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Kontinuierlich arbeitender Absorptionskälteapparat Die Erfindung betrifft
einen kontinuierlich arbeitenden Absorptionskälteapparat. Bekannt ist es, die Größe
und damit die Ausdehnung der inneren heißesten Teile des Kocheraggregates eines
kontinuierlich arbeitenden Absorptionskälteapparates zur Herabsetzung der Wärmeverluste
möglichst zu begrenzen. Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß die wärmeleitende
Verbindung des Schornsteins mit dem Kocher des Apparates im wesentlichen in demselben
Höhenabschnitt liegt, wie die wärmeleitende Verbindung des Schornsteins mit der
Flüssigkeitsumlaufpumpe. Besonders ist dies der Fall bei solchen Apparaten mit Schornstein
für Brennerbetrieb, die auch mit Hilfe einer in den Schornstein eingeführten elektrischen
Heizpatrone betrieben werden können, die dann in dem vorgenannten Höhenabschnitt
eingesetzt wird.
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Um die Wärmeverluste bei elektrischem Betrieb in axialer Richtung
zu begrenzen, ist es bereits bekannt, das Schornsteinrohr in mehrere voneinander
thermisch isolierte Teile zu zerlegen. Dies verursacht aber bei Brennerbetrieb den
Übergang von erheblichen Wärmemengen in den über der Wärmezufuhrstelle zur Pumpe
gelegenen Schornsteinteil, die nicht nutzbar gemach werden und infolgedessen einen
Wärmeverlust bedeuten.
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Ferner ist es erwünscht, den Querschnitt des das Kocheraggregat bildenden
und in der Kocherisolation eingebetteten Rohrbündels so gering wie möglich zu machen,
um auch die Wärmeverluste in radialer Richtung zu begrenzen. Bei elektrischem Betrieb
läßt sich dies beispielsweise dadurch erreichen, daß die Dampferzeugung in einem
Pumpenrohr erfolgt, das die gepumpte Lösung in ein Standrohr von verhältnismäßig
kleinem Durchmesser überführt. Dabei ist Voraussetzung, daß dieses Standrohr so
angeordnet ist, daß es keiner Wärmezufuhr, die Kochen oder Sieden der Lösung hervorrufen
könnte, ausgesetzt wird.
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Wird ein so gebautes Aggregat mit Öl- oder Gasbrennern betrieben,
könnte es zweckmäßig erscheinen, die Schornsteinwärme des oberen Teils des Schornsteins
dadurch auszunützen, daß das Standrohr mit dem Schornstein in wärmeleitende Verbindung
gebracht wird. Dieser Wärmeübergang ist aber so intensiv, daß im Standrohr Sieden
eintritt, wodurch der Betrieb des Apparates in Frage gestellt wird.
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Es ist bereits ein kontinuierlich arbeitender Absorptionskälteapparat
bekannt, bei dem die im Wärmeaustauscher zur Absorption fließende arme Lösung am
Kaminrohr einer Zwischenerwärmung in der Weise unterworfen wird, daß der Wärmeaustauscher
in zwei Teile zerlegt und die gesamte arme Lösung durch eine mit dem Schornsteinrohr
wärmeleitend verbundene Rohrschlange geführt wird, die an ihrem Scheitelpunkt mit
einer Entlüftungsleitung versehen ist. Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß,
wenn aus irgendwelchen Gründen die Temperatur des Heizrohres erheblich abfällt,
dann die in der Rohrschlange stehende arme Lösung nicht mehr geheizt, sondern sogar
abgekühlt wird, was unter allen Umständen vermieden werden muß.
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Demgegenüber besteht die Erfindung in der nachfolgenden Verbesserung
eines kontinuierlich arbeitenden Absorptionskälteapparates mit einer Gasblasen-Hebepumpe
und mit einem Schornstein, mit dem die zur Förderung der Absorptionsflüssigkeit
dienende Flüssigkeitsumlaufpumpe wärmeleitend verbunden ist, und bei dem die in
einem Flüssigkeits-Temperaturwechsler fließende arme Lösung eine Erwärmung durch
Schornsteinwärme erfährt, und zwar besteht die Erfindung darin, daß aus der die
arme Lösung zum Absorber führenden Leitung ein Teil der armen Lösung entnommen und
durch eine vom Schornstein Wärme entnehmende Leitung in das Gefäß zurückgeführt
wird, in das die Flüssigkeitsumlaufpumpe des Apparates einmündet.
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Im besonderen wird die arme Lösung dem die arme Lösung führenden Teil
des Flüssigkeits-Temperaturwechslers entnommen.
Zwei Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt Fig. 1 ein für Brennerbetrieb
bestimmtes Kocheraggregat, das auch mit einer elektrischen Heizpatrone betrieben
werden kann, und die Fig.2 ein für elektrischen Betrieb eingerichtetes Kocheraggregat,
das auch dem Brennerbetrieb angepaßt ist.
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Die beiden in den Zeichnungen gezeigten Kocheraggregate bilden Teile
eines in an sich bekannter Weise arbeitenden kontinuierlichen Absorptionskälteapparates,
dessen übrige Teile nicht Gegenstand der Erfindung sind und daher auch nicht gezeigt
werden. Der Apparat kann mit Wasser als Absorptionsmittel, Ammoniak als Kältemittel
und Wasserstoff als Hilfsgas arbeiten.
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Im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 wird die reiche Lösung vom
Absorber durch eine Leitung 10 durch einen Flüssigkeits-Temperaturwechsler
11 und ein daran anschließendes gebogenes Rohr 12 in ein Kocherrohr 13 geführt,
dessen unterer Teil durch eine wärmeleitende Verbindung, z. B. eine Schweißnaht
14, mit dem unteren Teil 15 eines Schornsteinrohres 15, 16 in Verbindung steht und
somit einen Kocher bildet. Dieser ist durch eine Verlängerung 17 nach oben an die
Dampfleitung 18 des Apparates angeschlossen.
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An den unteren Teil des Kocherrohres 13 ist die Saugseite derFlüssigkeitsumlaufpumpe
19 angeschlossen, die ebenfalls durch eine Schweißnaht 20 mit dem unteren Schornsteinrohr
15 wärmeleitend verbunden ist. Die Pumpe 19 mündet in die Dampfleitung 18, deren
unterer Teil ein Standrohr 21 für die warme, arme Absorptionslösung bildet, die
durch die Außenleitung 22 des Flüssigkeits-Temperaturwechslers 11 und eine Leitung
23 zum Absorber abfließt.
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Wird der Apparat mit einer elektrischen Heizpatrone betrieben, die
in den unteren Teil 15 des Schornsteinrohres eingeschoben wird, so wird im
wesentlichen nur dieser Teil 15 erwärmt, nicht aber der obere Teil
16 des Schornsteines, der in an sich bekannter Art gegenüber dem unteren
Teil 15 dadurch wärmeisoliert ist, daß zwischen beiden Teilen nur kleine
punktförmige Schweißverbindungen 24 bestehen.
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Wird der Apparat mit Brennern betrieben, dann wird auch der obere
Schornsteinteil 16 erwärmt, und zwar auf verhältnismäßig hohe Temperaturen, so daß
der Teil 16 Anlaß zu Wärmeverlusten durch die Leitung in axialer wie auch in radialer
Richtung gibt. Verluste entstehen ferner auch dadurch, daß aus dem Schornstein verhältnismäßig
heiße Verbrennungsgase entweichen, ohne ausgenutzt zu werden.
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Gemäß der Erfindung wird nun der Außenleitung 22, die an sich warme
arme Lösung führt, ein Teil dieser Lösung entnommen und einer zweiten Gasblasen-Hebepumpe
27 zugeführt, die mit dem oberen Teil 16 des Schornsteinrohres durch eine entsprechend
ausgedehnte Schweißnaht wärmeleitend verbunden ist. Diese zweite Gasblasen-Hebepumpe
27 mündet in das Standrohr 21 bei 28, und zwar oberhalb des in diesem Rohr herrschenden
Flüssigkeitsstandes. Dadurch erhält man einen ständigen inneren Umlauf der Lösung
im Kocheraggregat, nämlich durch das Standrohr 21, die Außenleitung 22 des Flüssigkeits-Temperaturwechslers
und die Gasblasen-Hebepumpe 27.
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Der Flüssigkeitsstand im Standrohr 21 und damit auch ein Pumpenrohr
27 ist höher als der Absorbereinlauf und nur ein kurzes Stück unterhalb der Einmündung
28 des Pumpenrohres 27. Die Pumpe 27 braucht also zum Heben der Flüssigkeit keine
großen Wärmemengen, so daß die vorhandene Schornsteinwärme im wesentlichen für eine
weitere Erzeugung von Kältemitteldampf aus der Lösung und eine gleichzeitige Senkung
der Kältemittelkonzentration der Lösung ausgenützt wird. Gleichzeitig hat aber die
Wärmezufuhr zum Standrohr 21 durch die überführte Flüssigkeit zur Folge, daß der
warme arme Lösung enthaltenden Außenleitung 22 größere Wärmemengen zugeführt werden,
was auf die in entgegengesetzter Richtung strömende kalte reiche Lösung sich insofern
günstig auswirkt, als die Temperatur dieser Lösung beim Einlauf 12 zum Kocher 13
höher wird als bisher.
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Die Einführung der zweiten Gasblasenpumpe 27 führt also bei Brennerbetrieb
des Apparates zu Vorteilen in der Abwärmeausnutzung. Bei Erhitzung des Apparates
mit einer elektrischen Heizpatrone ist sie dagegen ohne Bedeutung.
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In der Einrichtung nach der Fig. 1, die demnach in erster Linie für
Brennerbetrieb vorgesehen ist, sind die Pumpe und der Kocher des Aggregates in den
in Schraubenform gewundenen Flüssigkeits-Temperaturwechsler heruntergezogen. Im
Gegensatz hierzu ist die in der Fig. 2 gezeigte Kocherkonstruktion in erster Linie
für die Beheizung mittels einer elektrischen Heizpatrone bestimmt.
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Dieses Aggregat ist deshalb mit einer wärmeübertragenden Hülse 30
versehen, die mehr in die Mitte des-Aggregates gerückt ist, als der untere Schornsteinteil
15 der Ausführung nach Fig. 1. Die Hülse 30 ist durch eine Schweißnaht 31 mit einer
Flüssigkeitsumlaufpumpe 32 wärmeleitend verbunden, der durch eine die Innenleitung
des Flüssigkeits-Temperaturwechslers 34 bildende Leitung 33 sowie eine sich daran
anschließende Leitung 35 und durch ein Standrohr 36 kalte reiche Lösung aus dem
Absorbersystem zugeführt wird. Die Pumpe 32 mündet in ein Standrohr 37, von dem
die in der Pumpe 32 ausgekochte und jetzt arme Lösung durch die Außenleitung des
Flüssigkeits-Temperaturwechslers 34 und eine Leitung 38
dem Absorbersystem
zugeführt wird. Die Dampferzeugung findet also bei diesem Aggregat in der Pumpe
32 statt, und die hier erzeugten Dämpfe werden durch eine Leitung 39 in das Standrohr
36 übergeführt, und zwar unterhalb des in ihm herrschenden Flüssigkeitsstandes,
so daß die in der Pumpe 32 ausgetriebenen Dämpfe infolge des Hindurchführens durch
den Flüssigkeitsstand im Standrohr 36 rektifiziert werden, bevor sie durch die Dampfleitung
40 zu dem nicht dargestellten Kondensatorsystem geführt werden.
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In bekannter Weise wird nun bei dieser Einrichtung der Brennerbetrieb
dadurch ermöglicht, daß vor der Montage der Isolierung 41 im Gehäuse 42 an die Hülse
30 zwei Rohre 43 und 44 angeschlossen werden, so daß ein durchgehender Schornstein
für den Brenner erhalten wird.
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Bei Brennerbetrieb dieses Aggregates werden den Schornstein gewisse
Wärmemengen ungenutzt durchstreichen, wenn man nicht die Erfindung anwendet, die
darin besteht, daß an die Außenleitung des Flüssigkeits - Temperaturwechslers 34
eine Gasblasen-Hebepumpe 45 angeschlossen wird und daß infolge der Verbindung des
Pumpenrohres 45 mit dem Schornsteinteil 44 mittels einer Schweißnaht 46 der
aus
der Außenleitung entnommene Teil der armen Lösung weiter erwärmt und in das Standrohr
37 zurückgefördert wird.