. Wie oben erwähnt, würden sich unerwünschte Betriebsweisen einstellen, wenn die Kühlfluidströmung geregelt werden sollte, indem die beiden Kompressoren 6 und 8 unabhängig voneinander eingestellt würden, ohne daß eine besondere Maßnahme in den Kondensatorabschnitt, wie weiter unten beschrieben werden wird, eingebaut würde.and 14 is arranged. A row of nozzles is located located directly above the feed channel 34 and the other rows are arranged on either side and are supplied with cooling liquid via a plurality of tubes 36 which extend laterally to the Supply channel 34 extend. The nozzles 32 are arranged so that they vaporize and expand Discharge cooling fluid in a direction substantially parallel to plate 14 for better circulation of the cooling gas around the heat transfer tubes 20 so that heat is extracted more efficiently from the heat transfer fluid therein can be. A larger volume flow of evaporating and expanding cooling fluid in the evaporator section means that a greater amount of heat from Heat transfer fluid is discharged in the tubes 20. Therefore, the output capacity of the machine can be regulated by adjusting the flow of cooling fluid to meet the amount required by the compressors. As mentioned above, would Set undesired modes of operation when the flow of cooling fluid should be regulated by the two Compressors 6 and 8 would be adjusted independently of one another without any special measure in the capacitor section, as will be described below, would be incorporated.
Das verdampfte Kühlfluid wird aus dem Verdampferabschnitt mittels Eingangsstutzen 38 und 40 gegen die Zentrifugalkompressoren 6 bzw. 8 gesammelt. Entsprechend dem Stand der Technik ist eine Gruppe oder Anordnung von Eliminator-The evaporated cooling fluid is released from the evaporator section by means of inlet ports 38 and 40 against the centrifugal compressors 6 or 8 collected. According to the state of the art, a group or arrangement of eliminator
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"bzw. Abscheiderpiatten 42 vorgesehen, um sicherzustellen, daß nur Kühlfluid im gasförmigen Sustand und nicht Kühlfluidtröpfehen den Kompressor eingang erreichen können."or separator plates 42 are provided to ensure that only cooling fluid in the gaseous state and not cooling fluid droplets can reach the compressor input.
Das die Zentrifugalkonpressoren 6 und 8 verlassende Eühlfluid wird in den £ompressorabschnitt 18 mittels Austragsleitungen 44 und 46 ausgetragen. Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, eine Trennwand vorzusehen, um In wirksamer Weise den Eondensatorabschnitt 18 in die beiden Kammern 50 und 52 zu unterteilen.The one leaving the centrifugal compressors 6 and 8 Eühlfluid is in the £ ompressorabschnitt 18 by means of Discharge lines 44 and 46 discharged. An important feature of the invention is a partition to effectively reduce the capacitor section 18 to be divided into the two chambers 50 and 52.
Die Trennwand 48 ist mit einer Gruppe oder Anordnung von Perforationen versehen, die einer Gruppe oder Anordnung von wärmeführenden Rohren 54 entsprechen, welche die Perforationen durchsetzen und an ihrem jeweiligen Umfang gegen die Trennwand 48 abgedichtet sind. Die Auslaßstutzen 44 und 46 stehen jeweils in Verbindung mit den Kammern 50 und 52 des Kondensatorabschnittes 18.The partition wall 48 is provided with a group or arrangement of perforations that form a group or arrangement of heat conducting tubes 54, which penetrate the perforations and on their respective periphery are sealed against the partition wall 48. The outlet ports 44 and 46 are each in communication with the chambers 50 and 52 of the condenser section 18.
Die wärmeführenden Rohre 54 sind im oberen Teil des Kondensatorkammerabschnittes 18 vorgesehen und erstrecken sich zwischen den Stirnwandungen 22 und 24 der Mantel— konstruktion 4. Die Rohre 54 bilden Teil einer sekundären Wärmeübertragunsleitung, in der das Wärmeträgermedium sich befindet und in die Rohre 54 durch eine Einlaßsammelleitung 56 eintritt, welche benachbart der Stirnwandung 22 ist und über eine Auslaßsammelleitung 58 benachbart der Stirnwandung 24 austritt. Die Rohre 54 können aus mit Rippen oder Flossen versehenen oder nicht versehenen Kupferrohrleitungen bestehen, welche über ihre Länge durch die Stirnwandung 22, ein Paar von per-The heat conducting tubes 54 are provided in the upper part of the condenser chamber section 18 and extend between the end walls 22 and 24 of the jacket structure 4. The tubes 54 form part of a secondary Heat transfer line in which the heat transfer medium is located and enters the tubes 54 through an inlet manifold 56 which is adjacent the end wall 22 and is adjacent via an outlet manifold 58 the end wall 24 emerges. The tubes 54 may or may not be finned or finned provided copper pipes, which over their length through the end wall 22, a pair of per-
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forlerten Trägerplatte*! 6O3 6Oa3 file Srennwand 4-8 und die Stirnwand 24 abgestützt sind.Required carrier plate *! 6O 3 6Oa 3 file Srennwand 4-8 and the end wall 24 are supported.
Wie am "besten aus Eig. 2 au sehen, stehen öle Auslaßstutzen 44 und 46 in Verbindung mit den jeweiligen Kammern 50 und 52 des Kondensators 18 über Öffnungen 62 und 64 in der Seite der Mantelkonstruktion 4. Das aus den Auslaßstutzen 44 und 46 alisgetragene Kühlfluid "befindet sich, wegen des Kompressionsprozesses auf einer relativ höheren !temperatur und ist derart geführt, daß es um die Rohre 54 zirkuliert. Auf diese Weise absorbiert das Wärmeübertragungsfluid im Sekundärkreis Wärme vom Kühlgas. Der Sekundärkreis umfaßt gewöhnlich eine atmosphärische Wärmesenke zur Abführung nicht erwünschter Wärme. Nachdem das Kühlfluid ausreichend Wärme verloren hat, kondensiert es auf den Rohren 54 oder auf der Innenseite der Umfangswandungen der Kammern 50 und 52. Das kondensierts "Kühlfluid kann dann in die Kühlsümpfe 66 und 68"ablaufen. Speiserohre 70 und 72 sind vorgesehen, damit flüssiges Kühlfluid durch diese aus den Sümpfen in den Zufühningskanal 34 treten kann, von dem aus as frei aus den Reihen von Düsen 32 austreten kann. Die Kühlmittelströmung durch die Zuführungsrohre 70, 72 wird jeweils durch Schwimmerventile. 74, 76 geregelt, deren Arbeitsweise durch das Niveau des Kühlfluids in den Sümpfen geregelt wird.As can best be seen from Fig. 2, there are oil outlet ports 44 and 46 in communication with the respective chambers 50 and 52 of the condenser 18 via openings 62 and 64 in the side of the shell construction 4. The cooling fluid carried out of the outlet ports 44 and 46 alis "is at a relatively higher temperature because of the compression process and is like that led that it circulates around the tubes 54. In this way, the heat transfer fluid is absorbed in the secondary circuit Heat from the cooling gas. The secondary circuit usually includes an atmospheric heat sink for dissipation unwanted warmth. After the cooling fluid has lost sufficient heat, it condenses on the Tubes 54 or on the inside of the peripheral walls of chambers 50 and 52. The "condensed" cooling fluid can then drain into cooling sumps 66 and 68 ". Feed pipes 70 and 72 are provided to allow liquid cooling fluid to flow through them from the sumps into the feed channel 34 can step from which as freely from the ranks can emerge from nozzles 32. The coolant flow through the supply pipes 70, 72 is controlled by float valves, respectively. 74, 76 regulated, the mode of operation of which is regulated by the level of the cooling fluid in the sumps.
Es ist nicht wesentlich, daß die Trennwand 48 eine absolute gasdichte Terbindung zv/i sehen den beiden Kammern 50 und 52 hat. Wenn also die Abdichtung zwischen den Abschnitten 50 und 52 unvollkommen ist, und die Kondensatoren 6 und 8 unter unterschiedlichen Lastbedingungen arbeiten, dann ist es höchstwahrscheinlich, daß der DruckIt is not essential that the partition 48 be absolute gastight connection zv / i see the two chambers 50 and 52 has. So if the seal between the Sections 50 and 52 is imperfect, and capacitors 6 and 8 under different load conditions work, then it is most likely that the pressure
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in den Kammern 50 und 52 sich unterscheiden wird und somit wird eine gewisse Kühlfluidströmung zwischen den Kammern sich einstellen. Der Anteil an Kühlfluidströmung zwischen den beiden Kammern wird aber in Praxis unbeachtlich verglichen mit der Menge an Kühlfluid in der Kühlmaschine sein, die möglicherweise sehr groß ist und zusätzlich sind die erreichten Drücke ( abhängig von dem verwendeten Kühlgas ) in den Kondensatorkammern nur von der Größenordnung -von etwa 9 bis 10 englischen Pfund pro englisdoer Zoll ( qm ) (Überdruck, entspricht 0,63 bis 0,70 atü) und so ist ein großes Druckdifferential unwahrscheinlich. Sind die zwei Kompressoren 6 und 8 so eingestellt, daß sie so betrieben werden, daß die Last in gleicher Weise aufgeteilt wird, so kann das Vorhandensein einer kleinen Kühlfluidströmung von einer Kammer zur anderen als vorteilhaft angesehen werden, weil diese die Tendenz hat, gleichmäßiger die Last zwischen den beiden Kondensatoren zu verteilen. In Praxis wäre es schwierig, eine vollkommen gasdichte Abdichtung an den Stellen sicherzustellen, wo die Rohre 54 das Umlenk- oder Leitblech 48 durchsetzen; wie vorher erwähnt, kann jedoch ein gewisser Gasdurchtritt toleriert werden. Die Hauptwirkung des Leit- oder Umlenkbleches 48 zur Unterteilung des Kondensatorabschnittes in die beiden gesonderten Kammern ist darin zu sehen, daß der Druck in der einen Kammer im wesentlichen unabhängig vom Druck in der anderen Kammer ist und daß daher die Betriebsweise des einen Kompressors im wesentlichen unabhängig von der Betriebsweise des anderen ist. Die Wahrscheinlichkeit, daß einer der Kompressoren einen Druckabfall bzw. eine gestörte Verdichterförderung , einin the chambers 50 and 52 will differ and thus a certain flow of cooling fluid between the chambers will be established. The proportion of cooling fluid flow between the two chambers will in practice be insignificant compared to the amount of cooling fluid in the cooling machine, which may be very large and, in addition, the pressures reached (depending on the cooling gas used) in the condenser chambers are only of the order of magnitude - from about 9 to 10 pounds per inch (square meter) (overpressure, equivalent to 0.63 to 0.70 atmospheres) and so a large pressure differential is unlikely. If the two compressors 6 and 8 are set to operate so that the load is equally shared, the presence of a small flow of cooling fluid from one chamber to the other may be considered beneficial because it tends to more evenly reduce the Distribute load between the two capacitors. In practice it would be difficult to ensure a completely gas-tight seal at the points where the tubes 54 penetrate the baffle or baffle 48; however, as previously mentioned, some gas permeation can be tolerated. The main effect of the baffle or baffle 48 for dividing the condenser section into the two separate chambers is to be seen in the fact that the pressure in one chamber is essentially independent of the pressure in the other chamber and that therefore the mode of operation of the one compressor is essentially independent of the other's mode of operation. The probability that one of the compressors will have a pressure drop or a disturbed compressor delivery
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sogenanntes "stalling" erfährt, wird im wesentlichen reduziert.so-called "stalling" experiences, is essentially reduced.
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf nur eine einzige Ausführungsform beschrieben wurde, ist sie nicht auf hierauf begrenzt anzusehen. Viele Modifikationen sind für den Fachmann auf diesem Gebiet im Rahmen der Erfindung möglich. So sind bei der beschriebenen Ausführungsform die Primär- und Sekundärwärmeübertragerkreise nur flEinfachdurchgangskreise" (single pass), das heißt, das Wärmeubertragungsfluid wandert über die Länge der Verdampfer- und Kondensatorabschnitte jeweils einmal. Selbstverständlich können sie auch so ausgebildet sein, daß mehrfache Durchgänge entsprechend bekannten Praktiken vorgesehen werden können.Although the invention has been described with reference to only a single embodiment, it is not based on limited to this. Many modifications are within the scope of the invention to those skilled in the art possible. So are the primary and secondary heat exchanger circuits in the embodiment described only "single pass circles", that is, the heat transfer fluid migrates over the Length of the evaporator and condenser sections each once. Of course, they can also be designed in this way be that multiple passes can be provided according to known practices.
Ansprüche; -14 -Expectations; -14 -
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