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Kaskadenverdampfer.
Das Bestreben, die Nachteile der Rohrschlangenverdampfer zu beseitigen, hat zu verschiedenen Verdampferkonstruktionen geführt, denen durchwegs der Gedanke zugrunde liegt, das Kältemittel in möglichst viele Strahlen mit günstigem Verhältnis ihrer Länge zu ihrem Durchmesser zu gliedern.
Durch diese Massnahme sollte eine Steigerung des Wärmeaustausches zwischen dem Kältemittel und dem vorbeiströmenden Kälteträger erzielt werden, indem die vom Kältemittel bespülte Heizfläche entsprechend ausgenutzt wird, die Turbulenz innerhalb der Flüssigkeitssäule dadurch gesteigert wird, dass die Dampfblasen ungehindert aufströmen können, die Trocknung der Dämpfe zum Teil in den oberen, von dem Kältemittel nicht benetzten Teil und in die gemeinsame gasführende Verbindungsleitung verlegt wird und schliesslich der hydrostatische Verdampfungsverzug herabgesetzt wird.
Den bisher bekannten Konstruktionen dieser Art haftet durchwegs eine Reihe von Nachteilen an. Zumeist sind die einzelnen Verdampferelemente (Rohre) parallel geschaltet, und der Flüssigkeitsstand in diesen Rohren ist nicht kontrollierbar. Bei jeder Änderung der zugeführten Kältemittelmenge besteht daher bei solchen Verdampfern die Gefahr, dass das Kältemittel bis in die gasführenden Räume dringt, was zu Flüssigkeitssehlägen im Kompressor führt. Die Verdampfersysteme solcher Apparate bilden in der Regel ein enges Gitter, das der Strömung des umlaufenden Kälteträgers einen erheblichen Widerstand entgegensetzt. Ausserdem weisen solche Apparate zahlreiche Sehweissstellen auf, welche die Gefahr des Undichtwerdens wesentlich vergrössern.
Es sind auch noch Verdampfer bekannt geworden, die in einem kesselförmigen Gefäss Schalen oder Teller angeordnet haben, über die das Kältemittel herabrieselt. Solche Verdampfer konnten nur den Zweck haben, die Strömungsgeschwindigkeit zu beschleunigen, haben aber den grossen Nachteil, dass die Ausnutzung der benetzten Verdampferfläche sehr klein ist. Ausserdem arbeiten diese Verdampfer ohne Überhitzung, weil die Strömung der Gase gegen die Flüssigkeit erfolgt, und nicht zuletzt ist die Entölung schwierig durchzuführen, weil sich das Öl in den einzelnen Tellern bzw. Schalen ansammelt.
Der Verdampfer gemäss der Erfindung vermeidet nicht nur die angeführten Nachteile, sondern hat auch im besonderen Masse die vorgenannten Vorteile zu eigen.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführung des Gegenstandes der Erfindung. Der Verdampfer besteht aus mehreren untereinander angeordneten Rohren oder Rohrwänden a, b, e,..., die in ihrer Längsrichtung in einem mässigen Winkel zur Horizontalebene geneigt sind. Dabei ist es gleichgültig, welche Form den einzelnen Rohren gegeben wird und in welcher Weise der Überlauf aus den höher gelegenen in die darunterliegenden Räume erfolgt. An dem tiefer gelegenen Ende e ist jedes Rohr oder jede Rohrsektion mit einer Kammer !-i- verbunden, und an der entgegengesetzten Seite f mündet jede Verdampfersektion in einen allen Sektionen gemeinsamen Raum g.
Das Kältemittel wird stets in die oberste Kammer ! i am tiefsten Ende h eingeführt. Es füllt diesen Raum so weit, bis der Flüssigkeitsspiegel die Überlaufkante i erreicht hat. Darauf läuft die Flüssigkeit über diese Kante und füllt die zunächst darunterliegende Kammer "4 so weit, bis auch hier
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Die aufsteigenden Dämpfe streichen in den gemeinsamen Sammelraum g, von wo sie durch einen Rohrstutzen k abgesaugt werden. Auf diesem Wege trocknen die Dämpfe vollständig.
Mit einem solchen Verdampfer kann das Maximum an Verdampferleistung infolge wirksamster Ausnutzung der nutzbaren Heizfläche erzielt werden, denn
1. der flüssigkeitsbenetzte Anteil der Oberfläche ist durch die Neigung des Systems vorher festgelegt und bleibt bei allen Leistungen gleich gross,
2. die Turbulenz des verdampfenden Kältemittels erreicht ein Maximum, da der durch die Neigung der Rohre künstlich vergrösserte Flüssigkeitsspiegel ein intensives Kochen der an sich niedrigen Flüssigkeitssäule ermöglicht,
3. die Einrichtung ist gegen Überfüllung weitgehend gesichert, da sieh jeder Überschuss an Kältemittel in den unteren Partien des Saugraumes zu speichern vermag.