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Procédé et dispositif pour l'évacuation des dissolvants d'écapo- rateurs de machines frigorifiques à absorption fonctionnant périodiquement avec des mélanges de liquide.
Les machines frigorifiques périodiques à absorption, fonction. nant avec des mélanges de liquides,nécessitent un dispositif pour leretour de résidu du dissolvant du générateur de froid dans l'absorbeur-bouilleur. Bans emploi d'organes mécaniques d'obtura- tion, on peut éviter la constitution de l'évaporateur sous la for- me d'un collecteur de liquide analogue à un pot et de ce collec- teur,le plus lourd spécifiquement de deux liquides ne s'écoule pas de lui-même.
Le retour est rendu tout particulièrement diffi- cile lorsque par suite de processus physiques ou chimiques,le résidu forme avec le condensat nouvellement ajouté un mélange constant et que l'élimination du résidu ne serait done possible que par dilution continuelle du mélange lorsqu'elle est effectuée
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seulement après le remplissage au moyen du ccn'ensat. Dans les machines fixes on est amené à effectuer l'élimination du résidu aprs le remplissage au moyen du condensat ,car dans ces machines de ménage on ne peut employer des obturations mécaniques.
.les procédés connus actuellement pour le retour automatique envisagent seulement des s cas spéciaux et ne s'adaptent pas au mode de fonctionnement de la machine à absorption et pour cette raison il se produit des dérangements qui sont différents pour chaque genre de construction. Le mode de retour est déterminé
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par la position de l'évaporatleur par rapport l'absorbeur - bouilleur;
l'évaporateur peut se trouver plushaut ou plus bas que
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ce dernier, pour rendre Automatique le fonctiunnement de machines fixes a absorption,on commande l'agent de chzvf fsge et 1 'µ.gent de refroidissement, soit par une mise en connexion s temps, soit sous le dépendance des températures de fonctionnement.Comme le température de l'agent de refroidissement et par conséquent la pression de condensation ne sont toutefois jamais constantes,Ses quantités de réfrigérant variant jusqu 50 % sant expulsées en un temps déterminé ou pour une portée déterminée de température.
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Comme iln'est pas possible directement d chen3r 7 position des dispositifs de connexion suivant les t8Ï!1 ")érat1.1reS ré3nDnt chaque insta.nt de l'agent réfrigérant., on a été forcé de donner à 1,)évaporateur des dimensions pour la plus petite quantité de
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condensat et de ramener sans utilisation dons 1 'absor'ciur-bcuil- leur Oors de l'opérationde retour,les quantités de 1 icinids en excès. Comme on a exécuté l'évaporateur scus la forme d'un réci- pient d'une pièce,le plus souvent cylindrique,on a également été
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obligé d'éliminer le e diss-lvant .u .ur et mesure de son arr- vée,problème qui était considéré comme résolu lorsqu'on vidait l'évaporateur chaque fois jusque, une hauteur déterminée.
Ces dis-
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positifs n'ont pas fonctionné lorsque 1lévaprr-,teur était complè- tement rempli de solution. Même en cas de re111p] isse.ge n(,,r,:n,,,! cor- reppondant à la capacité de I'év2¯parateur,i7 se produit encr-ra des pertes en agent réfrigérant lors du retour parce q e le dissolvant s'est de nouveau enrichi.Dans le cas de J' éve.por8tur olacédans une
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position inférieure,il se produisait encore des dangers par le fait que lors d'un défaut de ionctionnement du dispositif de mise hors d'action pour le moyen de chauffage, le tube de chauf- fage était libéré en cas de trop grand contenu de l'évapora- teur,ou bien dans le cas contraire le condensateur était rempli de condensât ce qui provoquait des élévations de pression exa.gérées ,au-delà. de la limite de sécurité.
La présente invention concerne des procédés et des dispo- sitifs pour effectuer le retour du dissolvant de façon sûre et sans perte. A cet effet,le refoulement est réalisé pendant la période de condensation et l'on ne refoule dans l'absorbeur- bouilleur que ledissolvant qui a cédé l'agent réfrigérant en excès en fournissant du froid. ce procédé nécessite la suppression du récipient évaporateur simple actuellement em- ployé et son remplacement par un système d'évaporateurs indi- viduels dont la capacité est de grandeur égale ou supérieure à la quantité maxima de réfrigérvnt expulsée.
Les chambres de vapeur des évaporateurs individuels sont en communication ouvertes,les chambres liquide sont reliées par des conduites de circulation,car leur remplissage au moyen de condensat ne se fait pas simultanément mais successivement pour qu'on puisse éliminer le dissolvant qui de cette manière est refoulé, lors du remplissage,vers ledernier évaporateur in- dividuel du système. Lorsque l'ensemble du système est rempli Des liquidas communiquent entre eux de sorte qu'en cas de con- tinuation de ]'arrivée dans la première chambre il se produit une sortiede la dernière chambre. La sortie se fait dans un dispositif de refoulement d'où le refoulement se produit vers l'absorbeur-bouilleur de différentes manières,suivant la présente invention.
Comme les dimensions de capacité du système d'évaporateurs correspondent à la quantité maxima de condensat, il est évident que pour des pressions. plus élevées du condenseur lesystème n'est rempli que partiellement et que 'es quantités considérables de dissolvant peuvent s'y rassembler. Par la
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séparation,dans l'espace, des évaporateursindividuels, on évite toutefois que par des apports nuisibles de chaleur etc, l'evapo- ration du réfrigérant pur puisse être influencée d'une façon quelconque.
La limitation des liaisons conductrices de la chaleur. permet également que lors du refoulement le réfrigérant qui a passé par mélange dans le dissolvant soit évaporé de nouveau complètement,les sclutions ayant évidemment,comme on le sait ,sui vant leur concentration,différentes températures déterminées par la pression de l'absorbeur. la solution sortant du dernier évaporateur individuel peut être refoulée,suivait la.présente invention ,dans l'absorbeur- bouilleur par différents procédés. Si l'évaporateur se trouve plus haut que leabsorbeur-bouilleur on peut en /général renoncer un refoulement spécial et faire passer ledissolvent dans l'absorbeur-bouilleur par la création d'une hauteur de chute suffisante.
Si l'évaporateur est plus bas que l'absorbeur-bouil- leur,on produit suivant la présente invention un refoulement par l'effet de pompe de bulles gazeuses qui s'élèvent d,une manière analogue aux opérations d'évaporation dans les tubes de chauffa- ge verticaux ou au mode de fonctionnement de la pompe mammouth. on peut utiliser ici les procédés suivants : 1) la solution passe de l'évaporateur dans un tube blacé verti- calement ,de section étroite,qui est chauffé de l'extérieur,de sorte que la solution est débarrassée des gaz encore davantage et par l'action des bulles de gaz qui s'élèvent elle est soulevée ,er. masses de liquide séparées jusqu'au niveau de l'absorbeur bouil- leur.
Le cha.uffage peut se faire : a) par une source de chaleur supplémentaire, b) par la solution chaude du bouilleur.
2) La solution passe comme précédemment dans un tube placé ver- ticalement,de section étroite,dans lequel est introduite la va- peur de réfrigérant expulsée de la solution vers le bouilleur et dans lequel lors de. l'écoulement vers le haut,vers/le con- denseur,la solution est refoulée de la même manière qu'en 1.
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L'objet del'invention est représenté aux fig. 1,2,3 et 4.
Les fig. 1 et 2 montrent la réalisation du système d'évaporateurs avec les évaporateurs individuels séparés. Le refoulement du dis- solvant se fait ici par trop-plein par suite de la hauteur de chute. La fig. 3 montre le refoulement par chauffage extérieur de la vapeur du réfrigérant. On adésigné aux fig. 1 et 2 par 1 le système des évapurateurs individuels Tandis qu'à la fig.
1 ils sont représentés sous la furme de récipients cylindriques, ils ent à la fig. 2 la forme d'un tube en hélice placé horizonta- lement. Les différentes spires forment les évaporateurs individuel et sont raccordées par les tubulures de compensation de pression 2 et 3 à un tube de compensation de pression 4. Tandis que les tubulures 3 des spires b-g pénètrent aussi loin que possible dans 4,le tube 2 de la spire a se raccorde à fleur de sorte que le condemsat pénétrant par le tube 12 du condenseur ne peut parvenir que par 2 dans le système d'évaporateurs.
Les vapeursexpulsées de la solution de l'absorbeur-bouilleur par le chauffage au moyen du dispositif de chauffage 9 s'écou- lent par le tube 10 dans une allonge 11 dans laquelle l'eau entrai née se sépare mécaniquement et reflue par le tuyau 13 dans l'"b- sorbeur-boubilleur. Après avoir passé dans l'allonge,les vapeurs se rendent dans un rectificateur non représenté ,dans lequel la teneur en dissolvant est abaissée jusqu'à quelques pour cents, pour être liquéfiées dans letube condenseur 12 qui passe ici à travers le récipient à eau 16. Le condensat pénètre par le tube 4 et la tubulure 2 dans le système d'évaporateurs et parcourt successivement les évaporateurs individuels en commençant par a.
Comme les évaporateurs individuelscommuniquent entreeux,la salut.on restante se trouvant dans les évaporateurs individuels est également,lors de ce remplissage,refoulée à travers le systé- me et se trouve à la fin de cette opération,dans le cas extrême, dans les évaporateurs individuels f et g. La solution se trouvant dans ce cas en g remplissait,lors de l'opération de refroidisse- ment antérieure, 'évaporateur individuel f et ell est débarrassée dans laplus forte mesure del'agent réfrigérant,de sorte qu'elle
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est sans valeur pour la nouvel le opérât'on de refroidissement et peut être évacuée. Le retour dans l'absorbeur-boubilleur se fait à la fig. 3,par le dispositif de refoulement 6,8 et 5.
Dans 1 e tube de refoulement 6,le liquide communique avec celui se trouvant dans g et il a par conséquent une hauteur tellequ'il peut etre chauffé par la solution chaude du bouilleur circulant dans le dispositif de circulation 8 et 5. Par ce chauffage, du réfrigèrent est expulsé sous la .-'orme de vapeur et il entraine,en cas de dé- veloppement suffisamment intense de vapeur et de section transver- sale suffisamment petite¯du tube de refoulement leliquide vers le haut dans le séparateur 14. De ce séparateur 14 on pourrait éva- cuer la, vapeur directement dans le condenseur; on ne ]la cependant pas fait ici qt l'on a prévu que la vapeur et la solution s'écou- lent ensemble par le tube 15 dans l'absorbeur-boubilleur.
La fig. 4 montre le même système d'évaporateurs, par contre le procédé pour le refoulement varie. la solution s'écoulede nouveau du dernier évaporateur individuel par la ce duite 6 du tube de refoulement 11. La vapeur qui refoule le dissclvant par letube eylindriqu- de refoulement 11 dans le sépar&teur à liquide 12 vient de l'absorbeur-boubilleur 7 passe par l'allenge :;t le recti- ficateur 9 et s'écoule par le tuyau 10 dans letubs ce refoulement 11 et par le séparateur 12 vers lecondenseur 13. 1.8 solution restant dans le séparateur 12 s'écoulevers 1l'absorbeur-bouil leur.
S'il arrive que la commande du dispositif de chaudfage ne fonctionne pas et que le chauffage se prolonge,il pénétrera du condensat a peu prés pur dans ledispositif de refoulement.il est évident quele condensât est refoulé delà même manière que la so- lution et il s'établit alors pour une pression constante du condenseur l'état stable non dangereux suivant ;
Amenée de chal eur dans l'absorbeur-boubilleur, expulsion de vapeur,liquéfaction de cette dernière,et entrée dans l'evapora- teur,sortie de la même quantité de liquide dans le dispositif de re feulement,refoulement vers sorbeur-boubilleur et évaporation dans ce dernier avec extraction de la chaleur apportés, c'est dire que la pression,la température et la concentration de laso- lution pauvre reste constantes dans l'absorbeur-boubilleur.
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Method and device for removing evaporator solvents from absorption refrigeration machines periodically operating with liquid mixtures.
Periodic absorption refrigeration machines, function. If with mixtures of liquids, a device is required to return the residue of the solvent from the cooling generator to the absorber-boiler. Without the use of mechanical shut-off members, it is possible to avoid the constitution of the evaporator in the form of a liquid collector similar to a pot and of this collector, the heavier specifically of two liquids. does not flow by itself.
Return is made especially difficult when, as a result of physical or chemical processes, the residue forms with the newly added condensate a constant mixture and the removal of the residue would therefore be possible only by continual dilution of the mixture when it is present. carried out
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only after filling with the silt. In stationary machines it is necessary to carry out the elimination of the residue after filling by means of condensate, because in these household machines it is not possible to use mechanical closures.
. the currently known methods for automatic return only consider special cases and do not adapt to the mode of operation of the absorption machine and for this reason there are faults which are different for each type of construction. The return mode is determined
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by the position of the evaporator in relation to the absorber - boiler;
the evaporator may be higher or lower than
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the latter, to make the operation of fixed absorption machines Automatic, the cooling agent and the cooling agent are controlled, either by a time connection, or depending on the operating temperatures. the temperature of the cooling agent and consequently the condensation pressure are never constant, however, its quantities of refrigerant varying up to 50% sant expelled in a determined time or for a determined temperature range.
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As it is not possible to directly determine the position of the connection devices according to the t8Ï! 1 ") erat1.1reS re3nDnt each insta.nt of the refrigerant., We were forced to give 1,) evaporator dimensions for the smallest amount of
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condensate and to return without use in the absorber-beater during the return operation, the quantities of 1 icinid in excess. As the evaporator has been designed in the form of a one-piece, usually cylindrical, container, we have also been
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obliged to eliminate the diss-lvant .u .ur and measure of its arrival, problem which was considered solved when emptying the evaporator each time up to a determined height.
These dis-
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positive did not work when the evaporator was completely filled with solution. Even in the event of re111p] isse.ge n (,, r,: n ,,,! Corresponding to the capacity of the ev2¯parator, there will be losses of refrigerant during the return because qe the solvent was again enriched. In the case of I eve.por8tur olacéd in a
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lower position, there were still dangers due to the fact that in the event of a fault in the actuation of the disabling device for the heating medium, the heating tube was released in the event of too great a content of the heating medium. the evaporator, or else in the opposite case the condenser was filled with condensate which caused exaggerated pressure rises, beyond. of the safety limit.
The present invention relates to methods and devices for effecting the return of solvent in a safe and lossless manner. To this end, the discharge is carried out during the period of condensation and only the solvent which has given up the excess refrigerant while supplying cold is discharged into the absorber-boiler. this process requires the elimination of the single evaporator vessel presently in use and its replacement with a system of individual evaporators whose capacity is equal to or greater than the maximum quantity of refrigerant expelled.
The vapor chambers of the individual evaporators are in open communication, the liquid chambers are connected by circulation pipes, because their filling with condensate does not take place simultaneously but successively so that the solvent can be removed, which in this way is discharged, during filling, to the last individual evaporator in the system. When the whole system is filled, liquidas communicate with each other so that in the event of a continuation of the arrival in the first chamber, an exit from the last chamber occurs. The outlet takes place in a discharge device from which the discharge occurs towards the absorber-boiler in different ways, according to the present invention.
As the capacity dimensions of the evaporator system correspond to the maximum amount of condensate, it is obvious that for pressures. The system is only partially filled in the condenser and considerable amounts of solvent can collect in it. Over there
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spatial separation of the individual evaporators, however, it is avoided that by harmful heat inputs etc. the evaporation of the pure refrigerant can be influenced in any way.
Limitation of heat-conducting bonds. also allows that during delivery the refrigerant which has passed through mixing in the solvent to be completely evaporated again, the sclutions obviously having, as is known, depending on their concentration, different temperatures determined by the pressure of the absorber. the solution coming out of the last individual evaporator can be forced, according to the present invention, into the absorber-boiler by various methods. If the evaporator is located higher than the absorber-boiler it is generally possible to dispense with a special discharge and pass the dissolvent into the absorber-boiler by creating a sufficient drop height.
If the evaporator is lower than the boil-off absorber, according to the present invention there is produced a discharge by the pumping effect of gas bubbles which rise in a manner analogous to the operations of evaporation in the tubes. vertical heaters or the mammoth pump operating mode. the following methods can be used here: 1) the solution passes from the evaporator into a vertically blocked tube, of narrow section, which is heated from the outside, so that the solution is freed of gases still further and by the action of the gas bubbles which rise it is raised, er. masses of liquid separated up to the level of the boiling absorber.
Heating can be done: a) by an additional heat source, b) by the hot solution in the boiler.
2) The solution passes, as before, in a tube placed vertically, of narrow section, in which is introduced the vapor of refrigerant expelled from the solution towards the boiler and in which during. the flow upwards, towards / the condenser, the solution is discharged in the same way as in 1.
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The object of the invention is shown in FIGS. 1,2,3 and 4.
Figs. 1 and 2 show the construction of the evaporator system with separate individual evaporators. The discharge of the dissolvent is done here by overflow due to the height of fall. Fig. 3 shows the discharge by external heating of the refrigerant vapor. We designated in fig. 1 and 2 by 1 the system of individual evaporators While in fig.
1 they are represented under the shape of cylindrical containers, they are in FIG. 2 the shape of a helical tube placed horizontally. The different turns form the individual evaporators and are connected by the pressure compensation pipes 2 and 3 to a pressure compensation tube 4. While the tubes 3 of the turns bg penetrate as far as possible into 4, the tube 2 of the coil a is connected flush so that the condemsate entering through tube 12 of the condenser can only enter the evaporator system in twos.
The vapor expelled from the solution of the absorber-boiler by heating by means of the heating device 9 flows through the tube 10 into an extension 11 in which the water entered mechanically separates and flows back through the pipe 13 in the "b- scavenger-bubbler. After passing through the extension, the vapors go to a rectifier, not shown, in which the content of solvent is lowered to a few percent, to be liquefied in the condenser tube 12 which passes here through the water container 16. The condensate enters through tube 4 and tube 2 into the evaporator system and successively passes through the individual evaporators starting with a.
As the individual evaporators communicate with each other, the remaining salvation found in the individual evaporators is also, during this filling, pushed back through the system and is found at the end of this operation, in the extreme case, in the evaporators. individual f and g. The solution in this case in g filled, during the previous cooling operation, the individual evaporator f and it is freed to the greatest extent of the refrigerant, so that it
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is of no value for the new cooling operation and can be evacuated. The return to the absorber-boubilleur is done in fig. 3, by the delivery device 6,8 and 5.
In the delivery tube 6, the liquid communicates with that in g and it consequently has a height such that it can be heated by the hot solution of the boiler circulating in the circulation device 8 and 5. By this heating, refrigerant is expelled under the vapor elm and, in the event of sufficiently intense vapor development and sufficiently small cross-section, from the delivery tube the liquid upwards into the separator 14. From this separator 14 the vapor could be discharged directly into the condenser; however, this is not done here when the vapor and solution are provided to flow together through tube 15 into the absorber-bubbler.
Fig. 4 shows the same evaporator system, on the other hand the delivery process varies. the solution flows again from the last individual evaporator through this pick 6 of the delivery tube 11. The vapor which delivers the dissolvent through the eylindrical delivery tube 11 into the liquid separator 12 comes from the absorber-bubbler 7 passes through Allenges:; t the rectifier 9 and flows through pipe 10 into this delivery 11 and through separator 12 towards condenser 13. 1.8 solution remaining in separator 12 flows out of the absorber-boil.
If it happens that the boiler control does not work and the heating is prolonged, almost pure condensate will enter the discharge device. It is evident that the condensate is discharged in the same way as the solution and the following stable non-dangerous state is then established for a constant pressure of the condenser;
Supply of heat to the absorber-bubbler, expulsion of vapor, liquefaction of the latter, and entry into the evaporator, exit of the same quantity of liquid in the re-puffing device, delivery to the absorber-bubbler and evaporation in the latter with extraction of the heat supplied, that is to say that the pressure, the temperature and the concentration of the lean solution remain constant in the absorber-bubbler.