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" Machine frigorifique à absorption. "
L'invention se rapporte à une machine frigorifique à ab - sorption fonctionnant à l'aide d'un gaz neutre. En ce qui con- cerne ces machines on a proposé, afin d'évacuer puissamment le gaz de l'évaporateur, de faire circuler le gaz neutre à travers l'évaporateur et l'absorbeur de.telle sorte qu'ils forment tous deux avec les canalisations qui les relient un circuit fermé (Geppert, Platen Munters). Un tel dispositif qui, incontestablement, a un rendement excellent en ce qui concerne l'évacuation de l'ammoniaque de l'évaporateur présente toute - fois cet inconvénient grave que la chaleur est transportée dans l'évaporateur froid par le gaz neutre provenant de l'absorbeur chaud.
Pour empêcher cette transmission de chaleur ou, tout au moins, la réduire autant que possible on a proposé d'intercaler entre l'évaporateur et l'absorbeur un échangeur de chaleur ayant pour effet d'assurer le refroidissement du gaz appauvri qui se
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rend de l'absorbeur dans l'évaporateur au moyen du mélange ga- zeux circulant en sens contraire, c'est-à-dire de l'évaporateur dans l'absorbeur. Une telle disposition paraît simple mais exi- ge, si l'on veut atteindre une puissance suffisante, un dispo- sitif de dimensions telles que les conditions de faible encom - brement imposées aux appareils de ce genre ne sont pas satis - faites.
L'invention se rapporte donc à une machine frigorifique à absorption fonctionnant à l'aide d'un gaz neutre qui suppri- me ces inconvénients et comporte un absorbeur distinct de l' évaporateur et relié au refroidisseur de telle sorte que le liquide réfrigérant évaporé dans l'évaporateur est évacué de celui-ci principalement par diffusion.
Afin d'accélérer l'arrivée du liquide réfrigérant à l'ab- sorbeur la machine est munie, suivant l'invention, d'un passage affecté au gaz indifférent traversant l'absorbeur et n'intéres- sant pas l'évaporateur. Le liquide vaporisé est entrafné par le gaz circulant constamment par ce passage sans qu'il se pro- duise de transmission de chaleur de l'absorbeur à l'évapora - teur.
Des exemples d'exécution de l'objet de l'invention sont représentés à titre d'exemple au dessin dont
La fig.l est une coupe verticale à travers une machine frigorifique à absorption et
Les fig.2, 3 et 4 sont respectivement des coupes vertica - les à travers la partie supérieure d'autres formes d'exécution de l'invention.
Considérant la fig.l, 1 désigne la chaudière à laquelle le liquide de solution arrive par gravité de l'absorbeur 8 par la conduite 2.3 désigne la conduite d' évacuation de gaz abou - tissant au condenseur 9 et 4 est une conduite aboutissant à 1' absorbeur et affectée au liquide de solution appauvri en gaz.
Le chauffage grâce auquel le gaz est chassé du liquide
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arrivant dans la chaudière peut être assuré au moyen d'un dis - positif quelconque de chauffage. Le dessin représente schémati- quement un dispositif extérieur de chauffage sous forme d'un brûleur de gaz 10. On peut, par exemple, le remplacer par un dispositif électrique de chauffage dont l'élément peut être dis- posé à l'intérieur de la chaudière et noyé dans le liquide.
L'ascension du liquide suffisamment débarrassé de gaz est obtenue, dans la forme d'exécution représentée au dessin, à 1' aide d'une conduite verticale 5 ouverte aux deux bouts et dont l'extrémité inférieure 6 , de section quelconque, plonge à la profondeur voulue dans le liquide contenu dans la chaudière tandis que son extrémité supérieure est recourbée et s'ouvre dans l'extrémité évasée en forme d'entonnoir 11 de la conduite d'évacuation 4. 12 désigne l'évaporateur qui communique en haut avec la conduite 13 provenant du condenseur 9 et en bas avec l'absorbeur 8 par l'intermédiaire d'une conduite 14.
Cette conduite 14 s'ouvre dans l'absorbeur à la partie in- férieure de celui-ci tandis que l'extrémité supérieure de l' absorbeur communique avec la conduite 14, non loin du point où celle-ci débouche dans l'évaporateur, par une conduite 25 dont la section peut être plus faible que celle de la conduite 14.
L'évaporateur, qui peut être réalisé de diverses manières, est muni, dans la forme d'exécution représentée, de plis ou gouttières 15 disposés le long de ses parois et auxquels on peut donner par exemple une forme hélicoïdale de façon à obliger le liquide arrivant du condenseur à s'écouler lentement le long des parois de l'évaporateur où il se répartit uniformément.
En vue de la répartition du liquide de solution dans 1' absorbeur, des plis ou gouttières 16 analogues peuvent être prévus le long des parois de l'absorbeur. Afin d'obtenir une répartition aussi grande que possible du liquide d'absorption dans l'absorbeur, celui-ci est muni d'un élément intérieur sup- plémentaire 17 présentant des plis 16. En vue de faciliter l'ab-
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sorption du gaz dans le liquide de solution, l'absorbeur est en outre muni d'un refroidissement par l'eau. Le liquide réfrigé - rant circule aussi bien à travers l'élément intérieur 17 que le long des parois extérieures de l'absorbeur. Celui-ci est, à cet effet, entouré d'une enveloppe 18.
L'eau de refroidissement est introduite à l'extrémité inférieure de l'élément intérieur 17 par le tuyau d'amenée 19 et s'échappe à son extrémité supérieu- re par le tuyau 20 qui débouche dans l'enveloppe 18, d'où il est amené par la conduite 21 au condenseur 9 pour s'en échap - per enfin par la conduite de sortie 22. Afin d'accroître le refroidissement du liquide de solution, la conduite 4 peut ê - tre entourée par une partie de la conduite 21 et par la condui- te reliant l'absorbeur à la chaudière, si bien que le liquide de solution dégazé et relativement chaud qui circule dans la conduite 4 cède une partie de sa chaleur au liquide plus riche en gaz et plus froid qui, en sens inverse, circule dans la conduite 2.
La maohine fonctionne de la manière suivante :
Le liquide de solution arrivant dans la chaudière est ré - chauffé par le brûleur 10 , ce qui a pour effet d'en chasser le gaz. Une partie du gaz dégagé est mis en liberté au niveau de la surface libre du liquide et passe isolément par la partie supérieure de la chaudière dans la conduite 3 tandis qu'une autre partie du gaz, qui est mise en liberté dans l'extrémité évasée 6 de la conduite 5 s'élève dans celle-ci et entraîne de ce fait une certaine quantité de liquide qui se déverse par 1' extrémité supérieure de la conduite 5 dans la conduite 4 tandis que le gaz se sépare du liquide et s'écoule, en commun avec 1' autre fraction du gaz, par la conduite 3, après quoi il est li- quéfié par le condenseur 9.
L'ammoniaque liquide s'écoule dans l'évaporateur 12 par la conduite 13 et, grâce aux gouttières 15, se répartit sur ses pa-
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rois. Comme l'évaporateur contient, de même que l'absorbeur 8 et la conduite 14, un gaz neutre relativement à l'ammoniaque (de l'hydrogène), l'ammoniaque liquide étalé sur les parois de l'évaporateur, s'évapore et est par suite amené par diffusion de l'évaporateur 12 à l'absorbeur 8 par la conduite 14.
L'évaporation de l'ammoniaque consomme de la chaleur, ce qui a pour effet de refroidir les parois de l'évaporateur. La grandeur de cette action réfrigérante dépend de la quantité d' ammoniaque évaporée dans l'unité de temps. La quantité d'ammo - niaque évaporée en évaporation continue dans l'évaporateur par unité de temps est égale à la quantité d'ammoniaque évacuée de l'évaporateur dans l'unité de temps, c'est-à-dire égale à la quantité d'ammoniaque qu'il est possible d'amener par dif - fusion dans l'absorbeur. L'action réfrigérante est donc fonc - tion de la vitesse à laquelle s'effectue la diffusion.
Comme cette diffusion est favorisée par la faible tension du gaz dans lequel l'ammoniaque se diffuse, il importe donc que la machine au plus haut point fonctionne aveo le gaz le plus lé - ger compatible avec les conditions posées d'ailleurs.
Le liquide évaporé dans l'évaporateur se répand donc dans l'évaporateur et pénètre dans la conduite 14 uniquement par dif- fusion, car il ne peut se produire dans l'évaporateur aucune circulation du gaz indifférent. Toutefois, dans la forme d'exé- cution représentée au dessin, l'agent réfrigérant vaporisé est entraîné hors de la conduite 14 par le gaz indifférent oirou - lant à travers l'absorbeur 8 , la conduite 25 et la conduite 14, de sorte que l'acheminement de l'agent réfrigérant jusqu'à 1' absorbeur est accéléré et favorisé sans toutefois qu'il se pro- duise en même temps un transport de chaleur de l'absorbeur à 1'évaporateur.
Cette circulation de gaz dans l'absorbeur peut s'effectuer de la manière suivante :
Le gaz ammoniac produit sur les parois de l'évaporateur 12
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se diffuse d'abord dans l'évaporateur puis, de là, dans les conduites 14 et 25 et, de celles-ci, dans l'absorbeur 8, si bien que l'évaporateur, l'absorbeur et la conduite qui les fait communiquer entre eux contiennent un mélange d'hydrogène et de gaz ammoniaque. Lorsque le liquide de solution arrive dans 1' absorbeur par la conduite 4 il s'y produit une absorption du gaz ammoniao. Par suite de cette absorption, le mélange gazeux contenu dans l'absorbeur devient plus pauvre en ammoniac que dans les conduites assurant la communication avec l'évaporateur et que dans celui-ci même.
Comme le gaz ammoniac est plus lourd que l'hydrogène il s' ensuit, du fait que la pression totale est partout la marne,que le poids spécifique du mélange de gaz est plus faible dans 1' absorbeur que dans toute autre région de l'appareil , donc plus faible que dans la conduite 14. Le poids de la colonne de gaz présente dans la conduite 14 ne va donc plus faire équilibre au poids de la colonne de gaz contenue dans l'absorbeur, de sorte que le gaz présent dans la conduite 14 descend et arrive dans la partie inférieure de l'absorbeur. Il en résulte le re - foulement de l'absorbeur dans la conduite 25 d'un volume de gaz égal a celui qui descend par la conduite 14. Il se produit donc un courant de gaz descendant dans la conduite 14, ascendant dans l'absorbeur 8 et horizontal dans la conduite 25.
Le gaz ammoniaque qui se diffuse dans l'orifice de la conduite 14 se trouve des lors entraîne par l'hydrogène en circulation et ame- né dans l'absorbeur plus rapidement que si le passage s'effec - tuait uniquement par diffusion.
Toutefois, la conduite 14 représentée à la fig.l n'est pas indispensable et l'on peut au oontraire, uniquement par diffu - sion, obtenir entre l'évaporateur et l'absorbeur un déplacement suffisant de liquide réfrigérant évaporé.
Dans la partie inférieure de l'absorbeur 8 se rassemble le liquide de solution enrichi que la conduite 2 ramené dans la
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chaudière où le gaz est à nouveau dégagé.
Comme liquide de solution, agent réfrigérant et gaz neutre on peut utiliser, par exemple, de l'eau, de l'ammoniaque et de l'air ou de l'hydrogène, mais d'autres corps conviennent éga - lement.
'Dans le mode d'exécution suivant la fig.2, comme préoédem- ment, 12 désigne l'évaporateur, 8 l'absorbeur, 14 la conduite de liaison entre l'évaporateur et l'absorbeur, et 25 la condui- te située dans l'absorbeur. La circulation du gaz indifférent contenu dans l'absorbeur par laquelle l'acheminement du gaz réfrigérant dans la conduite 14 est favorisé se produit, dans ce cas, de la même manière que dans la forme d'exécution sui - vant la fig.l, dont celle de la figure 2 ne diffère qu'en ce que la conduite 14 se prolonge jusqu'à l'intérieur de l'éva - porateur sans raccordement préalable avec la conduite 26 et est disposée à l'intérieur de la conduite 25.
Dans le cas du mode d'exécution suivant la fig. 3, la con - duite 25 est emboftée dans une partie de la conduite 14, et, afin de dériver le gaz indifférent provenant de la conduite 25, c'est-à-dire afin que le courant se produise dans la oon - duite 14 dans la direction de l'absorbeur, cette conduite 25 est munie au devant de son embouchure, d'une plaque défiée - trice ou analogue 26.
Enfin, dans le cas de la forme d'exécution suivant la fig.
4, l'existence d'une telle tôle déflectrice est devenue inutile du fait que la partie de la conduite 25 ebmoitée dans la con - duite 14 est recourbée dans le sens de déplacement du gaz qui se diffuse de l'évaporateur vers l'absorbeur et s'ouvre dans cette direction.
REVENDICATIONS.
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