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Absorptionskäitemasehine.
Die bekannten kontinuierlich wirkenden Absorptionsmaschinen arbeiten entweder in der Weise, dass der aus einer Absorptionslösung durch Heizwärme ausgetriebene Arbeitsmitteldampf kondensiert und das Kondensat zur Verdampfung gebracht wird, oder so, dass der Arbeitsmitteldampf in einem Resorber von einer Absorptionslösung aufgenommen und darauf in einem Ent- gaser unter Aufnahme von Wärme aus der Umgebung wieder in den gasförmigen Zustand übergeführt wird. In dem zuletzt genannten Falle bestehen dann innerhalb der Absorptionsmaschine mindestens zwei Kreisläufe von Absorptionslösung, nämlich einer, der durch Absorber und Austreiber, und ein zweiter, der durch Resorber und Entgaser hindurchführt.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren und eine Einrichtung, durch die in einem der genannten Kreisläufe von Absorptionslösung eine selbsttätige Flüssigkeitszirkulation bewerkstelligt wird. Dies geschieht gemäss der Erfindung dadurch, dass das gasförmige Arbeitsmittel, das durch Wärmezufuhr bei höherer Temperatur in einem der Kreisläufe aus Absorptionslösung entwickelt ist, nach Trennung von dieser Lösung einem aufsteigenden Rohre zugeführt wird, das im Zuge einer einem andern Kreislauf angehörenden Absorptionslösung liegt.
Es ist bereits bekannt, das im Austreiber der Absorptionsmaschine ausgetriebene gasförmige Arbeitsmittel dazu zu verwenden, die Absorptionslösung, aus der es ausgetrieben wird, in einem aufsteigenden Rohre zu fördern. Demgegenüber lässt sich durch die Erfindung die Absorptionsmaschine und ihr Betrieb wesentlich verbessern, indem einem aufsteigenden Rohr das in dem einen System entwickelte gasförmige Arbeitsmittel und die im andern System vorhandene Absorptionslösung zugeführt werden, so dass die in diesem Rohr aufsteigenden Gasblasen die Lösung emporheben und so eine Bewegung der Absorptionslösung im andern System hervorbringen. Die Erfindung gestattet es sogar, mit der an einer Stelle entwickelten Gasmenge einen Flüssigkeitsumlauf an mehreren Stellen der Absorptionsmaschine hervorzubringen.
Ein Ausführungsbeispiel einer Absorptionsmaschine, mit der das Verfahren gemäss der Erfindung durchgeführt werden kann, ist in Fig. 1 dargestellt. Im Austreiber 1, im folgenden als Entgaser bezeichnet, wird Wasserdampf aus weitgehend verdünnter Schwefelsäure entwickelt. Die Verdampfungswärme wird der zu kühlenden, durch die Rohrschlange 2 geleiteten Flüssigkeit entzogen. Der entstehende Wasserdampf strömt durch das Rohr 3 in den Absorber 4, in dem er mit wasserarmer Schwefelsäure in Berührung kommt. Diese absorbiert den Wasserdampf ; die dabei erzeugte Wärme wird durch die vom Kühlwasser durchströmte Rohrschlange 5 abgeführt. Die mit Wasser angereicherte Schwefelsäure wird durch das Rohr 6 zum unteren Ende des Siederohres 7 geleitet. Hier wird sie durch einen elektrischen Heizstab 8 geheizt.
Dadurch wird der Wasserdampf ausgetrieben, und die aufsteigenden Dampfblasen reissen die Flüssigkeit mit empor in einen Gasabscheideraum 9. Während die wasserarme Schwefelsäure durch das Rohr 10 zurück in den Absorber 4 gelangt, wird der ausgetriebene Wasserdampf durch das Rohr 11 weitergeleitet und gemäss der Erfindung mit einer andern Absorptionslösung zusammen in das aufsteigende, schraubenförmige Rohr 13 geführt. u. zw. mit der Lösung, die im Entgaser 1 einen Teil ihres Wassergehaltes abgegeben hat und durch das Rohr 12 ausströmt.
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Wesentliche Mengen des Wasserdampfes werden im Rohr 13 nicht absorbiert, da nennenswerte Wärmemengen nicht abgeführt werden. Die Absorption findet erst im Resorber 14 statt, der durch die Rohrschlange 15 gekühlt wird. Die nun wieder verdünnte Schwefelsäure gelangt durch das Rohr 16 in den Entgaser 1 zurück, wo ihr von neuem Wasser entzogen wird.
Wollte man den Umlauf zwischen dem Entgaser 1 und dem Resorber 14 nach dem eingangs erwähnten bekannten Verfahren bewerkstelligen, so müsste man an Stelle des Verdampfers 1 ein dem Rohr 7 ähnliches Siederohr anordnen, in dem der durch die Entgasung bei tiefer
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Flüssigkeit auf eine nennenswerte Höhe zu heben. Gemäss der Erfindung wird deshalb zum Hervorbringen des Umlaufes der Wasserdampf verwendet, der in dem Siederohr 7 ausgetrieben ist und hier bereits einmal Flüssigkeit gefördert hat. Die hiefür erforderlichen Überdrücke lassen sich durch eine geringe'Erhöhung der Heiztemperatur unschwer erzeugen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Fig. 2. Hier ist eine Absorptionsmaschine dargestellt, bei der ein Hilfsgas durch den Absorber 60 und den Austreiber 61 hindurchströmt. Im Austreiber 61, der zur besseren Unterscheidung auch hier als Entgaser
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Absorber 60 von der Absorptionslösung wieder absorbiert wird. Das Arbeitsmittel verdampft im Entgaser 61 aus einer Lösung heraus, die, der niedrigeren Temperatur entsprechend, stärker konzentriert ist als die Lösung im Absorber 60. Durch die Entgasung im Entgaser 61 wird Wärme gebunden, die durch die Wände des Entgasers 61 der zu kühlenden Umgebung ent- zogen wird. hm Absorber sowohl wie im Entgaser entsteht ein Höhenverlust dadurch, dass die Absorptionslösungen durch eine grössere Höhe hindurchtropfen oder hinunterfliessen.
Um den Umlauf der Absorptionslösungen aufrechtzuerhalten, müssen diese Höhenverluste durch Emporschaffen der Absorptionslösungen wieder ausgeglichen werden. Damit die hiezu erforderlichen Heberohre nicht zu lang werden und etwa gar die Bauhöhe der Maschine vergrössern, kann man mehrere Heberohre nebeneinander anordnen. Nach Fig. 2 sind zwei Heberohre 62 und 63 verwendet. Die aus dem Absorber 60 herabsinkende reiche Lösung gelangt durch das Rohr 91 zum unteren Ende des Heberohres 63, wo ihr das gasförmige Arbeitsmittel durch das Rohr 64 zugeführt wird. Das Gemisch von Gas und Flüssigkeit steigt durch das Heberohr 63 empor in den Gasabscheider 85. Das Gas wird durch das Rohr 66 weitergeleitet, während die Flüssigkeit im Rohr 67 hinab sinkt und zum unteren Ende des Heberohres 62 62 gelangt.
Hier wird ihr das gasförmige Arbeitsmittel durch das Rohr 68 zugeführt. Gas und Flüssigkeit gelangen durch das Heberohr 62 in den Gasabscheider 69, den das Gas durch das Rohr 64 verlässt, während die Flüssigkeit durch das Rohr 70 in den Austreiber 71 fliesst. Dieser wird durch die Heizvorrichtung 72 geheizt. Das ausgetriebene Gas wird durch das Rohr 68 weitergeleitet, und die arme Absorptionslösung kehrt durch das Rohr 73 in den oberen Teil des Absorbers 60 zurück. Die durch das Rohr 67 strömende Flüssigkeit steht mit der Flüssigkeit im Rohr 73 in Wärmeaustausch, so dass die aus dem Austreiber kommende heisse Lösung einen Teil ihrer Wärme an die dem Austreiber zuströmende abgibt. Das im Austreiher 71 ausgetriebene Gas hebt im Rohr 62 zunächst die schon etwas erwärmte Lösung empor.
Diese Lösung schlägt infolge ihrer höheren Konzentration bereits einen Teil des im Dampf enthaltenen Lösungsmittels nieder und gibt dafür etwas Ammoniak ab. Der Dampf kommt dann im Heberohr 63 mit Absorptionslösung zusammen, die noch konzentrierter unmittelbar aus dem Absorber 60 kommt, wird also hier noch weiter rektifiziert. Zur Verstärkung des Umlaufes kann man nach Bedarf auch eines der Heberohre 62 und 63 oder auch beide heizen, wozu sich vorzugsweise Abfallwärme geringerer Temperatur verwenden lässt.
Die in den oberen Teil des Absorbers 60 eingeführte entgaste Lösung wird von dem Teller 74 aufgenommen und verteilt und tropft über die Rohrschlange 75 herab, die von Kühlflüssigkeit durchströmt wird. Sie absorbiert dabei das gasförmige Arbeitsmittel, das, mit einem neutralen Gase gemischt, unten in den Absorber eintritt. Das verarmte Gemisch von Hilfsgas und gasförmigem Arbeitsmittel verlässt den Absorber durch das Rohr 77 und tritt unten in den Entgaser 61 ein, den es oben durch das Rohr 76 wieder verlässt. Im Entgaser 61 sind eine Reihe von Trennwänden 79 angebracht, die vorzugsweise porös ausgeführt werden, so dass sie sich mit Absorptionsflüssigkeit vollsaugen können.
Diese Trennwände besitzen gegeneinander versetzte Öffnungen 80, durch die der durch das Rohr 77 eintretende Gasstrom hindurchströmen muss, wobei er innig mit der Absorptionslösung in Berührung kommt.
Diese wird durch das Rohr 78 am oberen Ende des Entgasers eingeführt. Sie tropft durch den Entgaser hinab und fliesst durch das Rohr 81 zum unteren Ende des Heberohres 82, wo ihr das Gas durch das Rohr 66 zugeleitet wird. Gas und Flüssigkeit steigen durch das Heberohr 82 hinauf in den Resorber 83, der durch die Rohrschlange 84 gekühlt wird. Hier wird das Gas
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gelangt. Ein Teil des durch das Rohr 66 strömenden Gases wird in das Rohr 85 abgezweigt, das in die Düse 86 endet. Der hier austretende Dampfstrahl ruft die Gasbcwegung in den
Rohren 76 und 77 hervor.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das im Austreiber 71 ausgetriebene Gas benutzt, um an drei verschiedenen Stellen die Absorptionslösung emporzuheben, nämlich in den drei
Heberohren 62, 63 und 82.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Betriebe einer Absorptionskältemaschine, in der mehrere getrennte
Kreisläufe von Absorptionslösung stattfinden, dadurch gekennzeichnet, dass gasförmiges Arbeits- mittel, das durch Wärmezufuhr bei höherer Temperatur in einem der Kreisläufe aus Absorptionslösung entwickelt ist, nach Trennung von dieser Lösung einem aufsteigenden Rohre zugeführt wird, das im Zuge einer einem andern Kreislauf angehörenden Absorptionslösung liegt.