Kolbenkompressoren verwenden
Bei Niedertemperaturanwendungen ist die Verwendung einer Kolbenmaschine zur Dampfkompression in einem "Squash" von niedrigem Saugdruck bis Kondensationsdruck unwirksam. Dies liegt daran, dass sich das am Ende des Kompressionshubs verbleibende Druckgas auf dem Weg nach unten wieder entfaltet und für die nächste Umdrehung nur wenig Platz zum Ansaugen von mehr Sauggas bleibt. Darüber hinaus kann ein Druck mit größerem Differenzdruck eine übermäßige Auslasstemperatur verursachen. Aus diesen Gründen, Kompressor Hersteller legen Einschränkungen für den Betrieb für einen Schritt des Betriebs fest, der vom Kältemittel abhängt (normalerweise etwa 10: 1). Bei Niedertemperaturanwendungen muss die Komprimierung in zwei Schritten durchgeführt werden.
In der Zeit zwischen den beiden Kompressionsstufen muss das gasförmige Kältemittel gekühlt werden, um einen Ausfall des Kompressors zu vermeiden. Bei kleinen Systemen kann dies durch Einleiten von flüssigem Kältemittel geschehen, das den Kondensator zwischen den Stufen direkt in den Kühlschrank verlässt. Die Alternative ist die Verwendung von Kühlung, die die Kühlung des Interphasengases unter Verwendung eines Kältemittelpools mit mittlerem Druck und mittlerer Temperatur ermöglicht.
Die Verwendung von Kühlung bietet zwei zusätzliche Vorteile:
- Die Unterkühlung der Flüssigkeit wird in Niedertemperaturverdampfern aufgefangen, was den Arbeitsaufwand reduziert, den ein Niedrigstufenkompressor einhalten muss;
- oberhalb der Kühltemperatur kann mit Ladeluftkühlung und folglich mit einem Hochstufenkompressor gearbeitet werden, wodurch nur die Last auf der kleinen Stufe der Maschinen verringert wird.
Es gibt zwei Arten Ladeluftkühler.
a) Offene Ladeluftkühler
Der einfachste Ladeluftkühler-Außendruckbehälter (d. H.
nichts drin), HP LP oder Schwimmerventil Erkennen des flüssigen Kältemittels aus dem Kondensator. Heißes Gas in der ersten Kompressionsstufe wird durch die Flüssigkeit geblasen und kühlt somit ab. Der Kompressor der zweiten (Hoch-) Stufe zieht sein Gas mit dem Ladeluftkühler ab. Dieser Ladeluftkühler hat den Vorteil, dass das gesamte flüssige Kältemittel durch ihn und damit die Unterkühlung zum Ladeluftkühler auf die Temperatur des Kühlers gelangt Verdampfer. Die Nachteile dieses Ladeluftkühlertyps:
- Bei Systemen mit stark oder schnell wechselnden Lasten kann es schwierig sein, den Füllstand im Ladeluftkühler zu kontrollieren.
- Das flüssige Kältemittel fließt durch zwei Expansionsventile, um den Verdampfer zu erreichen. Beide haben eine Größe für den gesamten Kältemittelstrom.
b) Geschlossene Kühler
Bei einer etwas komplexeren Vorrichtungskühlung (geschlossener Typ) tritt der größte Teil der Flüssigkeit, die aus dem Kondensator fließt, durch die Spule, die in ein Flüssigkeitsbad im Zwischenkühler des Mantels eingetaucht ist. Ein kleiner Teil der Flüssigkeit, die aus dem Kondensator fließt, wird abgeführt, um das Flüssigkeitsbad aufrechtzuerhalten. Dieses Bad wird durch die Hitze ständig verdampft als:
- heiße Hochdruckflüssigkeit, die durch die Spule fließt (unterkühlt bis zum Zusammenfluss der unteren Stufe);
- überhitztes Gas aus der ersten Kompressionsstufe wird vor dem Eintritt in höherstufige Zylinder durch den Pool der Flüssigkeitskühlung (dh Enthitzung) geleitet.
Geschlossener Ladeluftkühler, der weniger empfindlich auf Laständerungen reagiert als ein offener Ladeluftkühler. Die Flüssigkeit passiert nur ein Expansionsventil, so dass der größte Druckunterschied zwischen Kondensator und Verdampfer über den Verdampfer verfügbar ist Expansionsventil. Geben Sie in das geöffnete Feld ein, dass es zweimal erweitert wird. zunächst vom Kondensationsdruck zum Zwischendruck und schließlich vom Zwischendruck zum Verdampfungsdruck. Geschlossene Vorrichtung, unterkühlte Flüssigkeiten, normalerweise innerhalb einer Zwischensättigungstemperatur von 5 ° C. Die Flüssigkeit verlässt die Mantelseite des offenen Ladeluftkühlers reichhaltig bei einer Temperatur, die der mittleren Sättigungstemperatur entspricht.
Die beiden häufigsten Arten von zweistufigen (oder komplexen) Systemen sind in Abb. 36 und 37 dargestellt. Dieses Basissystem (Abb. 36) löst nur das Problem des Hochtemperaturdampfes mit minimalem Kapitalaufwand. Das Mindestniveau des Verflüssigungsdrucks muss eingehalten werden. Der Druck zwischen den Stufen ist möglicherweise nicht der effektivste für die bestimmte Anwendung.
Das System in Fig. 37 sorgt für eine verbesserte Energieeffizienz, wobei in erster Linie die Unterkühlung der Flüssigkeitsverdampfungsapparatur, üblicherweise innerhalb der 5C-Zwischensättigungstemperatur, erfolgt. Darüber hinaus sorgt dieses System für eine vollständige Überhitzung der Tiefentladungsstufe. Dies ermöglicht die Zufuhr von Querbelastungen (dh höhere Temperatur, höherer Druck) in allen Maßstäben zum Ladeluftkühler, Temperatur oder die Verwendung optimaler Zwischenstufen. Die Investitionen sind jedoch relativ hoch.
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