Einrichtung zur Wärmeum\vandlung. Alle Absorptionsmaschinen enthalten be kanntlich Teile, die @Värnie aufnehmen und solelie, die Wärme abgeben. Bei periodisch wirkenden Absorptionsmaschinen nimmt in der Austreibungsperiode der Austreiber (bezw. Austreiberabsorber) Wärme auf, während der Kondensator (bezw. Kondensa- torverdampfer) Wärme abgibt.
In der Ab- sorptionspeiiode dagegen nimmt der Ver dampfer (bezw. Kondensatorverdampfer) Wärme auf, während der Absorber (bezw. Austreiberabsorber) Wärme abgibt.
Es fin det also in je zwei aufeinanderfolgenden Pe rioden, von denen die eine eine Austreibungs- tind die andere eine Absorptionsperiode ist, eine Wärmetransformation, das heisst eine Umwandlung von Wärme einer gegebenen Temperatur in Wärme einer andern Tempe ratur statt, wobei zNt-eiinal Wärme aufge nommen und zweimal Wärme abgegeben wird.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ein- riclit.ung zur Wärmeumwandlung, bei wel- eher ein periodisch wirkender Absorptions- iipparat in neuartiger Weise zur Verbesse rung von Anlagen benutzt wird, die mit einem andern Wärmeumwandler arbeiten.
als -V7ärmeumwandler im Sinne der Erfin dung können dabei periodisch oder konti nuierlich arbeitende Absorptionsapparate, Dampfkraftanlagen, Dampfspeicheranlagen, überhaupt alle solche Anlagen dienen, bei denen Wärme einer gegebenen Temperatur in Wärme einer andern Temperatur oder in eine Energieform umgewandelt wird.
Gemäss der Erfindung wird bei einer Ein richtung zur Wärmeumwandlung, bei der ein periodisch wirkender Absorptionsapparat und ein oder mehrere Wärmeumwandler zu einer Anlage vereinigt sind, Wärme, die in einem 'feil des periodisch wirkenden Absorptions apparates als Kondensations- oder Absorp tionswärme frei bezw. als Austreibungs- oder Verdampfungswärme gebunden wird,
einem Teil eines der andern Wärmeumwand- ler zwecks Erzielung von Austreibung oder Verdampfung zugeführt, bezw. zwecks Er zielung von Absorption oder Kondensation entzogen. Dabei wird die Einrichtung so ausgebildet, dass kein Wärmeaustausch der oben beschriebenen Art zwischen den Teilen ein und desselben periodisch wirkenden Ab sorptionsapparates stattfinden kann.
Man kann mit einer solchen Einrichtung gegebene Temperaturintervalle in möglich ster Annäherung an den reversiblen Um wandlungsprozess zur Erzeugung von Wärme- und Kälteeffekten benutzen und ist dabei in bezug auf die Temperatur, bei denen der Wärme- oder Kälteeffekt erzeugt werden soll, nicht von den Beschränkungen abhän gig, denen man zum Beispiel bei Benutzung eines einzelnen Absorptionsapparates als Wärmetransformator unterworfen ist. Man wird die Kopplung je nach der gestellten Aufgabe in verschiedener Weise vornehmen.
Man kann periodisch wirkende Apparate so vereinigen, dass ein Wärmeaustausch statt findet, wenn beide Apparate sich gleichzei tig in derselben Arbeitsperiode befinden, oder wenn sich die Apparate in verschiede nen Arbeitsperioden befinden. Man kann zum Beispiel die Absorptionsapparate zum Beispiel auch derart koppeln, dass sie nur während der Austreibungsperiode durch Wärmeaustausch verbunden sind; in diesem Falle kann man eine hohe Heiztemperatur ausnutzen, um mehr Kälte zu erzeugen. Es ist auch möglich, die Apparate nur während der Absorptionsperiode zu koppeln; das wird man tun, wenn Wärme niedriger Tempera tur zur Erzeugung von Heizwärme höherer Temperatur benutzt werden soll.
Schliesslich ist auch ein Wärmeaustausch zwischen ge koppelten Apparaten sowohl während der Austreibungs-, wie auch während der Ab sorptionsperiode möglich; das kann mit Vor teil dann angewendet werden, wenn es sich darum handelt, unter Ausnutzung einer hohen Heiztemperatur Kälte bei einer sehr tiefen Temperatur zu leisten.
Durch geeignete Kopplung von mehr oder weniger Apparaten kann man so je nach der gestellten Aufgabe in wirtschaft- licher Weise die jeweils gegebenen Tempe raturintervalle überbrücken. Um ausser einem ,gegebenen maximalen Temperaturintervall, das mit einer Kombination mehrerer Ab sorptionsapparate überbrückt werden soll, nach Belieben auch eine grosse "Anzahl klei nerer Intervalle überbrücken zu können, ist eine gerade Anzahl (mindestens sechs) perio discher Absorptionsapparate erforderlich.
Man löst diese Aufgabe durch eine derartige Gruppierung der Absorptionsapparate, dass in der Austreibungsperiode eine andere An zahl von Absorptionsapparaten oder Absorp- tionsapparategruppen durch Wärmeaustausch miteinander verbunden ist als in der Ab sorptionsperiode.
In den Fix. 1 bis 3 sind drei Ausfüh rungsbeispiele schematisch dargestellt, bei denen periodisch wirkende Absorptionsappa rate miteinander gekoppelt sind.
In Fig. 1 ist _schematisch der Fall dar gestellt, bei dem zwei periodisch wirkende Absorptionskälteapparate während ihrer ge meinsamen Austreibungsperiode hintereinan der und während der Absorptionsperiode pa rallel geschaltet sind. Dies bedeutet, dass in der Austreibungsperiode ein Wärmeaus tausch im Sinne der Erfindung zwischen den Apparaten stattfindet, in der Absorp tionsperiode jedoch nicht. Zur Verwendung kommen bei diesem Beispiel Absorptions apparate, die mit festem Absorptionsstoff arbeiten, welcher mit dem Kältemittel eine chemische Verbindung bildet.
1 ist der Austreiberabsorber des ersten Apparates. Er besteht aus einem Aussenrohr 2, einem Innenrohr 3 und Deckeln 4 und 5. Diese Teile sind zu einem gasdichten Be hälter zusammengeschweisst. In das Innere des Austreiberabsorbers sind wärmeleitende Querrippen 6 eingebaut, die dazu dienen, einerseits die Heizwärme möglichst gleich mässig auf den in den Austreiberabsorber eingefüllten festen Absorptionsstoff zu über tragen, anderseits während der Absorptions periode die Absorptionswärme an die luft gekühlten Aussenwandungen des Austreiber- absorbers zu leiten.
Im Deckel 5 befindet sich ein Füllstutzen 7, durch welchen das Absorptionsmaterial, z. B. Calcium-Chlorid oder Strontium-Bromid, eingebracht wird. In den wärmeleitenden Querrippen 6 sind Öffnungen 8 vorgesehen, welche zur Zu- und Ableitung des Kälternittels dienen. In das Innenrohr 3 ist eine elektrische Heizpatrone 9 eingebaut, die über eine Schaltuhr 10 an ein Netz 17.; 12 angeschlossen ist. Die Schalt uhr schaltet diese Heizpatrone eine be stimmte, fest eingestellte Zeit lang ein und eine andere, ebenfalls fest eingestellte Zeit lang aus.
Während der Austreibungsperiode ge langt das gasförmige Kältemittel aus dem Austreiberabsorber 1 durch eine Leitung 13 in ein als Kondensator dienendes Rohr 14. Das Kondensat fliesst von dort durch eine Leitung 15 in einen in der Kühlschrankiso lation eingebauten Zwischenbehälter 16, an den eine Verdampfungsschlange 17 ange schlossen ist. Der Kondensator 14 des ersten Absorptionsapparates ist als inneres Heiz rohr des Austreiberabsorbers 18 eines zwei ten Absorptionsapparates ausgebildet. Dieser Austreiberabsorber hat im übrigen den glei chen Aufbau wie der Austreiberabsorber 1.
Die Kondensationswärme des ersten Absorp tionsapparates wird dazu benutzt, den Aus treiberabsorber 18 zu beheizen, so dass wäh rend der Kondensation in dem ersten Ab sorptionsapparat aus dem Austreiberabsor- ber 18 das Kältemittel ausgetrieben wird. Es gelangt durch eine Leitung 19 in einen luft gekühlten Kondensator 20. Das Kondensat fliesst von dort in einen Sammelbehälter 21. der ähnlich wie der Behälter 16 in der Kühl schrankisolation eingebaut ist. An den Be hälter 21 schliesst sich die zugehörige Ver- dampfungsschlange 22 an.
Die beiden Ver- dampfungsschlangen sind in einen Kälte speicher 23 eingebaut, der in den Kühlraum 24 hineinragt. 25 ist eine Eisschublade.
Bei Beginn der Absorptionsperiode wird durch die Schaltuhr 10 die Heizpatrone 9 des Kocherabsorbers 1 abgeschaltet. Die Temperatur der beiden Austreiberabsorber 1 und 18 sinkt nunmehr unter der Einwirkung der die Aussenwandungen der Austreiber- absorber umspülenden Kühlluft, so dass der Druck in den beiden Absorptionsapparaten sinkt und damit die Kälte erzeugende Ver dampfung in den Verdampfern 17 und 22 beginnt.
Die Kältemittel der beiden A b- sorptionsapparate gelangen nunmehr in der umgekehrten Richtung wieder in die zu gehörigen Austreiberabsorber zurück, wo sie von dem darin befindlichen Absorptionsstoff wieder absorbiert werden.
In den beiden Absorptionsapparaten wird man zweckmässig verschiedene Absorptions stoffe und dazu passende Kältemittel ver wenden, um den zu überbrückenden Tempe raturbereich zu vergrössern. Beispielsweise kommt für den ersten Absorptionsapparat als Absorptionsstoff 11Zagnesiumchlorid und als Kältemittel Athylamin in Frage. In dem zweiten Apparat wird man dann beispiels weise als Absorptionsstoff Calcium-Chlorid und als Kältemittel Ammoniak wählen.
Der Vorteil dieser Einrichtung gegen über einem nicht gekoppelten System von Absorptionsapparaten besteht darin, dass durch die Hintereinandersehaltung der bei den Absorptionsapparate während der Aus treibungsperiode eine höhere Austreibertem- peratur unter möglichst grosser Ausnutzung reversibler Vorgänge verwendet werden kann, wodurch die Kälteleistung im Ver hältnis zu der zur Austreibung erforder lichen Wärmemenge erheblich vergrössert wird.
Das gilt auch besonders dann, wenn eine solche Einrichtung mit einer Abfall wärme beheizt wird, die bei so hoher Tem peratur zur Verfügung steht, dass bei Ver wendung eines ungekoppelten Apparates die VTärme der Heizquelle in irreversibler Weise von der Temperatur der Heizquelle auf die Temperatur des Kocherabsorbers herabfallen mass.
Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungs beispiel der Erfindung, bei dem mit Hilfe von gekoppelten Absorptionsapparaten Ab dampf zur Erzeugung von Frischdampf be nutzt wird. Hier arbeiten drei periodisch wirkende Absorptionsapparate während ihrer gemeinsamen Austreibungsperiode parallel und während der Absorptionsperiode hinter einander. Dies bedeutet, dass ein Wärmeaus tausch im Sinne der Erfindung zwischen den Apparaten nur während der Absorp tionsperiode stattfindet.
In diesem Fall sind Absorptionsapparate verwendet, die mit flüs sigem Absorptionsmittel, beispielsweise wäs seriger Ammoniaklösung, arbeiten. <B>111,</B> 121 und 131 sind die Kocherabsorber der Ab sorptionsapparate. Diese werden während der Austreibungsperiode durch Abdampf be heizt.
Der Abdampf wird von einer- Zulei tung<B>101</B> den einzelnen, den Kocherabsor- bern zugeordneten Heizkörpern 110, 120 und 130 durch einander parallel geschaltete Ab zweigleitungen, in denen entsprechende Ven tile<B>117,</B> 127,<B>137</B> angeordnet sind, zugelei tet. Die Abflussleitungen für das Abdampf kondensat münden in eine gemeinsame Rückleitung 102. Infolge dieser Beheizung wird das Arbeitsmittel aus den Kocher absorbern ausgetrieben.
Es gelangt durch entsprechende Leitungen 113, 123, 133 in die zugehörigen Kondensatorverdampfer 114, 124, 134, die während dieser Zeit durch Wasser gekühlt werden, das durch die Küh ler<B>116,</B> l26, 136 fliesst. Die Kühlwasser zufuhr erfolgt von einer Zuleitung 103 her und kann durch entsprechende Ventile 1l:9, 129, 139 geregelt werden. Die einzelnen Kiihlwasserabflussleitungen münden in eine gemeinsame Rückleitung 104. Durch dies. Kühlung wird der Arbeitsmitteldampf in den einzelnen Kondensatorverdampfern nie dergeschlagen, und das Kondensat sammelt sich in der dargestellten Weise an.
Die Verdampfung des ausgetriebenen Ar beitsmittels in den Kondensatorverdampfern 114, 1.24, 134 erfolgt bei dieser Einrichtung dadurch, dass nach der Austreibungsperiode die Beheizung der Koeherabsorber durch Schliessen der Ventile 117, 127,<B>137</B> unter brochen und die Kühlwasserzufuhr zu den Kühlern 116, 126, 136 durch Schliessen der Ventile 119, 129, 139 abgesperrt wird.
Gleichzeitig werden jetzt Wärmeübertra- gungseinriehtungen e-*:igeschaltet, welche den Kondensatorverdampfern die zur Verdamp fung notwendige 'Wärme zuleiten. Der Kon- densatorverdampfer 114 besitzt in seinem entern Teil einen Heizkörper 115. Dieser wird durch Öffnen eines Ventils 118, da:, n#ülrrend der Austreibungsperiode geschlos sen war, mit Abdampf versorgt.
Infolge der Erhitzung verdampft jetzt das Arbeitsmittel im Kondensatorverdampfer 114 und gelangt durch eine Leitung 112 zur armen Lösung im Kocherabsorber 111 wieder zurück. Dio Einleitung des verdampften Arbeitsmittel erfolgt unterhalb des tiefsten Flüssigkeits spiegels im Kocherabsorber mit Hilfe eines finit Gasdurchtrittsöffnungen versehenen Rohres 165. Die bei dieser Absorption frei werdende Wärme wird nun dazu benutzt, den Kondensatorverdampfer 124 zu behei zen.
Hierfür ist ein geschlossenes WärmP- übertragungssystem vorhanden, welches ans einem im untern Teil des Kocherabsorbers 111 angeordneten Verdampfer 141 und einem damit verbundenen, im untern Teil des Kon- densatorverdampfers 124 eingebauten Kon densator 143 besteht. In der Verbindungs leitung ist ein Ventil 142 vorgesehen.
In diesem Übertragungssystem 141, 14\?, 143 wird in an sich bekanni.er Weise ein im un tern Teil 141 verdampfendes und im obern Teil l9;3 kondensierendes Hilfsmedium ver wendet. Die durch dieses System übertra- gene Absorptionswärme wird dazu benutzt, das Arbeitsmittel im Kondensatorverdamp- fer 124 zu verdampfen. Dieses kehrt durch eine Leitung 122 und ein Einleitungsrohr 1.66 in den Kocherabsorber 121 zurück, i;#0 es wieder absorbiert wird.
Ein dem eben beschriebenen entsprechendes @?Värmeiibertra- gungssystem 151, 152, 153 ist vorgesehen, um die Absorptionswärme, die im Kocher absorber 121 frei wird, zum Kondensator verdampfer 134 zu übertragen. Das Arbeits mittel verdampft infolgedessen jetzt auch im Kondensatorverdampfer 134 und kehrt durch eine Leitung<B>132</B> zum Kocherabsorber 13l zurück. Ein -Wärmeübertragungssystem 161.
162, 163 dient dazu; die Absorptionswärme ;ins dem Kocherabsorber 1;31 in einen zur Erzeugung von Frischdampf dienenden Pampfkessel 164 zu übertragen. Der Kon densator 163 des Wärmeübertragungssystems ist im untern Teil dieses Dampfkessels ein gebaut. 168 ist die an den Dampfdom des Kessels 164 angeschlossene Dampfentnahme- leitung. 169 ist. eine Speiseleitung für den Dampfkessel und<B>170</B> eine Ablassleitung für (las im Dampfkessel befindliche Wasser.
An die Kondensatorverdampfer sind oben mit Absperrventilen versehene Leitungen 144, 1=15 bezEv. 146 angeschlossen, durch welche die Apparate mit der Absorptionslösung ge füllt werden. Zur Rückführung der im Laufe der Zeit während des Betriebes aus den Kocherabsorbern in die Kondensatorver- dampfer verschleppten Absorptionsflüssig keit dienen Entwässerungsleitungen 147, 148, 1.49. In diesen sind Ventile 154, 155, 156 vorgesehen, die vom Bedienungsmann der Anlage zum Zwecke der Entwässerung dann und wann geöffnet werden.
Die Steuerung der zur Umschaltung der Perioden dienenden Ventile kann durch das Bedienungspersonal von Hand erfolgen, wo bei man. zweckmässig die Ventile durch ge meinsame Steuerorgane zusammenfassen wird, so dass mit einem einzigen Handgriff 4mtliclie Umschaltungen auf einmal vor genommen werden können. Man kann auch bei grossen Anlagen eine elektrische Fern teuerung für die Umschaltung der Ventile vorsehen. Sämtliche Kocherabsorber und Kondensatorverdampfer und auch der Dampfkessel sind bei diesem Ausführungs beispiel mit einer Wärmeisolation versehen.
Gegenüber ungekoppelten Systemen hat diese Einrichtung den Vorteil, dass mit der verhältnismässig kleinen Differenz zwischen Abda,mpftemperatur und Kühlwassertempe ratur eine erheblich grössere Differenz zwi- .schen der erzielten Heiztemperatur und der Abdampftemperatur erreicht wird, so dass die Erzeugung von Frischdampf auf diese Weise möglich ist.
Ein Ausführungsbeispiel, bei dem zwei periodisch wirkende Absorptionsapparate zum Zweck der Kälteerzeugung sowohl wäh rend der Austreibungs-, als- auch während der Absorptionsperiode miteinander durch Wärmeaustausch gekoppelt sind, zeigt Fig. 3. 171 ist der Kocherabsorber des ersten Ab sorptionsapparates. Er ist ähnlich aufgebaut wie die in Fig. 1 dargestellten Kocherabsor- ber. Durch Beheizung- mittelst einer Heiz patrone 175 wird aus ihm das Arbeitsmittel ausgetrieben.
Dieses gelangt durch eine Lei tung 173 zu einem oben auf dem Kühl schrank angeordneten Kondensatorverdamp- fer 172. Dieser Kondensatorverdampfer steht in unmittelbarem Wärmeaustausch mit dem Kocherabsorber 176 des zweiten Ab sorptionsapparates, und zwar dadurch, dass der Kocherabsorber 176 in der aus der Figur ersichtlichen Weise in den Kondensatorver- dampfer 172 eingebaut ist.
Die Kondensa tionswärme des ersten Absorptionsapparates überträgt sich also hier direkt durch die Wandungen des Kocherabsorbers 176 auf den im zweiten Kocherabsorber befindlichen festen Absorptionsstoff, so dass nun auch hier das Arbeitsmittel ausgetrieben wird. Es gelangt durch eine Leitung 177 zu eineue luftgekühlten Kondensator 178. Das Kon densat des zweiten Apparates fliesst dann in einen in der Kühlschrankisolation eingebau ten Sammelbehälter 179, an den in üblicher Weise -die Verdampfungsschlange 180 ange schlossen ist. Diese ist in ein Speichergefäss eingebaut, das in den Kühlraum 181 hinein ragt.
Am Schluss der Austreibungsperiode wird die Heizpatrone<B>175</B> abgeschaltet und ein Kühlsystem des Kocherabsorbers 171 in Be trieb genommen. Dieses besteht aus einem den Koeherabsorber ringförmig umgebenden Kühlmantel 183, von dessen oberem Teil aus eine Leitung 184 zu einem luftgekühl ten Rückkühler 186 führt. Eine Leitung 187 führt von diesem Rückkühler zum un tern Teil des Kühlmantels 183 zurück. An das aufsteigende Rohr 184 ist ein Ausdeh nungsgefäss<B>185</B> angeschlossen.
Dieses Kühl system ist bis zu dem im Ausdehnungsgefäss eingezeichneten Stand mit einer Fliissiglceit gefüllt. die während der ;amen Dauer der Absorptionsperiode als Flüssigkeit umläuft. Der Flüssigkeitsumlauf wird mit Hilfe eines Ventils 1-88 gesteuert, das von einem Elek- tromagneten 189 eingestellt wird. Die Heiz- patrone 175 und der Elektromagnet 189 lie gen über eine Schaltuhr 190 an einem Netz 191, 1.92.
Die Schaltuhr 190 steuert die Ein richtung so, dass das Ventil während der Austreibungsperiode geschlossen und wäh rend der Absorptionsperiode geöffnet ist.
Infolge der während der AbsorPtions- periode eingeschalteten Kühlung wird der feste Stoff im Kocherabsorber 171 wieder absorptionsfähig. Das Arbeitsmittel ver dampft jetzt im Kondensatorverdainpfer <B>172</B> und kehrt durch die Leitung 173 zum Ko- cherabsorber <B>171</B> zurück. Die Verdamp- fungswärme wird hierbei dem im Kocher absorber 171- befindlichen festen Absorp tionsstoff entzogen, so dass auch dieser wie der absorptionsfähig wird.
Infolgedessen verdampft jetzt auch das Arbeitsmittel im Verdäinpfer 180 und kehrt in den Kocher absorber 176 zurftclL Die hierzu erforder liche Verdampfungswärme wird in an sich bekannter -\Lreise dem Kühlraum<B>181</B> ent zogen, wodurch der gewünschte Kühleffekt eintritt. Der Kocherabsorber 171 und der Kondensatorverdampfer 172 sind mit einer Wärmeisolation versehen.
Mit der beschriebenen Einrichtung nach Fig. 3 ist es möglich, Kälte bei einer so tiefen Temperatur zu leisten, wie sie mit Hilfeeines nicht gekoppelten Systems nicht zu erreichen wäre. Da überdies ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel, eine hohe :lustreibungsteinperatur verwendet werden kann, bleibt das Wärmeverhältnis trotz der Kälteleistung bei sehr tiefer Temperatur günstig.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Einrich tung sind zwei periodische Absorptionskälte- apparate in beiden Arbeitsperioden durch Wärmeaustausch miteinander gekoppelt. Damit wird der durch die Heiztemperatur des Nocherabsorbers 171 und die Verdamp- fungstemperatur des Verdampfers 1811 gege bene Temperaturintervall überbrückt. Wenn man ausser einem solchen gegebenen maxi malen Temperaturintervall nach Belieben auch eine Anzahl kleinerer Temperaturinter valle überbrücken will, kann man beispiels weise sechs periodische Absorptionsapparate in einer Anlage vereinigen.
Man kann dann beispielsweise in der Austreibungsperiode jeweils drei der periodischen Absorptions apparate hintereinander schalten und in der Absorptionsperiode entweder diese Hinter- einanderschaltung bestehen lassen, ähnlich wie es in Fig. 3 fair die Kopplung zweier Apparate dargestellt ist, oder man kann die Einrichtung so schalten, dass drei Gruppen von jeweils zwei hintereinandergeschalteten Apparaten entstehen.
Schliesslich ist es auch möglich, in der Absorptionsperiode den Wärmeaustausch zwischen einzelnen Appa raten ganz aufzulösen und jeden der sechs Apparate für sich absorbieren zu lassen. Im zuerst genannten Falle wird der maximale, durch die Hintereinanderschaltung von drei Apparaten gegebene Temperaturintervall, im zweiten Falle ein etwas kleinerer, durch die Hi.ntereinanderschaltung von zwei Appara ten gegebener Temperaturintervall und im dritten Falle der durch einen einzigen perio dischen Apparat gegebene Temperaturinter vall überbrückt.
In diesen drei Ausführungsbeispielen sind Fälle beschrieben, bei denen das Ar beitsmittel- durch Wärmezufuhr bei hoher Temperatur ausgetrieben wird. Es ist unter L mständen auch vorteilhaft, zur reversibler. Ausnutzung gegebener Kälte tiefer Tempe ratur die Austreibung des Arbeitsmittels nicht durch Belieizung mit Hilfe einer iii den Kocherabsorber eingebauten Heizeinrich- tung, sondern durch Verwendung einer Kältequelle, z. B. durch Verwendung voti Kohlensäureeis, vorzunehmen.
In dieseln Fall wird das Arbeitsmittel ausgetrieben durch Abfuhr der Kondensationswärme l-c-i einer Temperatur, die tiefer liegt als (U;# Temperatur, bei der in der Absorptions periode das Kondensat verdampft. Dureh Vereinigung mit Wärrneumwand- lern können periodisch wirkende Absorp tionsapparate in neuartiger Weise als Wärme- bezw. Kältespeicher verwendet wer den.
Eitre zweckmässige Anwendung des Er findungsgedankens ergibt sich zum Beispiel, -enn man einen periodisch wirkenden Ah- Sorptionsappara.t mit einem andern 'Värme- umwa.ndler so vereinigt, dass er in seiner Ab sorptionsperiode an diesen Wärme abzugeben vermag, die von ihm in seiner Austreibungs- periode aufgenommen und aufgespeichert %7#,
tirde. Für eine solche Anwendung der Er findung ist in der Fig. .I ein Ausführungs- heispiel gezeiehnet, bei dem ein periodisch -irkender. mit einer flüssigen Absorptions lösung arbeitender Absorptionsapparat mit einer Dampferzeugungsanlage gekoppelt ist.
llit <B>201</B> ist ein gegen die Aussenluft wärmeisoliertes Wärniespeichergefäss, das rilit Alkalilauge gefüllt ist, bezeichnet. 202 ist: ein ebenfalls wärmeisoliertes Sammel- r efäss für kondensierten Wasserdampf.
Die ses Gefäss besitzt einen Dampfdom, all den ,ine durch ein Ventil 209 absperrbare Lei- i ung 208 zur Entnahme von Dampf ange- sohlossen ist:.
Das Sammelgefäss 202 bildet einen Teil eines Flüssigkeitsumlaufsystems, dem ein im Speieliergefäss 201 angeordnetes Schlangenrohr <B>203</B> und ein Diffusor 205 angehören. In dem Diffusor 205 befindet eilte Düse, "velche das Ende einer von einem Dampfkessel einer Z@'ärmekrafta.nlage lierkomxnenden, durch ein Ventil<B>207</B> ab sperrbaren Leitung \306 bildet.
Das aus dem Samxnelgefäss 20?, dem Schlangenrohr 203 und den Verbindungsleitungen 204 und 214 bestehende Umlaufsystem ist. zunächst bis zii dem ixri Gefäss<B>2</B>02 eingezeichneten Stand mit Wasser gefüllt. Bei Öffnung des @'exi- tils 2117 wird Dampf in den Diffusor 205 eingeblasen. Diesen Dampf wird in dem Sehlangenrohr 203 kondensiert. Das Kon densat füllt alhnählieh den Saxnnielbehälter 202 an.
Die Kondensationswärme überträgt .,ich hierbei auf die im Behälter<B>201</B> befind liebe Alkalilauge. Infolgedessen wird aus dieser Wasser ausgedampft:. Der Dampf ge- langt durch eine oben an das Gefäss 201 an geschlossene Leitung 212 in ein als Konden- satorverdampfer dienendes Gefäss 211. Die ses ist von einem ringförmigen, mit einer Isolationshülle bekleideten Mantel 215 um eben, an dessen tiefstem Punkt eine Zu laufleitung 216 für Kühlwasser angeschlos sen ist. Diese Leitung \,16 führt zum Grund wasserspiegel 210. In ihrem Verlauf ist eine Pumpe 217 angeordnet, die das Grundwas ser durch den 3Zantel 215 drückt.
Es tritt, nachdem es den Kondensatorverdampfer 211 gekiihlt hat, am obern Ende des Mantels 21:> aus und fliesst durch eine Leitung ?18 ab. Auf diese Weise wird der aus der Alkali lauge ausgetriebene Wasserdampf im Gefäss 211 niedergeschlagen.
Zur Entladung des Wärmespeichers wird das Ventil<B>207</B> geschlossen und das Ventil 209 geöffnet-, worauf sieh aus dem in den Gefässen 202 und<B>203</B> enthaltenen Wasser Dampf entwickelt. Die dabei der Alkali- lauge im Behälter 201 entzogene Verdamp- fungs,#värme wird dadurch ersetzt,
dass null- mehr auch das Wasser im Kondensatorver- dampfer 211 verdampft und der durch eilte Leitung 218 zum Speichergefäss<B>2</B>01 zurück kehrende Dampf von der wasserarmen Al kalilauge wieder absorbiert wird, unter Ab gabe der Absorptionswärme an das zu ver dampfende Wasser im Schlangenrohr<B>203.</B> Der Wasserdampf gelangt aus der Leitung 213 in ein unterhalb des tiefsten Flüssig keitsspiegels im Behälter 201 angeordnetes,
mit Durchtrittsöffnungen versehenes Ver teilerrohr ?19. Man kann entweder in der angegebenen Weise die Wärmespeicherung so lange fortsetzen, bis das Gefäss 202 mit Kondensat gefüllt ist, und dann dem Sy stem wieder so lange Wärme entnehmen, bis dieses Gefäss sich wieder bis zum untern Stand entleert hat. Man kann aber auch eine kürzere Zeit sowohl für die -Wärmespeiche rung, als auch für die 'X#@Tärmeentnahnie wählen. In diesen Fällen füllt bezw. ent leert sich das Gefäss nicht bis zu den an gegebenen Grenzen.
Will man einen periodisch wirkenden Absorptionsapparat mit einem andern Wärmeumwandler zum Zweck der Kälte speicherung vereinigen, so wird die Anord- nung zweckmässig so getroffen, dass dem Kondensator des periodisch wirkenden Ap parates in dessen Kondensationsperiode Wärme entzogen wird, die von einem Kälte erzeugenden Teil des andern Wärme umwandlers aufgenommen wird. In der Verdampfungsperiode des zusätzlichen, pe riodisch . wirkenden Apparates wird die so gespeicherte Kälte zurückgewonnen.
In Fig. 5 ist für diese Anwendungsart der Erfindung ein Ausführungsbeispiel ge zeichnet, bei dem zwei periodisch wirkende Absorptionsapparate in einem Kühlschrank vereinigt sind. 221 ist der Kocherabsorber eines mit festem Absorptionsstoff, z. B. Cal cium-Chlorid, arbeitenden, periodisch wir kenden Absorptionskälteapparates. Zu sei ner Beheizung dient eine Heizpatrone 222, die über eine Schaltuhr 223 an ein Netz ge legt werden kann. 224 ist der luftgekühlte Kondensator des Apparates.
Während der Austreibungsperiode gelangt das Kondensat von dort in einen Zwischenbehälter 226, an den die in einen Kältespeicher 225 eingebau ten Verdampferschlangen 228 angeschlossen sind.
Nach Ausschaltung der Heizpatrone 222 verdampft das flüssige Kältemittel im Ver dampfer 228, der dabei an den Speicher 225 Kälte abgibt. Der Dampf gelangt zum Kocherabsorber 221 zurück, wo er wieder ab sorbiert wird.
Trotzdem der Verdampfer 228 in den Kältespeicher 225 eingebaut ist, treten bei einem solchen Apparat Temperaturschwan kungen im Kühlraum auf, da während der Heizperiode überhaupt keine Kälte geleistet wird. Um nun diese Temperaturschwankun gen zu vermeiden, ist ein zweiter, periodisch wirkender Absorptionsapparat vorgesehen, dessen Kondensatorverdampfer 231 sich im Kühlraum befindet, während sein Kocher absorber 230 oberhalb des Kühlschrankes angeordnet ist. Im Gegensatz zum Kocher- absorber 221 ist der Kocherabsorber 23U nicht mit einem Heizkörper ausgerüstet.
Der zuletzt beschriebene zusätzliche Ab sorptionsapparat wirkt als Kältespeicher. Die Kühlraumluft zirkuliert während der Absorptionsperiode des Kälte erzeugenden Apparates in der durch Pfeile bezeichneten Richtung. Ein Leitblech 235 teilt den Kühl raum derart auf, dass die zirkulierende Lufi an dem im Kühlraum eingebauten Kondeii- satorverdampfer 231 des SpeicherapparaiG vorbeistreicht. Dieser Kondensatorverda,mp- fer ist mit äussern Wärmeübertragungsrip- pen 234 versehen.
Durch die während der Absorptionsperiode des Kälte erzeugenden Absorptionsapparates eintretende Kühlwir kung sinkt der Druck im Innern des Spei cherapparates, so dass in diesem das Arbeit\ mittel aus dem im Kocherabsorber eingefüll ten festen Stoff ausgetrieben wird. Der Ar-.
tritt dabei durch ein inne res, mit Durchtrittsöffnungen versehenes Rohr in eine Leitung 233 aus und gelangt. in den Kondensatorverdampfer 231, wo e r verflüssigt wird.
Der Kondensatorverdampfer <B>231</B> des Speicherapparates, welcher in der Absorp tionsperiode des Kälte erzeugenden Appara tes als Kondensator gewirkt hat, arbeitet nun während der Heizperiode des Kälte er zeugenden Apparates, da ja jetzt die Teiu- peratur im Kühlraum steigt, als Verdampfer und bewirkt durch seine Kälteabgabe, dass die Temperatur im Kühlschrank in der Aus treibungsperiode des Kälteerzeugungsappa- rates nicht übermässig ansteigen<B>,</B> kann. Die Kühlraumluft zirkuliert dann in umgekehr ter Richtung.
Durch diese Einrichtung wird also verhindert, dass die Temperatur im Kühlraum während der Austreibungsperiode des Kälte erzeugenden Apparates unzulässig hoch ansteigt und während der Absorptions periode zu tief sinkt, ohne dass Kälte oder Heizenergie unnötig verbraucht wird.
Wie eingangs bereits erwähnt wurde, kann der mit einem periodisch wirkenden Absorptionsapparat zu einer Anlage verei- nite 'Värmeumwandler auch eine Wärme <B>t'</B> kraftanlage sein. Bei derartigen Kombina tionen kann man unter möglichst grosser Annäherung an den reversiblen Umwand lungsprozess grosse Temperaturspannen in Wärmekraftanlagen ausnutzen, ohne dass diese selbst bei den extremen Temperaturen des vorhandenen Bereiches zu arbeiten brau chen. Ganz allgemein genommen, kann man hierbei den periodisch wirkenden Apparat mit der Wärmekraftanlage in einer oder in mehreren Stellen koppeln.
Man kann zum Beispiel einen periodisch wirkenden Appa rat mit einer Wärmekraftanlage derart ver einigen, dass ein Wärmeaustausch entweder während der Austreibungsperiode des perio disch wirkenden Apparates oder während der Absorptionsperiode stattfindet. Im er sten Falle kann man beispielsweise von dem Kondensator des periodisch wirkenden Ap parates einem wärmeaufnehmenden Teil der Wärmekraftanlage Wärme zuführen oder Abwärme der Wärmekraftanlage für die Heizung des Austreibers des periodisch wir kenden Apparates benutzen.
Ist die Wärme kraftanlage mit dem Absorptionsapparat während dessen Absorptionsperiode gekop pelt. so kann der Absorber des periodisch wirkenden Apparates mit einem wärmeauf nehmenden Teil, z. B. mit einem Dampf erzeuger der Wärmekraftanlage, in Wärme austausch stehen oder der Verdampfer des periodisch wirkenden Apparates mit einem wärmeabgebenden Teil der Kraftanlage, z. B. mit einem Kondensator. Im zuletztgenann- ten Fall kann zum Beispiel der Austreiber- absorber des periodisch wirkenden Absorp tionsapparates so angeordnet sein, dass die in ihm freiwerdende Wärme an die Um gebung abgeführt wird.
Eine Kopplung in zwei Punkten ergibt sich zum Beispiel, in dem der Absorber des periodisch wirkenden Apparates den Dampferzeuger der Wärme kraftanlage beheizt und der Verdampfer des periodisch wirkenden Apparates einen Kon densator der Wärmekraftanlage kühlt. Schliesslich ist es auch möglich, die Wärme kraftanlage mit dem periodisch wirkenden Absorptionsapparat sowohl in dessen Aus- treibungsperiode, als auch in dessen Absorp tionsperiode zu koppeln.
Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung ein Beispiel einer Wärmekraftanlage, die mit vier periodisch wirkenden Absorptions maschinen gekoppelt ist. Es handelt sich hierbei um eine Anlage, die drei Turbinen verschiedener Druckstufe enthält. Zwei von den periodisch wirkenden Apparaten sind mit der Turbine der höchsten Druckstufe und die beiden andern mit der Turbine der niedrigsten Druckstufe verbunden.
Mit D ist der Hochdruckdampferzeuger der Anlage bezeichnet. An ihn ist ein 1=1ber- hitzer Ü angeschlossen, von dem -aus eine Dampfleitung<B>301</B> zu der Hochdruckturbine T1 führt. Die Abdampfleitung <B>302</B> dieser Turbine verzweigt sich im Punkt 303.
Ein Teil des Abdampfes gelangt von diesem Punkt durch eine Leitung 304 zu der Mit- teldruckturbine T2, während durch eine Lei tung 305 der Rest des Abdampfes einem Zwischendruckkondensator Ci zugeführt wird.
Das Kondensat fliesst durch eine Lei tung 300, in welcher ein Drosselventil 310 angeordnet ist, zu einem Zwischendruck dampferzeuger ZW. Der hier erzeugte Dampf gelangt durch eine Leitung 311 zum Punkt <B>313,</B> in welchen die Abdampfleitung 312 der Mitteldruckturbine Tz mündet. Vom Punkt 313 wird der nunmehr vereinigte Dampf durch eine Leitung 314 der Nieder druckturbine T3 zugeführt. Nachdem er dort entspannt worden ist, gelangt er als Abdampf durch eine Leitung 315 in einen Kondensator C2, wo er niedergeschlagen wird.
Das Kondensat fliesst von hier durch eine Leitung 316 zu einer Speisepumpe P, die es durch eine Leitung 317, einen mit VW bezeichneten Vorwärmer und eine Leitung 318 in den Hochdruckdampferzeuger D zu rückspeist.
Dieser Kreislauf des Antriebs mittels der Turbinen ist nun in einer Reihe von Punkten mit wärmeabgebenden bezw. wärmeaufnehmenden Teilen der vier perio disch wirkenden Absorptionsapparate gekop pelt, und zwar wird dem Hochdruckdampf erzeuger D und dem Zwischendruckdampf- erzenger ZW Wärme von wärmeabgebenden Teilen der Absorptionsapparate zugeführt, während dem Zwischendruekkondensator Ci und dem Kondensator C2 durch wärmeauf nehmende '.feile der Absorptionsapparate )Ärärme entzogen wird.
Die Kocherabsorber der vier periodischen Absorptionsapparate sind mit Al, Az, Aa, A4 und deren Kenden- satorverdampfer mit Ki, I,2, K3, K4 bezeich net. Die Dampfleitungen zwischen dem je weiligen Kocherabsorber und dem zugehöri gen Kondensatorverdampfer sind mit<B>321</B> bis 324 bezeichnet.
Für die Kopplung der periodischen Apparate mit der Wärmekraft anlage sind mehrere Wärmeübertragungs- systeme vorgesehen, die die Wärme durch umlaufende Flüssigkeiten übertragen. Zum Antrieb der Flüssigkeiten dienen Pumpen Pl, Pz, P3, P4, P5, <I>PO,</I> P7, PS. In allen wärmeabgebenden bezw. wärmeaufnehmen den Teilen der Anlage sind für die Wärme übertragung entweder in diese Teile einge baute Schlangenrohre oder diese Teile um gebende Mäntel vorgesehen, durch die die Umlaufsflüssigkeit zirkulieren kann.
Die Anlage ist so durchgebildet, dass die Kocher absorber Al, Az der mit dem Hochdruckteil der Wärmekraftanlage gekoppelten Absorp tionsapparate ihre Austreibungswärme von einem mit H bezeichneten Heizkessel erhal ten, -dass ferner ihre Absorptionswärme dem Hochdruckdampferzeuger D zugeführt wird.
Ebenso wird die in dem Kondensatorver- dampfer hi und li@ freiwerdende Konden sationswärme dem Hochdruckdampferzeuger zugeführt, während die zur Verdampfung erforderliche Wärme den Kondensatorver- dampfern ILi und 1,2 vom Zwischendruck kondensator Cl der Wärmekraftanlage her zugeführt wird.
Die mit dem Niederdruckteil der Wärme kraftanlage gekoppelten Kocherabsorber A3 und A4 der periodischen Absorptionsapparate erhalten ihre Austreibungswärme vom Kon densator<B>02</B> der Wärmekraftanlage, während die Absorptionswärme dieser Kocherabsorber dem Zwischendruckdampferzeuger ZW zu geführt wird.
Die Kondensationswärme_wird von den zugehörigen Kondensatorverdä,mp- fern Ks und K4 an einen mit K bezeichne ten Kühler abgeführt, während die Ver- dampfungswärme den Kondensatorverdamp- fern 1i3 und K4 von dem Kondensator C2 der Wärmekraftanlage zugeführt wird.
Um ein kontinuierliches Arbeiten der Wärmeaustauscheinrichtungen zu ermögli chen, arbeiten immer zwei periodisch wir kende Apparate zusammen, die in ihren Ar beitsperioden derart gegeneinander versetzt sind, dass der eine Apparat seine Austrei- bungsperiode hat, wenn der zweite Apparat seine Absorptionsperiode hat. Die Flüssig keitsumläufe, welche die Wärme; an den Kopplungspunkten übertragen, werden zu diesem Zweck periodisch umgeschaltet.
Hierzu dienen eine Reihe von Ventilen, die in der Figur mit ITi, V2, Tr3 bis 17'l2 bezeich net sind. Diese Ventile nehmen periodisch abwechselnd immer die in der Figur gezeich nete bezw. eine dazu um<B>90'</B> entgegen dem Uhrzeigersinn gedrehte Lage ein.
Bei der gezeichneten Ventilstellung wird der Kocherabsorber Ai vom Heizkessel H beheizt. Der Heizkessel H wird von eine äussern Wärmequelle 326 beheizt, wodurch die in ihm enthaltene Übertragungsflüssig keit erwärmt wird. Sie gelangt über daj Ventil F3 und eine Leitung 331 zu einem den Kocherabsorber Ai umgebenden Mantel 332 und von dort, angetrieben durch die Pumpe Pi, über das Ventil Yi und eine Lei tung 333 zum Heizkessel H zurück.
Infolge der Beheizung des Kocherabsorbers Al wird das darin befindliche Arbeitsmittel aus dem Absorptionsmittel ausgetrieben und gelangt dampfförmig durch die Leitung 321 in den Kondensatorverdampfer Ki. Von diesem wird die Kondensationswärme durch folgen den Flüssigkeitsumlauf zum Hochdruck dampferzeuger D abgeführt.
Die Flüssig keit zirkuliert, angetrieben von der Pumpe P4, über das Ventil. G75, eine Leitung 365, eine Leitung 367, eine Leitung 366, eine im HochdruckdampferzeugerD befindliche Heiz schlange 357, eine Leitung 364 und einen den iiondensatorverdampfer K1 umgebenden JIan tel 36:2.
Der zweite Absorptionsapparat Az, Ti2 hat während dieser Zeit seine Absorptions periode. Der Kocherabsorber 212 wird näm lich bei der gezeichneten Ventilstellung durch einen Flüssigkeitsumlauf gekühlt, der von der Pumpe P2 über das Ventil T"2, eine Leitung eine Leitung 336, eine im 14oclidruclidainpferzeuger D angeordnete Heizschlange 337, eine Leitung 344 und durch einen den Kocherabsorber @A2 um gebenden itIantel 342 zur Pumpe PL, zurück verläuft.
Während derselben Zeit wird dein Kon- (len Batorverdampfer K2 Verdampfungswärme vom Zwischendruckkondensator C1 her zu geführt.
Für diese Wärmeübertragung dient ein Flüssigkeitsumlauf, der, angetrieben von der Pumpe P3, über das Ventil T'4, eine Lei- tuno, 353. eine im Zwischendruckkondensator C1 angeordnete Kühlschlange 358, das Ven til T-e, eine Leitung 3:51. und einen den Kon- densatorverdanipfer h, umgebenden Mantel 35? zur Pumpe P3 zurück verläuft.
Die beiden finit der Niederdruckturbine Ta gehoppelten Absorptionsapparate arbeiten hei der gezeichneten Ventilstellung folgen dermassen:
Der Absorptionsapparat Aa, Ka hat seine Austreibungsperiode, denn der Nocherabsor- ber As wird vom Kondensator Cra der NVärme- t,raftanlage durch einen Flüssigkeitsumlauf beheizt, der, angetrieben durch die.
Pumpe P7, durch einen den hocherabsorber As um gebenden Mantel 37-1, eine im Kondensator C_2 befindliche hiililsclila.nge 373 und das Ventil 1'ii zur Pumpe P7 zurück verläuft.
Der zugehörige Kondensatorverdampfer Ka arbeitet zur selben Zeit als Kondensator. Die Kondensationswärme wird von ihm aus aa einem liiililei- K abgeführt, der beispiels weise mit einer tiefen Aussentemperatur im Wärmeaustausch steht.
Dieser l'inlauf ver läuft von der Pumpe PG über einen den hon.densatorverdampfer K3 umgebenden Mantel<B>377,</B> das Ventil T'7, den Kühler K, (las Ventil 1'o zur Pumpe PG zurück.
Der vierte Absorptionsapparat A4, K4 hat bei der gezeichneten Ventilstellung seine Absorptionsperiode; der Kocherabsorber A4 wird durch einen Flüssigkeitsumlauf ge kühlt, der die Absorptionswärme dem Zwi- sehendruckdampferzeuger ZTF zuführt. Die ser Umlauf verläuft von der Pumpe Ps über einen den Kocherabsorber A4 umgebenden Mantel<B>375,</B> das.
Ventil Trio, eine im Zwi- schendruckdampferzeuger ZTT' befindliche Heizschlange 371 und das Ventil V12 zurück zur Pumpe Ps. Dem zugehörigen Konden- satorverdampfer K4 wird in dieser Zeit die zur Verdampfung erforderliche Wärme vom Kondensator C2 her zugeführt.
Hierfür dient ein Flüssigkeitsumlauf, der von der Pumpe P5 über einen den Kondensätorverdampfer K4 umgebenden Mantel 376, eine im Kon densator C2 befindliche Kühlschlange 372 und das Ventil T's zur Pumpe P5 zurück ver läuft.
Die Absorptionsapparate werden so be trieben, dass Austreibungs- und Absorptions periode gleich lang sind. Die Ventile Tli bis 6T12 werden nach Beendigung einer Arbeits periode in eine um 90 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne gedrehte Lage gebracht.
Durch diese Umschaltung der Ventile wer den die Flüssigkeitsumläufe, welche die Ko- cherabsorber bezw. die Kondensatorverdamp- fer der periodischen Apparate mit wärme aufnehmenden bezw. wärmeabgebenden Tei len der Wärmekraftanlage verbinden, derart umgeschaltet, dass die Kocherabsorber Al und Aa nunmehr als Absorber und die Ko- cherabsorber A2 und A4 nunmehr als Aus treiber arbeiten.
Dementsprechend sind bei umgestellten Ventilen die Flüssigkeitsum läufe der Kondensatorverdampfer derart ge schaltet, dass die Kondensatorverdampfer Ki und K3 nunmehr als Verdampfer und die Kondensatorverdampfer 1i2 und K4 als Kon densatoren arbeiten.
Wie man an den Flüssigkeitsumläufen, die für diese Ventilstellung im einzelnen nicht mehr verfolgt werden sollen, leicht feststellen kann, erhält bei der neuen Ventil stellung der Kocherabsorber A2 seine Aus- treibungswärme vom Heizkessel H her. Der Kondensatorverdampfer K2 führt die Kon densationswärme an den Hochdruckdampf erzeuger D ab.
Der Kocherabsorber 4i führt seine Absorptionswärme an den Hochdruck dampferzeuger D ab, und der Kondensator verdampfer Ki erhält die erforderliche Ver- dampfungswärme vom Zwischendruckkon- densator Ci her.
Der gocherabsorber A3 führt seine Absorptionswärme an den Zwi- schendruckdampferzeuger ZW ab, der zu gehörige Kondensatorverdampfer K3 be kommt seine Verdampfungswärme vom Kon densator Cz her, der Kocherabsorber A4 schliesslich bekommt seine Austreibungs- wärme vom Kondensator C2 her und der zu gehörige Kondensator K4 führt die Konden sationswärme an den Kühler K ab.
Als Antriebsmittel für die Wärmekraft anlage kommt zum Beispiel Wasserdampf in Frage. Die beiden im untern Temperatur bereich arbeitenden Wärmetransformatoren (die periodischen Apparate As, K3 und A4, K4) können beispielsweise mit einer Lösung von Ammoniak und Wasser arbeiten, wäh rend die im obern Temperaturbereich arbei tenden Wärmetransformatoren (die periodi schen Apparate<B><I>Al,</I></B> Ki und A2, <I>K2)</I> zum Beispiel mit wässeriger Natronlauge betrie ben werden können.
Als 'Ubertragungsflüs- sigkeit in den Flüssigkeitsumlaufsystemen kommen für den untern Temperaturbereich beispielsweise Sole in Frage, während im obern Temperaturbereich mit Vorteil schwer siedende Öle, z. B. Paraffinöl, verwendet werden. Mit <B>381</B> ...384 sind Ausdehnungs gefässe bezeichnet, die an den höchsten Punkten der vier Übertragungssysteme an geschlossen sind.
Der Zweck: der in Fig. 6 beschriebenen Einrichtung ist die möglichst reversible Aus nutzung von Wärme sehr hoher Temperatur, die im Heizkessel H erzeugt wird und die Ausnutzung der Kühlwirkung einer vorhan denen tiefen Umgebungstemperatur im Küh ler K. Dabei ist es ein besonderer Vorteil, dass das durch den Heizkessel H beheizte Medium von hoher Temperatur bezw. die in dem Absorptionsapparat arbeitenden Medien nicht mit den Kraftmaschinen in Berührung kommen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Antriebsdampf nicht bis auf den der tiefen Umgebungstemperatur entspre chenden Druck entspannt zu werden braucht, was wegen der sehr grossen Wasserdampf volumina wirtschaftlich gar nicht durch führbar wäre. Es ist also auf dem angege benen Wege möglich, gegebene Temperatur spannen von ungewöhnlicher Grösse an nähernd reversibel auszunutzen, wobei die Temperatur des Antriebsmittels. selbst weit von den Grenztemperaturen entfernt bleibt.
Schliesslich lassen sich periodische Ab sorptionsapparate mit Vorteil auch mit kon tinuierlich wirkenden Wärmeumwandlern zu einer Einrichtung gemäss vorliegender Erfin dung vereinigen. In den Fig. 7 bis 10 sind vier Ausführungsbeispiele solcher Einrich tungen schematisch gezeichnet.
In der Fig. 7 ist die Vereinigung eines kontinuierlich wirkenden mit einem perio disch wirkenden Absorptionsapparat zum Zweck der Abgabe von Heizwärme bezw. der Erzeugung von Kälte dargestellt. 401 ist der Kocherabsorber eines periodisch wir kenden Absorptionskälteapparates, der mit einem flüssigen Arbeitsmittel, beispielsweise wässeriger Ammoniaklösung, arbeitet. Zur Beheizung ist in dem Kocherabsorber eine Heizpatrone 402 eingebaut.
Während der Austreibungsperiode gelangen die Ammo- niakdämpfe durch eine oben an den Kocher absorber angeschlossene Leitung 403 über ein Zwischengefäss 439 und eine Leitung 440 in einen als Kondensator dienenden Behälter 404. Dieser Kondensator ist von einem Kühlmantel 405 umgeben, der durch Um laufleitungen 406 und 407 mit einem in einem wärmeisolierten Austreiber 421 des kontinuierlich arbeitenden Absorptionsappa rates befindlichen Heizkörper 408 zu einem in sich geschlossenen Wärmeübertragungs- system verbunden ist.
In diesem System be findet sich eine Flüssigkeit, die durch Auf nahme der Kondensationswärme des periodi schen Apparates im untern Teil, das heisst in Kühlmantel 405 verdampft und durch Wärmeabgabe im obern Teil, das heisst im 1leizli:örper 408, wieder kondensiert wird. Auf diese Weise wird die Kondensations wärme des periodischen Apparates zur Be- heizung des Austreibers 421. des kontinuier lichen Apparates benutzt.
Das Arbeitsmit tel des periodischen Apparates fliesst vom Kondensator 404 durch eine unten daran an- g <B>3-</B> Schlossene Leitung 448 in einen Verdamp- e fer 449, wo es sich allmählich ansammelt. Infolge dieser Beheizung wird aus der im Austreiber 421 befindlichen reichen Lösung das Arbeitsmittel ausgetrieben.
Der Arbeits- mitteldampf gelangt durch eine Steigleitung 423 zusammen mit der von ihm empor ge hobenen armen Lösung in den wärmeisolier ten Gasabscheideraum 424, wo sich der Ar beitsmitteldampf von der armen Lösung trennt. Der durch die Leitung 425 abge führte Arbeitsmitteldampf wird in einem Kondensator 426 niedergeschlagen, der in einem Luftschacht 412 angeordnet ist. Das Kondensat fliesst durch eine Leitung 427 zum Verdampfer 431, der sich in einem zweiten Luftschacht 413 befindet.
Die vom Kondensator 426 zum Verdampfer 431 füh rende Leitung 427 hat die Gestalt eines U-Rohres, dessen absteigender Schenkel sich an das untere Ende des Kondensators 426 anschliesst und dessen aufsteigender Schen kel 429 sich vor der Einmündung in den Verdampfer 431 zu einem Abzweiggefäss 430 erweitert. Dieses Gefäss 430 ist seiner seits durch ein U-förmig gebogenes Rohr 428 mit dem tiefsten Punkt der vom Kondensa tor her kommenden Leitung verbunden. Die ses U-förmige System sorgt dafür, dass die Druckdifferenz zwischen Kondensator und Verdampfer stets aufrecht erhalten bleibt.
Das verdampfte Arbeitsmittel gelangt durch eine Leitung 432 in den untern Teil eines Absorbers 433, in welchem ihm von oben her die aus dem Gasabscheideraum 424 durch die U-förmig gebogene Leitung 434 zufliessende arme Lösung entgegen strömt. Das Arbeitsmittel wird hier wieder von der armen Lösung absorbiert und die reiche Lösung fliesst aus dem untern Teil des Absorbers durch eine Leitung 435, einen Ap parat 441 und eine .Leitung 441a zu einem wärmeisolierten Vorratsgefäss 436 und ge langt von hier über eine U-förmig gebogene Leitung 437 zum Austreiber -421 zurück.
441 ist ein Wärmeaustauseher, der in die vom Absorber 433 zum Vorratsgefäss 436 führende Leitung 435, 441a einerseits und die vom Gasabscheider 424 zum Absorber führende Leitung 434 anderseits eingebaut ist. 438 ist ein Druckausgleichrohr zwischen dem Gasabscheider 424 und dem Vorrats gefäss 436.
Nach Beendigung der Austreibungs- periode des periodisch wirkenden Apparates wird dessen Heizpatrone 402 abgeschaltet. Zur Abführung der Absorptionswärme ist der Kocherabsorber 401 von einem Kühlman tel 409 umgeben, an dessen obern Teil eine Umlaufleitung 442 angeschlossen ist, die über ein Ventil 410 zum obern Teil eines im Luftschacht 412 angeordneten Rückküh lers 411 führt. Vom tiefsten Punkt dieses Rückkühlers führt eine Leitung 443 zum tiefsten Punkt des Mantels 409 .zurück.
In diesem geschlossenen Umlaufsystem befin det sich eine Flüssigkeit, die durch Auf nahme der Absorptionswärme des Kocher absorbers 401 verdampft und von der im Luftschacht 412 emporsteigenden Luft ge kühlt wird. Dieses Wärmeübertragungs- system wird zu Beginn der Absorptions periode durch Offnen des Ventils 410 in Be trieb genommen. Für die Betätigung des Ventils ist ein Elektromagnet 444 vorgese hen, der parallel zur Heizpatrone =402 über eine Schaltuhr 445 an ein Netz 446, 447 gelegt ist.
Das Wärmeübertragungssystem 405, 406, 407, 408, welches während -der Austreibungsperiode des periodischen.Appa rates den Austreiber des -kontinuierlichen Apparates beheizt, ist während der -Absorp- tionsperiode nicht mehr in Tätigkeit. In folgedessen muss jetzt, wenn man -den un unterbrochenen Betrieb des kontinuierlichen Apparates aufrecht erhalten will, eine im Austreiber 421 befindliche Heizpatrone -422 eingeschaltet werden.
Diese Heizpatrone ist deshalb ebenfalls parallel zur Heizpatrone 402 und dem Magneten 444 an die Schalt uhr 445 gelegt.
Infolge der Abkühlung des Kocherabsor- bers 401 sinkt der Druck in dem periodisch wirkenden Absorptionsapparat, so dass nun das kondensierte Arbeitsmittelkondensat im Verdampfer 449 wieder verdampft wird und von dort durch die Leitung 448, den Kon densator 404 und die Leitung 440 in den Zwischenbehälter 439 zurückkehrt, von wo aus es durch eine Leitung 450 in die arme, im Kocherabsorber 401 befindliche Absorp tionslösung eingeleitet wird.
Das Verdamp- fergefäss 449 ist ähnlich wie der Kondensa tor 404 von einem Mantel 414 umgeben, der durch Umlaufleitungen 451, 452 mit einem im Luftschacht 413 angeordneten Wärme übertrager 415 zu einem in sich geschlosse nen Wärmeübertragungssystem verbunden ist. Durch dieses System wird während der Absorptionsperiode die Verdampfungswärme des periodischen Apparates der im Schacht 413 fliessenden Luft entzogen. Um Wärme- bezw. Kälteverluste zu vermeiden, sind die Gefässe 404 und 449 wärmeisoliert.
Der Verdampfer 449 des periodischen Appara tes ist so ausgebildet, dass das während der Austreibungsperiode etwa in ihn verschleppte Lösungsmittel selbsttätig wieder dem Ko- cherabsorber 401 zugeleitet wird. Zu diesem Zweck sind in dem Verdampfer 449 Wände 453 und 454 eingebaut, die das Kondensat in bestimmter Richtung durch den Verdamp- ferbehälter 449 hindurchleiten. In den obern Wänden 453 befinden sich Öffnungen 455., durch die während der Verdampfung die Arbeitsmitteldämpfe geleitet werden.
Das etwa in den Verdampfer verschleppte Lö sungsmittel wird durch das während der Austreibungsperiode in den Verdampfer ge langende flüssige Kältemittel allmählich in die Nähe der Abflussleitung 456 geschoben und fliesst durch diese in den Kocher 401 zurück.
Im Luftschacht 412 befinden sich nur Apparatteile - 4l.1, 426, 433, die Wärme an die Luft abgeben. Hier entsteht also ein in der Pfeilrichtung strömender warmer Luft zug. Der Schacht 413 enthält nur Appa- ratteile 415, 431, die der in diesem Schacht befindlichen Luft Wärme entziehen. Es ent steht also hier ein in der Pfeilrichtung strö mender kalter Luftzug. Der entsprechende Apparat kann dementsprechend sowohl für Heizzwecke, als auch für Kühlzwecke ver wendet werden.
Im Vergleich mit einem kontinuierlich wirkenden Absorptionsapparat, dessen Aus treiber direkt beheizt wird, besteht der Vor teil einer solchen Anlage darin, dass zusätz liche Kälte und zusätzliche Wärme gewon nen werden ohne Erhöhung des Wärmeauf wandes.
An die Stelle der Heizpatrone 422 kann man auch einen dem Heizkörper 408 ent sprechenden, zu einem zweiten periodischen Absorptionsapparat gehörigen Heizkörper anordnen. Dieser übernimmt die Heizung des Austreibers, während der mit dem Heiz körper 408 verbundene, periodisch wirkende Apparat Kälte leistet. Die beiden in diesem Fall benötigten periodischen Apparate müs sen dementsprechend so betrieben werden, dass ihre Arbeitsperioden gegeneinander ver setzt sind, da.ss also der eine Apparat seine Austreibungsperiode hat, wenn der zweite sich in der Absorptionsperiode befindet und umgekehrt.
Fig. 8 zeigt eine Kopplung eines perio dischen, mit einem kontinuierlichen Absorp tionsapparat an zwei Stellen zum Zweelz einer Kälteerzeugung bei besonders tiefer Temperatur. Soweit die Apparatteile mit denen in Fig. 7 übereinstimmen, sind glei che Bezugszeichen verwendet. 460 ist der Austreiberabsorber des periodisch wirkenden Absorptionsapparates. Er ist mit einem festen Absorptionsmittel, beispielsweise Strontium-Bromid, gefüllt, das mit Ammo niak gesättigt ist.
Während der Austrei- bun.gsperiode wird dieser Austreiberabsorber mit Hilfe der Heizpatrone 461 beheizt. Hierbei wird das Ammoniak aus der chemi schen Verbindung ausgetrieben. Es gelangt durch eine Leitung 462 in einen wärmeiso lierten Kondensator 463. Dieser ist mit dem Austreiber 421 des kontinuierlich wirkenden Apparates durch ein Wärmeübertragungs- svstem verbunden.
Dieses besteht aus einem im Kondensatorverdampfer 463 befindlichen Verdampferrohr 464 und einem im Austrei- ber 421 angeordneten Kondensator 465. In der Verbindungsleitung ist ein Ventil 466 angeordnet, das während der Austreibungs- periode des periodischen Apparates geöffnet und während der Absorptionsperiode ge- sehlosseil wird. Durch dieses System wird.
die Kondensationswärme vom Kondensator verdampfer 463 durch abwechselnde Ver dampfung im S'erdampferrohr 464 und dar auf folgende Kondensation im Kondensator 465 als Heizwärme auf den Austreiber 421 übertragen. Ausser dieser Kupplung besteht noch eine zweite wärmeübertragende Verbin dung zwischen den beiden Apparaten. Der Austreiberabsorber 460 des periodischen Apparates ist von einem Kühlmantel 467 umgeben, der mit einem im Verdampfer 472 des kontinuierlich wirkenden Apparates an geordneten Kondensator 468 durch zwei Umlaufleitungen 469, 470 verbunden ist.
Ein in der Umlaufleitung 470 angeordnetes Ventil 471. wird während der Austreibungs- periode geschlossen und während der Ab sorptionsperiode geöffnet. Durch das in dem eben beschriebenen Wärmeübertragungs- svstem umlaufende 31edium wird der Ko- cherabsorber des periodisch wirkenden Ap parates durch den Verdampfer 472 des kon tinuierlich wirkenden Apparates gekühlt.
Vom Verdampfer 472 des kontinuierlich wir kenden Apparates wird durch ein Wärme- ühertragnngssystem, welches aus einem im Kühlraum 474 befindlichen Verdampfer 473 und einem im Verdampfer 472 befindlichen Kondensator 475 bestellt, die durch zwei I'mlaufleitungen 476, 477 verbunden sind, die von dem kontinuierlich wirkenden Ab- sorptionsapparat erzeugte Kälte auf den Kühlraum 474 übertragen. Die vom Kon- densatorverdainpfer 463 des periodisch wir kenden Apparates gelieferte Kälte wird durch ein ähnliches Übertragungssystem 478, 479 an einen zweiten Kühlraum 480 übertragen.
Abweichend von dem in Fig. 7 gezeich neten Beispiel arbeitet hier der kontinuier lich wirkende Apparat mit Beimischung eines neutralen Gases im Verdampfer und Absorber. Der Verdampfer 472 bildet mit dem Absorber 433 durch zwei Gasumlauf. leitungen 481, 482 ein System, in welchem das Gasgemisch in bekannter Weise in der Pfeilrichtung in Umlauf versetzt wird. Zum Antrieb dieses Gasumlaufes dient Arbeits- mitteldampf, der durch eine Leitung 483.
welche von der Leitung 425 abgezweigt ist, einer Düse 484 zugeführt wird. ' Da infolge der .Wärmeübertragung vom Verdampfer 472 des kontinuierlich wirken den Apparates die Absorptionstemperatur des periodisch wirkenden Apparates niedrig ist, wird vom Kondensatorverdampfer 463 Kälte entsprechend tieferer Temperatur ge leistet. Demzufolge ist die Temperatur der auf den Kühlraum 480 übertragenen Kälte besonders tief.
In Fig. 9 ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Einrichtung schematisch dar gestellt, bei dem ein kontinuierlich wirken der Absorptionskälteapparat mit einem als Wärmespeicher dienenden periodisch wirken den Absorptionsapparat durch Wärmekopp lung an zwei Stellen vereinigt ist.
In dieser Anlage werden die Druckdiffe renzen in dem kontinuierlich arbeitenden Ab sorptionsapparat durch Flüssigkeitssäulen aufrecht erhalten.
In einem wärmeisolierten Austreiber 501, der durch eine elektrische Heizpatrone 5(l2 beheizt wird, befindet sich reiche Absorp tionslösung, z. B. eine Lösung von Am.mu- nia.k in Wasser, aus der durch Wärmezufuhr Ammoniak ausgetrieben wird. Der ausgetrie bene Ammoniakdampf hebt die arme Lösum-- i.n einem engen aufsteigenden Rohr 503 zu einem Gasabscheider 504 empor, wo sich Absorptionslösung und Dampf voneinander trennen.
Von hier aus fliesst die Lösung durch ein U-förmig gebogenes Rohr 505 dein Absorber 506 zu, in welchem sie über ein gebaute Blechplatten 507 herabrieselt. Der Arbeitsmitteldampf wird vom Gasabscheider 504 aus durch ein Rohr 508, in das ein Rückschlagtopf 509 eingeschaltet ist, einem luftgekühlten Kondensator 510 zugeführt. der als Rohrschlange ausgebildet ist lind durch ein Rohr 511 mit einem kleinen Dampfabscheider 512 verbunden ist.
Ein von dem Abscheider 512 zum untersten Teil des Kondensators 510 führendes, U-förmig gebogenes Rücklaufrohr 513 sorgt dafür, dass sich im Rohr 511 stets eine Säule ver flüssigtes Arbeitsmittel befindet. Von denn Behälter 512 gelangt das Kondensat über ein Rohr 514 oben in den Verdampfer 515, der innen mit Blechtellern und aussen mit Rip pen 517 versehen ist.
Ein Verbindungsrohr 518 führt den Arbeitsmitteldampf vom un tern Ende des Verdampfers 515 zum Absor ber 506, wo er von der herniederrieselnden, armen Absorptionslösung aufgenommen wird. Der Absorber 506 ist aussen mit Kühlrippen 519 versehen, welche die Abgabe der Ab sorptionswärme an die umgebende Luft be schleunigen. Durch eine an das Verbin dungsrohr 518 sich anschliessende, U-förmige Flüssigkeitsleitung 521, die mit dem U-Rohr 505 einen Temperaturwechsel bildet, gelangt die angereicherte Absorptionslösung zum Austreiber 501 zurück.
Der Absorber 506 umschliesst einen Flüssigkeitssammelbehälter 520, der den Kondensatorverdampfer eines periodisch wirkenden Absorptionsapparates bildet. Seine Wandung besteht aus einem die Wärme gut leitenden Metall. 522 ist der Austreiberabsorber des periodisch wirkenden Absorptionsapparates. Er besteht aus einem druckfesten Behälter, der aus einem rohr- förmigen Aussenmantel 523 gebildet ist, auf welchen Abschlussdeckel 524 und 525 auf geschweisst sind.
Das Innere des Austreiber- absorbers ist durchsetzt von einem mit Gas durchtrittsöffnungen versehenen Rohr 526, mit dem wärmeleitende Querwände -527 ver bunden sind, die auch mit den Innenwan dungen des Kocherabsorbers in gut wärme leitendem Kontakt stehen. Die von den Querrippen gebildeten Zellen sind mit einem festen Absorptionsmittel, beispielsweise Cal cium-Chlorid, gefüllt, das mit Ammoniak gesättigt ist.
Zur Beheizung dieses Kocher- absorbers dient ein Flüssigkeitssystem, wel ches aus einem den Austreiberabsorber ring förmig umgebenden Mantel 528, einer die Heizpatrone 50:9, des Austreibers 501 um gebenden Rohrschlange 529 und zwei Verbin dungsleitungen 530 und 531 besteht. Am höchsten Punkt dieses Umlaufsystems ist über eine Leitung 532 ein Ausdehnungs gefäss 533 angeschlossen. An das Kocher innenrohr 526 schliesst sich eine zum obern Teil des Kondensatorverdampfers 520 füh rende Leitung 534 an.
Die Wärmespeicherung geht folgender massen vor sich: Durch die Heizpatrone 502 wird einer seits der Austreiber 501 beheizt, so- dass die kontinuierlich wirkende Maschine in Gang kommt, und gleichzeitig wird die in der Rohrschlange 529 befindliche Umlaufflüs sigkeit erwärmt, so dass diese Flüssigkeit zu zirkulieren beginnt und den Austreiber- absorber 522 indirekt beheizt. Infolgedessen wird das Arbeitsmittel aus der chemischen Verbindung im Austreiberabsorber 522 aus getrieben und gelangt durch die Leitung 534 in das Kondensatorverdampfergefäss 520.
Dieses ist in seinem mittleren und untern Teil vom Absorber 506 umgeben, während es in seinem obern Teil darüber hinausragt und hier zwecks Erleichterung des Wärme austausches mit der umgehenden Luft mit Kühlrippen 535 versehen ist. Durch die Kühlwirkung der Luft wird das Arbeitsmit tel kondensiert und sammelt sich im untern Teil des Kondensatorverdampfers an.
Da die Temperatur im Innern des Ab sorbers 506 infolge der freiwerdenden Ab sorptionswärme verhältnismässig hoch ist, verdampft in dem vom Absorber 5Ü6 um schlossenen Teil des Kondensatorverdamp- fers 520 ein Teil des Kondensates wieder. Der Dampf kondensiert von neuem im luft gekühlten obern Teil des Kondensatorver- dampfers 520. Auf diese Weise wird, solange die Heizung des Austreibers 501 eingeschal tet ist, vom Absorber 506 Absorptions- wärme teilweise indirekt durch das Arbeits mittel an die Kühlrippen 535 und zum an dern Teil direkt durch die Kühlrippen 519 an die umgebende Luft abgeführt.
Der Ab sorber wird dadurch auf derjenigen Tempe ratur erhalten, die zwecks Absorption des vom Verdampfer 515 herkommenden Am moniakdampfes erforderlich ist.
Die Heizung des Austreibers 501 bleibt so lange eingeschaltet, bis das Arbeitsmittel aus dem Austreiberabsorber 522 ausgetrie ben und als Kondensat im Kondensatorver- dampfer 520 gesammelt ist. Wird nun die Heizung des 1ustreibers 501 des kontinuier lich wirkenden Apparates unterbrochen, so kommt allmählich der Flüssigkeitsumlauf zwischen der Rohrschlange 529 und dem Mantel 528 des Austreiberabsorbers 528 zum Stillstand. Es wird dann kein Ammoniak dampf mehr aus dem Austreiberabsorber 522 ausgetrieben.
Der im Kondensatorver- dampfer 520 vorhandene Arbeitsmittelvor- rat verringert sich nun allmählich, indem er unter Aufnahme von Absorptionswärme aus dem Absorber 5(l6 des kontinuierlich wir kenden Apparates langsam verdampft. Der Ar;imoniakdampf wird durch das Rohr 534 zum Austreiberabsorber 522 zurückgeleitet und dort wieder absorbiert.
Die bei dieser Absorption entstehende Wärme wird an die im 3Zantel 528 befindliche Übertragungs flüssigkeit abgegeben, so dass diese nunmehr in der umgekehrten Richtung umläuft und dabei die im Austreiber 501. befindliche, rei che Lösung indirekt beheizt. Auf diese Weise wird die Entwicklung von Arbeits- mitteldampf im kontinuierlichen Apparat trotz Abschaltung der Heizpatrone 502 nicht unterbrochen. Demgemäss wird auch der Kondensator 510 weiter mit Arbeitsmittel dampf und der Verdampfer 516 mit Kon densat beschickt.
Die Kälteerzeugung er fährt daher ebenfalls keine Unterbrechung, so lange die zur Austreibung erforderliche Wärme durch Absorption immer neuer Am- moniakdampfmengen in dem Kocherabsor- ber 522 gebildet wird.
In der angegebenen Weise wechseln stän dig Perioden der Wärmespeicherung (und der Wärmezufuhr an dem Austreiber 501 durch die Heizpatrone 502 mit Perioden der Wärmerückgewinnung (und der Heizung des Austreibers 501 durch die Rohrschlange 529) miteinander ab.
In _Fig. 10 ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Einrichtung dargestellt, das die Verbindung eines periodisch wirken den Absorptionsapparates mit einem konti nuierlich wirkenden Apparat zeigt, wobei, ähnlich wie im vorhergehenden Ausfüh rungsbeispiel, das Energiespeicherungsver- mögen periodisch wirkender Absorptions apparate in neuartiger Weise zum Betriebe eines kontinuierlich wirkenden Apparates ausgenutzt wird.
Hervorzuheben ist, dass eine Einrichtung für direkte Austreiber- beheizung in diesem Fall nur beim Kocher absorber des periodisch wirkenden Appara tes, nicht aber beim Austreiber des konti nuierlich wirkenden Apparates vorgesehen ist.
Die Wirkungsweise dieses Apparates ist folgende: In der Austreibungsperiode ist die Heiz- patrone 602 des Austreiberabsorbers 601 des periodisch wirkenden Apparates eingeschal tet. Hierbei wird das Arbeitsmittel aus dem Austreiberabsorber 601 durch eine Leitung 603 ausgetrieben und im Kondensatorver- dampfer 604 verflüssigt. Die Kondensa tionswärme wird dazu benutzt, den Austrei- ber 605, 606 des kontinuierlich wirkenden Apparates während dieser Zeit indirekt zu beheizen.
Hierfür dient ein Wärmeübertra- gungssystem, welches einen im Kondensa- torverdampfer 604 befindlichen wärmeauf nehmenden Teil 607 und einen im Austrei- ber 606 befindlichen Heizkörper 608 besitzt. In der Verbindungsleitung zwischen diesen beiden Teilen 607 und 608 ist ein. Ventil 609 vorgesehen, das während der Austreibungs- periode des periodisch wirkenden Apparates die gezeichnete Stellung einnimmt.
Die Ver bindungsleitung zwischen den Teilen 607 und 608 des Wärmeübertragungssystems ist teilweise als Schlangenrohr 610 ausgebildet, das in Wärmeaustausch mit der ebenfalls schlangenförmig gebogenen Leitung 605 steht, welche einen Teil der vom Absorber 611 zum Austreiber 606 führenden Leitung 612 bildet. Die in dem Übertragungssystem 607, 608, 610 arbeitende Flüssigkeit er wärmt die in der Schlange 605 befindliche Flüssigkeit, so dass sich darin Gasblasen ent wickeln, die die reiche Lösung zu dem Aus treiber 606 fördern, in welchem eine weitere Austreibung infolge der Beheizung durch den Heizkörper 608 stattfindet.
Während der Absorptionsperiode wird die Patrone 602 abgeschaltet und das Ventil 609 in eine um 90 im Uhrzeigersinne ge drehte Lage verstellt. Hierdurch ist an die Stelle des im Kondensatorverdampfer 604 befindlichen Kühlers 607 ein den Kocher absorber 601 umgebender Kühlmantel 613 in das Wärmeübertragungssystem einge schaltet, so dass nunmehr die Absorptions wärme in. entsprechender Weise wie vorher die Kondensationswärme dazu verwendet wird, die in den Austreiber 606 gelangte Lösung zu beheizen.
Der Arbeitsmittelumlauf geht in dem kontinuierlich wirkenden Apparat folgender massen vor sich: Das in der Schlange 605 und im Aus treiber 606 ausgetriebene gasförmige Ar beitsmittel gelangt durch Rektifikator 628 und eine Leitung 614 zum wassergekühlten Kondensator 615, wo es verflüssigt wird. Das Kondensat fliesst von dort durch eine Leitung 616 zum Verdampfer 617. Zwischen diesem Verdampfer und dem ebenfalls was sergekühlten Absorber 611 sind zwei Verbin dungsleitungen 618, 619 vorgesehen, in denen der Arbeitsmitteldampf zusammen mit einem beigemischten neutralen Gas um läuft.
Die Leitungen 618, 619 können auch in Wärmeaustausch miteinander gebracht sein. Die reiche Lösung kehrt dann vom Absorber 611 durch die unten an ihn an geschlossene Leitung 612 in der schon be schriebenen Weise zum Austreiber 606 zu- rück. Zur Kühlung des Absorbers 611 und des Kondensators 615 dient Kühlwasser, welches, von einer Leitung 620 herkommend, durch einen den Absorber 611 umgebenden Kühlmantel 621 und von dort weiter über eine Leitung 622 zu einem Behälter 623 fliesst, in den der Kondensator 615 einge baut ist.
Das erwärmte Kühlwasser gelangt von dort durch eine Leitung 624 zu einem Schlangenrohr 625. Mit diesem steht ein zweites Schlangenrohr 626 in Wärmeaus tausch, das zusammen mit einem im Kon- densatorverdampfer 604 angeordneten, zur Wärmeübertragung dienenden Gefäss 627 ein geschlossenes Wärmeübertragungssystem bil det. Die in diesem Übertragungssystem be findliche Flüssigkeit wird durch das Kühl wasser beheizt und dadurch in Umlauf ver setzt. Die hierbei in der Absorptionsperiode dem Kondensatorverdampfer 604 zugeführte Wärme dient zur Verdampfung des Kon- densates.
Der Vorteil dieser Ausführungsform be steht darin, dass der Austreiber 606 des kon tinuierlichen Absorptionsapparates überhaupt keiner direkten Beheizung bedarf. Zu seiner Beheizung dient abwechselnd die K.ondensa- tions- und Absorptionswärme des periodi schen Apparates, der seinerseits nur in sei ner Austreibungsperiode beheizt werden muss. Eine solche Betriebsweise ist beispiels weise dann besonders zweckmässig, wenn zum Betrieb der Hälteerzeugungsanlage elek trischer Strom nachts zu einem niedrigeren Tarif zur Verfügung steht, -die Kälteleistung aber ununterbrochen erfolgen soll.
Abgesehen von den in den Fig. 7 bis 10 dargestellten Kopplungen zwischen Teilen periodisch und kontinuierlich wirkender Ab sorptionsapparate kann man die Erfindung bei der Vereinigung solcher Apparate auch noch auf andere Weise verwirklichen. So kann man zum Beispiel den Verdampfer eines kontinuierlich wirkenden und den Kon densator eines periodisch wirkenden Absorp tionsapparates in Wärmeaustausch bringen.
Den Austreiber eines periodisch wirkenden Absorptionsapparates kann man ferner mit einem wärmeabgebenden Teil eines konti nuierlich wirkenden Absorptionsapparates in der Austreibungsperiode zum Wärmeaus tausch bringen. Diese Zufuhr der Heizener- gie für den Austreiber des periodisch wir kenden Absorptionsapparates wird dann während der Absorptionsperiode unterbun den.
Man kann eine Kopplung an mehreren Stellen auch dadurch vornehmen, dass der Kondensatorverdampfer des periodisch wir kenden Absorptionsapparates in der Austrei- bungsperiode mit dem Verdampfer des kon tinuierlich wirkenden Apparates und zu gleich der Austreiberabsorber des periodisch wirkenden Apparates mit wärmeabgebenden Teilen des kontinuierlich wirkenden Absorp tionsapparates in 'Wärmeaustausch steht.
Wenn man den Austreiberabsorber eines mit flüssigem Absorptionsmittel arbeitenden, periodisch wirkenden Absorptionsapparates mit dem Austreiber eines kontinuierlich wir kenden Absorptionsapparates in Wärmeaus tausch bringt, kann man die Anordnung so ausbilden, dass der Austreiberabsorber des periodisch wirkenden Apparates aus einem einen Flüssigkeitsvorrat enthaltenen Vor ratsgefäss und einer mit dem Austreiber des kontinuierlich wirkenden Apparates in Wärmeaustausch stehenden Leitung besteht, die derart an das Vorratsgefäss angeschlossen ist, dass sie mit diesem ein Umlaufssystem für die Absorptionsflüssigkeit des periodisch wirkenden Apparates bildet.
Wenn in ein und derselben Anlage ein kontinuierlich wirkender und ein periodisch wirkender Absorptionsapparat zum Zwecke der Kälteerzeugung verwendet werden, kann man die Anordnung so treffen, dass der kon tinuierlich wirkende Absorptionsapparat dazu dient, an den Raum, der durch den periodisch wirkenden Absorptionsapparat in dessen Absorptionsperiode gekühlt wird, während dessen Austreibungsperiode Kälte abzugeben. Auch durch eine solche Anord nung kann man, ähnlich wie bei der in Fig. 5 gezeichneten Anordnung, Temperatur schwankungen im Kühlraum, die sich beim Betrieb eines periodisch wirkenden Absorp- tionsapparates ergeben, ausgleichen.
Schliess lich ist es auch möglich, einen kontinuier- lich wirkenden und einen periodisch wirken den Absorptionsapparat derart in einer An lage zu vereinigen, dass an einen Raum, der durch den kontinuierlich wirkenden Appa rat gekühlt wird, ein in diesem Raum perio disch auftretender vermehrter Kältebedarf von dem periodisch wirkenden Absorptions apparat in dessen Absorptionsperiode gedeckt wird.
In der Zeichnung sind bei allen Ausfüh rungsbeispielen verschiedentlich Apparat teile, die für das Verständnis der Erfindung unwesentlich sind und dergleichen, wie Tem peraturwechsler für die Flüssigkeits- und Gasumläufe, Rektifikatoren, Verdampfer- Entwässerungseinrichtungen, weggelassen. um die Figuren nicht zu überladen.
In allen Ausführungsbeispielen sind pe riodisch wirkende Absorptionsapparate dar gestellt, in denen ein dampfförmiges Arbeits mittel kondensiert und das Kondensat wie der verdampft wird. Statt dessen kann man auch, ohne vom Wesen der Erfindung abzu weichen, periodische Absorptionsmaschinen verwenden, bei denen das Arbeitsmittel in einer Lösung verflüssigt wird, aus der her aus es in der Absorptionsperiode wieder ver dampft.
Device for heat conversion. It is well known that all absorption machines contain parts that absorb @ Värnie and solelie that give off heat. In the case of absorption machines that operate periodically, the expeller (or expeller absorber) absorbs heat during the expulsion period, while the condenser (or condenser evaporator) emits heat.
In the absorption period, however, the evaporator (or condenser evaporator) absorbs heat, while the absorber (or expeller absorber) emits heat.
In two consecutive periods, one of which is an expulsion period and the other an absorption period, a heat transformation takes place, that is, a conversion of heat at a given temperature into heat at another temperature, with partly heat recorded and heat is given off twice.
The invention relates to a device for heat conversion in which a periodically acting absorption device is used in a novel way to improve systems which work with a different heat converter.
as -V7ärmeumwandler within the meaning of the inven tion can periodically or continuously working absorption apparatus, steam power plants, steam storage systems, in general all those systems in which heat at a given temperature is converted into heat at another temperature or into a form of energy.
According to the invention, in a device for heat conversion, in which a periodically acting absorption apparatus and one or more heat converters are combined into one system, heat that is freely BEZW in a 'feil of the periodically acting absorption apparatus as condensation or absorption heat. is bound as expulsion or evaporation heat,
a part of one of the other heat converters supplied to achieve expulsion or evaporation, respectively. withdrawn for the purpose of absorption or condensation. The device is designed so that no heat exchange of the type described above between the parts of the same periodically acting absorption apparatus can take place.
With such a device, given temperature intervals can be used as close as possible to the reversible conversion process to generate heat and cold effects and are not dependent on the restrictions with regard to the temperature at which the heat or cold effect is to be generated gig, to which one is subjected, for example, when using a single absorption device as a heat transformer. The coupling will be carried out in different ways, depending on the task at hand.
Periodically operating devices can be combined in such a way that heat exchange takes place when both devices are in the same working period at the same time, or when the devices are in different working periods. For example, the absorption apparatus can also be coupled in such a way that they are connected by heat exchange only during the expulsion period; in this case a high heating temperature can be used to generate more cold. It is also possible to couple the devices only during the absorption period; this is what you will do when low temperature heat is to be used to generate higher temperature heating.
Finally, heat exchange between coupled devices is also possible during the expulsion period as well as during the absorption period; this can be used with advantage when it comes to providing cold at a very low temperature using a high heating temperature.
By suitably coupling more or fewer apparatuses, depending on the task at hand, it is possible to bridge the given temperature intervals in an economical manner. In order to be able to bridge a large number of smaller intervals at will, in addition to a given maximum temperature interval that is to be bridged with a combination of several absorption apparatuses, an even number (at least six) periodic absorption apparatuses is required.
This problem is solved by grouping the absorption apparatuses in such a way that in the expulsion period a different number of absorption apparatuses or groups of absorption apparatuses is connected to one another by heat exchange than in the absorption period.
In the fix. 1 to 3 three exemplary embodiments are shown schematically in which periodically acting absorption apparatuses are coupled to one another.
In Fig. 1 is _schematisch the case is presented in which two periodically acting absorption chillers during their ge common expulsion period behind one another and are connected in parallel during the absorption period. This means that in the expulsion period there is an exchange of heat within the meaning of the invention between the devices, but not in the absorption period. In this example, absorption devices are used that work with solid absorption material, which forms a chemical compound with the refrigerant.
1 is the expeller absorber of the first apparatus. It consists of an outer tube 2, an inner tube 3 and covers 4 and 5. These parts are welded together to form a gas-tight loading container. Heat-conducting transverse ribs 6 are built into the interior of the expeller absorber, which serve to transfer the heat as evenly as possible to the solid absorption material filled into the expeller absorber and to transfer the heat of absorption to the air-cooled outer walls of the expeller absorber during the absorption period conduct.
In the cover 5 there is a filler neck 7 through which the absorbent material, for. B. calcium chloride or strontium bromide is introduced. In the heat-conducting transverse ribs 6 openings 8 are provided, which are used to feed and discharge the refrigerant. An electrical heating cartridge 9 is installed in the inner tube 3, which is connected to a network 17 via a timer 10; 12 is connected. The timer switches this heating cartridge on for a certain, fixed time and off for another, also fixed, time.
During the expulsion period, the gaseous refrigerant arrives from the expeller absorber 1 through a line 13 into a condenser tube 14. The condensate flows from there through a line 15 into an intermediate container 16 built into the refrigerator insulation, to which an evaporation coil 17 is connected is. The condenser 14 of the first absorption apparatus is designed as an inner heating tube of the expeller absorber 18 of a two-th absorption apparatus. This expeller absorber has the same structure as the expeller absorber 1.
The heat of condensation from the first absorption apparatus is used to heat the expulsion absorber 18, so that the refrigerant is expelled from the expulsion absorber 18 during the condensation in the first absorption apparatus. It passes through a line 19 into an air-cooled condenser 20. The condensate flows from there into a collecting container 21 which, like the container 16, is installed in the refrigerator insulation. The associated evaporation coil 22 connects to the container 21.
The two evaporation coils are installed in a cold storage 23 which protrudes into the cooling space 24. 25 is an ice drawer.
At the beginning of the absorption period, the heating cartridge 9 of the cooker absorber 1 is switched off by the timer 10. The temperature of the two expeller absorbers 1 and 18 now falls under the action of the cooling air flowing around the outer walls of the expeller absorbers, so that the pressure in the two absorption apparatus drops and the cold-generating evaporation in the evaporators 17 and 22 begins.
The refrigerants of the two absorption apparatuses now return in the opposite direction to the associated expeller absorber, where they are absorbed again by the absorption substance located therein.
In the two absorption apparatuses you will expediently use different absorption materials and suitable refrigerants in order to increase the temperature range to be bridged. For example, magnesium chloride can be used as the absorbent for the first absorption apparatus and ethylamine as the refrigerant. In the second device, for example, you will choose calcium chloride as the absorbent and ammonia as the refrigerant.
The advantage of this device compared to a non-coupled system of absorption devices is that by keeping the absorption devices one behind the other during the expulsion period, a higher expulsion temperature can be used with the greatest possible utilization of reversible processes, whereby the cooling capacity in relation to the The amount of heat required for expelling is considerably increased.
This is especially true if such a device is heated with waste heat that is available at such a high temperature that when using an uncoupled apparatus, the heat of the heating source changes irreversibly from the temperature of the heating source to the temperature of the Cooker absorbers fall down mass.
Fig. 2 shows another embodiment example of the invention, in which with the help of coupled absorption apparatuses from steam to generate live steam is used. Here three periodically acting absorption apparatuses work in parallel during their common expulsion period and one behind the other during the absorption period. This means that an exchange of heat within the meaning of the invention takes place between the devices only during the absorption period.
In this case, absorption apparatuses are used that work with liquid absorbent, such as wäs seriger ammonia solution. <B> 111, </B> 121 and 131 are the digester absorbers of the absorption apparatus. These are heated by exhaust steam during the expulsion period.
The exhaust steam is fed from a supply line 101 to the individual heating elements 110, 120 and 130 assigned to the cooker absorbers through branch lines connected in parallel and in which the corresponding valves 117, > 127, <B> 137 </B> are arranged, supplied. The discharge lines for the exhaust steam condensate open into a common return line 102. As a result of this heating, the working fluid is expelled from the cooker absorbers.
It passes through corresponding lines 113, 123, 133 into the associated condenser evaporators 114, 124, 134, which are cooled during this time by water that flows through the coolers 116, 126, 136. The cooling water is supplied from a supply line 103 and can be regulated by corresponding valves 11: 9, 129, 139. The individual cooling water discharge lines open into a common return line 104. Through this. Cooling, the working medium vapor in the individual condenser evaporators is never beaten, and the condensate collects in the manner shown.
The evaporation of the expelled working medium in the condenser evaporators 114, 1.24, 134 takes place in this device in that after the expulsion period the heating of the coherent absorber is interrupted by closing the valves 117, 127, 137 and the supply of cooling water is interrupted the coolers 116, 126, 136 is shut off by closing the valves 119, 129, 139.
At the same time, heat transfer units are now switched on, which supply the condenser evaporators with the heat required for evaporation. The condenser evaporator 114 has a heating element 115 in its central part. This is supplied with exhaust steam by opening a valve 118, since the expulsion period was closed during the period in which it was expelled.
As a result of the heating, the working medium now evaporates in the condenser evaporator 114 and returns through a line 112 to the poor solution in the cooker absorber 111. The vaporized working medium is introduced below the lowest liquid level in the cooker absorber with the aid of a pipe 165 with finite gas passage openings. The heat released during this absorption is now used to heat the condenser evaporator 124.
For this purpose, there is a closed heat transfer system which consists of an evaporator 141 arranged in the lower part of the cooker absorber 111 and a condenser 143 connected to it and built into the lower part of the condenser evaporator 124. A valve 142 is provided in the connection line.
In this transmission system 141, 14 \ ?, 143, an auxiliary medium evaporating in the lower part 141 and condensing in the upper part 19; 3 is used in a manner known per se. The absorption heat transferred by this system is used to evaporate the working medium in the condenser evaporator 124. This returns through a line 122 and an inlet pipe 1.66 into the cooker absorber 121, i; # 0 it is absorbed again.
A heat transfer system 151, 152, 153 corresponding to the one just described is provided in order to transfer the absorption heat that is released in the cooker absorber 121 to the condenser evaporator 134. As a result, the working medium now also evaporates in the condenser evaporator 134 and returns to the cooker absorber 13l through a line 132. A heat transfer system 161.
162, 163 is used for this; to transfer the absorption heat into the cooker absorber 1; 31 into a steam boiler 164 serving to generate live steam. The condenser 163 of the heat transfer system is built in the lower part of this steam boiler. 168 is the steam extraction line connected to the steam dome of the boiler 164. 169 is. a feed line for the steam boiler and <B> 170 </B> a drain line for (read the water in the steam boiler.
Lines 144, 1 = 15 bezEv provided with shut-off valves are connected to the top of the condenser evaporator. 146 connected, through which the apparatuses are filled with the absorption solution. Drainage lines 147, 148, 1.49 serve to recirculate the absorption liquid carried over from the cooker absorbers into the condenser evaporator during operation. In these valves 154, 155, 156 are provided, which are opened by the operator of the system for the purpose of drainage every now and then.
The control of the valves used to switch the periods can be done manually by the operating personnel, where at one. The valves are expediently combined by common control elements so that 4mliclie switchovers can be made at once with a single movement. An electrical remote control for switching the valves can also be provided for large systems. All cooker absorbers and condenser evaporators and also the steam boiler are provided with thermal insulation in this embodiment, for example.
Compared to uncoupled systems, this device has the advantage that with the relatively small difference between exhaust temperature, steam temperature and cooling water temperature, a considerably larger difference is achieved between the heating temperature achieved and the exhaust steam temperature, so that live steam can be generated in this way .
An embodiment in which two periodically acting absorption apparatuses for the purpose of cold generation both during the expulsion and during the absorption period are coupled with each other by heat exchange, is shown in Fig. 3. 171 is the cooker absorber of the first absorption apparatus. It has a similar structure to the cooker absorber shown in FIG. 1. The working medium is expelled from it by means of heating by means of a heating cartridge 175.
This passes through a line 173 to a condenser evaporator 172 arranged on top of the refrigerator. This condenser evaporator is in direct heat exchange with the digester absorber 176 of the second absorption apparatus, namely by the digester absorber 176 in the manner shown in the figure is built into the condenser evaporator 172.
The heat of condensation of the first absorption apparatus is thus transferred here directly through the walls of the digester absorber 176 to the solid absorption material in the second digester absorber, so that the working medium is now expelled here as well. It passes through a line 177 to an air-cooled condenser 178. The condensate of the second apparatus then flows into a collecting container 179 built into the refrigerator insulation, to which the evaporation coil 180 is connected in the usual way. This is built into a storage vessel that protrudes into the cooling space 181.
At the end of the expulsion period, the heating cartridge <B> 175 </B> is switched off and a cooling system of the cooker absorber 171 is put into operation. This consists of a cooling jacket 183 surrounding the coher absorber in the shape of a ring, from the upper part of which a line 184 leads to an air-cooled recooler 186. A line 187 leads back from this recooler to the lower part of the cooling jacket 183. An expansion vessel <B> 185 </B> is connected to the ascending pipe 184.
This cooling system is filled with a liquid up to the level shown in the expansion vessel. which circulates as a liquid during the duration of the absorption period. The fluid circulation is controlled with the aid of a valve 1-88, which is set by an electromagnetic 189. The heating cartridge 175 and the electromagnet 189 are connected to a network 191, 1.92 via a timer 190.
The timer 190 controls the device so that the valve is closed during the expulsion period and opened during the absorption period.
As a result of the cooling switched on during the absorption period, the solid substance in the digester absorber 171 becomes absorbent again. The working medium now evaporates in the condenser evaporator <B> 172 </B> and returns through the line 173 to the cooker absorber <B> 171 </B>. The heat of evaporation is withdrawn from the solid absorption substance in the cooker absorber 171- so that it, too, becomes absorptive.
As a result, the working medium now also evaporates in the evaporator 180 and returns to the cooker absorber 176. The heat of evaporation required for this is withdrawn from the cooling chamber 181 in a known manner, whereby the desired cooling effect occurs. The cooker absorber 171 and the condenser evaporator 172 are provided with thermal insulation.
With the described device according to Fig. 3, it is possible to provide cold at a temperature as low as could not be achieved with the aid of a non-coupled system. Since, moreover, as in the first exemplary embodiment, a high friction stone temperature can be used, the heat ratio remains favorable despite the cooling capacity at a very low temperature.
In the device shown in Fig. 3, two periodic absorption refrigerators are coupled to one another in both working periods by heat exchange. In this way, the temperature interval given by the heating temperature of the additional absorber 171 and the evaporation temperature of the evaporator 1811 is bridged. If you want to bridge a number of smaller temperature intervals in addition to such a given maximum temperature interval at will, you can combine, for example, six periodic absorption devices in one system.
You can then, for example, connect three of the periodic absorption apparatuses one behind the other in the expulsion period and either leave this series connection in the absorption period, similar to the coupling of two apparatuses shown in FIG. that three groups of two machines connected in series are created.
Finally, it is also possible to completely dissolve the heat exchange between individual appliances during the absorption period and to allow each of the six appliances to be absorbed by itself. In the first case, the maximum temperature interval given by connecting three devices in series is bridged; in the second case, a somewhat smaller temperature interval given by connecting two devices in series; and in the third case, the temperature interval given by a single periodic device is bridged .
In these three exemplary embodiments, cases are described in which the work medium is driven out by supplying heat at a high temperature. It is sometimes also advantageous to be more reversible. Utilization of given cold lower tempe temperature the expulsion of the working medium not by Belieizung with the help of a iii the cooker absorber built-in heating device, but by using a cold source, z. B. by using voti carbonic acid ice to make.
In this case, the working medium is expelled by dissipating the heat of condensation at a temperature which is lower than (U; # temperature at which the condensate evaporates in the absorption period. Through the combination with heat pneumatic converters, periodically acting absorption apparatuses can be used in a novel way as Heat or cold storage can be used.
Eitre expedient application of the inventive concept arises, for example, if one combines a periodically acting Ah sorption apparatus with another heat converter in such a way that it is able to give off heat to it during its absorption period recorded and saved during the expulsion period% 7 #,
tirde. For such an application of the invention, FIG. 1 shows an exemplary embodiment in which a periodically acting. with a liquid absorption solution working absorption apparatus is coupled to a steam generator.
llit <B> 201 </B> is a heat storage vessel that is thermally insulated from the outside air and filled with rilit alkaline solution. 202 is: a likewise heat-insulated collecting tank for condensed water vapor.
This vessel has a steam dome to which a line 208, which can be shut off by a valve 209, is connected for the removal of steam.
The collecting vessel 202 forms part of a liquid circulation system to which a coiled pipe 203 and a diffuser 205 arranged in the storage vessel 201 belong. In the diffuser 205 there is a hurried nozzle, "which forms the end of a line 306 which is connected to a steam boiler of a heating power plant and can be blocked by a valve 207.
The circulation system consisting of the collection vessel 20 ?, the coiled pipe 203 and the connecting lines 204 and 214 is. initially filled with water up to the ixri vessel <B> 2 </B> 02 drawn in. When the @ 'exit 2117 opens, steam is blown into the diffuser 205. This steam is condensed in the pipe 203. The condensate almost fills the Saxniel container 202.
The heat of condensation transfers., I love the alkali in the container <B> 201 </B>. As a result, water is evaporated from this: The steam passes through a line 212, which is closed at the top of the vessel 201, into a vessel 211 serving as a condenser evaporator. This is surrounded by a ring-shaped jacket 215 clad with an insulating sleeve, at the lowest point of which is a supply line 216 for cooling water is connected. This line 16 leads to the ground water level 210. In its course, a pump 217 is arranged, which pushes the ground water through the 3Zantel 215.
After it has cooled the condenser-evaporator 211, it emerges at the upper end of the jacket 21 and flows out through a line 18. In this way, the water vapor expelled from the alkali is deposited in the vessel 211.
To discharge the heat accumulator, the valve 207 is closed and the valve 209 is opened, whereupon steam develops from the water contained in the vessels 202 and 203. The evaporation heat removed from the alkali in container 201 is replaced by
that zero more water also evaporates in the condenser evaporator 211 and the steam returning to the storage vessel <B> 2 </B> 01 through the hurried line 218 is reabsorbed by the water-poor alkali lye, releasing the heat of absorption to it Evaporating water in the coiled pipe <B> 203. </B> The water vapor passes from the line 213 into a water level located below the deepest liquid level in the container 201,
Distribution pipe with through openings? 19. You can either continue the heat storage in the manner indicated until the vessel 202 is filled with condensate, and then remove heat from the system again until this vessel has emptied itself to the level below. But you can also choose a shorter time for both the heat storage and the 'X # @ Tärmeentnahnie'. In these cases fills respectively. the vessel does not empty to the given limits.
If one wants to combine a periodically acting absorption apparatus with another heat converter for the purpose of cold storage, the arrangement is expediently made in such a way that heat is withdrawn from the condenser of the periodically acting apparatus in its condensation period, and that from one cold-generating part of the other Heat converter is absorbed. In the evaporation period of the additional, periodically. working apparatus, the cold stored in this way is recovered.
In Fig. 5, an embodiment is distinguished for this type of application of the invention, in which two periodically acting absorption apparatuses are combined in a refrigerator. 221 is the digester absorber of a solid absorbent, e.g. B. Calcium chloride, working, periodically we kenden absorption refrigeration apparatus. A heating cartridge 222 is used to heat it, which can be connected to a network via a timer 223. 224 is the air-cooled condenser of the apparatus.
During the expulsion period, the condensate passes from there into an intermediate container 226 to which the evaporator coils 228 built into a cold accumulator 225 are connected.
After switching off the heating cartridge 222, the liquid refrigerant evaporates in the United evaporator 228, which releases cold to the memory 225. The steam returns to the cooker absorber 221, where it is again absorbed.
Despite the fact that the evaporator 228 is built into the cold storage 225, temperature fluctuations occur in such an apparatus in the cold room, since no cold is produced at all during the heating season. In order to avoid these Temperaturschwankun conditions, a second, periodically acting absorption apparatus is provided, the condenser evaporator 231 is located in the refrigerator, while its cooker absorber 230 is arranged above the refrigerator. In contrast to the digester absorber 221, the digester absorber 23U is not equipped with a heating element.
The last-described additional sorption apparatus from acts as a cold store. The cold room air circulates in the direction indicated by arrows during the absorption period of the refrigerating apparatus. A guide plate 235 divides the cooling space in such a way that the circulating air sweeps past the condenser evaporator 231 of the storage apparatus installed in the cooling space. This condenser / evaporator is provided with external heat transfer fins 234.
Due to the cooling effect occurring during the absorption period of the cold-generating absorption apparatus, the pressure inside the storage apparatus drops, so that the work medium is expelled from the solid matter filled in the cooker absorber. The ar-.
occurs through an inner tube provided with passage openings in a line 233 and arrives. into the condenser evaporator 231, where it is liquefied.
The condenser evaporator <B> 231 </B> of the storage apparatus, which acted as a condenser during the absorption period of the cold-generating apparatus, now works during the heating period of the cold-generating apparatus, since the temperature in the cold room is now increasing, as an evaporator and its cold release means that the temperature in the refrigerator cannot <B>, </B> rise excessively during the expulsion period of the refrigeration apparatus. The cold room air then circulates in the opposite direction.
This device prevents the temperature in the cold room from rising to an unacceptably high level during the expulsion period of the cold generating apparatus and from falling too low during the absorption period without unnecessary cold or heating energy being consumed.
As already mentioned at the beginning, the 'heat converter' combined with a periodically acting absorption apparatus to form a system can also be a heat power system. With such combinations, one can take advantage of large temperature ranges in thermal power plants by approximating the reversible conversion process as closely as possible, without them having to work even at the extreme temperatures of the existing area. In general terms, the periodically operating apparatus can be coupled to the thermal power plant in one or more places.
For example, a periodically acting apparatus can be combined with a thermal power plant in such a way that heat exchange takes place either during the expulsion period of the periodically acting apparatus or during the absorption period. In the first case, you can, for example, from the condenser of the periodically acting Ap parates to a heat-absorbing part of the thermal power plant supply heat or use waste heat from the thermal power plant for heating the expeller of the periodically we kenden apparatus.
Is the thermal power plant connected to the absorption apparatus during its absorption period. so the absorber of the periodically acting apparatus with a heat receiving part, z. B. with a steam generator of the thermal power plant, are in heat exchange or the evaporator of the periodically acting apparatus with a heat-emitting part of the power plant, z. B. with a capacitor. In the latter case, for example, the expeller absorber of the periodically acting absorption apparatus can be arranged in such a way that the heat released in it is dissipated to the environment.
A coupling in two points results, for example, in that the absorber of the periodically acting apparatus heats the steam generator of the heat power plant and the evaporator of the periodically acting apparatus cools a condenser of the heat power plant. Finally, it is also possible to couple the thermal power plant with the periodically acting absorption apparatus both in its expulsion period and in its absorption period.
Fig. 6 shows a schematic representation of an example of a thermal power plant, which is coupled to four periodically acting absorption machines. This is a system that contains three turbines of different pressure levels. Two of the periodically acting devices are connected to the turbine of the highest pressure level and the other two to the turbine of the lowest pressure level.
The high-pressure steam generator of the system is designated by D. A 1 = 1 superheater Ü is connected to it, from which a steam line <B> 301 </B> leads to the high pressure turbine T1. The exhaust steam line <B> 302 </B> of this turbine branches out at point 303.
From this point, part of the exhaust steam passes through a line 304 to the medium-pressure turbine T2, while the remainder of the exhaust steam is fed through a line 305 to an intermediate-pressure condenser Ci.
The condensate flows through a line 300, in which a throttle valve 310 is arranged, to an intermediate pressure steam generator ZW. The steam generated here passes through a line 311 to point <B> 313 </B> in which the exhaust steam line 312 of the medium-pressure turbine Tz opens. From the point 313, the now combined steam is fed through a line 314 of the low pressure turbine T3. After it has been expanded there, it passes as exhaust vapor through a line 315 into a condenser C2, where it is precipitated.
The condensate flows from here through a line 316 to a feed pump P, which feeds it back into the high-pressure steam generator D through a line 317, a preheater labeled VW and a line 318.
This cycle of the drive by means of the turbines is now in a number of points with heat-emitting BEZW. heat-absorbing parts of the four periodically acting absorption apparatuses, namely the high-pressure steam generator D and the intermediate pressure steam generator ZW heat from heat-emitting parts of the absorption apparatuses, while the intermediate pressure condenser Ci and the condenser C2 through heat-absorbing ' is withdrawn.
The cooker absorbers of the four periodic absorption apparatuses are designated with Al, Az, Aa, A4 and their Kenden- satorverdampfer with Ki, I, 2, K3, K4 net. The steam lines between the respective cooker absorber and the associated condenser evaporator are labeled <B> 321 </B> to 324.
Several heat transfer systems are provided for coupling the periodic apparatus with the thermal power plant, which transfer heat through circulating liquids. Pumps Pl, Pz, P3, P4, P5, <I> PO, </I> P7, PS are used to drive the liquids. In all heat emitting resp. The heat-absorbing parts of the system are provided for heat transfer either in these parts built-in coiled tubes or these parts are provided around giving jackets through which the circulating fluid can circulate.
The system is designed in such a way that the cooker absorbers Al, Az of the absorption apparatuses coupled to the high-pressure part of the thermal power plant receive their expulsion heat from a boiler labeled H, -that their absorption heat is also fed to the high-pressure steam generator D.
Likewise, the condensation heat released in the condenser evaporator hi and li @ is fed to the high pressure steam generator, while the heat required for evaporation is fed to the condenser evaporators ILi and 1,2 from the intermediate pressure condenser C1 of the thermal power plant.
The cooker absorbers A3 and A4 of the periodic absorption apparatus, which are coupled to the low-pressure part of the thermal power plant, receive their expulsion heat from the condenser <B> 02 </B> of the thermal power plant, while the absorption heat from these cooker absorbers is fed to the intermediate pressure steam generator ZW.
The heat of condensation is carried away from the associated condenser evaporators Ks and K4 to a cooler denoted by K, while the heat of evaporation is fed to the condenser evaporators 1i3 and K4 from the condenser C2 of the thermal power plant.
In order to enable the heat exchange devices to work continuously, two periodically acting apparatuses always work together, which are offset from one another in their working periods in such a way that one apparatus has its expulsion period when the second apparatus has its absorption period. The liquid circulates that the heat; transmitted at the coupling points are switched periodically for this purpose.
A number of valves are used for this, which are denoted by ITi, V2, Tr3 to 17'12 in the figure. These valves take periodically alternating always the drawn respectively in the figure. a layer rotated by <B> 90 '</B> counter-clockwise.
In the valve position shown, the cooker absorber Ai is heated by the boiler H. The boiler H is heated by an external heat source 326, whereby the transmission fluid contained in it is heated speed. It arrives via valve F3 and a line 331 to a jacket 332 surrounding the cooker absorber Ai and from there, driven by the pump Pi, via valve Yi and a line 333 back to the boiler H.
As a result of the heating of the digester absorber A1, the working medium located therein is expelled from the absorbent and passes in vapor form through the line 321 into the condenser evaporator Ki. From this, the heat of condensation is discharged through the liquid circulation to the high pressure steam generator D.
The liquid circulates through the valve, driven by pump P4. G75, a line 365, a line 367, a line 366, a heating coil 357 located in the high-pressure steam generator D, a line 364 and a channel 36: 2 surrounding the ionic condenser evaporator K1.
The second absorption apparatus Az, Ti2 has its absorption period during this time. Namely, the digester absorber 212 is cooled in the valve position shown by a liquid circulation which is fed from the pump P2 via the valve T "2, a line, a line 336, a heating coil 337 arranged in the 14oclidruclidainpfergenerer D, a line 344 and through a digester absorber A2 around itIantel 342 to pump PL, runs back.
During the same time, your Kon- (len Bator evaporator K2 heat of evaporation from the intermediate pressure condenser C1 is fed.
A fluid circulation, driven by the pump P3, via the valve T'4, a line 353, a cooling coil 358 arranged in the intermediate pressure condenser C1, the valve T-e, a line 3:51 is used for this heat transfer. and a jacket 35? which surrounds the capacitor evaporator h. runs back to pump P3.
The two absorption apparatuses finitely hitched to the low pressure turbine Ta work as follows in the valve position shown:
The absorption apparatus Aa, Ka has its expulsion period, because the Nocherabsorber As is heated by the condenser Cra of the NVärme- t, raftanlage by a liquid circulation, which is driven by the.
Pump P7, through a jacket 37-1 surrounding the high absorber As, a hiililsclila.nge 373 located in the condenser C_2 and the valve 1'ii runs back to the pump P7.
The associated condenser evaporator Ka works at the same time as a condenser. The condensation heat is dissipated from aa a liiililei- K, which, for example, is in heat exchange with a low outside temperature.
This inlet runs from the pump PG via a jacket <B> 377 surrounding the hon.densator evaporator K3, </B> the valve T'7, the cooler K, (read valve 1'o back to the pump PG.
The fourth absorption apparatus A4, K4 has its absorption period in the valve position shown; the cooker absorber A4 is cooled by a liquid circulation which feeds the heat of absorption to the intermediate pressure steam generator ZTF. This circulation runs from the pump Ps via a jacket that surrounds the cooker absorber A4.
Valve Trio, a heating coil 371 located in the intermediate pressure steam generator ZTT ', and the valve V12 back to the pump Ps. During this time, the heat required for evaporation is fed from the condenser C2 to the associated condenser evaporator K4.
A liquid circulation is used for this, which runs back ver from the pump P5 via a jacket 376 surrounding the condenser evaporator K4, a cooling coil 372 located in the condenser C2 and the valve T's to the pump P5.
The absorption apparatus is operated in such a way that the expulsion and absorption periods are equally long. The valves Tli to 6T12 are turned 90 counterclockwise at the end of a working period.
Through this switching of the valves who the fluid circulations, which respectively the cooker absorber. the condenser evaporator of the periodic apparatus with heat-absorbing respectively. Connect the heat-emitting parts of the thermal power plant, switched over in such a way that the cooker absorbers Al and Aa now work as absorbers and the cooker absorbers A2 and A4 now work as drivers.
Accordingly, when the valves are switched, the liquid circulations of the condenser evaporator are switched in such a way that the condenser evaporators Ki and K3 now operate as evaporators and the condenser evaporators 1i2 and K4 as condensers.
As one can easily determine from the liquid circulations, which are no longer to be followed in detail for this valve position, the cooker absorber A2 receives its expulsion heat from the boiler H with the new valve position. The condenser evaporator K2 leads the condensation heat to the high-pressure steam generator D.
The cooker absorber 4i dissipates its heat of absorption to the high-pressure steam generator D, and the condenser evaporator Ki receives the required evaporation heat from the intermediate pressure condenser Ci.
The cooker absorber A3 dissipates its heat of absorption to the intermediate pressure steam generator ZW, the associated condenser evaporator K3 receives its evaporation heat from the condenser Cz, the cooker absorber A4 finally receives its expulsion heat from the condenser C2 and the associated condenser K4 carries the Condensation heat to the cooler K.
Steam, for example, can be used as the drive means for the thermal power plant. The two heat transformers working in the lower temperature range (the periodic apparatus As, K3 and A4, K4) can work, for example, with a solution of ammonia and water, while the heat transformers working in the upper temperature range (the periodic apparatus <B> <I > Al, </I> </B> Ki and A2, <I> K2) </I> can be operated, for example, with aqueous sodium hydroxide solution.
Brine, for example, can be used as the transfer fluid in the liquid circulation systems for the lower temperature range, while in the upper temperature range it is advantageous to use low-boiling oils, e.g. B. paraffin oil can be used. <B> 381 </B> ... 384 denotes expansion vessels that are closed at the highest points of the four transmission systems.
The purpose: the device described in Fig. 6 is the most reversible from the use of very high temperature heat that is generated in the boiler H and the use of the cooling effect of an existing low ambient temperature in the cooler K. It is a particular advantage that the medium heated by the boiler H BEZW of high temperature. the media working in the absorption apparatus do not come into contact with the prime movers.
Another advantage is that the drive steam does not need to be expanded down to the pressure corresponding to the low ambient temperature, which would not even be economically feasible because of the very large steam volumes. It is therefore possible to use the given temperature clamps of unusual size to approximately reversible, the temperature of the drive means. itself remains far from the limit temperatures.
Finally, periodic absorption apparatuses can advantageously also be combined with continuously acting heat converters to form a device according to the present invention. In Figs. 7 to 10 four embodiments of such Einrich lines are drawn schematically.
In Fig. 7, the combination of a continuously acting with a periodically acting absorption apparatus for the purpose of releasing heat BEZW. the generation of cold. 401 is the cooker absorber of a periodically we kenden absorption chiller that works with a liquid working medium, for example aqueous ammonia solution. A heating cartridge 402 is built into the cooker absorber for heating.
During the expulsion period, the ammonia vapors pass through a line 403 connected to the top of the cooker absorber via an intermediate vessel 439 and a line 440 into a container 404 serving as a condenser. This condenser is surrounded by a cooling jacket 405, which is circulated through lines 406 and 407 is connected to a heater 408 located in a heat-insulated expeller 421 of the continuously operating absorption apparatus to form a self-contained heat transfer system.
In this system there is a liquid that is evaporated by absorbing the heat of condensation of the periodic apparatus in the lower part, i.e. in cooling jacket 405, and is condensed again by releasing heat in the upper part, i.e. in the body 408. In this way, the heat of condensation of the periodic apparatus is used to heat the expeller 421 of the continuous apparatus.
The working medium of the periodic apparatus flows from the condenser 404 through a line 448 connected to it at the bottom into an evaporator 449, where it gradually accumulates. As a result of this heating, the working medium is expelled from the rich solution located in the expeller 421.
The working fluid vapor passes through a riser 423 together with the poor solution raised by it into the heat-insulated gas separation space 424, where the working fluid vapor is separated from the poor solution. The working medium vapor passed through line 425 is precipitated in a condenser 426 which is arranged in an air shaft 412. The condensate flows through a line 427 to the evaporator 431, which is located in a second air shaft 413.
The line 427 leading from the condenser 426 to the evaporator 431 has the shape of a U-tube, the descending leg of which adjoins the lower end of the condenser 426 and the ascending leg 429 of which expands before it joins the evaporator 431 to a branch vessel 430 . This vessel 430 is in turn connected by a U-shaped tube 428 to the lowest point of the conduit coming from the condenser. This U-shaped system ensures that the pressure difference between the condenser and the evaporator is always maintained.
The vaporized working medium passes through a line 432 into the lower part of an absorber 433, in which it is countered by the poor solution flowing out of the gas separation space 424 through the U-shaped bent line 434 from above. The working fluid is again absorbed by the poor solution and the rich solution flows from the lower part of the absorber through a line 435, an apparatus 441 and a line 441a to a heat-insulated storage vessel 436 and from here it reaches a U-shape curved line 437 back to expeller -421.
441 is a heat exchanger which is installed in the line 435, 441a leading from the absorber 433 to the storage vessel 436 on the one hand and in the line 434 leading from the gas separator 424 to the absorber on the other hand. 438 is a pressure equalization pipe between the gas separator 424 and the storage vessel 436.
After the expulsion period of the periodically operating apparatus has ended, its heating cartridge 402 is switched off. To dissipate the absorption heat, the cooker absorber 401 is surrounded by a Kühlman tel 409, to the upper part of which a circulation line 442 is connected, which leads via a valve 410 to the upper part of a recooler 411 arranged in the air shaft 412. From the lowest point of this recooler, a line 443 leads back to the lowest point of the jacket 409.
This closed circulation system contains a liquid that evaporates by absorbing the heat of absorption of the cooker absorber 401 and is cooled by the air rising up in the air shaft 412. This heat transfer system is put into operation at the beginning of the absorption period by opening the valve 410. To operate the valve, an electromagnet 444 is provided, which is connected to a network 446, 447 via a timer 445 parallel to the heating cartridge = 402.
The heat transfer system 405, 406, 407, 408, which heats the expeller of the continuous apparatus during the expulsion period of the periodic device, is no longer in operation during the absorption period. As a result, if you want to maintain the uninterrupted operation of the continuous apparatus, a heating cartridge -422 located in the expeller 421 must now be switched on.
This heating cartridge is therefore also placed parallel to the heating cartridge 402 and the magnet 444 on the switch 445.
As a result of the cooling of the cooker absorber 401, the pressure in the periodically acting absorption apparatus drops, so that the condensed working medium condensate is evaporated again in the evaporator 449 and from there returns through the line 448, the condenser 404 and the line 440 into the intermediate container 439 , from where it is introduced through a line 450 into the poor absorption solution located in the cooker absorber 401.
The evaporator vessel 449, like the condenser 404, is surrounded by a jacket 414 which is connected by circulation lines 451, 452 to a heat exchanger 415 arranged in the air duct 413 to form a self-contained heat transfer system. This system removes the evaporation heat of the periodic apparatus from the air flowing in the shaft 413 during the absorption period. To heat or The vessels 404 and 449 are thermally insulated to avoid cold losses.
The evaporator 449 of the periodic apparatus is designed in such a way that the solvent carried over into it during the expulsion period is automatically fed back to the cooker absorber 401. For this purpose, walls 453 and 454 are built into the evaporator 449 and guide the condensate through the evaporator container 449 in a specific direction. In the upper walls 453 there are openings 455, through which the working medium vapors are passed during the evaporation.
The solvent that has been dragged into the evaporator is gradually pushed into the vicinity of the drain line 456 by the liquid refrigerant reaching the evaporator during the expulsion period and flows back through this into the cooker 401.
In the air shaft 412 there are only apparatus parts - 41.1, 426, 433 that give off heat to the air. So there is a draft of warm air flowing in the direction of the arrow. The shaft 413 only contains appliance parts 415, 431 which extract heat from the air in this shaft. So there is a draft of cold air flowing in the direction of the arrow. The corresponding apparatus can accordingly be used both for heating purposes and for cooling purposes.
In comparison with a continuously acting absorption apparatus, the expeller of which is heated directly, the advantage of such a system is that additional cold and additional heat can be obtained without increasing the heat input.
In place of the heating cartridge 422 one can also arrange a radiator 408 corresponding to a second periodic absorption apparatus belonging to the radiator. This takes over the heating of the expeller, while the periodically acting apparatus connected to the heating body 408 provides cold. The two periodic apparatuses required in this case must therefore be operated in such a way that their working periods are offset from one another, so that one apparatus has its expulsion period when the second is in the absorption period and vice versa.
Fig. 8 shows a coupling of a periodic, with a continuous Absorp tion apparatus at two points for Zweelz a cold generation at particularly low temperature. As far as the apparatus parts match those in Fig. 7, same reference numerals are used. 460 is the expeller absorber of the periodically acting absorption apparatus. It is filled with a solid absorbent, such as strontium bromide, which is saturated with ammonia.
During the expulsion period, this expulsion absorber is heated with the aid of the heating cartridge 461. The ammonia is expelled from the chemical compound. It passes through a line 462 into a heat-insulated condenser 463. This is connected to the expeller 421 of the continuously operating apparatus by a heat transfer system.
This consists of an evaporator tube 464 located in the condenser evaporator 463 and a condenser 465 located in the expeller 421. A valve 466 is arranged in the connecting line, which is opened during the expulsion period of the periodic apparatus and closed during the absorption period. Through this system becomes.
The heat of condensation from the condenser evaporator 463 by alternating evaporation in the S'erdampferrohr 464 and then transferred to the following condensation in the condenser 465 as heat to the expeller 421. In addition to this coupling, there is also a second heat-transferring connection between the two devices. The expeller absorber 460 of the periodic apparatus is surrounded by a cooling jacket 467 which is connected to a condenser 468 arranged in the evaporator 472 of the continuously operating apparatus by two circulation lines 469, 470.
A valve 471 arranged in the circulation line 470 is closed during the expulsion period and opened during the absorption period. Due to the medium circulating in the heat transfer system just described, the cooker absorber of the periodically operating apparatus is cooled by the evaporator 472 of the continuously operating apparatus.
From the evaporator 472 of the continuously we kenden apparatus through a heat transfer system, which is ordered from an evaporator 473 located in the cooling chamber 474 and a condenser 475 located in the evaporator 472, which are connected by two flow lines 476, 477, which are continuously connected by the The cold generated by the absorption apparatus is transferred to the cooling space 474. The cold supplied by the condenser evaporator 463 of the periodically operating apparatus is transmitted to a second cooling space 480 by a similar transmission system 478, 479.
In contrast to the example shown in Fig. 7, the continuous Lich acting apparatus works here with the addition of a neutral gas in the evaporator and absorber. The evaporator 472 forms with the absorber 433 by two gas circulations. lines 481, 482 a system in which the gas mixture is set in circulation in a known manner in the direction of the arrow. To drive this gas circulation steam is used, which is carried through a line 483.
which is branched off from the line 425, is fed to a nozzle 484. 'Because of the heat transfer from the evaporator 472 of the continuously acting apparatus, the absorption temperature of the periodically acting apparatus is low, the condenser evaporator 463 provides cold at a correspondingly lower temperature. As a result, the temperature of the cold transferred to the cooling space 480 is particularly low.
In Fig. 9, an embodiment of the present device is shown schematically, in which a continuously act the absorption chiller with a serving as a heat storage periodically act the absorption apparatus by heat coupling development is combined at two points.
In this system, the pressure differences in the continuously operating sorption apparatus are maintained by columns of liquid.
In a heat-insulated expeller 501, which is heated by an electric heating cartridge 5 (12), there is a rich absorption solution, for example a solution of Am.munia.k in water, from which ammonia is expelled by the supply of heat The poor ammonia vapor lifts up the poor solution in a narrow ascending pipe 503 to a gas separator 504, where the absorption solution and vapor separate from each other.
From here, the solution flows through a U-shaped bent pipe 505 to your absorber 506, in which it trickles down over a built-up sheet metal plate 507. The working medium vapor is fed from the gas separator 504 through a pipe 508 into which a non-return pot 509 is connected to an air-cooled condenser 510. which is designed as a pipe coil and is connected to a small vapor separator 512 by a pipe 511.
A U-shaped bent return pipe 513 leading from the separator 512 to the lowest part of the condenser 510 ensures that there is always a column of liquefied working medium in the pipe 511. From the container 512 the condensate reaches the top of the evaporator 515 via a pipe 514, which is provided with metal plates on the inside and ribs 517 on the outside.
A connecting pipe 518 leads the working medium vapor from the lower end of the evaporator 515 to the absorber 506, where it is absorbed by the poor absorption solution trickling down. The absorber 506 is provided on the outside with cooling fins 519, which accelerate the release of the heat from sorption to the surrounding air. The enriched absorption solution returns to the expeller 501 through a U-shaped liquid line 521 which adjoins the connecting pipe 518 and which forms a temperature change with the U-pipe 505.
The absorber 506 encloses a liquid collecting container 520, which forms the condenser evaporator of a periodically acting absorption apparatus. Its wall consists of a metal that conducts heat well. 522 is the expeller absorber of the periodically acting absorption apparatus. It consists of a pressure-resistant container which is formed from a tubular outer casing 523, onto which end covers 524 and 525 are welded.
The interior of the expeller absorber is penetrated by a tube 526 provided with gas passage openings, with which the heat-conducting transverse walls -527 are connected, which are also in good heat-conducting contact with the inner walls of the digester absorber. The cells formed by the transverse ribs are filled with a solid absorbent, for example calcium chloride, which is saturated with ammonia.
A liquid system consisting of a jacket 528 surrounding the expeller absorber in a ring shape, a pipe coil 529 surrounding the heating cartridge 50: 9, the expeller 501 and two connecting lines 530 and 531 is used to heat this cooker absorber. At the highest point of this circulation system, an expansion vessel 533 is connected via a line 532. A line 534, which leads to the upper part of the condenser evaporator 520, connects to the inner tube 526 of the digester.
The heat storage takes place as follows: On the one hand, the expeller 501 is heated by the heating cartridge 502, so that the continuously operating machine starts up, and at the same time the circulating fluid in the pipe coil 529 is heated so that this fluid can circulate begins and the expeller absorber 522 indirectly heated. As a result, the working medium is expelled from the chemical compound in the expeller absorber 522 and passes through the line 534 into the condenser evaporator vessel 520.
This is surrounded in its middle and lower part by absorber 506, while it protrudes in its upper part and is provided with cooling fins 535 here to facilitate the exchange of heat with the surrounding air. Due to the cooling effect of the air, the Arbeitsmit tel is condensed and accumulates in the lower part of the condenser evaporator.
Since the temperature inside the absorber 506 is relatively high as a result of the heat of absorption that is released, part of the condensate evaporates again in the part of the condenser evaporator 520 enclosed by the absorber 5U6. The steam condenses again in the air-cooled upper part of the condenser evaporator 520. In this way, as long as the heating of the expeller 501 is switched on, absorption heat from the absorber 506 is partially indirect through the working medium to the cooling fins 535 and to the the part is discharged directly through the cooling fins 519 to the surrounding air.
The from sorber is obtained at the temperature that is required for the purpose of absorbing the ammonia vapor coming from the evaporator 515.
The heating of the expeller 501 remains switched on until the working medium is expelled from the expeller absorber 522 and collected as condensate in the condenser evaporator 520. If the heating of the expeller 501 of the continuously operating apparatus is now interrupted, the liquid circulation between the coil 529 and the jacket 528 of the expeller absorber 528 gradually comes to a standstill. Ammonia vapor is then no longer expelled from the expeller absorber 522.
The working medium supply in the condenser evaporator 520 is now gradually reduced by slowly evaporating while absorbing absorption heat from the absorber 5 (16 of the continuously operating apparatus. The ammonia vapor is returned through the pipe 534 to the expeller absorber 522 and there reabsorbed.
The heat generated during this absorption is given off to the transfer fluid located in the casing 528 so that it now circulates in the opposite direction and indirectly heats the rich solution located in the expeller 501. In this way, the development of working fluid vapor in the continuous apparatus is not interrupted despite the heating cartridge 502 being switched off. Accordingly, the condenser 510 continues to be charged with working medium vapor and the evaporator 516 is charged with condensate.
The generation of cold is therefore also not interrupted as long as the heat required for expulsion is formed by the absorption of new amounts of ammonia vapor in the cooker absorber 522.
In the manner indicated, periods of heat storage (and the supply of heat to the expeller 501 by the heating cartridge 502 with periods of heat recovery (and the heating of the expeller 501 by the pipe coil 529) alternate with one another.
In _Fig. 10 an embodiment of the present device is shown, which shows the connection of a periodically acting absorption apparatus with a continuously acting apparatus, whereby, similar to the previous exemplary embodiment, the energy storage capacity of periodically acting absorption apparatus in a novel way for the operation of a continuously acting one Apparatus is exploited.
It should be emphasized that a device for direct expeller heating in this case is only provided for the cooker absorber of the periodically acting apparatus, but not for the expeller of the continuously acting apparatus.
The mode of operation of this apparatus is as follows: During the expulsion period, the heating cartridge 602 of the expulsion absorber 601 of the periodically operating apparatus is switched on. Here, the working medium is expelled from the expeller absorber 601 through a line 603 and liquefied in the condenser evaporator 604. The heat of condensation is used to indirectly heat the expeller 605, 606 of the continuously operating apparatus during this time.
A heat transfer system is used for this, which has a heat-absorbing part 607 located in the condenser evaporator 604 and a heating element 608 located in the expeller 606. In the connecting line between these two parts 607 and 608 is a. Valve 609 is provided which assumes the position shown during the expulsion period of the periodically acting apparatus.
The connecting line between the parts 607 and 608 of the heat transfer system is partially designed as a serpentine tube 610, which is in heat exchange with the serpentine-shaped conduit 605, which forms part of the conduit 612 leading from the absorber 611 to the expeller 606. The liquid working in the transmission system 607, 608, 610 heats the liquid in the coil 605, so that gas bubbles develop in it, which promote the rich solution to the driver 606, in which a further expulsion as a result of the heating by the Radiator 608 takes place.
During the absorption period, the cartridge 602 is switched off and the valve 609 is adjusted to a position rotated by 90 clockwise. As a result, instead of the cooler 607 located in the condenser evaporator 604, a cooling jacket 613 surrounding the cooker absorber 601 is switched into the heat transfer system, so that now the absorption heat is used in the same way as before the condensation heat that reached the expeller 606 Heat solution.
The working medium circulates in the continuously operating apparatus as follows: The gaseous working medium expelled in the line 605 and in the driver 606 passes through the rectifier 628 and a line 614 to the water-cooled condenser 615, where it is liquefied. The condensate flows from there through a line 616 to the evaporator 617. Between this evaporator and the also water-cooled absorber 611, two connecting lines 618, 619 are provided, in which the working medium vapor circulates together with an admixed neutral gas.
The lines 618, 619 can also be brought into heat exchange with one another. The rich solution then returns from the absorber 611 through the line 612 closed to it at the bottom in the manner already described to the expeller 606. The absorber 611 and the condenser 615 are cooled by cooling water, which comes from a line 620, flows through a cooling jacket 621 surrounding the absorber 611 and from there via a line 622 to a container 623 in which the condenser 615 is built .
The heated cooling water passes from there through a line 624 to a coiled pipe 625. A second coiled pipe 626 exchanges heat with this, which together with a vessel 627 located in the condenser evaporator 604 and used for heat transfer forms a closed heat transfer system. The liquid in this transmission system is heated by the cooling water and thus circulates. The heat supplied to the condenser evaporator 604 during the absorption period serves to evaporate the condensate.
The advantage of this embodiment is that the expeller 606 of the continuous absorption apparatus does not require any direct heating at all. The heat of condensation and absorption of the periodic apparatus, which in turn only needs to be heated during its expulsion period, is used to heat it. Such a mode of operation is particularly useful, for example, when electrical power is available at night to operate the heating system at a lower tariff, but the refrigeration output should be carried out continuously.
Apart from the couplings shown in FIGS. 7 to 10 between parts periodically and continuously acting from sorption apparatuses, the invention can also be implemented in other ways when such apparatuses are combined. For example, the evaporator of a continuously acting and the condenser of a periodically acting absorption apparatus can be brought into heat exchange.
The expeller of a periodically acting absorption apparatus can also be exchanged with a heat-emitting part of a continuously acting absorption apparatus in the expulsion period. This supply of heating energy for the expeller of the periodically acting absorption apparatus is then interrupted during the absorption period.
A coupling can also be made at several points in that the condenser evaporator of the periodically acting absorption apparatus in the expulsion period with the evaporator of the continuously acting apparatus and at the same time the expeller absorber of the periodically acting apparatus with heat-emitting parts of the continuously acting absorption apparatus in 'Heat exchange is complete.
If you bring the expeller absorber of a working with liquid absorbent, periodically acting absorption apparatus with the expeller of a continuously we kenden absorption apparatus in heat exchange, the arrangement can be designed so that the expeller absorber of the periodically acting apparatus from a storage vessel containing a liquid supply and one with the expeller of the continuously acting apparatus consists in heat exchange line, which is connected to the storage vessel in such a way that it forms with this a circulation system for the absorption liquid of the periodically acting apparatus.
If a continuously acting and a periodically acting absorption apparatus are used in one and the same system for the purpose of generating cold, the arrangement can be made so that the continuously acting absorption apparatus is used to connect to the space that is caused by the periodically acting absorption apparatus in its absorption period is cooled to give off cold during its expulsion period. Such an arrangement can, similar to the arrangement shown in FIG. 5, compensate for temperature fluctuations in the cooling space that arise when a periodically acting absorption apparatus is operated.
Finally, it is also possible to combine a continuously acting and a periodically acting absorption apparatus in one system in such a way that a room that is cooled by the continuously acting apparatus has a periodically increasing demand for cooling in this room is covered by the periodically acting absorption apparatus in its absorption period.
In the drawing, various examples of apparatus are approximately in all Ausfüh, which are not essential to the understanding of the invention and the like, such as Tem perature changer for the liquid and gas circulation, rectifiers, evaporator drainage devices, omitted. so as not to overload the characters.
In all the exemplary embodiments, periodically acting absorption apparatuses are provided, in which a vaporous working medium condenses and the condensate is evaporated like that. Instead, you can also, without deviating from the essence of the invention, use periodic absorption machines in which the working fluid is liquefied in a solution from which it evaporates again ver in the absorption period.