Appareil de réfrigération par absorption
La présente invention a pour objet un appareil de réfrigération par absorption, caractérisé en ce qu'il comprend une première chambre dans laquelle sont logés un générateur et un condenseur, et une seconde chambre dans laquelle sont logés un absorbeur et deux évaporateurs disposés au-dessus de cet absorbeur et espacés l'un de l'autre de manière à former un premier passage vertical pour l'écoulement de la vapeur du réfrigérant, des évaporateurs à l'absorbeur, ces évaporateurs étant espacés des parois de la seconde chambre de façon à former des passages supplémentaires distincts pour l'écoulement de la vapeur de réfrigérant des évaporateurs à l'absorbeur, un dispositif faisant circuler une solution absorbante de l'absorbeur au générateur et du générateur à l'absorbeur,
et un dispositif faisant circuler le réfrigérant liquide du condenseur aux évaporateurs.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'un appareil de réfrigération, objet de la présente invention, dans lequel:
la fig. 1 est une coupe verticale schématique de cet appareil selon la ligne 1-1 de la fig. 4;
la fig. 2 est une coupe à plus grande échelle montrant ]es parties adjacentes du générateur et du condenseur et l'ensemble de l'éliminateur;
la fig. 3 est une coupe à plus grande échelle selon la ligne 3-3 de la fig. 2;
la fig. 4 est une coupe longitudinale à plus grande échelle selon la ligne 4-4 de la fig. 1; et
la fig. 5 est une coupe partielle à plus grande échelle selon la ligne 5-5 de la fig. 4.
L'appareil de réfrigération par absorption représenté à la fig. 1 utilise une solution saline aqueuse comme absorbant et de l'eau, comme réfrigérant.
Dans une enveloppe étanche 10 sont disposés une paroi 12, dont la section droite est profilée en U, et des tubes 14, qui forment un générateur 11. Un fluide de chauffage est mis en circulation dans les tubes 14 pour extraire par ébullition le réfrigérant de la solution absorbante.
Un condenseur 15 présente une paroi 16 qui s'étend depuis la paroi 12 vers la paroi de l'enveloppe 10 de façon à former un espace pour les tubes 17 du condenseur 15.
La paroi 12 du générateur 11 et la paroi 16 du condenseur 15 divisent l'intérieur de l'enveloppe 10 en une chambre contenant le générateur 11 et le condenseur 15, et une chambre de basse pression contenant l'évaporateur 18, l'évaporateur 19 et l'absorbeur 20.
Les évaporateurs 18 et 19 comportent des bacs 22 et 24 respectivement pour recueillir le réfrigérant liquide.
L'évaporateur 18 comporte une série de tubes 26 et l'évaporateur 19 une série de tubes 28. Un fluide à refroidir est mis en circulation par une pompe (non représentée) à travers un conduit 30 pour aboutir aux tubes 26 de l'évaporateur 18 et ensuite pour passer dans les tubes 28 de l'évaporateur 19 d'où ce fluide emprunte le conduit 32 aboutissant par exemple à une installation de conditionnement d'air. L'écoulement du fluide à travers les tubes de l'évaporateur peut être en parallèle et non en série comme il vient d'être décrit.
Le réfrigérant liquide provenant du condenseur 15 s'écoule vers l'évaporateur 18 en traversant un passage constitué par l'orifice d'étranglement 34. Un bac 36 assure la jonction entre les bacs 22 et 24 des évaporateurs afin de fournir un passage pour l'écoulement du réfrigérant liquide de l'évaporateur 18 à l'évaporateur 19 et ensuite à un réservoir 38 pour le réfrigérant liquide. En sortant du réservoir 38, le réfrigérant liquide passe dans un conduit 40 pour arriver sur un commutateur à flotteur 42 qui s'ouvre lorsque le niveau baisse au-dessous d'une valeur déterminée. Un tamis 44 monté dans le réservoir 38 empêche les particules étrangères de pénétrer de ce réservoir dans le conduit 40. Pendant le fonc tionnement normal de l'appareil, un certain niveau de liquide est maintenu dans les évaporateurs de sorte que le réfrigérant y est emmagasiné.
Le réfrigérant liquide s'écoule du commutateur à flotteur 42 dans un conduit 46 aboutissant à l'aspiration d'une pompe 48 entraînée par un moteur 49. La pompe 48 refoule le réfrigérant liquide par un conduit 50 à une rampe de pulvérisation 52 installée dans l'évaporateur
18 et à une rampe de pulvérisation 54 installée dans l'évaporateur 19. Le commutateur à flotteur 42 ouvre le circuit électrique alimentant le moteur 49 dès que le niveau du réfrigérant tombe au-dessous d'une valeur déterminée.
Des séparateurs 56 sont montés de chaque côté des évaporateurs 18 et 19 afin de séparer les gouttelettes du réfrigérant liquide du courant de la vapeur de réfrigérant qui s'écoule des évaporateurs 26 et 28 à l'absorbeur 20 par les passages 58, 60 et 62. Les gouttelettes du réfrigérant liquide qui sont enlevées par les chicanes 56 descendent dans elsbacs 22 et 24 des évaporateurs. Les chicanes 56 sont formées par plusieurs plateaux verticaux espacés, de section droite en forme de V.
Une conduite 64 de trop-plein débouchant dans le conduit 36 permet d'amener le réfrigérant liquide de ce conduit 36 à l'absorbeur 20 lorsque le niveau du réfrigérant dans le conduit dépasse un maximum en raison d'un fonctionnement anormal. Le niveau dans le conduit 36 est sensiblement le même que celui dans les évaporateurs 18 et 19 car une communication ouverte est établie entre ce conduit et les évaporateurs.
Une pompe 66, entraînée par un moteur 68, reçoit la solution diluée de l'absorbeur par le conduit 70 et la refoule dans le conduit 71 aboutissant à un échangeur de chaleur 72 d'où la solution emprunte un conduit 73 pour arriver dans le générateur 1 1 où elle sera concentrée.
La solution concentrée s'écoule du générateur 1 1 par un conduit 74 pour revenir dans l'échangeur de chaleur 72 d'où elle passe dans un conduit 76 et se mélange avec de la solution diluée provenant de l'absorbeur et arrivant par un conduit 78. Le mélange s'écoule dans le conduit 79 pour alimenter une pompe 80 entraînée par un moteur 81. La pompe 80 refoule la solution à travers un conduit 82 à une rampe de pulvérisation 83 de l'absorbeur qui pulvérise la solution sur les tubes 84 de l'absorbeur 20.
Un fluide de refroidissement provenant d'une source 86 traverse les tubes 84 de l'absorbeur et ensuite s'écoule à travers un conduit 87 et à travers les tubes 17 du condenseur 15. En sortant du condenseur, le fluide de refroidissement passe dans un conduit 88 qui revient vers la source, qui peut être une tour de refroidissement dans laquelle le fluide est refroidi par l'air.
Un espace existe pour l'écoulement de la vapeur de réfrigérant entre les bacs 22 et 24 des évaporateurs sauf dans la zone obstruée par le réservoir 38. I1 existe également un espace pour l'écoulement de cette vapeur vers l'extérieur, à travers les chicanes 56 dans les passages 58 et 62 depuis lesquels elle s'écoule vers le bas entre le bac 24 et l'enveloppe 10 et entre le bac 22 et la paroi de l'enveloppe 10.
Une chicane 90 est assujettie à la paroi 12 du générateur 11. Une seconde chicane profilée en gouttière 91 est fixée à la paroi de l'enveloppe 10. Les chicanes 90 et 91 coopèrent pour changer le sens d'écoulement de la vapeur d'un angle d'environ 1800. Ce changement de direction a pour effet d'obliger les gouttelettes du liquide à heurter les surfaces des chicanes et de l'enveloppe extérieure en ruisselant le long de ces surfaces. Plusieurs conduites 92 sont espacées le long de l'enveloppe extérieure 10 et sont dirigées vers le bas à partir de la gouttière 91 pour permettre de drainer le liquide de cette gouttière 91 vers la partie inférieure de la chicane 90.
Un séparateur 94 présente des ailettes 95 qui interceptent les gouttelettes de la solution. La solution provenant de la chicane 91 s'écoule à travers des trous 93 et descend ensuite dans les conduites 92. La solution retenue par le séparateur 94 traverse un tamis 96 constitué par une plaque perforée pour aboutir dans le bas de la chicane 90.
Plusieurs conduites 97 sont disposées le long de la chicane 90. La solution venant de cette chicane 90 s'écoule dans ces conduites 97 à travers des trous 98 et ensuite descend vers la partie inférieure du générateur 11. Le tamis 96 à plaque perforée fournit une zone non turbulente dans le bas de la chicane 90 pour permettre à la solution de s'écouler et d'être collectée sans aucune turbulence provoquée par l'écoulement de la vapeur du réfrigérant.
La solution absorbante tend à devenir sensiblement diluée après sa descente sur un nombre relativement restreint de rangées de tubes de l'absorbeur. A mesure que la solution absorbante est diluée, sa capacité d'absorption de la vapeur du réfrigérant devient de plus en plus faible. I1 est donc essentiel d'installer dans l'absorbeur un faisceau de tubes dont la section horizontale est une surface plusieurs fois plus grande que la dimension verticale.
Pour obtenir ce résultat sans augmenter le volume global de l'enveloppe au-delà des limites dictées par l'économie, on donne à cette enveloppe une section droite ovale avec un rapport de la dimension horizontale maximum à la dimension verticale maximum de plus de S : 4. De préférence, la dimension horizontale maximum se trouve en un point de l'enveloppe situé à peu près à un tiers de la hauteur de celle-ci en mesurant à partir du bas de l'enveloppe.