Absaugsystem einer Kreiselkühleinheit
Ein Zentrifugalkühler mit Niederdruckkältemittel (wie R123) bildet während des Betriebs einige Niederdruckzonen unterhalb des atmosphärischen Drucks im Inneren des Kühlers. Nicht kondensierbare Gase in der Luft, wie Wasserdampf und Stickstoffdampf, können in diese Niederdruckbereiche eindringen und sich im Kondensator ansammeln. Wenn diese nicht kondensierbaren Gase nicht entfernt werden, verliert der Kondensator seine effiziente Kondensationsfähigkeit und erhöht auch den Kondensationsdruck der Einheit.
Um die hervorragende Leistung des Kühlers zu gewährleisten, muss bei einem Niederdruck-Kreiselkühler ein Abgassystem verwendet werden. Dieses System ist wie ein Schutzgott, der außerhalb des Kühlers steht und still über die Reinheit und Effizienz im Inneren des Geräts wacht. Seine Aufgabe besteht darin, nicht kondensierbare Gase zu entfernen, die in das Gerät eindringen, und eine erfrischende Arbeitsumgebung für den Kühler bereitzustellen.
Entsprechend der Funktionsaufteilung kann die Abluftvorrichtung in die folgenden Subsysteme unterteilt werden: Kühlsubsystem, Abluftkammer, Abgassubsystem, Kohlebox und Regenerationssubsystem.
Das Absauggerät nimmt seinen Betrieb auf, nachdem seine Kondensationseinheit (d. h. das Kühlsubsystem) gestartet wurde. Die Kondensationseinheit wird verwendet, um Kältemitteldampf aus der Kühleinheit in der Absaugkammer zu kondensieren. Sie reduziert die Temperatur und den Druck des Kältemittels in der Absaugkammer, wodurch der Kältemitteldampf (der eine kleine Menge nicht kondensierbaren Gases enthält) im Kondensator der Kühleinheit in die Absaugkammer gesaugt werden kann. Nach dem Eintritt in die Saugkammer wird der Kältemitteldampf zu Flüssigkeit kondensiert und tropft auf den Boden der Saugkammer, während sich nicht kondensierbare Gase im oberen Teil der Saugkammer ansammeln. Das untere Schwimmerventil steuert die Menge des in der Saugkammer verbleibenden flüssigen Kältemittels und führt das flüssige Kältemittel über ein mit einem Trockenfilter ausgestattetes Rücklaufrohr zum Kondensator der Kühleinheit zurück. Nicht kondensierbare Gase verbleiben in der Pumpkammer und sammeln sich kontinuierlich an.
Mit der Zunahme nicht kondensierbarer Gase nimmt die Wärmeübertragungseffizienz der Verdampferschlange im Abgassystem ab, was zu einer Abnahme der Saugtemperatur des Kältekompressors im Abgassystem führt. Wenn das Vakuumsubsystem das Vorhandensein nicht kondensierbarer Gase in der Vakuumkammer erkennt, werden der Vakuumkompressor, das Vakuummagnetventil und das Abgasmagnetventil geöffnet. Das nicht kondensierbare Gas wird vom Kompressor abgesaugt und über die Rohrleitung in die Kohlebox geleitet. Anschließend wird es in der Kohlebox effektiv durch Spezialkohle gefiltert. Bevor das nicht kondensierbare Gas durch das Abgasmagnetventil abgelassen wird, werden die darin enthaltenen Kältemittelmoleküle zurückgehalten und in die Einheit zurückgeführt.
In der Kohlenstoffbox ist außerdem ein Widerstandsheizer installiert, der das Kohlenstoffbett regelmäßig „regenerieren“ und das gefilterte Kühlmittel zurück zur Kühleinheit leiten kann. An der Auslassleitung der Kohlenstoffbox wurde ein Überdruckventil installiert, um übermäßigen Druck in der Kohlenstoffbox zu verhindern. An der Oberseite der Kohlenstoffbox-Hülle ist außerdem ein Temperatursensor installiert, sodass der Regler die Temperatur des Kohlenstoffbetts überwachen kann. Diese Temperatur kann das Regenerationssubsystem steuern und eine Überhitzung der Kohlenstoffbox vermeiden.
Mit dieser Reihe präziser Vorgänge hat das Abluftgerät erfolgreich eine reine Welt für den Kühler bewahrt. Die einst arroganten und dominanten nicht kondensierbaren Gase können unter dem starken Angriff des Abluftgeräts nur gehorsam eingefangen und in reine Gase zur Entladung umgewandelt werden. Und der Kaltwasserwirt kann auch in einem effizienteren und stabileren Zustand arbeiten und einen kontinuierlichen Strom von Kühle und Komfort in unser Leben bringen.
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