DE1133406B

DE1133406B - Gas bubble pump for a continuously operating absorption refrigeration apparatus, the heated section of which is expanded

Info

Publication number: DE1133406B
Application number: DET15897A
Authority: DE
Inventors: Dr Ernoe Acs; Gyoergy Asztalos; Alajos Csernoch; Dezsoe Szennovitz; Ernoe Petras
Original assignee: TAVKOEZLESI KI; Tavkoezlesi Kutato Intezet
Current assignee: TAVKOEZLESI KI; Tavkoezlesi Kutato Intezet
Priority date: 1957-11-22
Filing date: 1958-11-18
Publication date: 1962-07-19

Description

Gasblasenpumpe für einen kontinuierlich arbeitenden Absorptionskälteapparat, deren erwärmter Abschnitt erweitert ist Die Erfindung betrifft einen kontinuierlich arbeitenden Absorptionskälteapparat, dessen Wirkungsgrad verglichen mit bekannten ähnlichen Apparaten günstiger ist und dessen Betriebsverhältnisse den von der geographischen Lage des Aufstellungsortes des Apparates abhängigen klimatischen Verhältnissen '.eicht anpaßbar sind.Gas bubble pump for a continuously operating absorption refrigerator, the heated portion of which is expanded. The invention relates to a continuous working absorption chiller, its efficiency compared to known similar apparatus is cheaper and its operating conditions match those of the geographical The location of the installation site of the device depends on the climatic conditions are customizable.

Es sind bereits Gasblasenpumpen- und Koeherausführungen mit gemeinsamer Wärmequelle bekannt, unter anderem solche, bei denen der erwärmte Abschnitt der Gasblasenpumpe im Verhältnis zum Zuführungsrohr und zum Förderrohr erweitert ist und einen besonderen Pumpenkessel bildet, der im Flüssigkeitsraum des Kochers angeordnet ist.There are already gas bubble pumps and Koehausungen with common Heat source known, including those where the heated portion of the Gas bubble pump is expanded in relation to the supply pipe and the delivery pipe and forms a special pump boiler which is arranged in the liquid space of the digester is.

Bei anderen derartigen Ausführungen ist der erweiterte Abschnitt der Gasblasenpumpe außerhalb des Kochers, und zwar seitlich oder °unterhalb desselben angeordnet. Derartige Gasblasenpumpen sind gegen überheizung empfindlich, und es wird die Wärme der Heizquelle infolge der großen freien Oberflächen nur mit einem geringen Wirkungsgrad ausgenützt.In other such implementations, the expanded portion is the Gas bubble pump outside the cooker, to the side or below it arranged. Such gas bubble pumps are sensitive to overheating, and it due to the large free surface area, the heat of the heating source is only available with one low efficiency exploited.

Bei wieder einer anderen bekanntgewordenen Ausführung ist zwar die Gasblasenpumpe innerhalb des Kochers im Flüssigkeitsraum desselben angeordnet, jedoch ist kein erweiterter Abschnitt, der einen unmittelbar beheizten Pumpenkessel bildet und dabei von dem Flüssigkeitsraum umgeben ist, vorhanden, d. h. mit anderen Worten, die Gasblasenpumpe besteht hier aus einem Rohr mit durchwegs .gleichem Querschnitt. Dabei ist der die Pumpe enthaltende Kocher lediglich längs einer Mantellinse an das Heizrohr angeschweißt. Infolgedessen weist das Heizrohr Große freie Oberflächen auf, die erhebliche Verluste verursachen, da ja die Wärme lediglich über die Schweißnaht und durch mehrere Wände ,hindureh in die Gasblasenpumpe übertragen wird, wobei auch kein erweiterter Pumpenkesselabschnitt vorhanden ist. Demzufolge muß zur Herstellung von genügend viel Gasblasen außer dem Kältemittel, z. B. Ammoniak, auch eine bedeutende Menge von Absorptionsmittel, z. B. Wasser, verdampft wenden. Die aus einem Rohr mit überall .gleichem Querschnitt bestehende Gasblasenpumpe ist dabei an die Innenwand des Kochers angeschweißt. Die Länge der Schweißnaht kann vor der Inbetriebnahme nur schwer und während des Betriebs überhaupt nicht mehr geändert werden, und die Wärmequelle ist nicht bewegbar.In another version that has become known, the Gas bubble pump arranged inside the digester in the liquid space of the same, however is not an extended section that forms a directly heated pump vessel and is thereby surrounded by the liquid space, is present, d. H. in other words, the gas bubble pump here consists of a tube with the same cross-section throughout. The digester containing the pump is only on along a jacket lens welded to the heating pipe. As a result, the heating pipe has large free surfaces which cause considerable losses, since the heat only passes through the weld seam and through several walls, through which it is transmitted into the gas bubble pump, whereby also there is no extended pump boiler section. It must therefore be used to manufacture enough gas bubbles other than the refrigerant, e.g. B. ammonia, also a significant one Amount of absorbent, e.g. B. water, turn evaporated. The one from a pipe The gas bubble pump with the same cross-section everywhere is attached to the inner wall of the cooker welded on. The length of the weld seam can be adjusted prior to commissioning can only be changed with difficulty and not at all during operation, and the The heat source cannot be moved.

Bei einer weiteren bekanntgewordenen Ausführung ist die Gasblasenpumpe wendelförmig mit gleichem Rohrquerschnitt ausgeführt, und die Wärmequelle ist verstellbar angeordnet. Das Rohr der Gasblasenpumpe steht in Berührung mit der Innenwand und auch mit der Außenwand des Kochers. Auch hier ist kein erweiterter Pumpenkessel vorhanden; demzufolge muß auch hier außer dem Kältemittel eine entsprechende Menge der Absorberflüssigkeit verdampft werden, um eine genügende Menge von Blasen zu erhalten. Eine überheizung .der Gasblasenpumpe kann dabei durch die Kocherflüssigkeit nicht wirksam verhindert werden, da ja die im Kocher vorhandene Flüssigkeit mengenmäßig die Flüssigkeitsmenge der Gasblasenpumpe nur geringfügig übertrifft. Die Wärme wird an die Pumpe längs einer Wendellinie übertragen, aber ein Teil :diese,. Wärme wird über die äußere Berührungslinie der Pumpe mit dem Kocher ungenützt an die Umgebung abgegeben. Das Verhältnis der beiden Wärmemengen, die auf den Kocher und auf die Gasblasenpumpe -entfallen, ist durch die Verstellung der Wärmequelle nicht einstellbar. Die nützliche Förderhöhe dieser Gasblasenpumpe ist gering. Bei einer anderen ebenfalls bekanntgewordenen Ausführung ist die Gasblasenpumpe mit einer Erweiterung, die einen Pumpenkessel bildet, ausigeführt, und ein Teil der Gasblasenpumpenoberfläche wird durch die Wärme der Wärmequelle unmittelbar erreicht. Hier ist aber wiederum eine Überheizung des Gasblasenpumpenkessels möglich, weil die Wärmequelle nicht bewegbar ist, und außerdem geht ein bedeutender Teil der Wärme, verloren.In a further embodiment that has become known, the gas bubble pump is designed in the form of a helix with the same pipe cross-section, and the heat source is arranged to be adjustable. The tube of the gas bubble pump is in contact with the inner wall and also with the outer wall of the cooker. Here, too, there is no extended pump tank; consequently, in addition to the refrigerant, a corresponding amount of the absorber liquid must also be evaporated here in order to obtain a sufficient amount of bubbles. Overheating of the gas bubble pump cannot be effectively prevented by the digester liquid, since the amount of liquid present in the digester only slightly exceeds the amount of liquid in the gas bubble pump. The heat is transferred to the pump along a helical line, but part of it: this. Heat is dissipated unused into the environment via the outer line of contact between the pump and the cooker. The ratio of the two amounts of heat that is generated by the cooker and the gas bubble pump cannot be adjusted by adjusting the heat source. The useful head of this gas bubble pump is low. In another embodiment, which has also become known, the gas bubble pump is designed with an extension that forms a pump tank, and part of the gas bubble pump surface is reached directly by the heat from the heat source. Here, however, overheating of the gas bubble pump boiler is again possible because the heat source cannot be moved and, in addition, a significant part of the heat is lost.

Wie ausgeführt, ist also die Anbringung der Gasblasenpumpe im Kocher und auch ihre Erweiterung bekannt, aber ohne daß dis Gasblasenpumpe bei diesen Ausführungen als eine sekundäre Wärmequelle ausgebildet ist und ohne daß sie mit einer gemeinsamen Wärmequelle mit verstellbarer Lage versehen und unmittelbar erwärmt ist.As stated, the gas bubble pump is installed in the cooker and also their extension is known, but without the gas bubble pump in these designs is designed as a secondary heat source and without it being shared with a Heat source is provided with adjustable position and immediately heated.

Die indirekte Wärmeübertragung kann z. B. über die Schweißnähte erfolgen, die Gasblasenpumpe ist nämlich meistens in dieser Weise am Wärmeaufnehmer (Kamin) befestigt, wodurch die Einstellung des Erwärmungsverhältnisses (Schweißnahtlänge) erschwert wird. Außerdem ergibt sich zwischen der Wärmequelle und der in der Gasblasenpumpe befindlichen Flüssigkeit gleichzeitig eine doppelte Wand.The indirect heat transfer can e.g. B. take place via the weld seams, the gas bubble pump is usually in this way on the heat receiver (chimney) attached, whereby the setting of the heating ratio (weld seam length) is made more difficult. In addition, there is between the heat source and that in the gas bubble pump located liquid at the same time a double wall.

Es sind auch mehrere. Ausführungen von Gasblasenpumpen bekannt, welche die überheizung der Gasblasenpumpen und die damit verbundene Verstopfungsgefahr zu verhindern bestrebt sind. So ist es bekannt, die Gasblasenpumpe in der Nähe ihres Zuleitungsrohres zu erweitern, jedoch wird dann die Wärmequelle mit geringem Wirkungsgrad ausgenützt, da diese Ausfirhrungeu. die Überschußwärme sozusagen verlorengehen lassen.There are also several. Designs of gas bubble pumps known which the overheating of the gas bubble pumps and the associated risk of clogging strive to prevent. So it is known to have the gas bubble pump close to theirs To expand the supply pipe, however, the heat source will then be of low efficiency exploited because this execution let the excess heat be lost, so to speak.

Die bekannten Gasblasenpumpen bzw. Kälteapparate mit geteilter Flüssigkeitsströmungoder mit einem. sogenannten Entwässerungskonstruktionselement haben außer ihren an sich fragwürdigen Vorteilen einen verringerten Wirkungsgrad.The known gas bubble pumps or refrigerators with split liquid flow or with a. so-called drainage construction elements also have their own questionable advantages a reduced efficiency.

Gemäß der Erfindung ist es gelungen, im Vergleich mit den bekanntgewordenen Ausführungen eine ungefähr 30o/oige Verbrauchsverminderung zu erzielen, und außerdem werden die angeführten Nachteile bei der erfindungsgemäßen Gasblasenpumpe vermieden.According to the invention it has succeeded in comparison with the known Designs to achieve an approximately 30% reduction in consumption, and moreover the disadvantages cited in the gas bubble pump according to the invention are avoided.

Der Gegenstand der Erfindung ist demnach eine Gasblasenpumpe für einen kontinuierlich arbeitenden Absorptionskälteapparat, deren erwärmter Abschnitt im Verhältnis zum Zuleitungsrohr und zum Förderrohr erweitert ist, wobei der erweiterte Teil einen besonderen Pumpenkessel bildet, der im Flüssigkeitsraum des Kochers angeordnet und von einer mit .dem Kocher gemeinsamen Wärmequelle .geheizt wird.The object of the invention is therefore a gas bubble pump for a continuously operating absorption chiller, the heated section of which in the Relationship to the supply pipe and the delivery pipe is expanded, with the expanded Part forms a special pump boiler, which is arranged in the liquid space of the cooker and is .heated by a heat source shared with .the cooker.

Diese Gasblasenpumpe ist dadurch ausgezeichnet, daß erstens ein Teil- der Oberfläche des G.asblasenpumpenkessels durch die Wärme der Wärmequelle unmittelbar erreicht wird, daß zweitens der übrige Teil seiner Oberfläche von der im Kocher befind= liehen Flüssigkeit umgeben ist und daß drittens die Lage der gemeinsamen Wärmequelle im Verhältnis zum Kocher und zu dem Gasblasenpumpenkessel derart verstellbar ist, daß in den Grenzlagen die Wärme der Wärmequelle lediglich den Gasblasenpumpenkessel oder lediglich den Kocher erreicht, -so daß sowohl vor dem Inbetriebsetzen als auch während des Betriebes das Verhältnis der beiden einerseits aus der Wärmequelle unmittelbar auf den. Gasblasenpumpenkessel und andererseits aus der Wärmequelle unmittelbar auf den Kocher entfallenden Wärmemengen regelbar ist. Besonders zweckmäßig ist es, den im Kocher befindlichen Abschnitt der die mit Kältemittel angereicherte Lösung befördernden Zuführungsleitung, und zwar zwecks Rückstoßvenhinderun g und Vorwärmung, wendelförmig auszubilden. und mit der im Kocher befindlichen Flüssigkeit zu umgeben.This gas bubble pump is distinguished by the fact that, firstly, a partial the surface of the gas bubble pump boiler due to the heat from the heat source what is achieved is that, secondly, the remaining part of its surface differs from that in the cooker located = borrowed liquid is surrounded and that, thirdly, the location of the common Heat source adjustable in relation to the cooker and to the gas bubble pump boiler is that in the boundary layers the heat from the heat source only the gas bubble pump boiler or just reached the cooker so that both before start-up and during operation the ratio of the two on the one hand from the heat source directly on the. Gas bubble pump boiler and on the other hand from the heat source directly The amount of heat generated by the cooker can be regulated. It is particularly useful the portion of the refrigerant-enriched solution in the cooker conveying feed line, for the purpose of preventing recoil and preheating, to train helically. and to be surrounded by the liquid in the digester.

Gemäß einer am zweckmäßigsten erscheinenden Anordnung wird entlang der lotrechten Mittelachse des erweiterten Teils der Gasblasenpumpe ein freier Raum, ein Heizraum - zwecks Anbringung der gemeinsamen Wärmequelle -, derart ausgebildet, daß die Wärme der in diesem Heizraum angeordneten Wärmequelle unmittelbar die innere Wand der Gasblasenpumpe trifft; weiterhin wird dieser Heizraum unterhalb und oberhalb des erweiterten Teils der Gasblasenpumpe derart verlängert, daß er in die im Kocher befindliche Flüssigkeit hineinreicht. Die Wärmequelle selbst kann z. B. eine Gasflamme oder ein elektrischer Heizkörper sein, und sie kann der lotrechten Mittelachse entlang schiebbar sein. Befindet sich die Wärmequelle in dem in der Gasblasenpumpe befindlichen Teil des Heizraumes, so wird der Höchstwert der die Gasblasenpumpe unmittelbar erreichenden Wärmemenge erzielt, und es wird in diesem Fall die im Kocher befindliche Flüssigkeit die Wärme größtenteils über die Gasblasenpumpe und nur zum kleineren Teil von dem unterhalb und oberhalb der Gasblasenpumpe befindlichen verlängerten Abschnitt des Heizraumes erhalten. Wird die Wärmequelle in eine von dieser Lage abweichende Lage -nach oben oder nach unten - verschoben, so vermindert sich die die Gasblasenpumpe unmittelbar erreichende Wärmemenge, wogegen; sich jene Wärmemenge, durch welche die in dem Kocher befindliche Flüssigkeit ummittelbar erreicht wird, vergrößert. So kann das günstige Verhältnis der zwei Größen mittels Verschieben der Wärmequelle versuchsmäßig festgestellt werden. Dieses günstigste Verhältnis ist auch von äußeren Umständen abhängig. Die Gasblasenpumpe muß durch eine Leitung mit dem die mit Kältemittel angereicherte Flüssigkeit enthaltenden Behälter verbunden werden, damit frische Lösung an Stelle der durch die Saugwirkung der Blasen, in den Kocher weiterbeförderten Lösung nachströmen kann. Diese Leitung ist inneihalb des Kochers mit einem wendelförmigen Abschnitt an dem erweitert-en Teil der Gasblasenpumpe unten angeschlossen, damit die entstehenden Blasen nicht in Richtung .des die reiche Lösung enthaltenden Behälters entweichen können. Dieser wendelförmige Abschnitt ist von der Flüssigkeit des Kochers umgeben, damit die Vorwärmung der reichen Lösung noch wirksamer ist.According to one arrangement that appears to be the most appropriate, along the vertical central axis of the enlarged part of the gas bubble pump is a free space, a boiler room - for the purpose of attaching the common heat source - designed in such a way that the heat of the heat source arranged in this boiler room is directly the inner one Meets the wall of the gas bubble pump; this boiler room will continue to be below and above of the extended part of the gas bubble pump extended so that it is in the cooker liquid reaches into it. The heat source itself can be, for. B. a gas flame or an electric radiator, and it can be along the vertical central axis be slidable. The heat source is located in the one in the gas bubble pump Part of the boiler room, the maximum value that the gas bubble pump reaches directly becomes Heat amount achieved, and it will be the liquid in the cooker in this case most of the heat from the gas bubble pump and only to a lesser extent from that located below and above the gas bubble pump extended section of the The boiler room. If the heat source is in a position deviating from this position - shifted up or down - the gas bubble pump is reduced directly reached amount of heat, on the other hand; that amount of heat through which the liquid located in the digester is reached directly, enlarged. So the favorable ratio of the two sizes can be achieved by moving the heat source can be determined experimentally. This favorable relationship is also from the outside Dependent on circumstances. The gas bubble pump must go through a line with the one with the refrigerant Containers containing enriched liquid are connected to keep them fresh Solution instead of that conveyed through the suction of the bubbles into the digester Solution can flow. This line is inside the digester with a helical Section connected to the extended part of the gas bubble pump below so that the resulting bubbles not in the direction of the container containing the rich solution can escape. This helical section is from the liquid of the digester so that the preheating of the rich solution is even more effective.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Gasblasen pumpe und des Kochers besteht darin, daß die durch die Wärmequelle abgegebene Wärmemenge mit recht gutem Wirkungsgrad ausgenützt werden; kann. Mit der Einstellung der günstigsten Lage der Wärmequelle kann erreicht werden, daß die Gasblasenpumpe schon auf die Einwirkung ,ganz geringer Erwärmung- z. B. bei einem Kühlschrank von 100l Rauminhalt schon bei 60 Watt - in Gang gesetzt wird, wodurch der Apparat im Vergleich zu bekannten Ausführungen mit einer bedeutend kleineren Energie betriebsfähig ist. Die im Kocher befindliche und die Gasblasenpumpe "unigebende Flüssigkeit erhält die Wärme größtenteils von der Gasblasenpumpe, die als eine sekundäre Wärmequelle wirkt, wodurch eine überheizung der in der Gasblasenpumpe befindlichen Flüssigkeit verhindert wird, so daß das in der Gasblasenpumpe befindliche Absorptionsmittel nicht verdampfen kann, d. h., es wird keine überflüssige Wärme entzogen, wodurch die Anwendung eines sogenannten Entwässers unnötig ist. Infolgedessen ist eine Kühlung mittels Kühlrippen an der aus dem erfindungsgemäßen Kocher herausführenden Leitung unnötig. Im Gegenteil ist es zweckmäßig, sie mit einer wärmeisolierenden Ummantelung zu versehen, wodurch die Wärmeverluste vermindert werden und der Wirkungsgrad noch weiter verbessert wird. Durch die Einstellbarkeit der Wärmequelle wird die Einstellung des richtigen Betriebs des Apparates bei der Herstellung erleichtert, und es wird auch die Anpassung des Apparates an die klimatischen Verhältnisse des jeweiligen Verwendungsortes ermöglicht.The advantage of the gas bubble pump according to the invention and the cooker is that the amount of heat given off by the heat source with quite good Efficiency can be used; can. With the setting of the most favorable location Heat source can be achieved that the gas bubble pump is already on the action , very little warming - z. B. with a refrigerator with a volume of 100 liters at 60 watts - is started, which makes the apparatus compared to known Versions with a significantly lower energy is operational. The one in the stove The liquid that is located and the gas bubble pump "is not given" receives the heat for the most part from the gas bubble pump, which acts as a secondary heat source, causing overheating the liquid in the gas bubble pump is prevented, so that the absorbent in the gas bubble pump does not evaporate can, d. That is, no excess heat is extracted, which means that a so-called drainage is unnecessary. As a result, cooling by means of cooling fins is possible unnecessary on the line leading out of the cooker according to the invention. On the contrary it is appropriate to provide them with a heat-insulating jacket, whereby the heat losses are reduced and the efficiency is further improved will. The adjustability of the heat source means that the setting is correct Operation of the apparatus during manufacture will be facilitated, and there will also be customization of the device to the climatic conditions of the respective place of use.

Ein Beispiel der erfindungsgemäßen Ausführung ist aus der Zeichnung, die den Kocher und die Gasblasenpumpe zeigt, ersichtlich.An example of the embodiment according to the invention is shown in the drawing, which shows the cooker and the gas bubble pump can be seen.

Innerhalb einer ringförmigen Erweiterung der Gasblasenpumpe ist ein Heizraum 2 .ausgebildet, in dem sich die Wärmequelle, ein elektrischer Heizkörper 3, befindet. Der Heizraum 2 ist über den ringförmig erweiterten Tei11 der Gasblasenpumpe hinaus nach oben und nach unten verlängert und .reicht in den Innenraum 5 des Kochers 4 hinein.. Der Heizkörper 3 ist im Heizraum 2 in. lotrechter Richtung schiebbar angeordnet. Die Saugwirkung der Blasen entsteht in dem aus der ringförmigen Erweiterung der Gasblasenpumpe nach oben herausragenden Rohr 6, und die mit Kältemittel angereicherte Lösung wird auf diese Weise über die Leitung 7 in die Gasblasenpumpe befördert. Der in dem Kocher 4 befindliche Abschnitt 8 der Leitung 7 ist zwecks Verhinderung eines Rückstoßes wendelförmig ausgebildet. Der Kocher 4 und die aus dem Kocher 4 in den Kondensator führende Leitung 9 sind mit Wärmeisolation 10 umgeben. Die arme Lösung wird aus dem Kocher 4 durch die Leitung 11 und den Wärmeaustauscher 12 in Richtung des Absorbers zurückgeleitet. Der obere Abschnitt des Heizraumes 2 hat oben eine Öffnung, damit anstatt eines elektrischen Heizkörpers auch eine Gasflamme angewendet werden kann. A heating space 2 is formed within an annular extension of the gas bubble pump, in which the heat source, an electrical heating element 3, is located. The heating space 2 is extended upwards and downwards beyond the ring-shaped widened part of the gas bubble pump and extends into the interior 5 of the cooker 4. The heating element 3 is arranged in the heating space 2 so as to be slidable in the vertical direction. The suction effect of the bubbles occurs in the pipe 6 protruding upward from the annular expansion of the gas bubble pump, and the solution enriched with refrigerant is conveyed in this way via the line 7 into the gas bubble pump. The section 8 of the line 7 located in the digester 4 is designed to be helical in order to prevent recoil. The digester 4 and the line 9 leading from the digester 4 into the condenser are surrounded by thermal insulation 10 . The poor solution is returned from the digester 4 through the line 11 and the heat exchanger 12 in the direction of the absorber. The upper section of the boiler room 2 has an opening at the top so that a gas flame can be used instead of an electric heater.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Gas bubble pump for a continuously operating absorption refrigerator, whose heated section is expanded in relation to the supply pipe and the delivery pipe is, wherein the enlarged part forms a special pump tank in the liquid space of the cooker arranged and heated by a common heat source with the cooker is characterized in that firstly part of the surface of the gas bubble pump vessel (1) is achieved directly by the heat of the heat source (3) that second the remaining part of its surface from the liquid in the digester (4) is surrounded and that, thirdly, the position of the common heat source (3) in relation to the cooker (4) and to the gas bubble pump boiler (1) is adjustable such that in the boundary layers the heat from the heat source (3) only the gas bubble pump boiler (1) or only reached the cooker (4), so that both before start-up as well as during operation the ratio of the two on the one hand from the heat source (3) directly on the gas bubble pump boiler (1) and on the other hand from the heat source (3) directly on the cooker (4) all heat quantities can be regulated.

2. Gas bubble pump according to claim 1, characterized in that the section (8) located in the digester (4) of the supply line conveying the refrigerant-enriched solution, specifically for the purpose of recoil prevention and preheating, is helical and of the liquid located in the digester (4) is surrounded. Considered publications: German Patent Specifications No. 569 026, 924 867; German Auslegeschrift No. 1008 760; Swiss patents No. 276 823, 318 294; French patents nos. 971554, 1033120.