Beschreibung des
Kältemittelkreislaufs
Der Kältekreislauf der RTHF-Kühlmaschine kann anhand
des Druck-Enthalpie-Diagramms in Abbildung 8 erläutert
werden. Wichtige Zustandspunkte werden in der
Abbildung angegeben und in der folgenden Diskussion
angesprochen. Abbildung 9 zeigt eine typische
schematische Darstellung des Systems mit Kältemittel-
und Schmiermittelkreislauf.
Die Verdampfung des Kältemittels erfolgt im Verdampfer,
der die Wärmeübertragungsleistung des Wärmetauschers
maximiert und gleichzeitig die erforderliche
Kältemittelmenge minimiert. Eine abgemessene
Menge Kältemittel gelangt in das Verteilungssystem
im Verdampfergehäuse und wird anschließend in den
Rohren des Rohrbündels verteilt.
Das Kältemittel verdampft, während es das durch
die Verdampferrohre fließende Wasser kühlt. Der
Kältemitteldampf tritt aus dem Verdampfer als gesättigter
Dampf aus (Zustandspunkt 1).
Der im Verdampfer erzeugte Kältemitteldampf fließt zum
Ansaugende des Verdichters, wo er in den Motorraum
des sauggasgekühlten Motors eintritt. Das Kältemittel
fließt um den Motor, sorgt für die nötige Kühlung und
tritt in die Verdichtungskammer ein. Im Verdichter wird
das Kältemittel auf den erforderlichen Austrittsdruck
verdichtet. Gleichzeitig wird Schmiermittel in den
Verdichter eingespritzt. Dies erfüllt zwei Aufgaben: (1)
die Lager der rotierenden Teile werden geschmiert und
(2), der feine Spalt zwischen den Doppelläufern des
Verdichters wird abgedichtet.
Unmittelbar nach der Verdichtung werden Schmier-
und Kältemittel mit Hilfe eines Ölabscheiders wirksam
getrennt. Der ölfreie Kältemitteldampf tritt unter Druck
stehend bei Zustandspunkt 2 in den Verflüssiger ein. Die
Themen Schmierung und Ölverteilung werden in der
nachfolgenden Beschreibung des Verdichters und in den
Kapiteln zur Ölverteilung genauer behandelt.
RLC-SVX021D-DE
Mechanische Betriebsgrundlagen
Prallbleche im Innern des Verflüssigergehäuses sorgen
für eine gleichmäßige Verteilung des verdichteten
Kältemitteldampfes über das Verflüssigerrohrbündel.
Kühlturmwasser, das in den Verflüssigerrohren zirkuliert,
absorbiert Wärme aus dem Kältemittel und verflüssigt
dieses.
Das Kältemittel fließt aus dem unteren Bereich des
Verflüssigers heraus (Zustandspunkt 3) und tritt in den
integrierten Unterkühler ein, in dem es unterkühlt wird,
um anschließend zum elektronischen Expansionsventil
zu gelangen (Zustandspunkt 4). Durch den bei der
Expansion verursachten Druckverlust wird ein Teil des
flüssigen Kältemittels in Dampf umgewandelt. Die so
erhaltene Mischung aus flüssigem und gasförmigem
Kältemittel gelangt anschließend in das Verdampfer-
Verteilungssystem (Zustandspunkt 5). Das Flash-Gas aus
dem Expansionsprozess wird intern zur Saugseite des
Verdichters geführt, während das flüssige Kältemittel
über das Rohrbündel im Verdampfer verteilt wird.
Die RTHF-Wasserkühlmaschine maximiert die
Wärmeübertragungsleistung des Verdampfers, während
die erforderliche Kältemittelmenge minimiert wird. Dies
wird erreicht, indem die zum Verteilungssystem des
Verdampfers fließende Menge des flüssigen Kältemittels
mit Hilfe des elektronischen Expansionsventils
zugemessen wird.
Eine Flüssigkeitsstand-Messvorrichtung überwacht
den Flüssigkeitsstand im Verflüssiger und sendet eine
Information an das Tracer UC800-Steuergerät, das das
elektronische Expansionsventil bei Bedarf anweist
nachzuregeln.
Abbildung 8 – Druck/Enthalpie-Diagramm
Wasser
3
4
5
2
1
Gas
Enthalpie
39