DE2049181A1 - Refrigeration cycle - with expansion of low boiling fraction of mixtu through turbine - Google Patents
Refrigeration cycle - with expansion of low boiling fraction of mixtu through turbineInfo
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Abstract
Description
PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS
KÖLN 1, DEICHMANNHAUSCOLOGNE 1, DEICHMANNHAUS
6. 10. 1970 Sch/estOctober 6, 1970 Sch / est
CRYOPROCESS Entwicklungsgesellschaft für thermische Verfahren m.b.H., 5^8 Remagen-Rolandseck, Hauptstraße 1/2CRYOPROCESS development company for thermal Process m.b.H., 5 ^ 8 Remagen-Rolandseck, Hauptstrasse 1/2
Verfahren zur Kälteerzeugung durch Kompression eines Gemisches von verschiedenen KälfenittelnProcess for generating cold by compressing a mixture of different refrigerants
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kälteerzeugung durch Kompression eines Gemisches von verschiedenen Kältemitteln, insbesondere zur Kälteerzeugung bei tiefen Temperaturen.The invention relates to a method for generating cold by compressing a mixture of different refrigerants, in particular for generating cold low temperatures.
wirtschaftlicheconomically
EineKälteerzeugung bei tiefen Temperaturen kann/bekanntlich nach zwei verschMenen Methoden erzielt werden. Bei dem einen Verfahren geht man so vor, daß kondensierte Kältemittel oder Kältemittelgemische auf einen niedrigeren Druck gedrosselt werden. Es handelt sich hierbei um die bekannten !Compress ionkälte verfahren, die einstufig oder mehrstufig in Form von Kaskaden-oder Gemischkältekreisläufen durchgeführt werden. Bei dem anderen Verfahren werden Gase oder Dämpfe arbeitsleistend entspannt (Turbinenkreisläufe ). Ein solcher Turbinenkältekreisüaif kann mit oder ohne Vorkühlung durchgeführt werden.Cold generation at low temperatures can / is known to be achieved by two different methods. at One of the procedures is such that condensed refrigerants or refrigerant mixtures are reduced to a lower one Pressure can be throttled. These are the well-known! Compress ion cold processes, which are single-stage or be carried out in several stages in the form of cascade or mixed refrigeration cycles. The other method will be Gases or vapors relaxed while performing work (turbine circuits). Such a turbine cooling circuit can with or without pre-cooling.
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Bei dem ersteren Verfahren wird der thermodynamische Wirkungsgrad der Kälteerzeugung mit sinkendem Temperaturniveau des Kältebedarfs schlechter und zum Teil so schlecht, daß die Anwendung dieses Verfahrens unwirtschaftlich wird. Bei dem anderen Verfahren wird der thermodynamische Wirkungsgrad der Kälteerzeugung mit sinkendem Temperaturniveau zwar besser, wobei die Vorkühlung noch zusätzlich den thermodynamischen Wirkungsgrad erhöhen kann und mit Hilfe eines in sich geschlossenen Kältekreislaufs erreicht wird, jedoch erfordert die Verwendung von einem solchen Kältekreislauf den Einsatz von einem zusätzlichen Vorkühl-Kältemittelverdichter sowie komplizierte und dadurch teure Wärmeübertragungsflächen.In the former process, the thermodynamic efficiency of the refrigeration process increases with a falling temperature level the cooling demand worse and sometimes so bad that the application of this process is uneconomical. In the other method, the thermodynamic efficiency of the cold generation increases with the falling temperature level Although better, the pre-cooling can also increase the thermodynamic efficiency and is achieved by means of a self-contained refrigeration cycle, but requires use of such a refrigeration cycle, the use of an additional pre-cooling refrigerant compressor as well as complicated and thereby expensive heat transfer surfaces.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Kälteerzeugung bei tiefen Temperaturen zu schaffen, bei dem ein guter thermodynamischer Wirkungsgrad der Kälteerzeugung mit sinkendem Temperaturniveau des Kältebedarfs ohne den bisherigen hohen Aufwand an maschineller und apparativer Ausrüstung erreicht wird. Das Verfahren zur Kälteerzeugung durch Kompression eines Gemisches von verschiedenen Kältemitteln, bei dem in dem dem Kompressor nachgeschalteten Kühler ein Teil des Gemisches kondensiert, abgeschieden und nach Durchlaufen eines Wärmetauschers der Saugseite des Verdichters wieder zugeführt wird, zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß die gasförmigen Bestandteile des Gemisches nach weiterer Vorkühlung und Kondensatabscheidung arbeit sleistend entspannt und nach Wärmeaufnahme dem Verdichter wieder zugeführt werden, sowie die im Vorkühler und dem Kondensator niedergeschlagenen Bestandteile des Kältekreislaufes auf einen niedrigeren Druck durch Drosselung entspannt und der zum Verdichter strömenden Rückführung der arbeitsleistend entspannten Gemischbestandteile vor dem Durchgang durch den Vorkühler zu- · geleitet werden.The object of the invention is to provide a method for generating cold at low temperatures in which a good thermodynamic efficiency of the refrigeration with a falling temperature level of the cooling requirement without the previous high level of mechanical and apparatus-related expenditure Equipment is achieved. The process of generating cold by compressing a mixture of different Refrigerants in which part of the mixture condenses in the cooler connected downstream of the compressor and is fed back to the suction side of the compressor after passing through a heat exchanger, draws according to the invention in that the gaseous components of the mixture after further precooling and Condensate separation work is relaxed and, after heat absorption, fed back to the compressor, as well as the components of the refrigeration cycle precipitated in the pre-cooler and the condenser to a lower level Pressure relieved by throttling and the return of the work-relieved mixture components flowing to the compressor before passing through the pre-cooler.
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Durch einen solchen Kältekreislauf wird dem Turbinenkreislauf ein VorkÜhlkältemittel zugesetzt, das nicht mehr in einem getrennten Kreislauf, sondern innerhalb der für den Turbinenkreislauf erforderlichen Aggregate komprimiert, kondensiert und verdampft wird. Dies bedeutet, daß der Vorkühlkreislauf in den Turbinenkreislauf integriert wird. Dadurch ergeben sich gegenüber dem Trubinenkreislauf als wesentlicher Vorteil geringere Investitionskosten. Denn bei dem gebräuchlichen Turbinenkreislauf, der lediglich aus tief siedenden Komponenten besteht, ist es zur Erzielung eines guten Wirkungsgrades erforderlich, eine Voroder eine Zwischenkühlungsstufe einzuschalten. Für diese Zwischenkühlung, die üblicherweise mit einer Kompressionskälteanlage durchgeführt wird, ist gegenüber dem erfindungsgemäßen Verfahren ein erheblicher Mehraufwand an Installation erforderlich. Gegenüber der Kaskadenschaltung mehrerer Einstoffkältemittelkreisläufe erzielt man ebenfalls einen geringeren Investitionsbedarf, da nur ein Verdichter notwendig ist. Gegenüber den Kälteerzeugungsverfahren mit Gemischkreisläufen wird eine wesentliche Verbesserung des Wirkungsgrades erreicht. Dies ergibt sich dadurch, daß man im Temperaturbereich, in dem der Gemischkreislauf einen guten Wirkungsgrad hat, die Kälte auf dieselbe Weise erzeugt wie im Gemischkreislauf, und daß in dem Temperaturbereich, in dem die Turbine vorteilhaft ist, diese nutzbar gemacht wird. So erzielt man mit einfachen Mitteln einen hohen thermodynamischen Wirkungsgrad bei geringem apparativen Aufwand. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kommen Gemische aus allen Stoffen in Frage, deren Siedetemperaturen bei 1 ata vorteilhaft unter etwa +20 °C liegen.Such a refrigeration cycle becomes the turbine cycle a pre-cooling refrigerant is added, which is no longer in a separate circuit, but within the for the Turbine circuit required aggregates is compressed, condensed and evaporated. This means that the Pre-cooling circuit is integrated into the turbine circuit. This results in comparison to the trubine cycle as significant advantage of lower investment costs. Because with the usual turbine circuit, the only consists of low-boiling components, it is necessary to achieve a good degree of efficiency, a Voroder to switch on an intermediate cooling stage. For this intermediate cooling, which is usually carried out with a compression refrigeration system, compared to that according to the invention Procedure requires a considerable amount of extra work in terms of installation. Compared to the cascade connection multiple single-substance refrigerant circuits also result in a lower investment requirement, since only a compressor is necessary. Compared to the refrigeration process A significant improvement in efficiency is achieved with mixture circuits. This gives in that one in the temperature range in which the mixture cycle has a good efficiency, the Cold generated in the same way as in the mixture circuit, and that in the temperature range in which the turbine is advantageous is, this is made usable. In this way a high thermodynamic efficiency can be achieved with simple means with little expenditure on equipment. In the process according to the invention, there are mixtures of all substances in question, whose boiling temperatures of 1 ata are advantageously below about +20 ° C.
Die Entspannung des in den Abscheidern anfallenden Kondensats erfolgt vorteilhaft auf den Saugdruck des Kompressors und die Zuführung zu dem arbeitsleistend entspannten Kälte-The expansion of the condensate accumulating in the separators is advantageously carried out at the suction pressure of the compressor and the supply to the relaxed cold-
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strom wird zweckmäßig dort vorgenommen, wo dieser annähernd das,gleiche Temperaturniveau hat.electricity is expediently made where it has approximately the same temperature level.
Das Verfahren kann auch dadurch erweitert werden, daß der Kältemittelstrom, der zu der arbeitsleistenden Entspannungsmaschine strömt, in mehr als einem Vorkühler gekühlt wird und das anfallende Kondensat nach.jedem dieser Kühler abgeschieden und auf einen niedrigeren Druck entspannt wird, wobei es durch Verdampfung wiederum die ™ Abkühlung des Turbinenstroms bewirkt. Weiterhin kann man so vorgehen, daß nicht nur nach dem kältesten Vorkühler, sondern auch nach den vorhergehenden Vorkühlern Gasströme arbeitsleistend entspannt und vorzugsweise an den Stellen, die das annähernd gleiche Temperaturniveau haben, in die Vorkühler eingespeist werden.The method can also be expanded in that the refrigerant flow to the work-performing expansion machine flows, is cooled in more than one pre-cooler and the resulting condensate after each of these The cooler is deposited and expanded to a lower pressure, whereby it in turn evaporates ™ causes the turbine flow to cool down. Furthermore, one can proceed in such a way that not only after the coldest pre-cooler, but also after the preceding pre-coolers, gas streams relaxed to perform work and preferably at the points which have approximately the same temperature level into which the pre-coolers are fed.
Die Kälteleistung wird im wesentlichen dadurch erbracht, daß die entspannten Turbinenströme Wärme aufnehmen. Man kann auch die Kälteleistung auf allen Temperaturniveaus oberhalb des kältesten Turbinenaustrittstroms erbringen, und zwar dadurch, daß sowohl die entspannten Turbinenströme fc als auch die entspannten Kondensate Wärme aufnehmen, wobei die Anwärmung der Kondensate dann nicht nur zur. VorkUhlung der Turbinenströme dient sondern auch zur Kälteerzeugung dienen kann. . . ' The cooling capacity is essentially achieved in that the relaxed turbine flows absorb heat. You can also provide the cooling capacity at all temperature levels above the coldest turbine outlet flow, in that both the relaxed turbine flows fc and the relaxed condensates absorb heat, the heating of the condensates then not only for. The turbine flows are pre-cooled but can also be used to generate cold. . . '
Die Erfindung wird anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen nachstehend erläutert.The invention is explained below with reference to two exemplary embodiments shown in the drawing.
Fig. 1 zeigtyein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kälteerzeugung bei tiefen Temperaturen im Schema,Fig. 1 shows an embodiment of the invention Process for generating cold at low temperatures in the scheme,
Fig. 2 stellt eine weitere Aiö'ührungsf orm. der Erfindung schematisch dar.Fig. 2 shows a further form of leadership. the invention schematically.
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Bel dem Kältekreislauf der Flg. 1 wird in dem Kompressor 1 das Gasgemisch des Kältekreislaufs zunächst verdichtet, im Kühler 3 gekühlt und über Leitung 4 zum Abscheider 5 geleitet. Von dort strömt der verflüssigte Anteil über Leitung 7 zu dem Wärmeaustauscher 8, kühlt sich dort ab und wird in dem Ventil 9 entspannt,und zwar vorzugsweise auf den Saugdruck des Verdichters 1. Aus dem Abscheider 5 strömt sogleich der noch gasförmige Anteil des Kältemittels über die Leitung β durch den Wärmeaustauscher 8 in den Abscheider 10, aus dem das Kondensat über das Drosselventil 11 in die Niederdruckleitung 17 entspannt wird.Bel the cooling circuit of the Flg. 1 is in the compressor 1, the gas mixture of the refrigeration circuit is first compressed, cooled in the cooler 3 and via line 4 to the separator 5 directed. From there, the liquefied fraction flows via line 7 to the heat exchanger 8, where it cools down and is expanded in the valve 9, preferably to the suction pressure of the compressor 1. From the separator 5, the still gaseous portion of the refrigerant immediately flows through the heat exchanger 8 via the line β into the separator 10, from which the condensate passes through the throttle valve 11 is relaxed in the low pressure line 17.
Über die/Leitung 12 wird die fast nur noch aus tiefsiedend Gasen bestehende Gasphase zu der arbeitsleistenden Entspannungsmaschine 13, z.B. einer Turbine geführt und dort arbeitslelstend entspannt, wobei sie sich stark abkühlt, so daß bei einem tiefen Temperaturniveau Kälte erzeugt werden kann. Der kalte Austrittsstrom der Turbine wird über die Leitung 14 zu dem Wärmetauscher 15 geleitet, wo er den kaiteverbrauchenden Strom abkühlt, der über die Leitung 19 zuströmt und über die Leitung 20 abgeführt wird. Der Austrittsstrom der Turbine verläßt dann über die Lei- ( tung ΐβ den Wärmeaustauscher 15.Via the / line 12 it is almost only from low boiling Gases existing gas phase to the work-performing expansion machine 13, e.g. a turbine and there relaxed at work, whereby she cools down a lot, so that cold can be generated at a low temperature level. The cold exit stream from the turbine is passed via line 14 to heat exchanger 15, where it cools the kaite-consuming electricity that flows through the Line 19 flows in and is discharged via line 20. The outlet flow of the turbine then leaves via the line ( device ΐβ the heat exchanger 15.
In die Leitung 16 wird das Kondensat aus den Abscheidern 5 und 10 über die Ventile 9 und 11 eingespritzt, das bei den hier vorliegenden Temperaturen bereits zu verdampfen beginnt und durch seine Verdampfungswärme den größten Teil der Kälte aufbringt, die in dem Wärmetauscher 8 für die Abkühlung der für die Leitung 6, 7 und 18 zugeführten Stoffströme verbraucht wird. Über die Leitung 17 strömt dann dieses verdampfte Kältemittel gemeinsam mit den tiefsiedenen Ge-mischbestandteilen, die durch die Ertspannungs-The condensate from the separators is fed into line 16 5 and 10 are injected through the valves 9 and 11, which is already to be vaporized at the temperatures present here begins and due to its heat of vaporization brings up most of the cold that is in the heat exchanger 8 for the Cooling of the material flows supplied for line 6, 7 and 18 is consumed. Flows through line 17 then this evaporated refrigerant together with the low-boiling ones Mixed constituents, which are caused by the
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maschine 13 strömten, zu dem Verdichter 1, wo es erneut verdichy%ird.machine 13 flowed to the compressor 1, where it is again compressed.
Kälteverbraucher können sowohl über die Leitung l8 wie über die Leitung 19 zugeführt werden, wobei sich die Belastung der Wärmetauscher 8 und 15 und dementsprechend die Zusammensetzung des über die Leitung 17 angesaugten Gemisches etwas ändert. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist noch ein weiterer Wärmeaustauscher 8a eingeschaltet, der wie der Wärmeaustauscher 8 eine weitere Kühlung und damit verbunden eine teilweise Kondensation kondensierbarer Bestandteile aus dem Hochdruckstrom bewirkt. Dies erfolgt in der Weise, daß der gasförmige Anteil des Kältemittels durch den Wärmetauscher 8a geführt wird, und zwar mittels der Leitung 21 zu dem Abscheider 22, von dem die flüssige Phase über das Ventil 23 zu der Leitung l6 führt. Die Gasphase des Abscheidas 22 geht über die Leitung 12 zu der Turbine 3 und von dort durch die Leitung 14 zu der Niederdruckleitung ΐβ. Die Anzahl der weiteren Kühlstufen richtet sich nach dem zu erreichenden Temperaturniveau, wobei die Turbine ^reils mit dem Gas aus dem kältesten Abscheider gespeist wird. Als Ergänzung zu dieser Ausführung kann ein Teil der aus dem Abscheider 10 austretenden Gasphase über die Leitung 23 zu einer weiteren Turbine 24 geleitet werden und kann von dort nach arbeitsleistender Entspannung über die Leitung 25 der Niederdruckleitung 16 zwischen Wärmetauscher 15 und Vorkühler 8a zugeführt werden, und zwar an der Stelle, wo der Niederdruckstrom aus der Turbine 13 etwa die gleiche Temperatur hat wie der aus Turbine 24. Dies führt zu dem Vorteil, daß das . Kälteangebot oberhalb des kältesten Wärmeaustauschers vergrößert wird.Refrigeration consumers can be supplied both via line l8 and via line 19, with the Load on the heat exchangers 8 and 15 and accordingly the composition of the mixture sucked in via line 17 changes somewhat. In the embodiment of Fig. 2 is yet another heat exchanger 8a switched on, which like the heat exchanger 8 is another Cooling and the associated partial condensation of condensable constituents from the high pressure flow causes. This is done in such a way that the gaseous portion of the refrigerant is passed through the heat exchanger 8a is, by means of the line 21 to the separator 22, from which the liquid phase via the valve 23 to the line l6 leads. The gas phase of the separator 22 goes via the line 12 to the turbine 3 and from there through the line 14 to the low pressure line ΐβ. The number of others Cooling stages depends on the temperature level to be achieved, with the turbine ^ reils with the gas from the coldest separator is fed. As a supplement to this embodiment, some of the exiting from the separator 10 can be used Gas phase via line 23 to another turbine 24 and can be directed from there to work-performing Relaxation via line 25 of the low-pressure line 16 between heat exchanger 15 and precooler 8a are supplied, namely at the point where the low-pressure flow from the turbine 13 has approximately the same temperature as that from turbine 24. This has the advantage that the. Cold supply above the coldest heat exchanger is increased.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2519371A1 (en) * | 1974-05-01 | 1975-11-13 | Rovac Corp | DEVICE FOR AIR CONDITIONING |
| FR2471567A1 (en) * | 1979-12-12 | 1981-06-19 | Technip Cie | METHOD AND SYSTEM FOR REFRIGERATING A FLUID TO BE COOLED AT LOW TEMPERATURE |
| FR2725503A1 (en) * | 1994-10-05 | 1996-04-12 | Inst Francais Du Petrole | NATURAL GAS LIQUEFACTION PROCESS AND INSTALLATION |
| EP1016836A3 (en) * | 1998-12-30 | 2000-11-08 | Praxair Technology, Inc. | Method for providing refrigeration |
| EP1016841A3 (en) * | 1998-12-30 | 2001-03-21 | Praxair Technology, Inc. | Multicomponent refrigerant cooling with internal recycle |
| WO2020229395A1 (en) * | 2019-05-13 | 2020-11-19 | Technische Universität Dresden | Method for cooling a fluid mixture |
-
1970
- 1970-10-07 DE DE2049181A patent/DE2049181B2/en not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2519371A1 (en) * | 1974-05-01 | 1975-11-13 | Rovac Corp | DEVICE FOR AIR CONDITIONING |
| FR2471567A1 (en) * | 1979-12-12 | 1981-06-19 | Technip Cie | METHOD AND SYSTEM FOR REFRIGERATING A FLUID TO BE COOLED AT LOW TEMPERATURE |
| US4334902A (en) | 1979-12-12 | 1982-06-15 | Compagnie Francaise D'etudes Et De Construction "Technip" | Method of and system for refrigerating a fluid to be cooled down to a low temperature |
| FR2725503A1 (en) * | 1994-10-05 | 1996-04-12 | Inst Francais Du Petrole | NATURAL GAS LIQUEFACTION PROCESS AND INSTALLATION |
| WO1996011370A1 (en) * | 1994-10-05 | 1996-04-18 | Institut Français Du Petrole | Method and plant for liquefying natural gas |
| US5701761A (en) * | 1994-10-05 | 1997-12-30 | Institut Francais Du Petrole | Method and installation for the liquefaction of natural gas |
| EP1016836A3 (en) * | 1998-12-30 | 2000-11-08 | Praxair Technology, Inc. | Method for providing refrigeration |
| EP1016841A3 (en) * | 1998-12-30 | 2001-03-21 | Praxair Technology, Inc. | Multicomponent refrigerant cooling with internal recycle |
| WO2020229395A1 (en) * | 2019-05-13 | 2020-11-19 | Technische Universität Dresden | Method for cooling a fluid mixture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2049181B2 (en) | 1978-06-08 |
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