DE1207945B

DE1207945B - Vorrichtung zur Abtrennung von im Kaeltemittel einer Kompressionskaeltemaschine angereichertem OEl

Info

Publication number: DE1207945B
Application number: DEG39563A
Authority: DE
Inventors: Herbert Goettsch
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1964-01-08
Filing date: 1964-01-08
Publication date: 1965-12-30
Also published as: CH437382A; FR1420176A

Description

Vorrichtung zur Abtrennung von im Kältemittel einer Kompressionskältemaschine angereichertem Öl Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abtrennung von im Kältemittel einer Kompressionskältemaschine angereichertem Öl als Verdampfungsrückstand in einem beheizten Abscheider.
Es sind bereits ölabscheider bekannt, die mit zwei Leitungen, und zwar für Kältemittel-Öl-Gemisch-Zulauf und für Dampfabzug, mit dem Verdampfer der Kälteanlage verbunden sind. Bei der laufenden Beheizung des ölabscheiders wird laufend Kältemittel ausgetrieben, wodurch es zur Ölanreicherung kommt. Durch unrichtige Bemessung des Apparates und falsche Regulierung kommt es jedoch leicht zum überkochen, wodurch die erwünschte ölanreicherung im Abscheider nicht mehr zu erzielen ist.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diesen übelstand zu vermeiden und eine möglichst einfache Apparatur zu schaffen, für die eine besondere Regeleinrichtung nicht mehr notwendig ist.
Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch erreicht, daß an dem Flüssigkeitsraum des Verdampfers der Kältemaschine eine vorzugsweise schräg nach unten verlaufende verhältnismäßig weite Falleitung zu dem mit einer Heizvorrichtung versehenen ölabscheider angeschlossen ist, die sowohl für die Abfuhr von flüssigem Kältemittel-öl-Gemisch aus dem Verdampfer als auch für die Rückführung von Kältemitteldämpfen aus dem beheizten ölabscheider in den Verdampfer der Kältemaschine dient und einen vom Kältemitteldampfdruck im ölabscheider selbsttätig gesteuerten Flüssigkeitsverschluß besitzt.
Die Falleitung vom Verdampfer der Kältemaschine kann dabei gegabelt und einerseits am unteren (Flüssigkeitsraum) und andererseits am oberen Teil (Dampfraum) des beheizten ölabscheiders angeschlossen sein.
Die Falleitung vom Verdampfer der Kältemaschine kann aber auch von ihrem tiefsten Punkt aus zunächst etwas ansteigen und dann, erneut fallend, in den Dampfraum des beheizten ölabscheiders einmünden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, am oberen Teil des Flüssigkeitsraums des beheizten ölabscheiders ein Thermometer und/ oder einen Thermofühler zur Steuerung der Ölentnahme aus dem oberen Flüssigkeitsraum des Abscheiders durch ein von Hand und/oder automatisch gesteuertes Ventil vorzusehen.
In Anlagen mit dem Kältemittel F 22 (Difluormonochlormethan) kann diese Einrichtung erfindungsgemäß auch zur Entwässerung des Kältemittels benutzt werden. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß am Dampfraum des Äbscheiders eine Leitung mit Ventil zu einer Kältemitteldampfabsaugeeinrichtung und am unteren Teil des Abscheiders ein Ventil zum Ablassen von Wasser, gegebenenfalls nach Anwärmung über den Gefrierpunkt, vorgesehen ist.
Für das Arbeiten der Kälteanlage im Vakuum ist in der Falleitung vom Verdampfer ein Absperrventil mit einem diesem parallelgeschalteten Sicherheitsventil vorgesehen, das geschlossen wird, bevor die Ölabnahme aus dem Abscheider erfolgt.
Schließlich ist erfindungsgemäß auf dem Ölabscheider ein Manovakuummeter zur Steuerung des Ablassens von Öl oder Wasser von Hand oder automatisch vorgesehen.
An Hand der F i g. 1 und 2 sollen nunmehr Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße Vorrichtung im einzelnen näher erläutert werden.
Der ölabscheider besteht aus dem Behälter 1, der über die Heizfläche 2 mit warmer Flüssigkeit oder Dampf oder elektrisch beheizt wird. über das kommunizierende Rohr 3 und die Leitung 4 ist der Abscheider unterhalb des Flüssigkeitsspiegels an den zu entölenden Apparat 5 (Verdampfer, Mitteldruckflasche usw.) angeschlossen. Zunächst füllt sich der Abscheider nur bis zur Höhe des Anschlußpunktes 6 mit ölhaltigem Kältemittel, da das darüber liegende Dampfpolster nicht abziehen kann (Leitung 12 geschlossen). Es kann also im folgenden nur so viel Gemisch zulaufen, wie als Dampf abzieht. Bei zu starkem Aufkochen kann ein Umlauf nur zwischen Behälter 1 und Rohr 3 stattfinden, es findet also keine Rückverlagerung des Öls in den Verdampfer statt. Das Rohr 4 muß dabei so weit bemessen sein, daß die notwendige Flüssigkeitsmenge entgegen der entsprechenden aufsteigenden Dampfmenge herunterlaufen kann.
Mit zunehmender Ölanreicherung steigt der Siedepunkt des Gemisches, wodurch sich die Temperaturdifferenz an der Heizfläche 2 und damit die Heizleistung verringert. Gleichzeitig wird das Gemisch spezifisch leichter, so daß der Spiegel im Behälter 1 steigt. Wenn das obenauf schwimmende Öl die vorher festgelegte Temperatur - meßbar am Thermometer 7 - als Maß für den im Öl verbliebenen Kältemittelanteil erreicht hat, kann an dem Entnahmestutzen 8 Öl entnommen werden. Dieser Vorgang kann auch z. B. durch ein Magnetventil in Verbindung mit einem Thermostat automatisch gesteuert werden.
Durch die Anordnung der Entnahmestelle 8, etwas höher als die Anschlußstelle 6, soll erreicht werden, daß nur aus der ölreichen Phase entnommen werden kann. Bei Vakuumanlagen wird zuvor das Ventil 9 geschlossen, wobei der Apparat durch das Sicherheitsventil 10 geschützt ist. Nach Druckanstieg auf überdruck, ablesbar am Manumeter 11, kann abgelassen werden.
Bei Verwendung von Difluormonochlormethan als Kältemittel hat die Kältemittelflüssigkeit ein größeres Lösungsvermögen für Wasser als der Kältemitteldampf. Durch die laufende Verdampfung von Kältemittelflüssigkeit wird im ölabscheider also auch Wasser ausgeschieden. Soweit dieses nicht mit dem Öl herauskommt, kann es nach Absaugen des Kältemittelinhaltes (Ventil 9 schließen, Ventil 12 öffnen) und Erwärmung über den Gefrierpunkt am Ventil 13 abgelassen werden.
Wie in F i g. 2 dargestellt, kann die Verbindungsleitung 3, 4 zwischen ölabscheider und Verdampfer der Kältemaschine 5 auch durch eine fallende Leitung 4' ersetzt sein, in der eine Schwelle 3' vorgesehen ist. Die übrige Anordnung entspricht der von F i g. 1.
Solange im ölabscheider noch Kältemittel verdampft, ist der Flüssigkeitszufluß über die Leitung 4' mit Schwelle 3' durch den abziehenden Dampf gesperrt. Wenn das Ausdampfen aufhört, das verbleibende Öl also auf Heizflüssigkeitstemperatur erwärmt ist, ändert sich das Volumen entsprechend den im Verdampfer auftretenden Druckschwankungen. Hierdurch gelangt »schluckweise« ölhaltiges Kältemittel über Schwelle 3' in den Austreiber und beginnt auszudampfen. Damit hört der Zufluß wieder auf und beginnt erst wieder, wenn die eingelaufene Menge verarbeitet ist. Die Zufuhr von Kältemittel-Öl-Gemisch zum Abscheider 1 reguliert sich also selbsttätig absatzweise.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Abtrennung von im Kältemittel einer Kompressionskältemaschine angereichertem Öl als Verdampfungsrückstand in einem beheizten Abscheider, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß an dem Flüssigkeitsraum des Verdampfers der Kältemaschine eine vorzugsweise schräg nach unten verlaufende verhältnismäßig weite Falleitung zu dem mit einer Heizvorrichtung versehenen ölabscheider angeschlossen ist, die sowohl für die Abfuhr von flüssigem Kältemittel-Öl-Gemisch aus dem Verdampfer als auch für die Rückführung von Kältemitteldämpfen aus dem beheizten ölabscheider in den Verdampfer der Kältemaschine dient und einen vom Kältemitteldampfdruck im Ölabscheider selbsttätig gesteuerten Flüssigkeitsverschluß besitzt. 2._ Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Falleitung vom Verdampfer der Kältemaschine gegabelt und einerseits am unteren (Flüssigkeitsaum) und andererseits am oberen Teil (Dampfraum) des beheizten Ölabscheiders angeschlossen ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Falleitung vom Verdampfer der Kältemaschine von ihrem tiefsten Punkt aus zunächst etwas ansteigt und dann, erneut fallend, in den Dampfraum des beheizten ölabscheiders einmündet. 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Teil des Flüssigkeitsraums des beheizten ölabscheiders ein Thermometer und/oder Thermofühler zur Steuerung der Ölentnahme aus dem oberen Flüssigkeitsraum des Abscheiders durch ein von Hand und/oder automatisch gesteuertes Ventil vorgesehen ist. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Dampfraum des Abscheiders eine Leitung mit Ventil zu einer Kältemitteldampfabsaugeeinrichtung und am unteren Teil des Abscheiders ein Ventil zum Ablassen von Wasser, gegebenenfalls nach Anwärmung über den Gefrierpunkt, vorgesehen ist. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Falleitung vom Verdampfer ein Absperrventil mit einem diesem parallelgeschalteten Sicherheitsventil für das Arbeiten unter Vakuum vorgesehen ist. 7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem ölabscheider ein Manovakuummeter zur Steuerung des Ablassens von Hand .oder automatisch vorgesehen ist.