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GROUPE BOUILIEUR POUR APPAREIL'FRIGORIFIQUE A ABSORPTION.
La présente invention concerne les systèmes frigorifiques à ab- sorption à circuit fermé dans lesquels une pompe chauffée sert à faire cir- culer le liquide d'absorption dans un circuit comprenant un groupe bouil- leur, un absorbeur et un échangeur thermique.
Dans de tels systèmes, la solution riche s'écoulant de l'absorp- tion est en règle générale chauffée pendant sa traversée de l'échangeur thermique jusqu' à un point auquel des bulles de gaz commencent à se former, de telle sorte que la solution est saturée à la température à laquelle elle se trouve quand elle entre dans le tuyau de la pompe. Dans les constructions connues où cette solution saturée est conduite de l'échangeur thermique en descendant au tuyau de pompe, un large tuyau est inséré entre la conduite de la solution riche à l'extrémité supérieure de l'échangeur thermique et la partie supérieure du bouilleur afin de pouvoir éventuellement évacuer les bulles de gaz formées dans l'échangeur thermique.
La solution riche ou essentiellement saturée pénètre alors dans le tuyau de pompe qui est chauffé, pour élever d'une manière connue la solu- tion dans le bouilleur sous l'action de la pompe à bulles ou émulseur. Les actions du tuyau de pompe sono.difficilement contrôlables sous des condi- tions de fonctionnement variables, car le chauffage produit facilement un grand nombre de petites bulles de gaz, ce qui a pour résultat que la pompe élève le liquide d'une quantité trop faible qui est fonction du volume de gaz produit dans le tuyau.
Mais ilst désirable, dans l'intérêt d'un fonctionnement ef- ficace du système 4-'de le flux de liquide d'absorption passant dans l'absor- beur soit produit avec un transfert de chaleur minimum de la source de cha- leur à la pompe à bulles.
Le groupe bouilleur conforme à 1,invention pour appareil frigo- rifique à absorption se compose d'un bouilleur et d'un tube de chauffage dont une partie de la surface chauffante se trouve à l'air libre en dehors
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du bouilleur,d'une première pompe constituée à la partie inférieure par une conduite indirectement réchauffée par le tube chauffant, pompe qui aspi- re de la solution riche hors de l'échangeur thermique et en élevé une par- tie, et d'une deuxième pompe à bulles qui aspire le reste de la solution ri- che s'écoulant vers le bas dans la conduite indirectement réchauffée, cette deuxième pompe étant indirectement réchauffée par le tube de chauffage et raccordée à la partie inférieure de la conduite indirectement réchauffée.
Un exemple de réalisation de l'objet de l'invention est représen- té au dessin annexé.
La figure 1 est une élévation, partie en coupe, d'une partie d'un système frigorifique à absorption.
La figure 2 est un plan, à plus grande échelle, de la partie re- présentée à la figure 1.
La figure 3 est une élévation de détail, à plus grande échelle, du bouilleur et du premier tuyau de pompe de l'objet représenté à la figure 1.
La figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3.
Le bouilleur représenté sur les dessins se compose d'un réci- pient cylindrique 5 contenant un tube central chauffant 6. Ce tube peut, d'une manière connue et à volonté, être chauffé par un élément chauffant placé dans la partie inférieure ou par un brûleur à gaz ou à mazout. Un tu- be de niveau 7 conduit de la partie supérieure du bouilleur 5 aux rectifica- teur et condenseur usuels,qui ne sont pas représentés au dessin. Le liqui- de arrive dans le tube de niveau 7 environ à la hauteur de la ligne X-X.
Le tube 8 sert à transporter la solution pauvre du bouilleur dans la con- duite extérieure 9 de l'échangeur thermique et cette solution quitte la conduite 9 par l'intermédiaire d'un tube 10 qui conduit,.au niveau X-X dans un absorbeur, non représenté.
La solution, enrichie par vapeur froide pendant son écoulement à travers l'absorbeur,arrive dans un récipient d'absorption 11 dans lequel elle atteint essentiellement le niveau Y-Y. Cette solution riche sort du récipient d'absorption 11 par la tubulure intérieure 12 de l'échangeur ther- mique, qui descend dans une partie non chauffée du tube chauffant 6, environ à la base de ce dernier,et la solution monte alors peu à peu dans le ser- pentin de l'échangeur thermique entourant le bouilleur. De ce fait, de la chaleur est transmise de la solution pauvre et chaude s'écoulant dans la tubulure extérieure 9de l'échangeur thermique à la solution riche plus froi- de s'écoulant dans la tubulure intérieure.
Une conduite 12 va de la partie supérieure de l'échangeur thermique à une conduite verticale 13 à la partie supérieure de laquelle il est possible, par l'intermédiaire de cette conduite 12, de tirer les bulles de gaz produites pendant le passage de la solution riche. La conduite verticale 13 est en contact conducteur de chaleur avec la chemise du bouilleur 5 par une soudure 14 (voir figures 3 et 4),la. solu- tion riche ou essentiellement saturée se trouvant dans la conduite 13 étant réchauffée par transmission de chaleur provenant de la solution pauvre chau- de se trouvant dans le bouilleur.
Il se produit de ce fait de la vapeur froide qui monte à la partie supérieure de la conduite verticale 13 d'où el- le part s'élever ensemble avec les gaz éventuellement dégagés dans la con- duite 12, par un tube 15 qui part de la conduite 13 et aboutit dans le tube de niveau au-dessus du niveau X-X du liquide. Le tube de montée 15 présente un diamètre suffisamment petit pour pouvoir servir de pompe à l'aide de la- quelle une partie dela solution riche fournie par la conduite 12 est élevée dans le tube de niveau 7. La conduite verticale 13 présente ,d'autre part, un diamètre suffisamment grand pour garantir la séparation du liquide se trouvant dans cette conduite et du gaz produit par ce liquide, de telle sor- te ;que le gaz n'est pas amené à l'extrémité inférieure de la conduite 13 par le liquide y circulant.
L'extrémité inférieure de la conduite 13 est raccordée à un serpentin 16 de pompe qui est en contact avec la partie infé- rieure située à l'air libre du tube chauffant 6 et ce serpentin 16 mène dans un tube montant 17 qui s'élève au-dessus du niveau X-X dans le tube 7. Il
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est avantageux de donner au tube de montée 15 de la première pompe, une sec- tion intérieure plus petite que celle du tube de montée 17 de la deuxième pompe.
Dans le dispositif décrit, la solution riche est faiblement ré- chauffée à la partie supérieure de la conduite 13, car elle ne possède au- cun contact direct avec le tube chauffant 6 ; il se produit cependant suffi- samment de gaz pour élever une notable partie de la solution riche dans le tube de niveau 7, par l'intermédiaire du tube de montée 15. Toutefois, une partie du liquide coulant vers le bas dans la conduite 13 est appauvrie par la formation desgaz, mais elle est portée à une haute température dans le serpentin 16 de la pompe, de telle sorte qu'il se forme de grosses bulles qui élèvent cette solution appauvrie dans le tube de niveau 7.
La première pompe agit comme dispositif de contrôle de l'état
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de la partie de la solutiop,.:che qui s'écoule dans cette pompe vers la deu- xième, de telle sorte que cette deuxième pompe travaille efficacement dans - des conditions de fonctionnement variables.
Bien que la présente invention ait été décrite dans son applica- tion à un ensemble bouilleur, à deux pompes dont la deuxième élève la solu- tion appauvrie à une plus haute température que dans la première, il est clair que trois ou même plusieurs pompes peuvent être utilisées, lesquelles pompant chacune une partie de la solution riche dans le bouilleur, la dis- position étant réalisée de façon que chacune des pompes après la première élève une solution plus pauvre portée à une plus haute température que dans la pompe précédente.
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1/ Groupe bouilleur pour appareil frigorifique à absorption, ca- ractérisé en ce qu'il se compose d'un bouilleur et d'un tube de chauffage dont une partie de la surface chauffante se trouve à l'air libre en dehors du bouilleur, d'une première pompe constituée à la partie inférieure par une conduite indirectement réchauffée par le tube chauffant, pompe qui as- pire de la solution riche hors de l'échangeur thermique et en élève une partie, et d'une deuxième pompe à bulles qui aspire le reste de la solution riche s'écoulant vers le bas dans la conduite indirectement réchauffée, cet- te deuxième pompe étant indirectement réchauffée par le tube de chauffage et raccordée à la partie inférieure de la conduite indirectement réchauffée.
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BOILER GROUP FOR ABSORPTION REFRIGERANT UNIT.
The present invention relates to closed circuit absorption refrigeration systems in which a heated pump is used to circulate the absorption liquid in a circuit comprising a boiling unit, an absorber and a heat exchanger.
In such systems, the rich solution flowing from the absorption is as a rule heated as it passes through the heat exchanger to a point at which gas bubbles begin to form, so that the gas bubbles. solution is saturated at the temperature it is at when it enters the pump tubing. In known constructions where this saturated solution is conducted from the heat exchanger down to the pump pipe, a wide pipe is inserted between the rich solution pipe at the upper end of the heat exchanger and the upper part of the boiler. in order to be able to remove any gas bubbles formed in the heat exchanger.
The rich or essentially saturated solution then enters the pump pipe which is heated to raise the solution in the boiler in a known manner under the action of the bubble pump or foam concentrate. The actions of the pump hose are difficult to control under varying operating conditions, as the heater easily produces a large number of small gas bubbles, which results in the pump raising the liquid too small an amount. which is a function of the volume of gas produced in the pipe.
But it is desirable, in the interest of efficient operation of the system 4 - that the flow of absorption liquid passing through the absorber is produced with minimum heat transfer from the heat source. to the bubble pump.
The boiler group according to 1, invention for absorption refrigeration apparatus consists of a boiler and a heating tube, part of the heating surface of which is in the open air outside.
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the boiler, a first pump formed at the bottom by a pipe indirectly heated by the heating tube, pump which sucks the rich solution out of the heat exchanger and elevates part of it, and a second bubble pump which sucks the remainder of the rich solution flowing downwards in the indirectly heated pipe, this second pump being indirectly heated by the heating tube and connected to the lower part of the indirectly heated pipe.
An embodiment of the object of the invention is shown in the accompanying drawing.
Figure 1 is an elevation, partly in section, of part of an absorption refrigeration system.
Figure 2 is a plan, on a larger scale, of the part shown in Figure 1.
Figure 3 is a detail elevation, on a larger scale, of the boiler and the first pump pipe of the object shown in Figure 1.
Figure 4 is a section on the line IV-IV of Figure 3.
The boiler shown in the drawings consists of a cylindrical vessel 5 containing a central heating tube 6. This tube can, in a known manner and at will, be heated by a heating element placed in the lower part or by a heating element. gas or oil burner. A level tube 7 leads from the upper part of the boiler 5 to the usual rectifier and condenser, which are not shown in the drawing. The liquid arrives in the level tube 7 at approximately the height of the X-X line.
The tube 8 serves to transport the lean solution from the boiler into the external duct 9 of the heat exchanger and this solution leaves the duct 9 via a tube 10 which leads, at level XX in an absorber, not shown.
The solution, enriched by cold vapor during its flow through the absorber, arrives in an absorption vessel 11 in which it essentially reaches the Y-Y level. This rich solution leaves the absorption vessel 11 through the internal pipe 12 of the heat exchanger, which descends into an unheated part of the heating tube 6, approximately at the base of the latter, and the solution then gradually rises. little in the coil of the heat exchanger surrounding the boiler. As a result, heat is transferred from the hot, lean solution flowing in the outer tubing 9 of the heat exchanger to the cooler rich solution flowing in the inner tubing.
A pipe 12 goes from the upper part of the heat exchanger to a vertical pipe 13 at the upper part of which it is possible, through this pipe 12, to draw out the gas bubbles produced during the passage of the solution. rich. The vertical pipe 13 is in heat conductive contact with the jacket of the boiler 5 by a weld 14 (see Figures 3 and 4), the. The rich or essentially saturated solution in line 13 being reheated by transmission of heat from the hot lean solution in the boiler.
As a result, cold vapor is produced which rises to the upper part of the vertical pipe 13, from where it rises together with the gases possibly given off in the pipe 12, through a tube 15 which leaves. line 13 and ends in the level tube above the level XX of the liquid. The riser tube 15 has a diameter small enough to be able to act as a pump by means of which a part of the rich solution supplied by the line 12 is raised into the level tube 7. The vertical line 13 has, of course. on the other hand, a diameter large enough to ensure the separation of the liquid in this pipe and the gas produced by this liquid, so that the gas is not brought to the lower end of the pipe 13 by the liquid circulating in it.
The lower end of the pipe 13 is connected to a pump coil 16 which is in contact with the lower part located in the open air of the heating tube 6 and this coil 16 leads into a rising tube 17 which rises. above level XX in tube 7. It
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It is advantageous to give the riser tube 15 of the first pump a smaller inner section than that of the riser tube 17 of the second pump.
In the device described, the rich solution is slightly heated at the upper part of the pipe 13, because it has no direct contact with the heating tube 6; however, sufficient gas is produced to raise a substantial part of the rich solution in the level tube 7, via the riser tube 15. However, a part of the liquid flowing downward in the line 13 is. depleted by the formation of gas, but it is brought to a high temperature in the coil 16 of the pump, so that large bubbles form which raise this depleted solution in the level tube 7.
The first pump acts as a condition monitoring device
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of the part of the solutiop,.: che which flows in this pump to the second, so that this second pump works efficiently under varying operating conditions.
Although the present invention has been described in its application to a boiler assembly, with two pumps, the second of which raises the depleted solution to a higher temperature than in the first, it is clear that three or even more pumps can. be used, which each pump a part of the rich solution into the boiler, the arrangement being so that each of the pumps after the first raises a leaner solution brought to a higher temperature than in the preceding pump.
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1 / Boiler group for absorption refrigeration apparatus, characterized in that it consists of a boiler and a heating tube, part of the heating surface of which is in the open air outside the boiler, a first pump formed at the bottom by a pipe indirectly heated by the heating tube, pump which sucks the rich solution out of the heat exchanger and raises part of it, and a second bubble pump which sucks the remainder of the rich solution flowing downwards in the indirectly heated pipe, this second pump being indirectly heated by the heating tube and connected to the lower part of the indirectly heated pipe.