Absorptions-Kälteanlage. Bei den nach dem Absorptionsprinzip arbeitenden Kälteanlagen ist eine Wärme quelle vorhanden, die in einem Kocher das Austreiben des Ammoniaks aus der reichen Lösung besorgt. Anderseits ist für die Er reichung des Umlaufes des Kältemittels ein Steigrohr vorhanden, das ebenfalls erwärmt wird.
Es ist nun bereits vorgeschlagen worden, lediglich ein .Steigrohr mit einer Wärme quelle vorzusehen, indem dann zugleich das Austreiben des Ammoniaks. aus der Lösung bewerkstelligt wird. Diese Lösung konnte sich nicht einführen, weil Störungen im Flüs sigkeitsumlauf und mangelhaftes Austreiben des Ammoniaks offenbar nicht vermieden werden konnten. Man ist deshalb dazu über gegangen, sowohl einen Kocher als auch ein Steigrohr vorzusehen und die Wärmequelle so anzuordnen, dass sie sowohl den Kocher als das Steigrohr erwärmt.
Es kann hier mit einer und derselben Wärmequelle sowohl das Austreiben des Ammoniaks als auch der Um lauf des Kältemittels besorgt werden.
Bei diesem Vorschlag ist die Wärme- quelle im untern \feil eines Rohres angeord net, um das das Steigrohr schraubenlinien- förmig gelegt wird und welches an seinem obern Ende mit der zum Zwecke des. Aus treibens des Ammoniaks zu erwärmenden Flüssigkeit gefüllt ist. Mit dieser Lösung ist es möglich, einen kontinuierlichen Arbeits- prozess der Kälteanlage zu gewährleisten. Voraussetzung hierfür ist jedoch, dass die von der Wärmequelle abgegebene Wärmemenge dauernd konstant bleibt.
Sobald jedoch Schwankungen in der von der Wärmequelle abgegebenen Wärmemenge eintreten, wird das Steigrohr, das unmittelbar um die Wärmequelle angeordnet ist, zu stark er wärmt, wogegen anderseits die im obern Teil des die Wärmequelle enthaltenden, den Ko cher bildenden Rohres angeordnete Flüssig keit, aus der das Ammoniak ausgetrieben werden muss, nicht im gleichen Mass mit erhitzt wird, da sie nur eine kleine Berüh rungsfläche mit der Wärmequelle hat.
Die Folge hiervon ist, dass sich die Flüs sigkeit zunächst im Steigrohr und hierauf auch im obern Teil des Kochers zu stark erhitzt und neben dem ausgetriebenen Am moniak auch Wasser mitgerissen wird. Es mussten daher komplizierte Wasserabscheider vorgesehen werden, die das mitgerissene Was ser kondensierten und in den Kocher zurück führten. Aber selbst bei mit grossem Auf wand ausgestatteten Wasserabscheidern ist. wie Versuche gezeigt haben, die vollkommene Ausscheidung des Wassers und damit der einwandfreie Lauf der Kälteanlage bei Schwankungen der Wärmequelle nicht er reichbar.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet nun eine Absorptions-Kälteanlage, bei welcher der Kocher aus einem Rohr besteht. das die Wärmequelle und die Kältelösung enthält und welche ein einwandfreies, konti nuierliches Arbeiten auch bei Schwankungen der Wärmequelle ermöglicht.
Die Erfindung besteht darin, dass die Wärmequelle derart in das den Kocher bildende, Rohr eingesetzt ist, dass sie von der im Kocher befindlichen Kältelösung umgeben ist, und da.ss ein schrau- benlinienförmig gewundener Teil des Steig rohres an derjenigen Stelle, an der die Wärmequelle in das den Kocher bildende Rohr eingesetzt ist, um dieses Rohr gelegt ist.
Dabei kann zweckmässig die Leitung. durch die aus dem Kocher die arme Kälte lösung geführt wird, in einem Abstand vom untern Ende des den Kocher bildenden Roh res in dasselbe einmünden, damit sich im Kocher ein Schlammsack zur Ausscheidung eventuell ausgeschiedener Verunreinigungen bildet. Die Wärmequelle kann aus einer Heiz- patrone bestehen, welche von unten in ein in den Kocher von unten hineinragendes, oben geschlossenes Rohr einsetzbar ist.
In der beiliegenden Zeichnung ist in Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des. Erfin dungsgegenstandes schematisch dargestellt. und Fig. 2 zeigt einen Teil desselben in gzti- sserem Massstab.
In Fig.1 stellt. 1 das den Kocher bil dende Rohr dar, das über eine Leitung 2 zu dem Wasserabscheider 3 führt. An den Was- serabscheider anschliessend ist der Konden- i:ator 4 angeordnet, der über eine Leitung 5 zum Wärmeaustauscher 7 für Gase führt. Von der Leitung 5 führt eine Steigleitung 6, die als Druckausgleichsleitung dient, zum höchsten Punkt der Anlage, der zwischen Wasserabscheider 3 und Kondensator 4 liegt.
Von dem Wä.rmeaustauscher 7 für Gase ge langt das verflüssigte Kältemittel in den Ver dampfer 8, der mit Durehbrechungen auf weisenden Tropftellern ausgerüstet sein kann. Vom Verdampfer 8 gelangt. dann das in das inerte Gas verdampfte Kältemittel über die i Leitung 9' zum untern Teil des Absorbers 10.
Im Absorber 10 fliesst die vom Kocher 1 kom mende arme Lösung, die über die Leitungen 11, 12 zugeführt wird, von oben nach unten, so dass sich die arme Lösung mit Ammoniak anreichert und das inerte Gas frei wird und über de Leitung 9 und den Wä.rmeaustau- scher "7 zum Verdampfer 8 zurückgeführt wird.
Die aus dem Absorber 10 austretende,, angereicherte Lösung gelangt dann in den Behälter 10' und fliesst von dort über die Leitung 14 in den Steigrohrteil 14", der schraubenlinienförmig um den untern Teil des Kochers gelegt ist. Der Steigrohrteil M', ist am obern Ende des Kochers in diesen zurückgeführt. Das Rohr 14 ist von dem Rohr 11 umgeben, die zusammen zugleich den Wärmeaustauscher für Lösungen darstellen. Das Rohr 11 mündet in ein Rohr 13, das in i den Kocher 1 führt. Über die Leitung 12 ist die Leitung 11 mit dem obern Teil des Ab sorbers 10 verbunden.
Die Wirkungsweise der schematisch dar- estellten Absorptionsanlage braucht nicht näher erläutert zu werden. da diese bekannt ist und zum Stande der Technik gehört.
In das mit 1 bezeichnete, den Kocher bil dende Rohr ragt auf seinem untersten Teil ein Rohr 15 hinein. in das die Heizpatrone von unten eingesetzt ist. Wie Fig. 2 zeigt, ist der Querschnitt des Rohres 15, das die die Wärmequelle bildende Heizpatrone auf nimmt, so gewählt, dass das, Rohr 15 und damit die Heizpatrone allseitig mit Aus nahme des Bodens von der im Kocher 1 ent- haltenen Kältelösung umgeben ist. Um den untern Teil des Kochers ist an der Stelle, an der die Heizpatrone eingesetzt ist, ein schrau- benlinienförmig gewundener Teil 14" des Steigrohres gelegt.
Der Teil 14" mündet dann in den Steigrohrteil 14', der zum obern Teil des Kochers 1 führt. Die Rohrleitung 11 mündet in die Leitung 13 aus, durch die die arme Lösung aus dem Kocher abgeführt wird und die in einem Abstand vom untern Ende des den Kocher bildenden Rohres in dieses. einmündet. Dadurch kann erreicht werden, dass sich im untern Teil des Kochers even tuell ausgeschiedene Verunreinigungen an sammeln.
Der Zweck und die Wirkungsweise der beschriebenen Ausbildung sind kurz fol gende: Wie schon eingangs erwähnt, lässt es sich nicht vermeiden, dass die Wärmequelle Schwankungen unterworfen ist. Dies gilt so wohl für die Verwendung von elektrischen als auch von Gaswärmequellen, denn sowohl die Spannung des, Netzes als auch der Druck des Gases schwanken bei verschiedenen Bela stungen zum Teil sehr erheblich. Diese Schwankungen bewirken nun, wie ebenfalls kurz erläutert, ein unregelmässiges Arbeiten der Anlage, eine Überhitzung des Kochers und damit ein Mitreissen von Wasser.
Da es nun selbst mit komplizierten, viel Raum beanspruchenden Wasserabscheidern nicht mit Sicherheit möglich ist, alles mitgerissene Wasser auszuscheiden und in den Kocher zurückzuführen, ist der kontinuierliche Be trieb der Anlage gefährdet, da ja bekanntlich mitgerissenes, Wasser den Arbeitsprozess der Kälteanlage nicht nur beeinträchtigt, sondern überhaupt verunmöglichen kann.
Durch die gezeigte Ausbildung erfolgt nun durch die Wärmequelle primär die Er wärmung der im Kocher enthaltenen Lösung. Entsprechend der Temperatur der im Kocher enthaltenen Lösung wird sich das. Rohr, das den Kocher bildet, selbst erwärmen und ent sprechend wird auch der Teil 14" des Steig rohres, der um den untern Teil des Kochers gelegt ist, erwärmt. Es ist deshalb ausge- schlossen, dass im Steigrohr durch Schwan kungen der Wärmequelle plötzlich erhöhte Temperaturen auftreten, die mit der Tem peratur im Kocher nicht im Einklang stehen.
Im Gegenteil wird durch die zunächst erhöhte Temperatur im Kocher die über die Leitung 13 abfliessende Flüssigkeit die im Innern des Rohres 11 fliessende reiche Flüssigkeit mehr erwärmen. Es bedarf daher in dem Teil 14" nur noch einer ganz geringen Erwärmung von wenigen Graden, um den Umlauf, d. h. das. Emporsteigen der Flüssigkeit im Steig rohrteil 14' zu ermöglichen.
Die im Rohrteil 14' aufsteigende und in den obern Teil des Kochers gelangende Flüssigkeit wird daher in jedem Fall kühler sein als die im Kocher selbst befindliche Lösung und wird diese im obern Teil des Kochers abkühlen.
Dieser Vor gang wird um so intensiver, je grösser die von der Wärmequelle abgegebene Wärme ist, denn um so heisser wird zunächst die im Ko cher enthaltene Lösung, und sekundär wird die Förderung durch den Steigrohrteil 14' ebenfalls grösser, so dass im obern Teil des Kochers 1 eine intensivere Abkühlung er folgt.
Ausgedehnte Versuche haben gezeigt, dass es durch diese Anordnung möglich ist, ein einwandfreies Funktionieren der Anlage auch bei Schwankungen der Wärmequelle zu sichern und darüber hinaus mit einem mini- malen Aufwand an Wärme den Umlauf und das, Austreiben des Ammoniaks aus der Kältelösung sicherzustellen.
Absorption refrigeration system. In refrigeration systems that work according to the absorption principle, there is a heat source that is used in a cooker to drive the ammonia out of the rich solution. On the other hand, a riser pipe is available to achieve the circulation of the refrigerant, which is also heated.
It has now been proposed to provide only one. Riser pipe with a heat source by then at the same time expelling the ammonia. is accomplished from the solution. This solution could not be introduced because disturbances in the liquid circulation and inadequate expulsion of the ammonia could obviously not be avoided. It has therefore gone over to provide both a digester and a riser pipe and to arrange the heat source so that it heats both the cooker and the riser pipe.
Both the expulsion of the ammonia and the circulation of the refrigerant can be carried out here with one and the same heat source.
In this proposal, the heat source is arranged in the lower part of a pipe around which the riser pipe is laid in a helical manner and which is filled at its upper end with the liquid to be heated for the purpose of driving out the ammonia. With this solution it is possible to ensure a continuous work process of the refrigeration system. The prerequisite for this, however, is that the amount of heat given off by the heat source remains constant at all times.
However, as soon as fluctuations occur in the amount of heat emitted by the heat source, the riser pipe, which is arranged directly around the heat source, is too much he warms, while on the other hand, the liquid in the upper part of the heat source containing the pipe forming the Ko cher arranged liquid from which the ammonia has to be expelled, is not heated to the same extent, since it only has a small contact area with the heat source.
The consequence of this is that the liquid initially heats up too much in the riser pipe and then also in the upper part of the digester and, in addition to the expelled ammonia, water is also entrained. Complicated water separators had to be provided, which condensed the entrained water and fed it back into the cooker. But even with water separators equipped with a lot of effort. As tests have shown, the complete elimination of the water and thus the proper running of the refrigeration system cannot be reached with fluctuations in the heat source.
The present invention now forms an absorption refrigeration system in which the cooker consists of a pipe. which contains the heat source and the cooling solution and which enables flawless, continuous work even with fluctuations in the heat source.
The invention consists in that the heat source is inserted into the pipe forming the digester in such a way that it is surrounded by the cooling solution in the digester, and there is a helically wound part of the riser pipe at the point where the Heat source is inserted into the pipe forming the cooker, around this pipe.
The management can expediently. through which the poor cold solution is led out of the digester, at a distance from the lower end of the pipe forming the digester opening into the same, so that a sludge sack forms in the digester for the elimination of any impurities that may have separated out. The heat source can consist of a heating cartridge which can be inserted from below into a tube which protrudes into the cooker from below and is closed at the top.
In the accompanying drawing, an embodiment of the. Invention is shown schematically in Fig. 1. and FIG. 2 shows part of the same on a larger scale.
In Fig.1 represents. 1 represents the pipe bil dende the digester, which leads to the water separator 3 via a line 2. Adjacent to the water separator is the condenser 4, which leads via a line 5 to the heat exchanger 7 for gases. A riser 6, which serves as a pressure equalization line, leads from the line 5 to the highest point of the system, which lies between the water separator 3 and the condenser 4.
From the Wä.rmeaustauscher 7 ge for gases, the liquefied refrigerant reaches the Ver evaporator 8, which can be equipped with breakthroughs on pointing drip plates. Arrived from the evaporator 8. then the refrigerant evaporated into the inert gas via the line 9 ′ to the lower part of the absorber 10.
In the absorber 10, the coming from the digester 1 poor solution, which is supplied via the lines 11, 12, flows from top to bottom, so that the poor solution is enriched with ammonia and the inert gas is released and via the line 9 and the Heat exchanger "7 is returned to the evaporator 8.
The "enriched solution" emerging from the absorber 10 then reaches the container 10 'and flows from there via the line 14 into the riser pipe part 14 ", which is laid helically around the lower part of the digester. The riser pipe part M' is at the top The pipe 14 is surrounded by the pipe 11, which together also represent the heat exchanger for solutions. The pipe 11 opens into a pipe 13 which leads into the cooker 1. The line 12 is the line 11 connected to the upper part of the absorber 10.
The mode of operation of the absorption system shown schematically does not need to be explained in more detail. as this is known and belongs to the state of the art.
In the designated 1, the digester bil Dende pipe protrudes on its lowest part, a pipe 15 into it. into which the heating cartridge is inserted from below. As FIG. 2 shows, the cross-section of the tube 15, which receives the heating cartridge forming the heat source, is chosen so that the tube 15 and thus the heating cartridge are surrounded on all sides, with the exception of the bottom, by the cooling solution contained in the cooker 1 is. A helically wound part 14 ″ of the riser pipe is placed around the lower part of the cooker at the point where the heating cartridge is inserted.
The part 14 "then opens into the riser part 14 ', which leads to the upper part of the digester 1. The pipe 11 opens into the line 13, through which the poor solution is discharged from the digester and which is at a distance from the lower end of the The pipe forming the digester opens into this, thereby ensuring that any impurities that may have separated out collect in the lower part of the digester.
The purpose and mode of operation of the training described are briefly as follows: As already mentioned at the beginning, it cannot be avoided that the heat source is subject to fluctuations. This is true for the use of electrical as well as gas heat sources, because both the voltage of the network and the pressure of the gas fluctuate considerably under various loads. As also briefly explained, these fluctuations now cause the system to work irregularly, overheating the stove and thus entrainment of water.
Since it is not possible with certainty, even with complicated, space-consuming water separators, to separate out all the water that has been entrained and return it to the cooker, the continuous operation of the system is at risk, since, as is well known, entrained water not only affects the working process of the refrigeration system, but can make it impossible at all.
Due to the training shown, the heat source is now primarily used to warm the solution contained in the cooker. According to the temperature of the solution contained in the digester, the pipe that forms the digester will heat itself and accordingly the part 14 "of the riser pipe, which is placed around the lower part of the digester, is heated. It is therefore out - concluded that fluctuations in the heat source suddenly cause increased temperatures in the riser pipe that are not in line with the temperature in the cooker.
On the contrary, due to the initially increased temperature in the digester, the liquid flowing off via the line 13 will heat the rich liquid flowing inside the tube 11 more. Therefore, only a very slight heating of a few degrees is required in the part 14 ″ in order to enable circulation, i.e. the rising of the liquid in the ascending pipe part 14 ′.
The liquid rising in the pipe part 14 'and reaching the upper part of the digester will therefore in any case be cooler than the solution in the digester itself and will cool it down in the upper part of the digester.
This process becomes more intense, the greater the heat given off by the heat source, because the hotter the solution contained in the cooker will initially be, and secondarily the conveyance through the riser part 14 'is also greater, so that in the upper part of the Kochers 1 a more intensive cooling he follows.
Extensive tests have shown that this arrangement makes it possible to ensure proper functioning of the system even with fluctuations in the heat source and, moreover, to ensure the circulation and the expulsion of the ammonia from the cooling solution with a minimum amount of heat.