199001. lajstromszámú szabadalom • Hűtőberendezés kettős folyadékleválasztású recirkulációs elpárologtatású rendszerhez
1 HU 199001 B 2 A találmány tárgya hűtőberendezés kettős folyadékleválasztású recirkulációs elpárologtatású rendszerekhez. A találmány tárgyát képező hűtőberendezést nagy térbeli kiterjedésű hűtőtelepek részére javasoljuk alkalmazni a kettős folyadékleválasztás elve alapján a hűtőberendezések gazdaságosságának növelésére. Olyan nagyteljesítményű hűtőberendezéseknél, amelyeknek több azonos nyomáson üzemelő elpárologtatója van, és ezek térbelileg elkülönítve a hűtőterep területén különböző helyeken vannak elrendezve, általában az ún. szivattyús recirkulációs rendszereket alkalmazzák. Ilyen rendszereket ismertet dr. Láng, dr. Jakab: "Hűtéstechnika" című szakkönyv. Műszaki Kiadó 1984. 16-161. oldal 6 — 10. ábrák. Egy további irodalmi forrásként említjük meg dr. Beke: "Hűtőipari kézikönyv". Mezőgazdasági Kiadó 1978.148-149. oldalak. Megemlítjük ezen túlmenően Maake Eckert: "Pohlmann Taschenbuch der Kältetechnik." 16. kiadás Verlag C.F. Müller 7.9.4.3 számú fejezet 358-359. oldalakat. A fent említett hűtőberendezések szerkezetének lényege az, hogy az elpárologtatási rendszernek egy közös folyadékelválasztó és folyadékgyűjtő edénye van. Innen szívják el csővezetéken a kompresszorok az elpárologtatott gőzt, és ide történik automatikusan a folyadék adagolásai. Az elpárologtatókhoz szivattyú szállítja a folyadékot éspedig az ott elpárologtatandó folyadék többszörösét szállítja ez a szivattyú. Az el nem párologtatott folyadék a gőzzel együtt áramlik vissza a folyadékleválasztó edénybe. Ebből a működési elvből következik, hogy az egyes elpárologtatókat a folyadékleválasztó edénnyel összekötő visszatérő gőzvezeték áramlási ellenállása a gőzzel áramló folyadék jelenléte miatt nagy. Különösen megnő a visszatérő cső ellenállása, ha annak emelkedő szakaszai is vannak, mivel ezekben a folyadékcseppek visszamaradnak és összegyűlnek. Ez utóbbi növekedés elsősorban a részterhelésnél jelentős, amikor a gőzsebesség a csőben kisebb. A visszatérő gőzvezeték és az emelkedő szakaszok adott esetben igen hosszúak lehetnek, minek következtében az áramlási ellenállás jelentősen megnövekedhet, ami a hűtőberendezés villamosenergia fogyasztását nagymértékben növeli, a kompresszorok hűtőteljesítményét pedig jelentősen csökkenti. A gyakorlatban többféle módszert használnak a szívóvezeték áramlási ellenállásának csökkentésére. Példaként említjük, hogy a folyadékleválasztót az elpárologtatók közelében helyezik el, és így a hosszú szívóvezetéken csak száraz telített gőz áramlik, miáltal annak ellenállása lecsökken, minthogy a gőznek nem kell folyadékot is szállítania. Ez esetben nehézség adódhat a folyadékleválasztó elhelyezésével, ezért biztonsági okokból a gépházban egy második folyadékleválasztó edényt is elhelyeznek. Ismert az a megoldás is, hogy a szívóvezetéket jelentősen túlméretezik, hogy annak ellenállását csökkentsék. Ez a módszer azonban nem csökkenti az emelkedő csőszakaszok ellenállását, minthogy azokban nagyobb csőméret esetén a folyadékcseppek visszamaradnak, és a nagyfajsúlyú gőz-folyadékoszlop jelentős áramlási ellenállást okoz. Erre az ismert megoldásra irodalmi adatként megemlítjük dr. Láng, dr. Jakab: "Hűtéstechnika" című könyv (Műszaki Kiadó 1984.144.-145. oldalait). Célunk hogy találmányunk útján gőzvezeték ellenállását, és ezáltal a hűtőberendezés villamosenergia fogyasztását jelentősen csökkentsük. Találmányunk lényege olyan új, illetőleg továbbfejlesztett folyadékleválasztó rendszer, amely azt biztosítja, hogy kevesebb folyadéknak keli a hosszú visszatérő vezetékben, és annak emelkedő szakaszaiban áramolnia, és ennek következtében az ismert megoldásokhoz képest jelentősen javítjuk ezen visszatérő gőzvezeték és emelkedő szakaszainak áramlási ellenállását. Ezen intézkedés következtében a hűtőberendezések energiaigényét csökkenteni, gazdaságosságát pedig növelni tudjuk. A találmány tárgya hűtőberendezés kettős folyadékleválasztású recirkulációs elpárologtatású rendszerekhez, amelyeknek folyadékleválasztójához folyadékbevezető, gőzelvezető csonkok, továbbá gőzbevezető csonk és szivattyúval ellátott folyadékelvezető csonk csatlakozik. A szivattyú kimenete és a gőzbevezető csonk között egy vagy több elpárologtató van elrendezve. A találmány szerinti hűtőberendezés újdonsága abban van, hogy az elpárologtató(k) előfolyadékleválasztóval van(nak) felszerelve, amelynek/amelyeknek gőzterei rendre a visszatérő gőzvezetékbe, folyadékterei pedig vagy az elpárologtatók folyadékgyűjtőjéhez, vagy pedig egy külön folyadékgyűjtő edénybe csatlakoznak, amelynek gőztere/gőzterei a visszatérő gőzvezetékhez, folyadéktere/terei pedig szivattyún át csatlakozik/csatlakoznak a folyadékvezetékbe. A találmány szerinti hűtőberendezés legfontosabb előnye az, hogy a gőzvezeték ellenállását, és ilymódon a hűtőberendezés villamosenergiafogyasztását jelentősen csökkentjük. Ennek az intézkedésünknek lényege abban van, hogy a találmány szerinti folyadékleválasztó rendszer azt biztosítja, hogy a hosszú és többnyire emelkedő szakaszokkal kialakított visszatérő csővezetékbe lényegesen kevesebb folyadéknak kell áramolnia. A találmány szerinti hűtőberendezés példaként kiviteli alakját rajz alapján ismertetjük részletesen, ahol az 1 ábra az önmagában ismert szivattyús recirkulációs rendszerek felépítésének elvi vázlatát szemlélteti, a 2 ábra a találmány szerinti folyadékleválasztó rendszer kapcsolását ábrázolja, a 3 ábra a találmány szerinti folyadékleválasztó rendszer előfolyadék leválasztójának a 2. ábrától eltérő kapcsolását szemlélteti. Amint az 1. ábrán látható az önmagában ismert ún. szivattyús recirkulációs rendszer lényege abban, van, hogy az elpárologtatási rendszernek egy közös 1 folyadékleválasztó és folyadékfyűjtő edénye van. Innen szívják el a 2 csővezetéen a kompresszorok az elpárologtatott gőzt, és ide történik automatikusan a folyadék adagolása a 3 folyadékadagoló útján. A 7 elpárologtatók-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
