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Im Jahre 1995 schlugen Smith und Stosic vor, eine zweiwellige Schraubenexpansionsmaschine mit einem zweiwelligen Schraubenverdichter zu einem Hermetikaggregat (Expressor) zu kombinieren, das ein autonomes und ungeregeltes Gerät darstellt. Dabei würde die Expansionsmaschine das Drosselventil ersetzen, und die auf diese Weise gewonnene Energie würde zum Nachverdichten eines Teils des beim Expansionsprozess gebildeten Dampfes dienen, der dann direkt zum Verflüssigereingang geleitet würde. Es wurde untersucht, mit welchem Wirkungsgrad sich zweiwellige Schraubenmaschinen zur Energiegewinnung aus dem Drosselungsprozess in einer Industriegroßkälteanlage mit einem Radialverdichter und bei Einsatz des Kältemittels R134a als Arbeitsmedium verwenden lassen. Die Daten für die Leistungskennlinien der Kältemaschine lieferte die Firma Carrier. Für jeden Dralldrosselwinkel wurde bei aufeinander folgenden Einstellungen der folgende Bereich von Betriebsbedingungen betrachtet: Verdampfungstemperatur: 4,0 Grad C bis 5,7 Grad C, Verflüssigungstemperatur: 29,4 Grad C bis 40,3 Grad C, Kältemittelmassenstrom: 6,8 kg/s bis 31,7 kg/s. In einem Diagramm sind die Kennlinien der Expansionsmaschine und des Verdichters für diese Anordnung überlagert dargestellt. Die Expansionsmaschine ist zum Antrieb des Verdichters in der Lage, weil unter allen Betriebsbedingungen der Massenstrom bei Drehzahlen bis 4200 min-1 zunimmt. Das kombinierte Ergebnis des Grundanstiegs des Massenstroms durch den Verdampfer sowie des dadurch induzierten zusätzlichen Massenstroms und der erhöhten Kälteleistung ist in einem Diagramm dargestellt. Der Expressor bewirkt schon bei Minimallast eine Zunahme der Leistungsziffer um 3,6 %, die am Auslegungspunkt auf 10,3 % ansteigt. Ausschlaggebend für den erfolgreichen Einsatz des Expressors war die Verwendung von Rotoren mit einem neuen Profil mit geringer Drehmomentübertragung durch den Führungsrotor und Evolventenform an dem in der Nähe des Rollkreisdurchmessers angeordneten Berührungsband. Damit konnte auf das Gleichlaufrad verzichtet werden. Zur Lagerkühlung wurde flüssiges Kältemittel eingesetzt und auf diese Weise das System ölfrei gehalten. Durch die Vergrößerung des Rotorwindungswinkels auf über 400 Grad war es möglich, das Expansions- und Verdichtungsprozesse in ein und demselben Rotorsatz ablaufen können. (wird fortgesetzt)