-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Absorptionskälteaggregat und insbesondere ein Absorptionskälteaggregat, welches unter Berücksichtigung maritimer Umgebung konstruiert ist.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Mit dem Anstieg des Ölpreises haben die meisten Länder und Unternehmen über die Welt hinweg ein großes Interesse an effizienter Verwendung von Energie, und zu diesem Zweck machen sie viele Anstrengungen.
-
Zum Beispiel ist Abwärme-Wiedergewinnung eine Technik, durch welche Energie effektiv verwendet werden kann.
-
Insbesondere ist die Verwendung von Hochtemperaturabwärme einfach und weitreichend erhältlich, wohingegen die Verwendung von Mittel-/Niedrig-Temperaturabwärme nicht einfach ist und wenig erhältlich ist im Vergleich zu der Verwendung von Hochtemperaturabwärme.
-
Nichtsdestotrotz ist ein Absorptionskälteaggregat bekannt als eine typische Einrichtung, welche Kaltwasser produzieren kann durch Verwenden der Mittel-/Niedrig-Temperaturabwärme. Das Absorptionskälteaggregat kann sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen verwendet werden.
-
Grundsätzlich weist ein herkömmliches Absorptionskälteaggregat hauptsächlich mehrere Module auf: einen Verdampfer, einen Absorber, einen Erzeuger und einen Kondensator.
-
Der Verdampfer weist auf eine abgedichtete Aufnahme, welche darin Kältemittel speichert, und ein Wärmerohr, welches in der abgedichteten Aufnahme bereitgestellt ist. Kaltwasser strömt durch das Wärmerohr. In diesem Falle ist die Innenseite der Aufnahme unter einem Vakuum aufrechterhalten (zum Beispiel 6 mmHg bis 7 mmHg). Demgemäß wird das Kältemittel bei etwa 5 °C verdampft, und Kaltwasser in dem Wärmerohr wird durch die Verdampfungswärme gekühlt. Als ein Ergebnis wird eine Kühlquelle (abgekühltes Wasser) erzeugt. Zu dieser Zeit, um den Verdampfungseffekt zu verbessern, wird das Kältemittel in einem unteren Abschnitt des Verdampfers durch eine Kältemittelpumpe nach oben zwangsgefördert und dann durch eine Düse von einem oberen Abschnitt des Verdampfers aus zu dem Wärmerohr unterhalb der Düse ausgestrahlt. In diesem Falle kann die abgedichtete Aufnahme als eine Art von Mantel oder Wanne vorgesehen sein. Im Falle eines Mantels kann der Mantel mit dem Absorber verbunden sein oder damit als ein Stück ausgebildet sein, um von dem Verdampfer und dem Absorber gemeinsam genutzt zu werden.
-
Falls die Verdampfung in dem Verdampfer weiterläuft, kann ein Dampfteildruck allmählich ansteigen, was in einer Erhöhung einer Verdampfungstemperatur resultiert. In solch einem Falle kann eine geeignete Abkühlkapazität nicht erzielt werden. Der Absorber verhindert dieses Problem. Der Absorber verwendet eine LiBr (Lithiumbromid)-Lösung als ein Absorptionsmaterial. Der Absorber wird verwendet, indem er mit dem Verdampfer kombiniert ist. Das Kältemittel, das im Verdampfer verdampft wird, das heißt, der Kältemittelstrom, wird von der LiBr-Lösung innerhalb des Absorbers absorbiert. Zu dieser Zeit können der Verdampfungsdruck und die Verdampfungstemperatur konstant aufrecht gehalten werden. Der Absorber kann ein Wärmerohr aufweisen, welches innerhalb des Absorbers bereitgestellt ist, um Absorptionswärme zu eliminieren, welche erzeugt wird, wenn der Absorber den Kältemittelstrom absorbiert. Kühlmittel kann in diesem Wärmerohr strömen. Durch die Absorptionsleistung wird die LiBr-Lösung allmählich verdünnt und wird zu einer Verdünnungs-LiBr-Lösung, die nicht mehr in der Lage ist, die Absorption durchzuführen.
-
Der Erzeuger konzentriert die Verdünnungs-LiBr-Lösung. Der Erzeuger konzentriert die Verdünnungs-LiBr-Lösung durch eine externe Wärmequelle (zum Beispiel Brenner, Dampf, Heißwasser, etc.) und liefert die konzentrierte LiBr-Lösung zurück in den Absorber. Demgemäß ist der Absorber in der Lage die Absorption kontinuierlich durchzuführen.
-
Der Kondensator erhält den Kältemitteldampf von dem Erzeuger. Der Kondensator kühlt und kondensiert den Kältemitteldampf vollständig durch Verwenden eines Wärmerohrs des Kondensators und von Kaltenergie von zum Beispiel Meerwasser, Reinwasser oder dergleichen, innerhalb des Wärmerohrs des Kondensators. Das komplett kondensierte flüssige Kältemittel wird zurück in den Verdampfer rückgeführt und kann wieder verdampfen.
-
Das oben beschriebene konventionelle Absorptionskälteaggregat wird weit verbreitet an Land verwendet.
-
Jedoch sind Schiffsbedingungen verschieden von Bedingungen an Land in vielerlei Weisen hinsichtlich des Aspekts der Umgebung, wo das Absorptionskälteaggregat installiert und betätigt wird.
-
Demgemäß ist es schwierig, das Absorptionskälteaggregat für Land als ein Absorptionskälteaggregat für ein Schiff zu verwenden.
-
Falls das Absorptionskälteaggregat für Land in einem Schiff installiert und verwendet wird, können viele Probleme auftreten.
-
Zum Beispiel beschreibt das Patentdokument 2 (Koreanisches Patent mit Veröffentlichungsnummer
KR 100 124 816 B1 ) als den Stand der Technik lediglich ein allgemeines Absorptionskälteaggregat und beschreibt keine Ausrüstungsarchitektur für ein Schiff.
-
Ferner, obwohl das Patentdokument 1 (Koreanisches Patent mit Veröffentlichungsnummer
KR 10 2011 069 548 A ) ein Schiffs-Absorptionskälteaggregat beschreibt, verwendet es lediglich ein Konzept des Verwendens von Abwärme als eine Wärmequelle für das Absorptionskälteaggregat ohne spezifische Ausrüstungsarchitektur, die in einem Schiff zu verwenden ist, zu beschreiben.
-
Ferner, da ein Schiff eine Struktur ist, welche sich auf einer Meerfläche bewegt und schwimmt, wird es durch die maritime Umgebung beeinflusst. Das heißt, indem es beeinflusst wird durch Stampfen und Rollen des Schiffs, kann das Absorptionskälteaggregat für Land nicht korrekt betrieben werden, falls es in einem Schiff verwenden wird.
-
Demgemäß liegt ein Bedarf für ein hocheffizientes Schiff-Absorptionskälteaggregat vor, welches weniger durch die Bewegungen des Schiffs beeinträchtigt ist.
-
Aus der
JP 2000 -179 975 A ist ein Absorptionskälteaggregat bekannt, welches aufweist wenigstens einen Verdampfer, einen Absorber, einen Erzeuger und einen Kondensator und bei welchem der Verdampfer und der Absorber auf einer Seite und mit Bezug zu einem Tropfenabscheider auf der anderen Seite eines gemeinsamen Mantels angeordnet sind, wobei das Absorptionskälteaggregat aufweist: eine Verdampferwanne, welche unterhalb eines ersten Wärmerohrs des Verdampfers angeordnet ist, eine Verdampferwannenabdeckung, welche ein erstes Durchgangsloch hat, durch welches flüssiges Kältemittel, welches unterhalb des ersten Wärmerohrs nach unten fällt, hindurchpassiert, eine Absorberwanne, welche unterhalb eines zweiten Wärmerohrs des Verdampfers angeordnet ist, und eine Absorberwannenabdeckung, welche ein zweites Durchgangsloch hat, durch welches Absorbierlösung, welche unterhalb des zweiten Wärmerohrs nach unten fällt, hindurchpassiert.
-
Weitere Gestaltungen sind aus der
JP H06 - 34 228 A , aus der
JP 2002 - 235 6665 A sowie aus der
JP 2009 - 97 848 A bekannt.
-
Erfindungsgemäß wird ein Absorptionskälteaggregat gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 7 oder Anspruch 11 vorgeschlagen. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Absorptionskälteaggregat bereit, welches in der Lage ist zu verhindern, dass Kältemittel eines Verdampfers zu Absorbierlösung eines Absorbers vordringt oder überströmt oder entgegengesetzt dazu, mittels einer Trennwand einer Verdampferwanne, einer Verdampferwannenabdeckung und einer Absorberwannenabdeckung.
-
Ferner stellen die exemplarischen Ausführungsformen auch ein Absorptionskälteaggregat bereit, welches in der Lage ist, eine NPSH (Haltedruckhöhe) einer Absorberpumpe zu sichern durch ein zentrales Flüssigkeitssammelelement einer Absorberwanne.
-
Zusätzlich stellen die exemplarischen Ausführungsformen ferner bereit ein Absorptionskühlaggregat, welches in der Lage ist, die Erzeugung von Vibration des Absorptionskühlaggregats seinerseits zu unterdrücken, welche verursacht würde durch Vibration, welche von einem Schiffskörper aus zugeführt wird, durch Setzen einer Distanz zwischen Beinen, welche einen gemeinsamen Mantel tragen, um groß zu sein, wobei Vibrationsabsorbierplatten zwischen den Beinen und einer unteren Fläche des gemeinsamen Mantels bereitgestellt werden.
-
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Absorptionskühlaggregat bereitgestellt, welches aufweisen kann wenigstens einen Verdampfer, einen Absorber, einen Erzeuger und einen Kondensator und bei welchem der Verdampfer und der Absorber an einer Seite und an der anderen Seite eines gemeinsamen Mantels bezüglich eines Tropfenabscheiders bereitgestellt sind. Das Absorptionskältegerät kann aufweisen eine Verdampferwanne, die unterhalb eines ersten Wärmerohrs des Verdampfers bereitgestellt ist, eine Verdampferwannenabdeckung mit einem ersten Durchgangsloch, durch welches flüssiges Kältemittel, welches unterhalb des ersten Wärmerohrs nach unten fällt, hindurch passiert, und welche eingerichtet ist, um eine Oberseite der Verdampferwanne abzudecken, eine Absorberwanne, welche unterhalb eines zweiten Wärmerohrs des Verdampfers bereitgestellt ist, und eine Absorberwannenabdeckung, welche ein zweites Durchgangsloch hat, durch welches Absorbierlösung, welche unterhalb des zweiten Wärmerohrs nach unten fällt, hindurch passiert, und welche eingerichtet ist, um eine Oberseite der Absorberwanne abzudecken.
-
Ferner kann die Verdampferwanne aufweisen eine Mehrzahl von Trennwänden, die in einer Längsrichtung der Verdampferwanne im Abstand voneinander sind und zwischen eine Innenfläche der Verdampferwanne und eine Innenfläche der Verdampferwannenabdeckung verbunden sind.
-
Ferner kann die Verdampferwannenabdeckung aufweisen ein Rahmenelement, welches zu einem Bereich der Oberseite der Verdampferwanne korrespondiert, einen Trichterabschnitt, welcher zwischen dem Rahmenelement und dem ersten Durchgangsloch ausgebildet ist, welches niedriger angeordnet ist als ein Level des Rahmenelements, und einen Süllschacht, welcher sich von dem Umfang des ersten Durchgangslochs aus nach unten erstreckt.
-
Ferner kann jede der Trennwände aufweisen einen ersten Rand, welcher Abmessungen hat, die zu der Gestalt einer unteren Fläche des Trichterabschnitts konform sind, und damit in Kontakt ist, einen zweiten Rand, welcher sich von einem rechten Seitenende des ersten Rands aus nach unten erstreckt, um mit einer gekrümmten Fläche des gemeinsamen Mantels im Kontakt zu sein, einen dritten Rand, welcher sich von einem unteren Ende des zweiten Rands aus horizontal erstreckt, um mit einer geneigten unteren Fläche der Verdampferwanne im Kontakt zu sein, einen vierten Rand, welcher sich von einem linken Seitenende des dritten Rands aus schräg nach oben erstreckt, um mit der geneigten unteren Fläche der Verdampferwanne in Kontakt zu sein, und einen fünften Rand, welcher sich von einem linken Seitenende des vierten Rands aus zu einem linken Seitenende des ersten Rands nach oben erstreckt, um mit einer Seitenwand der Verdampferwanne im Kontakt zu sein.
-
Ferner kann die Absorberwannenabdeckung in einer geneigten Weise zwischen einer Außenfläche der geneigten unteren Fläche der Verdampferwanne und einem Abschnitt der gekrümmten Fläche des gemeinsamen Mantels korrespondierend zu der Absorberwanne installiert sein, und die Absorberwannenabdeckung kann ein zweites Durchgangsloch haben, welches an einem Lateralende davon ausgebildet ist, um benachbart zu diesem Abschnitt der gekrümmten Fläche des gemeinsamen Mantels zu sein.
-
Ferner kann die Absorberwannenabdeckung ferner aufweisen dritte Durchgangslöcher, durch welche die Absorbierlösung hindurch passiert, und die dritten Durchgangslöcher sind jeweilig an beiden Längsenden der Absorberwannenabdeckung ausgebildet.
-
Ferner kann die vorliegende Ausführungsform ferner aufweisen eine untere Öffnung, welche durch eine untere Fläche der Absorberwanne hindurch ausgebildet ist und sich in einer Längsrichtung der Absorberwanne erstreckt, einen Wandkörper, der verbunden ist, um den Umfang der unteren Öffnung hermetisch abzudichten, ein unteres Element, welches mit einem unteren Rand des Wandkörpers verbunden ist und welches eine Trichtergestalt hat, um die Absorbierlösung in einer Zentralseite davon zu sammeln, und ein zentrales Flüssigkeitssammelelement, welches mit einer Mitte des unteren Elements durch dieses hindurchgehend verbunden ist und welches eine Kastengestalt hat mit einer Auslassöffnung, welche in einer unteren Fläche davon ausgebildet ist.
-
Ferner kann die vorliegende Ausführungsform ferner aufweisen eine Mehrzahl von Beinen, welche um eine Distanz im Abstand voneinander angeordnet sind, welcher der Weite des gemeinsamen Mantels entspricht, und welche eingerichtet sind, um den gemeinsamen Mantel zu tragen, und eine Vibrationsabsorbierplatte, welche zwischen die Beine verbunden ist und welche auch mit einer unteren Fläche des gemeinsamen Mantels verbunden ist.
-
Ferner kann die vorliegende Ausführungsform ferner aufweisen einen ersten Sprühkopf, welcher im Verdampfer bereitgestellt ist und welcher über dem ersten Wärmerohr des Verdampfers angeordnet ist, und einen zweiten Sprühkopf, welcher im Absorber bereitgestellt ist und welcher über dem zweiten Wärmerohr des Absorbers angeordnet ist.
-
Ferner kann jeder von dem ersten Sprühkopf und dem zweiten Sprühkopf aufweisen eine Mehrzahl von Kammerelementen, welche eingerichtet sind, um darin Fluid unterzubringen, eine Mehrzahl von Rinnenelementen, welche eingerichtet sind, um das Fluid von den Kammerelementen zu erhalten, eine oder mehrere Abtrennwände, welche innerhalb jedes Rinnenelements bereitgestellt sind, um in Mittelpositionen zwischen benachbarten Kammerelementen angeordnet zu sein, Endpaneele, welche jeweilig beide Enden der Rinnenelemente abdichten, und ein oder mehrere Löcher, welche in einer unteren Platte jedes Rinnenelements ausgebildet sind.
-
Ferner kann jedes der Kammerelemente aufweisen eine obere Platte mit einem Fluideinlass, und eine untere Platte mit einem Fluidauslass. Ferner können die Kammerelemente in einer Längsrichtung des Sprühkopfs im Abstand voneinander angeordnet sein. Ferner kann jedes der Rinnenelemente aufweisen eine Rinnenöffnung, welche mit dem Fluidauslass überlappt. Ferner können die Rinnenelemente in einer Weitenrichtung des Sprühkopfs im Abstand voneinander angeordnet sein.
-
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Absorptionskälteaggregat, welches aufweisen kann wenigstens einen Verdampfer, einen Absorber, einen Erzeuger und einen Kondensator und bei welchem der Verdampfer und der Absorber auf einer Seite und auf der anderen Seite eines gemeinsamen Mantels bezüglich eines Tropfenabscheiders bereitgestellt sind, aufweisen einen ersten Sprühkopf, der im Verdampfer bereitgestellt ist und der über einem ersten Wärmerohr des Verdampfers angeordnet ist, und einen zweiten Sprühkopf, welcher im Verdampfer bereitgestellt ist und über einem zweiten Wärmerohr des Absorbers angeordnet ist. In diesem Falle kann jeder von dem ersten Sprühkopf und dem zweiten Sprühkopf aufweisen eine Mehrzahl von Kammerelementen, welche eingerichtet sind, um darin ein Fluid unterzubringen, eine Mehrzahl von Rinnenelementen, welche eingerichtet sind, um das Fluid von den Kammerelementen zu erhalten, eine oder mehr Abtrennwände, welche innerhalb jedes Rinnenelements bereitgestellt sind, um in Mittelpositionen zwischen benachbarten Kammerelementen angeordnet zu sein, Endpaneele, welche jeweilig beide Enden der Rinnenelemente abdichten, und ein oder mehrere Löcher, welche in einer unteren Platte jedes Rinnenelements ausgebildet sind.
-
Vorteilhafte Effekte
-
Gemäß der exemplarischen Ausführungsformen ist es möglich eine Lösung für die Probleme bereitzustellen, welche durch Elemente oder Phänomene bei dem Absorptionskälteaggregat verursacht werden, die am stärksten durch das Stampfen und das Rollen des Schiffs negativ beeinflusst sind.
-
Ferner ist gemäß der exemplarischen Ausführungsformen die Verdampferwanne, welche die Trennwände hat, bereitgestellt als ein Mittel, um ein Überströmen des Kältemittels von der Verdampferwanne aus zu verhindern. Daher kann innerhalb des gemeinsamen Mantels verhindert werden, dass das Kältemittel des Verdampfers zu der unteren Wanne des Absorbers, die mit der Absorbierlösung gefüllt ist, hinüber strömen kann.
-
Bei der exemplarischen Ausführungsform hat die Absorptionspumpe strukturell keine große NPSH (Haltedruckhöhe), und es besteht die Schwierigkeit beim Vergrößern der Höhe des Absorptionskälteaggregats, um die NPSH zu sichern. Daher ist bei den exemplarischen Ausführungsformen die Absorberpumpe, welche das Flüssigkeitssammelelement hat, bereitgestellt. In diesem Falle wird die Absorbierlösung zu dem zentralen Flüssigkeitssammelelement im unteren Abschnitt der Absorberwanne hin gesammelt und kann zu der Absorptionspumpe durch die Auslassöffnung des zentralen Flüssigkeitssammelelements hindurch geströmt werden. Demgemäß kann eine kleine Änderung in der NPSH der Absorptionspumpe sein, und es ist möglich, die NPSH, die für die Absorptionspumpe erforderlich ist, zu sichern.
-
Gemäß den exemplarischen Ausführungsformen ist eine Vibrationsabsorbierstruktur bereitgestellt. Das heißt, der gemeinsame Mantel wird durch die Beine getragen, welche um eine Distanz im Abstand voneinander angeordnet sind, welche zu der Weite des gemeinsamen Mantels, welcher den Verdampfer und den Absorber hat, korrespondiert, und die Vibrationsabsorbierplatte ist installiert, um zwischen die Beine und die untere Fläche des gemeinsamen Mantels verbunden zu sein. Demgemäß kann das Absorptionskälteaggregat vor Vibration geschützt werden, welche von einer Installationsfläche eines Schiffs entlang der Basis und der Beine zugeführt wird.
-
Ferner hat gemäß der exemplarischen Ausführungsform jedes Kammerelement des ersten Sprühkopfs und des zweiten Sprühkopfs eine hohle Boxstruktur, und jedes Rinnenelement hat die Trennwände. Daher kann das flüssige Kältemittel stabilisiert werden.
-
Gemäß der exemplarischen Ausführungsformen, da ein Loch des Rinnenelements einfach durch die Rinnenöffnung hindurch gereinigt werden kann, können Instandhaltung und Reparatur angenehm durchgeführt werden im Vergleich zu dem Falle einer herkömmlichen Düse.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine schematische konzeptuelle Darstellung eines Absorptionskälteaggregats gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Verbindung zwischen einem gemeinsamen Mantel und einer Vibrationsabsorbierplatte gezeigt in 1, zeigt.
- 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht des gemeinsamen Mantels, der in 2 gezeigt ist.
- 4 ist eine Seitenansicht des gemeinsamen Mantels, der Vibrationsabsorbierplatte, der Beine und einer Basis, die in 2 gezeigt sind.
- 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Sprühkopfs, der in 1 gezeigt ist.
- 6 ist eine Querschnittansicht, genommen entlang einer Linie VI-VI von 5.
- 7 ist eine Querschnittansicht, genommen entlang einer Linie VII-VII von 5.
- 8 ist eine Querschnittansicht, genommen entlang einer Linie VIII-VIII von 5.
-
Bester Modus für die Erfindung
-
Nachfolgend werden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erörtert mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, welche einen Teil davon bilden. Beim Erläutern der vorliegenden Offenbarung werden Detailbeschreibungen von bekannten Funktionen oder Konfigurationen weggelassen, wenn die Beschreibung klares Verständnis von Essentiellem der vorliegenden Offenbarung stört. Ferner können die exemplarischen Ausführungsformen auch für Ausrüstung anwendbar sein, die im Stand der Technik erwähnt ist. Daher können Teile, die als unter den Stand der Technik fallend anzusehen sind, oder Teile, welche ähnliche Konfigurationen haben wie jene des Stands der Technik, nicht in die Beschreibung der exemplarischen Ausführungsformen mit eingeschlossen sein.
-
1 ist eine schematische konzeptionelle Darstellung eines Absorptionskälteaggregats gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
-
Mit Bezug auf 1 weist das Absorptionskältegerät der exemplarischen Ausführungsform auf einen Verdampfer 100, einen Absorber 200, einen Erzeuger 300 und einen Kondensator 400. Dieses Absorptionskältegerät ist eingerichtet, um an einem Platz verwendet zu werden, wo starke Nick- und Rollbewegungen auftreten, wie in einem Schiff.
-
Ferner weist das Absorptionskälteaggregat gemäß der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform ferner auf einen Wärmetauscher 310, welcher zu einer externen Wärmequelle (z.B. einem Brenner, Dampf, Heißwasser, Verbrennungsmotorabwärme des Schiffs, etc.) korrespondiert, um Verdünnungs-LiBr-Lösung in dem Erzeuger 300 zu konzentrieren.
-
Der Wärmetauscher 310 kann eingerichtet sein, um Heißwasser zu erhalten durch Abwärme eines Verbrennungsmotors oder einer Abgasvorrichtung und um das erhaltene Heißwasser an eine Wärmequelle zuzuführen, welche es benötigt.
-
In der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform kann ein gemeinsamer Mantel 150, welcher in der Lage ist, in seinem Innenraum ein Vakuum aufrechtzuerhalten, als eine abgedichtete Aufnahmestruktur bereitgestellt sein kann.
-
Innerhalb des gemeinsamen Mantels 150 kann der Verdampfer 100 an einer Seite (rechte Seite in 1) bezüglich eines Tropfenabscheiders 151 bereitgestellt sein, und der Absorber 200 kann an der anderen Seite (linke Seite in 1) bezüglich des Tropfenabscheiders 151 platziert sein.
-
Zum Beispiel kann der gemeinsame Mantel 150 eine Querschnittgestalt wie in 1 gezeigt haben. Der gemeinsame Mantel 150 kann von einem Mantelgehäuse (angezeigt durch Bezugszeichen 152 in 4) umschlossen sein und kann ferner Pipelines, diverse Arten von Pipelineeinlässen/-auslässen, Ventile und so weiter aufweisen.
-
Der Tropfenabscheider 151 kann durch eine Abtrennung oder ein Abtrennelement implementiert sein, welches Passagen oder Luftlöcher hat, durch welche Kältemitteldampf, welcher in dem Verdampfer 100 erzeugt wird, zu dem Absorber 200 geschickt werden kann.
-
Ferner kann ein erster Sprühkopf 190 innerhalb des Verdampfers 100 bereitgestellt sein und ist über einem ersten Wärmerohr 101 des Verdampfers 100 angeordnet.
-
Zusätzlich kann ein zweiter Sprühkopf 290 innerhalb des Absorbers 200 bereitgestellt sein und ist über einem zweiten Wärmerohr 201 des Absorbers 200 angeordnet.
-
Ferner weist das Absorptionskälteaggregat gemäß der exemplarischen Ausführungsform ferner auf eine Verdampferwanne 110, eine Verdampferwannenabdeckung 120, eine Absorberwanne 210 und eine Absorberwannenabdeckung 220.
-
Die Verdampferwanne 110 kann eine interne Aufnahme des gemeinsamen Mantels 150 sein, in welcher flüssiges Kältemittel gesammelt wird. Die Verdampferwanne 110 kann unter dem ersten Wärmerohr 101 des Verdampfers 100 positioniert sein.
-
Die Verdampferwanne 110 kann mit einer Verdampferpumpe 130 verbunden sein. Die Verdampferpumpe 130 kann eingerichtet sein, um das flüssige Kältemittel in der Verdampferwanne 110 zu dem ersten Sprühkopf 190 des Verdampfers 100 zuzuführen.
-
Der erste Sprühkopf 190 des Verdampfers 100 kann eingerichtet sein, um das flüssige Kältemittel zu dem ersten Wärmerohr 101 zuzuführen.
-
Das heißt, das flüssige Kältemittel in einem Kammerelement 195 des ersten Sprühkopfs 190 kann in einem Rinnenelement 197 strömen. Danach fällt das flüssige Kältemittel durch ein Loch 197b hindurch, welches in einem unteren Abschnitt des Rinnenelements 197 ausgebildet ist. In diesem Falle kann das Loch 197b einen Mikrogrößen-Durchmesser haben. Zu dieser Zeit kann Kältemitteldampf erzeugt werden. Dieser Kältemitteldampf strömt zu dem Absorber 200 durch den Tropfenabscheider 151 hindurch.
-
Der zweite Sprühkopf 290 des Absorbers 200 kann eingerichtet sein, um Absorbierlösung zu dem zweiten Wärmerohr 201 zuzuführen.
-
Der zweite Sprühkopf 290 kann ein Kammerelement 295, ein Rinnenelement 297 und ein Loch 197b haben. Die Absorbierlösung innerhalb des Kammerelements 295 des zweiten Sprühkopfs 290 kann in dem Rinnenelement 297 strömen. Danach fällt die Absorbierlösung durch das Loch 197b hindurch, welches in einem unteren Abschnitt des Rinnenelements 297 ausgebildet ist. Zu dieser Zeit trifft die Absorbierlösung den Kältemitteldampf und absorbiert den Kältemitteldampf.
-
Die Verdampferwannenabdeckung 120 kann ein erstes Durchgangsloch 121 haben zum Erlauben, dass flüssiges Kältemittel, das unterhalb des ersten Wärmerohrs 101 nach unten fällt, dadurch hindurch passiert. Die Verdampferwannenabdeckung 120 kann die Oberseite der Verdampferwanne 110 abdecken. Eine äußere Kraft, welche erzeugt wird durch Rütteln der Ausrüstung, wo das Absorptionskälteaggregat der exemplarischen Ausführungsform installiert ist, zum Beispiel eine externe Kraft, welche durch Stampfen und Rollen eines Schiffs auf See erzeugt ist, kann zu dem flüssigen Kältemittel innerhalb der Verdampferwanne 110 zugeführt werden. Sogar unter dieser Bedingung kann unterbunden oder verhindert werden, dass das flüssige Kältemittel zu der Absorberwanne 210 hinüber strömt durch die Anwesenheit der Verdampferwannenabdeckung 120.
-
Die Absorberwanne 210 kann eine interne Aufnahme des gemeinsamen Mantels 150 sein, in welcher die Absorbierlösung gesammelt wird. Die Absorberwanne 210 kann unter dem zweiten Wärmerohr 201 des Absorbers 200 positioniert sein.
-
Die Absorberwanne 210 kann mit einer Absorberpumpe 230 verbunden sein. Die Absorberpumpe 230 kann eingerichtet sein, um die Absorbierlösung in der Absorberwanne 210 zu dem Wärmetauscher 310 hin zuzuführen.
-
Die Absorberwannenabdeckung 220 kann ein zweites Durchgangsloch 221 haben, um es zu erlauben, dass die Absorbierlösung, die unterhalb des zweiten Wärmerohrs nach unten fällt, dort hindurch passiert. Die Absorberwannenabdeckung 220 kann die Oberseite der Absorberwanne 210 abdecken. Das heißt, die Absorberwannenabdeckung 220 ist als ein Mittel bereitgestellt, um zu unterbinden oder zu verhindern, dass die Absorbierlösung in der Absorberwanne 210 durch eine externe Kraft zu der Verdampferwanne 110 hin überströmt.
-
Nachfolgend werden Detailgestaltungen der Verdampferwanne 110, der Verdampferwannenabdeckung 120, der Absorberwanne 210 und der Absorberwannenabdeckung 220 gemäß der exemplarischen Ausführungsform mit Bezug auf 2 beschrieben.
-
2 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Verbindung zwischen einer Vibrationsabsorbierplatte und dem gemeinsamen Mantel zeigt, die in 1 gezeigt sind.
-
Die Verdampferwanne 110 kann Trennwände 140 und 141 aufweisen, welche entlang der Längsrichtung der Verdampferwanne 110 im Abstand von einander sind und welche zwischen einer Innenfläche der Verdampferwanne 110 und einer Innenfläche der Verdampferwannenabdeckung 120 verbunden sind.
-
Die Trennwände 140 und 141 können einen Querschnittsbereich haben, der relativ klein ist im Vergleich mit einem Querschnittsbereich 111, der von der Verdampferwannenabdeckung 120 begrenzt ist. Insbesondere kann jede der Trennwände 140 und 141 einen abgeschrägten dritten Rand 144 an einem unteren Abschnitt davon haben. Das flüssige Kältemittel in der Verdampferwanne 110 kann durch einen Raum C unter den dritten Rändern 144 der Trennwände 140 und 141 strömen.
-
Das heißt, die Trennwände 140 und 141 sind in der Lage, den Fluss des flüssigen Kältemittels partiell zu beschränken, wenn das flüssige Kältemittel in der Verdampferwanne 110 gezwungen wird, sich zu bewegen, aufgrund des Rüttelns des Schiffs, in welchem das Absorptionskälteaggregat der vorliegenden Ausführungsform installiert ist.
-
Die Verdampferwannenabdeckung 120 ist in der Lage, eine vertikale Strömungsbewegung des flüssigen Kältemittels, welches in der Verdampferwanne 110 gesammelt ist, zu begrenzen. Die Trennwände 140 und 141 blockieren eine Aufwärtsströmung des flüssigen Kältemittels entlang der Längsrichtung der Verdampferwanne 110, wohingegen die Trennwände 140 und 141 eine Strömung nach unten des flüssigen Kältemittels durch den Raum C unter den dritten Rändern 144 der Trennwände 140 und 141 erlauben.
-
Demgemäß kann das flüssige Kältemittel, welches auf beiden Seiten der Verdampferwanne 110 angeordnet ist, durch den Raum C unter den dritten Rändern 144 der Trennwände 140 und 141 zu einer Mittelposition der Verdampferwanne 110 strömen, wo eine Flüssigkältemittelauslassöffnung 112 bereitgestellt ist. In diesem Falle kann die Flüssigkältemittelaustrittsöffnung 112 mit einer Flüssigkältemittelabführleitung 131 der Verdampferpumpe 130 verbunden sein (siehe 1).
-
Die Trennwände 140 und 141 behindern nicht die Zirkulation des flüssigen Kältemittels zu dem ersten Sprühkopf 190 des Verdampfers 100 durch die Verdampferpumpe 130 und die Flüssigkältemittelabführleitung 131 hindurch, wobei sie die Bewegung des flüssigen Kältemittels, welches in der Verdampferwanne 110 gesammelt ist, minimieren.
-
Ferner kann das Absorbierkälteaggregat gemäß der exemplarischen Ausführungsform der Erfindung aufweisen Beine 500 und 501 zum Stützen des gemeinsamen Mantels 150, und eine Vibrationsabsorbierplatte 600, welche zwischen die Beine 500 und 501 und mit einer unteren Fläche des gemeinsamen Mantels 150 verbunden ist. Die Beine 500 und 501 können um eine Distanz im Abstand voneinander sein, welche der Weite des gemeinsamen Mantels 150 entspricht.
-
Ein unterer Abschnitt von jedem der Beine 500 und 501 kann an einer oberen Fläche einer Basis 510 befestigt sein, welcher an der Installationsfläche an dem Schiff befestigt ist. Ferner können Verstärkungsplatten 520 und 521 zwischen Flächen der Beine 500 und 501 und die obere Fläche der Basis 510 jeweilig verbunden sein.
-
Die Vibrationsabsorbierplatte 600 ist in der Lage das Absorptionskälteaggregat der exemplarischen Ausführungsform vor Vibration des Schiffs zu schützen, welche entlang der Installationsfläche des Schiffs, der Basis 510 und der Beine 500 und 501 zugeführt wird.
-
Das heißt, die Vibrationsabsorbierplatte 600 entspricht einer Vibrationsdämpfungsstruktur gemäß der exemplarischen Ausführungsform. In der vorliegenden Konfiguration kann der gemeinsame Mantel 150 von den Beinen 500 und 501 gestützt sein. In diesem Falle, falls keine Vibrationsabsorbierplatte 600 vorgesehen wäre, würde die Vibration des Schiffs direkt zu dem gemeinsamen Mantel 150 durch die Beine 500 und 501 hindurch zugeführt werden. In der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform kann jedoch die Vibration, welche von den unteren Abschnitten der Beine 500 und 501 zu den oberen Abschnitten davon zugeführt wird, gestreut oder verteilt werden durch die Vibrationsabsorbierplatte 600. Als ein Ergebnis können der gemeinsame Mantel 150 und die Ausrüstung, die im gemeinsamen Mantel 150 eingebettet ist oder damit verbunden ist, vor Vibration geschützt werden.
-
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht des gemeinsamen Mantels, der in 2 gezeigt ist, und 4 ist eine Seitenansicht des gemeinsamen Mantels, der Vibrationsabsorbierplatte, der Beine und der Basis, die in 2 gezeigt sind.
-
Mit Bezug auf die 3 und 4 kann die Verdampferwannenabdeckung 120 einen Wannenrahmen 115 aufweisen, der in der Lage ist, den oberen Bereich der Verdampferwanne 110 abzudecken.
-
Der Wannenrahmen 115 kann eine geneigte untere Fläche 113 aufweisen, welche schräg mit einer inneren gekrümmten Fläche des gemeinsamen Mantels 150 verbunden ist, und kann eine Seitenwand 114 aufweisen, welche sich von der geneigten unteren Fläche 113 aus vertikal erstreckt.
-
Die Verdampferwannenabdeckung 120 kann zwischen die Seitenwand 114 des Wannenrahmens 115 und eine Innenseitenfläche des gemeinsamen Mantels 150 durch Schweißen verbunden sein.
-
Ferner kann die Verdampferwannenabdeckung 120 ferner aufweisen ein Rahmenelement 122, welches zu dem oberen Bereich der Verdampferwanne 110 korrespondiert, einen Trichterabschnitt 123, welcher zwischen dem Rahmenelement 122 und dem ersten Durchgangsloch 121 ausgebildet ist, welches auf einem niedrigeren Level als das Rahmenelement 122 angeordnet ist, und einen Süllschacht 124, welcher sich von dem Umfang des ersten Durchgangslochs 121 aus nach unten erstreckt.
-
Innerhalb des Verdampfers 100 fällt flüssiges Kältemittel nach unten zu dem Trichterabschnitt 123 der Wannenabdeckung 120 hin und fließt entlang der geneigten Fläche des Trichterabschnitts 123 zu dem ersten Durchgangsloch 121 hin. Dann wird das flüssige Kältemittel in der Verdampferwanne 110 gesammelt, indem es von dem Süllschacht 124 geführt wird, und wird dann zu der Vedampferpumpe geströmt durch die Flüssigkältemittelaustrittsöffnung 112 hindurch.
-
Ferner kann jede der Trennwände 140 und 141 aufweisen einen ersten Rand 142, welcher in festem Kontakt mit einer unteren Fläche des Trichterabschnitts 123 ist, wobei er zu der Gestalt dieser unteren Fläche konform ist, einen zweiten Rand 143, welcher sich von einem rechten Seitenende des ersten Rands 142 aus nach unten erstreckt und in festem Kontakt mit der gekrümmten Fläche des gemeinsamen Mantels 150 ist, den dritten Rand 144, welcher sich von einem unteren Ende des zweiten Rands 143 aus horizontal erstreckt und in festem Kontakt mit der geneigten unteren Fläche der Verdampferwanne 110 ist, einen vierten Rand 145, welcher sich von einem linken Seitenende des dritten Rands 144 aus schräg nach oben erstreckt und in festem Kontakt mit der geneigten unteren Fläche 113 der Verdampferwanne 110 ist, und einen fünften Rand 146, welcher sich von einem linken Seitenende des vierten Rands 145 aus zu einem linken Seitenende des ersten Rands 142 erstreckt und in festem Kontakt mit der Seitenwand 114 der Verdampferwanne 110 ist. Diese Trennwände 140 und 141 sind in der Lage, die Bewegung des flüssigen Kältemittels zu minimieren, welche verursacht würde durch Stampf- und Rollbewegungen des Schiffs.
-
Innerhalb des gemeinsamen Mantels 150 können die Absorberwanne 210 und die Absorberwannenabdeckung 220 linksseits der Seitenwand 114 des Wannenrahmens 115 angeordnet sein und kann der Tropfenabscheider (nicht dargestellt) über der Seitenwand 114 angeordnet sein.
-
Mit Bezug auf 2 und 3 kann die Absorberwannenabdeckung 220 in einer geneigten Weise installiert sein zwischen einer Außenfläche der geneigten unteren Fläche 113 der Verdampferwanne 110 und einer gekrümmten Fläche des gemeinsamen Mantels 150, korrespondierend zu der Absorberwanne 210.
-
In diesem Fall kann das zweite Durchgangsloch 221 zum Erlauben, dass das flüssige Kältemittel, welches Kältemitteldampf enthält, dort hindurchpassiert, in einem Lateralseitenende der Absorberwannenabdeckung 220 ausgebildet sein, um benachbart zu der gekrümmten Fläche des gemeinsamen Mantels 150 zu sein korrespondierend zu der Absorberwanne 210.
-
Ferner können die dritten Durchgangslöcher 222 und 223 die gleiche Funktion durchführen, wie jene des zweiten Durchgangslochs 221. Die dritten Durchgangslöcher 222 und 223 können an beiden Enden der Absorberwannenabdeckung 220 in einer Längsrichtung davon ausgebildet sein, sodass die Absorbierlösung durch diese Löcher 222 und 223 hindurchpassiert.
-
Ferner kann das Absorptionskälteaggregat gemäß der exemplarischen Ausführungsform ferner aufweisen, als eine Struktur kombiniert mit der Absorberwanne 210, eine untere Öffnung 240, welche durch die untere Fläche der Absorberwanne 210 hindurch ausgebildet ist und welche in der Längsrichtung der Absorberwanne 210 langgestreckt ist, einen Wandkörper 250, welcher verbunden ist, um den Umfang der unteren Öffnung 240 hermetisch abzudichten, ein unteres Element 260, welches mit unteren Rändern des Wandkörpers 250 verbunden ist und welches eine Trichtergestalt hat, um die Absorbierlösung in einer Mittelseite davon zu sammeln, und ein zentrales Flüssigkeitssammelelement 270, welches mit der Mitte des unteren Elements 260 in einer solchen Weise verbunden ist, um die Mitte des unteren Elements 260 zu durchdringen. Das zentrale Flüssigkeitssammelelement 270 kann eine Kastengestalt haben und kann eine Auslassöffnung 271 haben, die in einer unteren Fläche davon ausgebildet ist.
-
Ein Raum innerhalb des zentralen Flüssigkeitssammelelements 270 kann mit einem Innenraum, der von dem unteren Element 260 und dem Wandkörper 250 begrenzt ist, verbunden sein und damit kommunizieren.
-
Innerhalb des Absorbers 200 wird die Absorbierlösung nach unten gesprüht in einen oberen Abschnitt des gemeinsamen Mantels 150 zu der Absorberwannenabdeckung 220 hin und wird zu der Innenseite der Absorberwanne 210 hin und dem zentralen Flüssigkeitssammelelement 270 geströmt durch das zweite Durchgangsloch 221 hindurch.
-
Zu dieser Zeit ermöglich das zentrale Flüssigkeitssammelelement 270, eine NPSH (Haltedruckhöhe) der Absorberpumpe (230 in 1) zu sichern.
-
Als ein Beispiel wird angenommen, dass ein allgemeines Absorberkälteaggregat, welches gestaltet ist, um an Land verwendet zu werden, wo Nicken oder Schütteln, wie es in einem Schiff der Fall ist, nicht auftritt, auf einem Schiff angewendet wird. Da eine Austrittsöffnung einer Absorberwanne dieses Landtyp-Absorberkälteaggregats an einer Seite der Absorberwanne angeordnet ist, würde eine NPSH einer Absorberpumpe nicht gesichert sein aufgrund einer Änderung in einer Druckhöhe der Absorbierlösung an dem Lateralseitenende, wenn die Absorbierlösung innerhalb der Absorberwanne geschüttelt wird durch das Stampfen und das Rollen des Schiffs. Als ein Ergebnis davon kann Kavitation auftreten, welches einen kritischen Defekt des Absorberkälteaggregats verursachen kann.
-
Ferner können in dem Absorberkälteaggregat gemäß der exemplarischen Ausführungsform das untere Loch 240, der Wandkörper 250, das untere Element 260 und das zentrale Flüssigkeitssammelelement 270 in der Absorberwanne 210 bereitgestellt sein, und die Austrittsöffnung ist in der unteren Fläche des zentralen Flüssigkeitssammelelements 270 ausgebildet. Daher kann eine kleine Änderung in der NPSH der Absorberpumpe vorliegen, welche von dem Stampfen und dem Rollen des Schiffs resultiert. Daher kann eine NPSH erzielt werden, die für die Absorberpumpe benötigt ist.
-
5 ist eine perspektivische Ansicht, welche den Sprühkopf, der in 1 gezeigt ist, darstellt, und 6 ist eine Querschnittansicht, genommen entlang einer Linie VI-VI von 5. 7 und 8 sind Querschnittansichten, welche entlang einer Linie VII-VII bzw. einer Linie VIII-VIII von 5 genommen sind.
-
Mit Bezug auf 1 können der erste Sprühkopf 190 und der zweite Sprühkopf 290 bezüglich des Tropfenabscheiders 151 symmetrisch sein oder können strukturell identisch sein. Daher, zur Erleichterung der Erklärung, wird nur die Detailkonfiguration des ersten Sprühkopfs 190 erörtert.
-
Mit Bezug auf 5 und 6 kann der erste Sprühkopf 190 Kammerelemente 195, Rinnenelemente 197, Abtrennwände 198, Endpaneele 197c und Halter 199 aufweisen.
-
Jedes Kammerelement 195 kann darin ein Fluid unterbringen, wie zum Beispiel das flüssige Kältemittel. In diesem Falle kann die Anzahl der Kammerelemente 195 eine Mehrzahl sein.
-
Falls das Kammerelement 195 an dem ersten Sprühkopf 190 verwenden wird, kann das Fluid die Absorbierlösung sein.
-
Die Halter 199 können an obere Abschnitte von beiden Enden der Rinnenelemente 197 angeschweißt sein. Die Halter 199 können verwendet werden, um die strukturelle Festigkeit der Rinnenelemente 197 zu erhöhen oder um den ersten Sprühkopf 190 oder den zweiten Sprühkopf an dem Rahmen zu installieren, welcher den Verdampfer oder den Absorber bildet.
-
Eine Mehrzahl von Fluideinlässen 191 kann in der oberen Platte 192 des Kammerelements 195 ausgebildet sein. Die Fluideinlässe 191 können Verbindungsabschnitte sein, an welche Pipelines oder Rohre der Verdampferpumpe 130 angeschlossen sind.
-
Ferner kann eine Vielzahl von Fluidauslässen 193 in einer unteren Platte 194 des Kammerelements 195 ausgebildet sein. Es kann eine Mehrzahl von Kammerelementen 195 bereitgestellt sein, und diese Kammerelemente 195 können entlang der Längsrichtung des Sprühkopfes im Abstand voneinander sein. Zusätzlich kann eine Kammerwand 196 jedes Kammerelements 195 hermetisch zwischen den Rand der oberen Platte 192 und den Rand der unteren Platte 194 verbunden sein, wodurch eine hermetisch abgedichtete hohle Aufnahmestruktur gebildet ist.
-
Sogar wenn der erste Sprühkopf 190 geschüttelt wird durch das Stampfen oder Rollen des Schiffs, kann das flüssige Kältemittel innerhalb der Kammerelemente 195 gespeichert werden, welche die hermetisch abgedichtete hohle Aufnahmestruktur haben, und kann dann stabil zu den Rinnenelementen 197 durch die Fluidauslässe 193 hindurch zugeführt werden.
-
Zusätzlich kann jedes Rinnenelement 197 mit einer unteren Fläche der unteren Platte 194 des Kammerelements 195 verbunden sein (zum Beispiel geschweißt sein), sodass eine Rinnenöffnung 197a unter den Fluidauslässen 193 positioniert ist. Das heißt, die Rinnenöffnung 197a kann mit den Fluidauslässen 193 überlappt sein.
-
In diesem Falle kann die Anzahl der Rinnenelemente 197 eine Mehrzahl sein, und diese Rinnenelemente 197 können entlang der Weitenrichtung des Sprühkopfs im Abstand voneinander sein. Ferner können beide Enden jeder Rinne 197 durch die Endpaneele 197c hermetisch abgedichtet sein.
-
Mit Bezug auf 5 und 7 können Löcher 197b in einer unteren Fläche jedes Rinnenelements 197 ausgebildet sein. In diesem Falle können die Löcher 197b Auslassöffnungen sein, durch welche das flüssige Kältemittel ausgelassen wird. Mit dieser Konfiguration kann ein Bediener die Löcher 197b in einfacher Weise durch die Rinnenöffnung 197a hindurch reinigen zu Zwecken der Reparatur und Instandhaltung.
-
Mit Bezug auf 5 und 8 können die Trennwände 198 innerhalb jedes Rinnenelements 197 bereitgestellt sein, um in Mittelpositionen zwischen benachbarten Kammerelementen 195 jeweilig angeordnet zu sein. Durch die Anwesenheit der Trennwände 198 kann jede Rinne 197 eine Mehrzahl von unterteilten Räumen aufweisen. Innerhalb des Rinnenelements 197 unterbinden die Abtrennwände 198, dass das flüssige Kältemittel von einem abgeteilten Raum in einen anderen strömt. Daher, sogar wenn der erste Sprühkopf 190 geschüttelt wird aufgrund des Stampfens und Rollens des Schiffes, oder dergleichen, kann das flüssige Kältemittel relativ stabilisiert werden.
-
Obwohl exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung oben beschrieben wurden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, wird der Fachmann verstehen, dass die vorliegende Offenbarung in diversen Weisen implementiert werden kann, ohne die notwendigen Merkmale oder den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu ändern. Daher sollte verstanden sein, dass die exemplarischen Ausführungsformen, die oben beschrieben sind, nicht einschränkend sind, sondern nur ein Beispiel in jeglicher Hinsicht bilden. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung wird durch die unten stehenden Ansprüche ausgedrückt, und nicht durch die Detailbeschreibung, und es ist zu verstehen, dass alle Änderungen und Modifikationen, welche von den Bedeutungen und dem Umfang der Ansprüche und deren äquivalenten Konzepten erreicht sind, innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung liegen.
