Verdampfer mit Flüssigkeitsabscbeider für Kälteerzeugungsaniagen Die
Erfindung bezieht sich auf einen Verdampfer für Kälteerzeugungsanlagen mit Flüssigkeitsabscheider
und betrifft im besonderen eine Schaltungsweise, die auf einfachste Weise die Rückführung
der abgeschiedenen Flüssigkeit in den Verdampfer ermöglicht.Evaporator with liquid separator for refrigeration systems The
The invention relates to an evaporator for refrigeration systems with a liquid separator
and relates in particular to a way of switching, which is the simplest way of recirculation
allows the separated liquid to enter the evaporator.
Es waren früher zwecks Rückleitung der abgeschiedenen Flüssigkeit
besondere mechanische Vorrichtungen im Gebrauch. So wurden z. B. im Abscheider angeordnete
Schwimmereinrichtungen angewendet, durch welche bei Erreichung einer bestimmten
Höhe des Spiegels der abgeschiedenen Flüssigkeit eine Pumpe in Tätigkeit gesetzt
oder unter gleichzeitiger Abstellung der Zuführung der Kältemittelflüssigkeit ein
Ventil zwischen dem Abscheider und dem Verdampfer geöffnet wurde. :Mach tlberleitung
der abgeschiedenen Flüssigkeit in den Verdampfer und dadurch eingetretenem Sinken
des Flüssigkeitsspiegels im Abscheider wurde sodann der normale Betriebszustand
wiederhergestellt. Auch sind injektorartig wirkende Vorrichtungen zum Zurückführen
der Abscheideflüssigkeit bekannt geworden. Alle solche mit beweglichen und selbsttätig
umzustellenden Organen ausgestatteten Einrichtungen sind umständlich, kostspielig
und nur bedingt betriebssicher.It used to be for the purpose of returning the separated liquid
special mechanical devices in use. So were z. B. arranged in the separator
Float devices applied through which when a certain
Height of the level of the separated liquid put a pump into action
or with simultaneous shutdown of the supply of the refrigerant liquid
Valve between the separator and the evaporator has been opened. : Make an introduction
the separated liquid into the evaporator and the resulting sinking
the liquid level in the separator then became the normal operating state
restored. Injector-like acting devices for return are also available
the separation liquid became known. All those with movable and self-acting
Institutions equipped with organs to be converted are cumbersome and costly
and only partially reliable.
Man ist daher dazu übergegangen, unter Vermeidung beweglicher Einrichtungen
die Zurückführung der abgeschiedenen Flüssigkeit in den Verdampfer lediglich durch
die Kraft des natürlichen Gefälles zu bewirken, indem der Abscheider in entsprechender
Höhenlage über dem Verdampfer angeordnet wird. Die Höhe der Lage des Abscheiders
'über dem Verdampfer entspricht hierbei ungefähr dem Höhenmaß des Verdampfers selbst.
Die Notwendigkeit dieser Anordnung hoch über dem Verdampfer liegt auch vor, wenn
die normale Schaltungsweise mit Einführung des Kältemittels an der tiefsten und
Absaugung desselben an der höchsten Stelle des Verdampfers angewendet wird, da in
diesem Falle außer dem inneren Widerstand (d. i. dem Reibungswiderstand des Kältemittels
gegen die Rohrwandungen) auch das Schwergewicht des jeweils im Verdampfer befindlichen
Kältemittels zu überwinden ist, welche beiden Gegenkräfte bei der erwähnten normalen
Schaltung in gleichem ungünstigem Sinne, d. h. dem Strom des Kältemittels entgegen,
wirken. Diese bekannte Anordnung des Abscheiders hoch über dem Verdampfer ist in
der Abb. z der Zeichnung schematisch dargestellt, in welcher a den Abscheider mit
dem Zuführungsrohr b für das Kältemittel und der Ableitung e für das verdampfte
Kältemittel bedeutet, während d die Dampfleitung vom Verdampfer und c die Zuleitung
vom Abscheider in den Verdampfer bedeuten. Der Verlauf des Kältemittels ist durch
Pfeile angedeutet. 1n der Verdampferschlange wirkt natürlich die Schwerkraft der
in ihr befindlichen Kältemittelmasse stets nach unten, desgleichen ist aber auch
bei Leitung des Kältemittels
von unten nach oben der Reibungswiderstand
der Strömung entgegen, d. h. ebenfalls nach unten gerichtet.It has therefore been switched to avoiding moving devices
the recirculation of the separated liquid in the evaporator only by
to effect the power of the natural gradient by placing the separator in appropriate
Altitude above the evaporator is arranged. The height of the location of the separator
'above the evaporator corresponds roughly to the height of the evaporator itself.
The need for this arrangement high above the evaporator is also present when
the normal switching mode with the introduction of the refrigerant at the lowest and
Suction of the same is applied at the highest point of the evaporator, since in
in this case besides the internal resistance (i.e. the frictional resistance of the refrigerant
against the pipe walls) also the weight of the one located in the evaporator
The refrigerant has to be overcome which two opposing forces in the case of the normal
Circuit in the same unfavorable sense, d. H. against the flow of the refrigerant,
works. This known arrangement of the separator high above the evaporator is in
the Fig. z of the drawing shown schematically, in which a the separator with
the supply pipe b for the refrigerant and the discharge line e for the evaporated
Refrigerant means, while d is the vapor line from the evaporator and c is the supply line
mean from the separator to the evaporator. The refrigerant flow is through
Arrows indicated. In the evaporator coil, of course, the force of gravity acts
The refrigerant mass in it is always down, but it is the same
when piping the refrigerant
from bottom to top the frictional resistance
against the current, d. H. also directed downwards.
Diese bekannte Anordnung mit dem Abscheider hoch über dem Verdampfer
verkörpert zwar das einfachste der bisherigen Verfahren zur Zurückleitung der Abscheiderflüssigkeit,
hat aber noch die Unvollkommenheit des größeren Aufwandes an Rohrmaterial und an
Verbindungsorganen, ferner der Erhöhung des benötigten Betriebsraumes, endlich auch
von Betriebsverlusten durch die in den langen Verbindungsleitungen auftretenden
Kälteverluste. -Die Erfindung, durch welche diese Unvollkommenheiten behoben werden,
geht nun aus von der Erwägung, daß bei umgekehrter Richtung des Kältemittelweges
(d. h. Einführung oben, Hinausleitung unten) die Verhältnisse sich insofern ändern,
als /war die Wirkung des inneren, durch Reibung verursachten Widerstandes nach wie
vor der Strömungsrichtung entgegengerichtet ist, daß dagegen die Wirkung des Schwergewichtes
des im Verdampfer befindlichen Kältemittels, das ja unabhängig von der Strömungsrichtung
stets nach unten gerichtet ist, nunmehr nicht mehr entgegengesetzt der Strömung,
sondern mit der Strömung geht, d. h. daß nicht allein die Gegenwirkung des Schwergewiclhtes
gegen die Strömung aufgehoben wird, sondern darüber hinaus die Strömung im vorwärts
treibenden Sinne unterstützt wird. Dies bedeutet aber eine ganz erhebliche Herabsetzung
des an der Einführungsstelle des Kältemittels in den Verdampfer herrschenden Gegendruckes.This known arrangement with the separator high above the evaporator
embodies the simplest of the previous methods for returning the separator liquid,
but still has the imperfection of the greater expenditure on pipe material and on
Liaison organs, furthermore the increase of the required operating space, finally also
of operating losses caused by those occurring in the long connecting lines
Cold losses. -The invention by which these imperfections are eliminated,
is now based on the consideration that in the opposite direction of the refrigerant path
(i.e. introduction above, derivation below) the circumstances change insofar as
as / was the effect of the internal resistance caused by friction as
in front of the direction of flow is opposite that, on the other hand, the effect of the gravity
of the refrigerant in the evaporator, regardless of the direction of flow
is always directed downwards, no longer opposite to the current,
but goes with the current, d. H. that not only the counteraction of the heavyweight
against the flow is canceled, but beyond that the flow in forward
driving sense is supported. But this means a very considerable reduction
the counterpressure prevailing at the point where the refrigerant is introduced into the evaporator.
Dieser Erkenntnis entsprechend wird nach der Erfindung die in der
Abb. z dargestellte bekannte Schaltung bzw. Anordnung dahin abgeändert, daß nach
Abb. i das Kältemittel, wie durch Pfeile angedeutet, in unnormaler, wenn auch an
sich bekannter Weise oben in den Verdampfer hinein- und unten aus demselben hinausgeleitet
wird, und daß ferner der Abscheider a unmittelbar über dem Verdampfer angeordnet
wird.According to this knowledge, according to the invention, in the
Fig. Z shown known circuit or arrangement modified so that after
Fig. I the refrigerant, as indicated by arrows, in abnormal, albeit at
in a known manner into the top of the evaporator and out of the same at the bottom
is, and that further the separator a is arranged directly above the evaporator
will.
Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung gewählt,
bei welcher das vom Regelventil kommende frische Kältemittel in den Abscheider eingeführt
wird und aus diesem gemeinschaftlich mit dem abgeschiedenen Kältemittel in den Verdampfer
gelangt. Die erfindungsgemäße Anordnung ist aber auch mit gleichem Erfolge dann
anwendbar, wenn das frische Kältemittel unter Umgehung des Abscheiders direkt in
den Verdampfer geleitet wird, indem beispielsweise das Zuleitungsrohr b (Abb. i)
direkt in das Rohr c einmündet.In the illustrated embodiment, the arrangement is selected
in which the fresh refrigerant coming from the control valve is introduced into the separator
and from this together with the separated refrigerant in the evaporator
got. The arrangement according to the invention is then also with the same success
applicable if the fresh refrigerant is bypassed directly in the separator
the evaporator is directed by, for example, the supply pipe b (Fig. i)
opens directly into the pipe c.