Hochdruckschwimmer Regelventile
Hochdruckschwimmer Regelventile in der industriellen Kältetechnik
Basis dieser Beschreibung sind Hochdruckschwimmer der Fa. TH-Witt.
Der Hochdruckschwimmer-Regler entspannt alles auf der Hochdruckseite anfallende Kältemittel auf die Niederdruckseite, ohne jedoch Gas durchzulassen. Durch diese einfache mechanische Methode wird eine äußerst energiesparende Betriebsweise ohne elektrische Regelung ermöglicht.
Die hochdruckseitige Regelung erfüllt innerhalb der Anlage die Aufgabe der Drosselung durch Kondensat Ableitung. Sie ist deshalb besonders geeignet bei Anlagen mit Zentralabscheidern. Aufgrund der rein mechanischen Betriebsweise ist die Kondensat Ableitung jederzeit ohne zusätzlichen Regelaufwand gewährleistet.
Im Gegensatz zur Niederdruckschwimmer-Regelung befindet sich die schwankende Kältemittelmenge im Zentralabscheider.
Prinzip einer einstufigen Anlage
Im #Verflüssiger anfallendes flüssiges Kältemittel gelangt in den Schwimmer und wird dort bei konstanter Enthalpie zur Niederdruckseite entspannt. Durch die Entspannung im Austritt des Hochdruckschwimmer-Reglers befindet sich hinter dem Hochdruckschwimmer-Regler ein Flüssigkeits-/Gasgemisch, das zum Abscheider strömt.
Vom #Abscheider aus kann das Gas wieder dem #Verdichter, bzw. die Flüssigkeit den #Verdampfer zugeführt werden.
Die Kondensat Temperatur kann sich den äußeren Gegebenheiten entsprechend optimal anpassen, wodurch eine sehr energiesparende Betriebsweise gewährleistet wird. Eine Unterkühlung der Flüssigkeit ist normalerweise ausgeschlossen.
Prinzip einer zweistufigen Anlage
Auch hier ist ein Hochdruckschwimmer-Regler zwischen Verflüssiger und Abscheider montiert, der das Kondensat auf den Mitteldruck entspannt. Ein zweiter Regler wird verwendet, um das Kältemittel zur Niederdruckseite zu entspannen. Zweistufige Kälteanlagen mit Hochdruckschwimmer-Regelung haben einen verbesserten Wirkungsgrad und vermeiden hohe Endtemperaturen der Verdichtung
Da der zwischen MD- und ND-Seite montierte Hochdruckschwimmer-Regler das Kältemittel aus dem MD-Behälter bis zu seinem Abgriffspunkt zur ND-Seite ableitet, wird der ND-Behälter so ausgeführt, dass die komplette schwankende Kältemittelmenge aufgenommen werden kann (ND-Seite und Überschuss der MD-Seite).
SCHWIMMER-REGELUNG- Prinzip
Das in das Hochdruckschwimmer-Regler Gehäuse eintretende Kondensat bewirkt dort, dass der Schwimmkörper angehoben wird. Über eine Hebelübersetzung wird ein Schieber betätigt, der einen entsprechenden Anteil der Drosselöffnung freigibt und das Kondensat zum Abscheider ablässt. Weil der Schwimmkörper Reibungskräfte überwinden muss, findet ein schrittweises Verstellen der Öffnung statt.
Wenn der Flüssigkeitsstand im Schwimmer fällt wird der Schieber über die Öffnung bewegt und verschließt so den Auslass. Wenn die Schwimmerkugel unten angelangt sorgen die geläppten Oberflächen von Schieber und Auslass für einen dichten Abschluss. Der Auftrieb des Schwimmkörpers ist abhängig von Durchmesser und Gewicht der Kugel und von der Dichte der abzuleitenden Flüssigkeit.
FUNKTION DER UNTERDRUCKDÜSE
Damit anfallendes Kondensat selbstständig dem Regler zufließen kann, wäre es eigentlich erforderlich den Regler unterhalb des Verflüssigers anzuordnen. Um eine Anordnung auch oberhalb des Verflüssigers zu ermöglichen, sind (Ausnahme Fa.TH-Witt: Typ: HR1 BW) alle Hochdruckschwimmer-Regler mit einer internen Unterdruckdüse ausgestattet. Diese verbindet den Gasraum des Gehäuses mit dem Austrittsstutzen. Aufgrund der Druckdifferenz zwischen Hochdruck- und Niederdruckseite wird Gas aus dem Gehäuse zur Niederdruckseite angesaugt und im Gehäuse entsteht ein leichter Unterdruck. Dadurch können bis zu 3 m Höhenunterschied und bis zu 30 m vertikale Distanz zum Kondensator realisiert werden.
Außerdem wird gewährleistet, dass auch ein geringer Teil Flashgas, das sich in den Zulaufleitungen bzw. während eines Anlagenstillstands bildet, über die Unterdruckdüse abgeführt werden kann.
Bei Anlagenstillstand erfolgt ein langsamer Druckausgleich, so dass sich die gesamte Kältemittelfüllung zur kältesten Stelle verlagern kann. (Im Winter kann dies der Verflüssiger sein.) Die werksseitige Bemessung der Unterdruckdüse ist so ausgelegt, dass der durch Gas- Bypass theoretische ermittelte Leistungsverlust im Bereich unterhalb 1 % der Nennleistung verbleibt.
FUNKTIONSKONTROLLE
Alle Regler haben einen von außen zu betätigenden Hebel, der ein Anheben der Schwimmerkugel ermöglicht. Dadurch kann der Regler bewusst geöffnet werden, um dessen Funktion zu überprüfen.
ENTLÜFTUNG
Luft oder andere nicht kondensierbare Gase können sich sehr schädlich auf die gesamte Anlage und insbesondere den Hochdruckschwimmer-Regler auswirken. Nahezu alle Probleme können darauf zurückgeführt werden. Eine gute Entlüftung ist daher wichtig.Verwenden Sie einen Wasserbehälter und befestigen Sie einen Schlauch an dem Entlüftungsventil EE3/EE6. Nachdem das Gefäß mit Wasser gefüllt wurde, kann das Einstellventil EE3/EE6 vorsichtig geöffnet werden. Wenn keine Luftblasen mehr austreten, kann das Entlüften beendet werden.
