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Absorptionskältemaschine mit Eocherabsorber.
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kann die Heizung abgestellt und die Kühlung im Kocherabsorber in Betrieb genommen werden, so dass infolge des durch die Kühlung entstandenen niedrigen Druckes das verdampfte Kältemittel durch die Saugleitung 7 in den Absorber gelangt. Druckleitung 4 und Saugleitung 7 sind in der Zeichnung voneinander getrennt dargestellt, sie können aber auch miteinander in Verbindung gebracht und mit Abschlussorganen versehen sein. Der Verdampfer steht durch einen Überlauf 8 mit dem Kocherabsorber in Verbindung.
Fig. 3 zeigt den aus dem Kochgefäss 9 mit der Heizstelle 10 und dem Vorrats- und Absorptionsgefäss 11 bestehenden Kocherabsorber 1 im Schnitt. Die Gefässe 9 und 11 sind durch den Wärmetauscher 12 miteinander verbunden. Das Kochgefäss ist ausser mit der Heizstelle (z. B. elektrische Heiz-
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dargestellten) Kondensator durch Leitung 4 in Verbindung. Der durch Rohr 14 im Wärmetauscher gebildete Ringraum 15 kann seinen Inhalt durch den Auslauf 16 in das Vorratsgefäss 11, in das die vom Verdampfer kommende Leitung 7 mit der Ringleitung 17 mündet, entleeren.
Eine weitere bei der Absorption in Tätigkeit tretende, als Kühlmantel ausgebildete Kühlvorrichtung 18 ist im luftgekühlten Vorratsgefäss angeordnet. Kochgefäss 9 und Wärmetauscher. 12 sind von einer Isolierschicht 19 umgeben.
Durch die Teilung des Kocherabsorbers in ein höher gelegenes Kochgefäss @ 9 und ein tiefer gelegenes Vorratsgefäss n wird erreicht, dass beim Kochen die Gase mit kühler, absorptionsfähiger Lösung nicht in Berührung kommen können. Eine Resorption der ausgetriebenen Gase während des Kochens ist daher nicht möglich.
Fig. 4 zeigt einen Koeherabsorber mit Dampfheizung. Der im oberen Teil des Wärmetauschers. M angeordneten Heizkammer 20 wird der Dampf durch ein Rohr 21 zugeführt, während das Kondensat durch eine Leitung 22 abfliessen kann. Ausser durch die als Kühlmantel 23 ausgebildete Kühleinrichtung kann das Kühlmittel auch durch die Heizkammer 20 geleitet werden.
Die Wirkungsweise dieser Ausführungsformen ist folgende : Das im Kochgefäss anfangs herrschende
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und wird durch den äusseren Ringraum 15 und den Auslauf 16 (Fig. 3) in den untersten Teil des Vorratsgefässes 11 gefördert. Die kalte, gasreiche Lösung strömt dagegen infolge ihres Auftriebes nach oben der Heizstelle zu, wobei sie sich an den Wandungen des Wärmetauschers 12 erwärmt.
Zum Einleiten der Absorption sind eine oder mehrere Kühlvorrichtungen 13 an den bezüglichen Stellen des Kocherabsorbers angeordnet, Zur Förderung der Zirkulation kann (Fig. 3) durch eine mit dem Verdampfer in Verbindung stehende Leitung 7'ein kleinerer Teil der zu absorbierenden Gase direkt in den unteren Teil des Wärmetauschers eingeführt werden. Die Abführung der bei der Absorption der durch die Leitung 7 eingeführten Gase erzeugten Wärme erfolgt durch die in Fig. 3 als Kühlmantel. M ausgebildete Kühleinrichtung, die als Hauptkühlung bezeichnet werden kann.
Während der Absorptionsperiode wird das Gas durch ein mit Löchern versehenes Ringrohr 17 in das Vorratsgefäss eingeführt, wo es die Flüssigkeit anreichert, die darauf im Gegenstrom zu der gasarmen Flüssigkeit in das Koehgefäss strömt.
Die Heizung kann auch anders erfolgen und mit anderen Wärmequellen vorgenommen werden, sowie die Anordnung der Kühlstellen und deren Ausbildung als Kühlmantel oder Kühlschlange anders durchgeführt werden kann. Die Einleitung der Absorption kann auch durch Flüssigkeitszirkulation des Lösungsmittels erzeugende Vorrichtungern oder durch eine Kombination von Kühlung und Zirkulation erfolgen.
Der Überlauf (Fig. 2) dient hauptsächlich dazu, das aus dem Kocher hinausdestillierte Lösungsmittel aus dem Verdampfer zu entfernen und dessen Überfüllung sowie ein Anfüllen des Kondensators mit
Lösungsmittel zu verhindern. Durch die Anordnung des Koeherabsorbers bzw. des Verdampfers wird ein selbsttätiger Flüssigkeitskreislauf erzielt. Statt die Zirkulation selbsttätig vor sich gehen zu lassen. könnte sie auch durch eine Fördervorrichtung erzeugt werden, wodurch die Lage des Verdampfers gegen- über dem Kocherabsorber unabhängig gemacht würde. Nach Fig. 2 ist der Überlauf 8 an der tieftsen Stelle 32 des Verdampfers angeschlossen. Hier sammelt sich nur schwere, lösungsarme Flüssigkeit an. die durch den Überlauf in den Kocherabsorber zurückgefördert wird.
Dieser Überlauf besitzt zweckmässig ein Überlaufniveau, das etwas höher liegt als der normale, höchste Flüssigkeitsstand im Verdampfer am Ende der Austreibperiode, wenn nur Kältemittel und kein Lösungsmittel enthalten ist.
Wie aus den punktierten Linien der Fig. 2 ersichtlich ist, kann der Überlauf auch als Heber 33 ausgebildet sein. Um die Entleerung des Kocherabsorbers zu begrenzen, kann der fallende Teil des Hebers in die weite Absorptionsleitung 7 geführt sein, wodurch die Überwirkung, z. B. bei Erreichung eines Niveaus 34 aufhört. Der Heber kann durch eine Leitung 35 belüftet werden, so dass die Flüssigkeitssäule, z. B. beim Niveau 36 im obersten Punkte abreisst. Eine Ableitung der Flüsisgkeit in die Absorptionsleitung wie in der Figur ist nicht unbedingt notwendig ; auch der Flüssigkeitsüberlauf kann anders als dargestellt erreicht werden.
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Der Verdampfer 3 nach Fig. 2 besteht aus einem Flüssigkeitsraum 37 und einem Gasraum 38, die durch eine Verengung 39 voneinander getrennt sind. Der Raum 3. 8 eignet sich gut zum Trennen von
Dampf und Flüssigkeit, er ist daher über dem Flüssigkeitsraum 37 angeordnet und steht ferner durch die
Absorptionsleitung mit dem Vorratsgefäss 11 des Kochers in Verbindung.
Um während des Kochens das Zurückdrücken von Lösung in den Verdampfer durch die Saugleitung zu verhindern, kann diese mit einem Widerstand versehen werden, der als hydrostatischer Druck durch
Einstellen eines entsprechenden Niveauunterschiedes zwischen Kocherabsorber und Verdampfer oder nach Fig. 5 durch Hochführen der Saugleitung 7 über den Verdampfer hinaus erreichbar ist. Statt, wie nach Fig. 2 und 5, kann der Widerstand auch durch eine andere Vorrichtung erzeugt werden. Der Über- schuss an Kälteflüssigkeit, durch den der Verdampfer überfüllt und der Kondensator angefüllt werden kann, wird durch den Flüssigkeitsüberlauf 8, der nach Fig. 5 syphonartig ausgebildet ist und in den mit
Gas gefüllten Raum 9'mündet, in den Kocherabsorber zurückgeführt.
Bei der Ausführungsform nach den Fig 6 und 7 ist die Druckleitung 4 mit einem Widerstand ver- sehen, der einen Rückfluss des Kältemittels aus dem Verdampfer oder dem Kondensator durch dieDruckleitung nach Abstellen der Heizung während der Absorption selbsttätig verhindert und eine dichte und zuverlässige Sperrung erzeugt. In Fig. 6 ist der Widerstand als Flüssigkeitsabschluss durch Hochführung der Druckleitung 4 ausgeführt. Der Abschluss besteht aus einer Leitung 40, die eine Erweiterung 41 hat 'und an die Druckleitung angeschlossen ist und am unteren Ende in eine Vorlage 42 mündet ; diese ist mit einem Überlauf 4. 3 versehen.
Anordnung und Wirkung der Saugleitung 7 sind wie in Fig. 5, wogegen in Fig. 6 der Flüssigkeitsüberlauf in die Absorptionsleitung mündet. Sobald Gas aus dem Kondensator 2 durch die Druckleitung 4 in den Kocherabsorber 1 gelangen will, wird aus der Vorlage 42 Flüssigkeit in das Steigrohr 40 gedrückt, wodurch der Rückfluss des Gases verhindert wird. Die Vorlage 42 bleibt immer gefüllt, da sie jedesmal beim Austreiben mit Flüssigkeit gespeist wird und nur der Überschuss durch den Überlauf 43 in den Kocherabsorber zurückfliesst.
Statt eines einzigen Widerstandes können auch (Fig. 7) mehrere hintereinander geschaltete Teilwiderstände 40 angeordnet werden ; diese haben ebenfalls Erweiterungen dz die ein Hinüberwerfen von Flüssigkeit verhindern, und sind durch syphonartige Überläufe 43 mit den Vorlagen 42 verbunden. Es kann dadurch sowohl an Bauhöhe gespart als auch die Betriebssicherheit erhöht werden, da bei starken Stössen zu deren Dämpfung mehr Erweiterungen zur Verfügung stehen als z. B. bei der Ausführung nach Fig. 6.
Aus der letzten Vorlage 42'wird durch einen Überlauf 44 der Überschuss direkt in den Ver-
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Absorptionskältemaschine mit Kocherabsorber, gekennzeichnet durch einen zwischen Verdampfer (3) und Kocherabsorber (1) angeordneten, selbsttätig wirkenden Überlauf .
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Absorption chiller with Eocher absorber.
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the heating can be switched off and the cooling in the cooker absorber can be put into operation, so that as a result of the low pressure resulting from the cooling, the evaporated refrigerant passes through the suction line 7 into the absorber. Pressure line 4 and suction line 7 are shown separately from one another in the drawing, but they can also be connected to one another and provided with closing organs. The evaporator is connected to the cooker absorber via an overflow 8.
3 shows the cooker absorber 1 consisting of the cooking vessel 9 with the heating point 10 and the storage and absorption vessel 11 in section. The vessels 9 and 11 are connected to one another by the heat exchanger 12. Apart from the heating point (e.g. electric heating
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shown) capacitor through line 4 in connection. The annular space 15 formed by tube 14 in the heat exchanger can empty its contents through the outlet 16 into the storage vessel 11, into which the line 7 coming from the evaporator with the ring line 17 opens.
Another cooling device 18 designed as a cooling jacket, which comes into action during absorption, is arranged in the air-cooled storage vessel. Cooking vessel 9 and heat exchanger. 12 are surrounded by an insulating layer 19.
By dividing the cooker absorber into a higher-lying cooking vessel @ 9 and a lower-lying storage vessel n, it is ensured that the gases cannot come into contact with cool, absorbent solution during cooking. Resorption of the expelled gases during cooking is therefore not possible.
Fig. 4 shows a coherent absorber with steam heating. The one in the upper part of the heat exchanger. M arranged heating chamber 20, the steam is fed through a pipe 21, while the condensate can flow off through a line 22. In addition to the cooling device designed as a cooling jacket 23, the coolant can also be passed through the heating chamber 20.
The mode of operation of these embodiments is as follows: That which initially prevails in the cooking vessel
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and is conveyed through the outer annular space 15 and the outlet 16 (FIG. 3) into the lowest part of the storage vessel 11. The cold, gas-rich solution, on the other hand, flows upwards to the heating point as a result of its buoyancy, whereby it heats up on the walls of the heat exchanger 12.
To initiate the absorption, one or more cooling devices 13 are arranged at the relevant points of the cooker absorber. To promote the circulation (FIG. 3), a smaller part of the gases to be absorbed can be fed directly into the lower gas (FIG Part of the heat exchanger to be introduced. The heat generated during the absorption of the gases introduced through line 7 is carried away by the cooling jacket shown in FIG. 3. M trained cooling device, which can be referred to as the main cooling.
During the absorption period, the gas is introduced into the storage vessel through an annular tube 17 provided with holes, where it enriches the liquid, which then flows into the boiler vessel in countercurrent to the low-gas liquid.
The heating can also be carried out differently and with other heat sources, and the arrangement of the cooling points and their design as a cooling jacket or cooling coil can be carried out differently. The initiation of the absorption can also take place by means of liquid circulation of the solvent generating devices or by a combination of cooling and circulation.
The overflow (Fig. 2) is mainly used to remove the solvent distilled out of the digester from the evaporator and to overfill it and fill the condenser with
Prevent solvents. The arrangement of the coo-absorber or the evaporator creates an automatic liquid cycle. Instead of letting the circulation go by itself. it could also be generated by a conveying device, whereby the position of the evaporator in relation to the cooker absorber would be made independent. According to Fig. 2, the overflow 8 is connected to the deepest point 32 of the evaporator. Only heavy, low-solvent liquid collects here. which is conveyed back through the overflow into the cooker absorber.
This overflow expediently has an overflow level that is slightly higher than the normal, highest liquid level in the evaporator at the end of the expulsion period if it only contains refrigerant and no solvent.
As can be seen from the dotted lines in FIG. 2, the overflow can also be designed as a lifter 33. In order to limit the emptying of the digester absorber, the falling part of the lifter can be guided into the wide absorption line 7, whereby the over-action, e.g. B. stops when a level 34 is reached. The siphon can be ventilated through a line 35 so that the liquid column, e.g. B. tear off at level 36 in the top point. A discharge of the liquid into the absorption line as in the figure is not absolutely necessary; The liquid overflow can also be achieved differently than shown.
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The evaporator 3 according to FIG. 2 consists of a liquid space 37 and a gas space 38, which are separated from one another by a constriction 39. The room 3. 8 is well suited for separating
Vapor and liquid, it is therefore arranged above the liquid space 37 and also stands through the
Absorption line in connection with the storage vessel 11 of the cooker.
In order to prevent the solution from being pushed back into the evaporator through the suction line during cooking, the suction line can be provided with a resistance that acts as hydrostatic pressure
Setting a corresponding level difference between the cooker absorber and the evaporator or, according to FIG. 5, by leading the suction line 7 upward beyond the evaporator can be achieved. Instead of, as shown in FIGS. 2 and 5, the resistance can also be generated by another device. The excess of cold liquid, by which the evaporator can be overfilled and the condenser can be filled, is caused by the liquid overflow 8, which is designed like a siphon according to FIG
Gas-filled space 9 'opens, returned to the cooker absorber.
In the embodiment according to FIGS. 6 and 7, the pressure line 4 is provided with a resistor which automatically prevents the refrigerant from flowing back from the evaporator or the condenser through the pressure line after the heating is switched off during the absorption and creates a tight and reliable block. In FIG. 6, the resistor is designed as a liquid seal by leading the pressure line 4 up. The termination consists of a line 40 which has an expansion 41 'and is connected to the pressure line and opens at the lower end into a template 42; this is provided with an overflow 4. 3.
The arrangement and effect of the suction line 7 are as in FIG. 5, whereas in FIG. 6 the liquid overflow opens into the absorption line. As soon as gas from the condenser 2 wants to pass through the pressure line 4 into the cooker absorber 1, liquid is pressed from the receiver 42 into the riser 40, whereby the backflow of the gas is prevented. The template 42 always remains filled, since it is fed with liquid every time it is expelled and only the excess flows back through the overflow 43 into the digester absorber.
Instead of a single resistor, several partial resistors 40 connected in series can also be arranged (FIG. 7); these likewise have extensions dz which prevent liquid from being thrown over and are connected to the templates 42 by siphon-like overflows 43. It can be saved both in height and the operational safety can be increased, since in the case of strong impacts more extensions are available for their absorption than z. B. in the embodiment according to FIG.
From the last template 42 ', the excess is fed directly into the
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PATENT CLAIMS:
1. Absorption chiller with cooker absorber, characterized by an automatically acting overflow arranged between the evaporator (3) and cooker absorber (1).