DE1140957B - Absorptionskuehlsystem und Verfahren fuer den Betrieb desselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Absorptionskühlsystem mit einem Austreiber, einem Verflüssiger, einem Absorber und einem Verdampfer, worin der Austreiber Einrichtungen zum Erwärmen einer an Kältemittel reichen Lösung enthält, um Kältemitteldampf sowie eine an Kältemittel arme Lösung zu erhalten, wobei der im Austreiber gebildete Kältemitteldampf in den Verflüssiger strömt und das im Verflüssiger gebildete Kältemittelkondensat zum Verdampfer fließt, wo es beim Eintreten durch Entspannung abkühlt und wobei der dadurch im Verdampfer entwickelte entspannte Kältemitteldampf in den Absorber strömt und dort von der darin befindlichen Lösung absorbiert wird.

Die Erfindung bezieht sich auf Absorptionskühlanlagen großer Leistung, wie sie zum Klimatisieren zur Anwendung kommen, wobei als Absorptionsmittel eine Lösung aus Wasser und Lithiumbromid verwendet wird.

Bei den bekannten Absorptionskühlanlagen dieser Art geht der Betrieb so vor sich, daß das zu kühlende Wasser in den Verdampfer eingespritzt wird, wobei ein Teil des Wassers infolge des dort herrschenden niedrigen Druckes verdampft, so daß der Rest des Kaltwassers abgekühlt und in die Klimaanlage zurückbefördert wird. Der entstandene Wasserdampf wird im Absorber von der in ihn eingespritzten an Kältemittel (Wasser) armen Litihumbromidlösung absorbiert. Die an Kältemittel reiche Lösung wird abgesaugt und ein Teil von ihr durch einen Wärmeaustauscher hindurch in den Austreiber gefördert. Durch Beheizung mit Dampf wird aus der reichen Lösung Wasserdampf ausgetrieben und im Verflüssiger wieder niedergeschlagen. Das Kondensat gelangt in den Verdampfer, wo es sogleich mit einem Teil des eingespritzten Kaltwassers verdampft. Die an Kältemittel arme Lösung verläßt den Austreiber, wird in einem Wärmeaustauscher gekühlt und anschließend in einem Misch- oder Strahlapparat durch einen Teilstrom der an Kältemittel reichen Lösung mitgenommen und in den Absorber gefördert. Durch die Wirkung des Strahlapparates wird die Menge der über die Absorberkühlsysteme rieselnden Lösung vermehrt und damit sowohl die Wärmeübertragung wie auch die Saugwirkung des Absorbers erhöht, ohne daß der Wärmeaustauscher zu stark belastet oder eine zu große Austauschfläche erforderlich wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Absorptionskühlsystem zu schaffen, in welchem gegenüber den bekannten Systemen gleicher Leistung mit einer viel geringeren Lösungsmenge gearbeitet und der Betrieb der Anlage durch das Fest-Absorptionskühlsystem
und Verfahren für den Betrieb desselben

Anmelder:
Carrier Corporation,

Syracuse, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. Mai 1960 (Nr. 32 452)

Louis Howell Leonard jun., Dewitt, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

werden der an Kältemittel armen Lösung im Austreiber und Wärmeaustauscher nicht beeinträchtigt wird. Regeleinrichtungen für die Temperatur des eintretenden, im System verwendeten Kühlwassers und für die Kühlwasserzuführung aus Kühltürmen, um die Temperatur des Kühlwassers zu regem, wie sie bei den bekannten Absorptionskühlanlagen erforderlich sind, sollen in Fortfall kommen. Auch soll vermieden werden, daß die an Kältemittel arme Lösung im Absorber zu heftig absorbiert und entspannt und dabei mitgerissen wird. Das Gewicht des Absorptionskühlsystems soll im Vergleich zu anderen bekannten Anlagen dieser Art bei gleicher Leistung geringer und die Konzentration der Lösung im Absorber größer sein, ohne daß der Dampfdruck für den Austreiber höher ist, so daß die Leistung der Anlage vergrößert oder, falls gewünscht, die Absorptionsfläche des Wärmeaustauschers vermindert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabenstellung ist die Erfindung gekennzeichnet durch einen zweiten Verdampfer, der in Verbindung mit dem Austreiber steht, um von diesem an Kältemittel arme Lösung zu erhalten, ferner durch einen zweiten Aborber, in dem ein Druck herrscht, der zwischen dem Druck im Austreiber und dem Druck im ersten Absorber liegt, wobei der Druck im zweiten Verdampfer im wesentlichen gleich dem Druck im zweiten Absorber ist, wobei ferner die an Kältemittel arme Lösung im zweiten Verdampfer bei ihrem Eintreten in ihn durch Entspannung abgekühlt wird und der dabei gebildete

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Kältemitteldampf in den zweiten Absorber strömt und von der darin befindlichen Lösung absorbiert wird und wobei endlich der zweite Absorber sowohl mit dem ersten Absorber in Verbindund steht, um von dort an Kältemittel reiche Lösung zu erhalten, als auch mit dem Austreiber in Verbindung steht, an den der zweite Absorber mit Kältemittel stark angereicherte Lösung abgibt.

Die Erfindung betrifft auch das Verfahren für den Betrieb eines Absorptionskühlsystems. Hierzu gehören die folgenden Verfahrensschritte:

a) Eingeben einer an Kältemittel reichen Lösung in den Austreiber, die darin mit einem Heizmedium erwärmt wird, um Kältemittel aus der Lösung zu verdampfen und demgemäß eine an Kältemittel arme Lösung zu erhalten,

b) Leiten des Kältemitteldampfes zum Verflüssiger und dort Kondensieren desselben,

c) Befördern des gekühlten Kältemittelkondensates in einen Verdampfer, in dem geringerer Druck als im Verflüssiger herrscht,

d) Abkühlen des Kältemittelkondensates durch Entspannen im Verdampfer und Hinüberleiten des im Verdampfer gebildeten Kältemitteldampfes in einen Absorber, in dem er von der darin befindlichen Lösung absorbiert wird,

e) Wärmeaustausch zwischen dem gekühlten flüssigen Kältemittel und einem zu kühlenden Medium,

f) Befördern der an Kältemittel armen Lösung vom Austreiber nach einem zweiten Verdampfer, in dem ein niedrigerer Druck als in dem Austreiber herscht,

g) Abkühlen der Lösung durch Entspannen im zweiten Verdampfer,

h) Mischen der durch Entspannung gekühlten Lösung mit Absorberlösung,

i) Überführen vom Kältemitteldampf aus dem zweiten Verdampfer in den zweiten Absorber und

j) Befördern von Lösung aus dem ersten Absorber in den zweiten Absorber, um den Kältemitteldampf aus dem zweiten Verdampfer zu absorbieren und damit dort eine mit Kältemittel stark angereicherte Lösung zu erhalten, die dann in den Austreiber gefördert wird.

In den Fig. 1, 3, 4 und 5 ist ein Gehäuse 2 gezeigt, das von einer Trennwand 3 einschließlich einer Wand 4 in zwei Kammern geteilt ist. Die Wand 4 dient zur Wärmeisolierung der unteren von der 5 oberen Kammer. Zwischen den beiden Kammern liegt eine Öffnung 5, durch die Kältemitteldampf aus der unteren Kammer in die obere Kammer strömen kann.
Die untere Kammer bildet einen Verdampfer 6, in

ίο dem sich eine Anzahl von Rohren 7 befindet, durch welche das zu kühlende Medium hindurchströmt. Das dem Verdampfer 6 vom Verflüssiger 40 zugeführte Kältemittel wird beim Eintreten durch Entspannen abgekühlt und zum Teil verdampft. Der entspannte Kältemitteldampf gelangt durch ein Sieb 8 in der Öffnung 5 in die obere Kammer, die einen Absorber 9 bildet.

Der durch Entspannen abgekühlte, flüssig gebliebene Kältemittelanteil sammelt sich in einem Sumpf 28 am Boden des Verdampfers 6 und wird durch eine Pumpe 10 in dem Verdampfer 6 zurückgefördert. Die Pumpe 10 ist nämlich mit dem Sumpf 28 des Verdampfers 6 durch eine Leitung 11 und mit Sprühdüsen 12 im oberen Teil des Verdampfers 6 oberhalb der Rohre 7 durch eine Leitung 13 verbunden. Das flüssige Kältemittel wird demgemäß vom Boden des Verdampfers 6 noch einmal zurückgeführt und zum Wärmeaustausch mit dem in den Rohren 7 befindlichen zu kühlenden Medium gebracht, indem es über den Rohren 7 versprüht wird. Es verdampft, wenn es zum Wärmeaustausch mit dem zu kühlenden Medium in Verbindung gebracht wird, und dieser Kältemitteldampf gelangt dann durch das Sieb 8 in der Öffnung 5 in den Absorber 9 hinein.

Das zu kühlende Medium wird von einer Pumpe (in den Zeichnungen nicht gezeigt) durch eine Rohrleitung 14 in die Rohre 7 im Verdampfer 6 gefördert. Das gekühlte Medium verläßt die Rohre 7 durch eine Leitung 15 und wird z. B. an den Ausgangspunkt einer Klimaanlage gefördert. Nachdem das Medium die Klimaanlage durchströmt hat, kehrt es in der Leitung 14 zum Verdampfer 6 zurück, wird wieder gekühlt und erneut verwendet.

Die Öffnung 5 erstreckt sich in der Längsrichtung des Gehäuses 2 und ist von Trennwänden 16 umgeben, die gewährleisten, daß die in dem Absorber 9 befindliche Lösung nicht in den Verdampfer 6 ab

fließen kann. Im Absorber 9 befindet sich ein Rohrin den Zeichnungen sind einige bevorzugte Aus- 50 bündel 17 für Kühlwasser, mit dem die im Ab

führungen der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Absorptionskühlsystems gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Kreislaufdiagramm, welches das Absorptionskühlsystem gemäß der Fig. 1 im Vollastbetrieb zeigt;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht;

Fig. 4 ist eine Ansicht von hinten; Fig. 5 ist eine Ansicht von vorn;

Fig. 6 ist eine schematische Ansicht eines Kühlmittelvorwärmers;

Fig. 7 ist eine sehematische Ansicht eines abgeänderten Absorbers;

Fig. 8 ist eine Seitenansicht der Außenwand eines sorber 9 befindliche Lösung gekühlt wird. Vorzugsweise wird das Rohrbündel 17 in zwei Abschnitten 18 und 19 ausgeführt, die durch Leitungen 20 und 21 miteinander verbunden sind. Im Absorber 9 ist ein Sumpf 22, der aus zwei Abschnitten 23 und 24 besteht. Außerdem sind im Absorber 9 Sprühdüsen 25 angeordnet, die flüssiges Kältemittel über dem Rohrbündel 17 versprühen.

Das Kühlwasser gelangt in die Rohre des Rohrbündeis 17 durch eine Leitung 26, verläßt das Rohrbündel 17 durch erne Leitung 27 und wird zum Verflüssiger 40 gefördert.

Ein zweites Gehäuse 30 umfaßt einen Austreiber

31. Über etwa drei Viertel der Länge des Gehäuses

abgeänderten Absorber-Verdampfer-Entspannungs- 65 30 erstrecken sich eine Anzahl U-förmig gebogener behälters, und Rohre 32. Die Rohre 32 sind mit einer Heizdampf-

Fig. 9 ist ein Schnitt durch die in der Fig. 8 ge- kammer 33 verbunden, die zwei Teile 34, 35 aufzeigte Einrichtung. weist und aus der den Rohren 32 der Heizdampf zu-

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geführt wird. In dem Teil 35 der Heizdampfkammer Austreiber 31 beträchtlich höher als im Absorber 9

33 wird das Heizdampfkondensat gesammelt. Der und im Verdampfer 6.

Heizdampf tritt in den Teil 34 der Heizdampf- Ferner ist ein Entspannungsbehälter 54 vorhanden,

kammer 33 durch eine Leitung 36 ein. Das Heiz- der im Betrieb des Systems einen Druck hat, der zwi-

dampfkondensat wird vom Teil 35 der Heizdampf- 5 sehen dem Druck im Absorber-Verdampfer 6, 9 und

kammer 33 durch eine Leitung 37 abgeführt. dem Druck im Austreiber-Verflüssiger 31, 40 liegt.

Als Absorptionslösung wird eine Lösung von Vorzugsweise beträgt der Dampfdruck im Entspan-

Lithiumbromid in Wasser bevorzugt. Das Kältemittel nungsbehälter 54 bei Vollast ungefähr 25,4 mm

ist Wasser. Die Konzentration der an Kältemittel Quecksilbersäule absolut. Der Entspannungsbehälter armen Lösung, die den Austreiber 31 verläßt, kann io 54 hat ein Gehäuse 55, das durch einen Überlauf

schwanken. oder eine Trennwand 56 in einen zweiten Ver-

Ein Überlauf 38 trennt den Austreiber 31 in zwei dämpfer 57 und einen zweiten Absorber 58 auf-

Abschnitte. Er gewährleistet, daß bei vollem Betrieb geteilt ist.

die Rohre 32 mit Lösung bedeckt sind. Während des Im zweiten Verdampfer 57 sind Sprühdüsen 59 anBetriebes wird an Kältemittel reiche Lösung zum 15 geordnet, die mit der Leitung 42 verbunden sind, um Austreiber 31 gefördert, um dort zum Wärme- die an Kältemittel arme Lösung, die vom Austreiber austausch mit dem Heizdampf in den Rohren 32 zu 31 durch die Leitung 42 fließt, im zweiten Verkommen. Das Kältemittel wallt auf und strömt durch dämpfer 57 zu versprühen. In die Leitung 42 ist eine eine Öffnung 39 in einen Verflüssiger 40. An Kälte- Schleife 60 eingeschlossen, die als Flüssigkeitsdruckmittel arme Lösung gelangt vom Austreiber 31 durch 20 dichtung zwischen dem zweiten Verdampfer 57 und eine Öffnung 41 in eine damit verbundene Lei- dem Austreiber 31 wirkt.

tung 42. Die im zweiten Verdampfer 57 durch die Düsen Der Verflüssiger 40 wird von dem Gehäuse 43 um- 59 versprühte an Kältemittel arme Lösung entspannt faßt, in dem sich ungefähr über drei Viertel seiner sich beim Versprühen; der dadurch entstehende entLänge in Längsrichtung des Gehäuses 43 U-förmig 25 spannte Kältemitteldampf strömt durch eine Öffnung gebogene Rohre 44 befinden. Die Rohre 44 sind mit 61« zwischen dem zweiten Verdampfer 57 und dem einem Wasserkasten 45 verbunden, der eine Ab- zweiten Absorber 58 hindurch und wird von der Löteilung 46 zum Eintritt und eine Abteilung 47 für den sung im zweiten Absorber 58 absorbiert. Austritt des Kühlwassers hat. Die Abteilung 46 ist Der zweite Verdampfer 57 und der zweite Abdurch eine Leitung 27 mit den Rohren des Rohr- 30 sorber 58 können in getrennten Gehäusen unterbündels 17 verbunden, so daß das Kühlwasser, das gebracht werden. Darum muß jedoch eine Verzunächst durch die Rohre des Absorbers 9 strömt, bindung hergestellt werden, die es erlaubt, daß der dann die Rohre 44 im Verflüssiger 40 durchfließt und Kältemitteldampf vom zweiten Verdampfer 57 in den schließlich die Abteilung 47 im Wasserkasten 45 ersten Absorber 58 strömen kann. Wegen der Wirtdurch eine Leitung 48 verläßt. Im Verflüssiger 40 ist 35 schaftlichkeit bei der Herstellung ist es jedoch voreine Trennwand 49 angeordnet, die gewährleistet, zuziehen, beide in einem gemeinsamen Gehäuse 55 daß der in den Verflüssiger 40 eintretende Kälte- unterzubringen.

dampf zuerst in den Verflüssiger 40 aufwärts und Der zweite Verdampfer 57 ist mit dem Sumpfteil erst danach abwärts zwischen den Kühlwasserrohren 23 des Absorbers 9 durch eine Leitung 63 verbunden, 44 hindurchströmt, wobei er infolge des Wärme- 40 so daß an Kältemittel reiche Lösung, die den Abaustausches mit dem Kühlwasser kondensiert. Die sorber 9 verläßt, in den zweiten Verdampfer 57 ge-Trennwand 49 sorgt dafür, daß kein Kältemittel- langt. Dort mischt sie sich mit der durch Entkondensat in den Austreiber 31 gelangt. Zweckmäßig spannen abgekühlten an Kältemittel armen Lösung, wird nahe der Öffnung 39 im Verflüssiger 40 ein Sieb die vom Austreiber 31 kommt. Die Mischung der 50 angeordnet, das verhindert, daß Tropfen von der 45 beiden Lösungen verläßt den zweiten Verdampfer 57 Lösung aus dem Austreiber 31 herausspritzen und durch einen Auslaß 61 und eine Rohrleitung 62. von dem Kältemitteldampf in den Verflüssiger 40 Der zweite Absorber 58 ist mit dem Sumpfteil 24 hineingetragen werden. des Sumpfes 22 im ersten Absorber 9 durch eine Das Kältemittelkondensat verläßt den Verflüssiger Rohrleitung 64 verbunden. Vom ersten Absorber 9 40 durch eine Leitung 51 und wird in den ersten Ver- 50 fließt daher an Kältemittel reiche Lösung durch die dämpfer 6 eingeleitet. Hier kühlt es durch Entspan- Leitung 64 zum zweiten Absorber 58, wird dort nung bei seinem Einleiten ab. Die Leitung 51 ist durch Sprühdüsen 65 versprüht und dient zum Abnicht mit Kältemittelkondensat voll angefüllt, viel- sorbieren von Kältemitteldampf, der beim Abkühlen mehr ist sie so bemessen, daß auch nicht kondensier- durch Entspannen der an Kältemittel armen Lösung ter Kältemitteldampf, der sich im Verflüssiger 40 an- 55 im zweiten Verdampfer 57 gebildet wurde. Hierdurch gesammelt hat, in den ersten Verdampfer 6 und von wird die an Kältemittel reiche Lösung noch weiter dort in den ersten Absorber 9 gelangen kann, wo er durch die zusätzliche Absorption von Kältemittelaufgefangen wird. Das Kältemittelkondensat kann dampf angereichert. Sie verläßt nach der Aufnahme auch zuerst über die Rohre 7 und erst dann in den des Kältemitteldampfes den zweiten Absorber 58 Sumpf 28 des Verdampfers 6 geführt werden. 60 durch einen Auslaß 66 und eine Rohrleitung 67.

Beim Betrieb des Systems haben der Austreiber Das Heizdampfkondensat und die mit Kältemittel und der Verflüssiger 40 etwa den gleichen Dampf- stark angereicherte Lösung, die in einer Leitung 74 druck, ungefähr 76,20 mm Quecksilbersäule absolut zum Austreiber 31 geführt wird, treten in einem bei Vollast. Dieser Druck kann bei Teillastbetrieb Wärmeaustauscher 70 miteinander in Wärmeausniedriger sein. Die Dampfdrücke des Verdampfers 6 65 tausch. Das den Teil 35 der Heizdampfkammer 33 und des Absorbers 9 sind im wesentlichen gleich, verlassende Heizdampfkondensat wird zu diesem etwa 6,35 mm Quecksilbersäule absolut. Es sind also Zweck zunächst in einer Kammer 71 gesammelt. In bei Vollast die Drücke im Verflüssiger 40 und im dieser befindet sich ein Schwimmerventil 72, das den

Strom des Heizdampfkondensates regelt. Die Kammer 71 ist mit dem Wärmeaustauscher 70 durch eine
Rohrleitung 73 verbunden. Damit kommt das durch
die Leitung 73 dem Wärmeaustauscher 70 zugeführte
Heizdampfkondensat zum Wärmeaustausch mit der
an Kältemittel stark angereicherten Lösung, die durch
die Leitung 74 zum Austreiber 31 fließt.

Dieser Wärmeaustauscher 70 ist ein wichtiger Bestandteil der Erfindung. Er unterkühlt das Heiz-

Heizdampfkondensat nicht unmittelbar wieder einem
Kessel zugeführt wird — niedriger sind als bei den
herkömmlichen Arten von Lösungswärmeaustauschern.

In dem System fließt, wie bereits beschrieben, an
Kältemittel reiche Lösung vom Sumpfteil 23 durch
die Leitung 63 in den zweiten Verdampfer 57, wo sie
sich sofort mit der vom Austreiber 31 kommenden,

geschlossen. Von hier aus fließt die Lösung oben auf die Rohre 32 und kommt so zum Wärmeaustausch mit dem Heizmedium in den Rohren 32. Hierbei verdampft aus der Lösung Kältemittel, das 5 durch die Öffnung 39 in den Verflüssiger 40 strömt, während die an Kältemittel arme Lösung über die Trennwand 38 fließt und den Austreiber 31 durch den Auslaß 41 und die Leitung 42 verlaßt. Sie wird danach wieder von den Düsen 59 im zweiten Verdampfkondensat, während er die zum Austreiber 31 io dämpfer 57 versprüht. Da der Druck im zweiten Verfließende an Kältemittel reiche Lösung vorwärmt. dämpfer 57 geringer als der Druck im Austreiber 31 Hierdurch werden die gesamten Wärmeverhältnisse ist, wird die von den Düsen 59 versprühte an Kälteverbessert. Diese Verbesserung ist besonders wichtig, mittel arme Lösung durch Entspannen abgekühlt und weil durch den vorstehend beschriebenen zusätzlichen vermischt sich sofort wieder mit der darin befind-Entspannungsbehälter 54 dieses System etwas weni- 15 liehen an Kältemittel reichen Lösung, während der ger leistungsfähig sein kann als die zur Zeit in der dabei gebildete Kältemitteldampf durch die Öffnung Industrie verwendeten Systeme. Jedoch ist das 61a in den zweiten Absorber 58 strömt und dort System durch die Anwendung dieses Wärme- von der darin befindlichen Lösung absorbiert wird, austauschers leistungsfähiger, so daß, wenn auch der Die Temperaturen und Konzentrationen der Lo-

Kreislaufwirkungsgrad geringer ist, die tatsächlichen 20 sung bei ihrem Umlauf im System können am besten Betriebskosten im vorliegenden Fall — bei dem das unter Bezugnahme auf die Fig. 2 erläutert werden, in

der ein Kreislaufdiagramm des Absorptionskühlsystems dargestellt ist. Das Kreislaufdiagramm geht von dem Punkt 80 aus, an dem die an Kältemittel 25 reiche Lösung den ersten Absorber 9 verläßt. Die Lösung hat an diesem Punkt eine Konzentration von etwa 60,8% und eine Temperatur von ungefähr 40,5° C. Beim Durchgang der Lösung durch den Entspannungsbehälter 54 steigt die Temperatur der durch Entspannen abgekühlten an Kältemittel armen 30 Lösung auf etwa 65,5° C, während die Konzentration Lösung vermischt. Die Mischung der beiden Lösun- infolge der Absorption von Kältemitteldampf auf etwa gen verläßt sodann mittels einer Pumpe 75, die von 60% fällt. Beim Durchgang der Lösung durch den einem Motor 76 angetrieben wird, durch den Auslaß Wärmeaustauscher 70 steigt die Temperatur auf etwa 61 und die Leitung 62 den zweiten Verdampfer 57 79° C. Die Konzentration bleibt unverändert. In den und wird von der Pumpe 75 durch eine Leitung 77 35 Austreiber 31 tritt die Lösung mit ungefähr der gleinach den Sprühdüsen 25 des Absorbers 9 gefördert chen Temperatur und einer Konzentration von etwa und von diesen versprüht. 60 % ein. Hier wird die Temperatur der Lösung an-

Diese rückgeführte und versprühte Lösungs- fangs auf etwa 92° C gesteigert und steigt beim weimischung dient zum Absorbieren von Kältemittel- teren Durchlauf auf etwa 104,5° C. Die Konzendampf, der aus dem ersten Verdampfer 6 in den 40 tration steigt auf etwa 65%. Die an Kältemittel arme ersten Absorber 9 strömt. Die so gebildete an Kälte- Lösung verläßt den Austreiber 31 und tritt in den mittel reiche Lösung wird dann im Sumpf 22 ge- zweiten Verdampfer 57 ein. Beim Eintreten wird die sammelt. Da die an Kältemittel arme Lösung durch Lösung durch Entspannen abgekühlt, so daß die Entspannen im zweiten Verdampfer 57 abgekühlt Temperatur auf etwa 78° C fällt, während die Kon- und sofort mit der an Kältemittel reichen Lösung 45 zentration auf etwa 65,8% steigt. Durch die Ververmischt wurde, wird vermieden, daß die Lösung mischung der rückgeführten an Kältemittel armen im Absorber 9 zu heftig reagiert. Lösung im zweiten Verdampfer 57 mit der auf dem

Die im Sumpfteil 24 des ersten Absorbers 9 ge- Absorber 9 kommenden reichen Lösung fällt die sammelte an Kältemittel reiche Lösung verläßt, wie Konzentration der Lösung auf etwa 63,4%, wobei bereits beschrieben, den ersten Absorber 9 durch die 50 auch die Temperatur der Lösung auf etwa 58° C Leitung 64 und wird im zweiten Absorber 58 von fällt. Auf dem Weg durch den zweiten Absorber 58 Düsen 65 versprüht. Die versprühte Lösung absor- fällt die Konzentration durch die Absorption von biert den im zweiten Verdampfer 57 gebildeten Kälte- Kältemitteldampf aus dem zweiten Verdampfer 57 mitteldampf und verläßt den zweiten Absorber 58 weiter auf etwa 60,8%, während die Temperatur auf mittels einer Pumpe 78, die auch vom Motor 76 an- 55 40,5° C fällt.

getrieben wird, durch den Auslaß 66 und die Leitung Im Austreiber 31 wird als Heizmedium vorzugs-

67. Wenn es gewünscht wird, können auch getrennte weise Heizdampf verwendet, obwohl auch andere Pumpen und Motoren vorgesehen werden. Medien, wie z. B. eine heiße Flüssigkeit, verwendet

Die den zusätzlich absorbierten Kältemitteldampf werden können. Der Heizdampf kann jeden geenthaltende an Kältemittel reiche Lösung wird von 60 wünschten Druck haben, jedoch ist es vorzuziehen, der Pumpe 78 durch die Leitung 74 zum Wärme- für den Austreiber 31 Heizdampf mit einem Druck austauscher 70 gefördert, wo sie, wie bereits beschrie- von etwa 0,84 kg/cm² zu verwenden, da dies der übben, zum Wärmeaustausch mit dem Heizdampf- liehe Druck ist, bei dem sich die Verwendung von kondensat aus dem Austreiber 31 kommt. Im Regelventilen in der Dampfleitung vom Kessel erWärmeaustauscher 70 wird demnach die an Kälte- 65 übrigt. Wenn gewünscht, kann jedoch ein Regelventil mittel reiche Lösung vorgewärmt, während das Heiz- vorgesehen werden.

dampfkondensat gekühlt wird. Die Leitung 74 ist Der Zustrom von an Kältemittel armer Lösung

mittels eines Einlasses 79 an dem Austreiber 31 an- zum Austreiber 31 ist bei jeder Lastbedingung im

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wesentlichen konstant. Jedoch kann ein Teil der dem eher Lösung aus dem Absorber 9 verdünnt, die

Austreiber 31 zugeführten an Kältemittel reichen durch die Leitung 63 zum zweiten Verdampfer 57

Lösung die Rohre im Austreiber 31 umgehen. Damit gelangt. Der so gebildete Kältemitteldampf strömt

wird die Salzbildung aus der Lösung im Austreiber durch die Öffnung 61a in den zweiten Absorber 58

31 begünstigt. Allgemein gesagt gelangt nur so viel 5 und wird von der darin befindlichen, schon an Kälte-

an Kältemittel reicher Lösung zur Rückbildung der mittel reichen Lösung zusätzlich absorbiert. Die

Konzentration zum Wärmeaustausch mit dem Heiz- Mischung der Lösungen aus dem zweiten Verdampf er

medium, wie erforderlich ist, um die Absorber- 57 wird von der Pumpe 75 durch die Leitung 77 zum

lösung für die vorkommenden Belastungsanforderun- Absorber 9 gefördert, von den im Absorber 9 befind-

gen bei der erforderlichen Konzentration zu halten. io liehen Düsen 25 versprüht und absorbiert den darin

Obwohl der Austreiber 31 unter Teillastbedingun- befindlichen Kältemitteldampf. Mittels der Pumpe 78

gen sehr hohe Salzkonzentrationen bilden kann, was verläßt die an Kältemittel stark angereicherte Lösung

bisher infoge der bei Kristallisation auftretenden den zweiten Absorber 58 durch den Auslaß 66 und

Schwierigkeiten als unsichere Betriebsbedingung be- die Leitung 67, und die Pumpe fördert sie weiter

trachtet wurde, treten in diesem System keine Schwie- 15 durch die Leitung 74 und den Wärmeaustauscher 70

rigkeiten bei der Kristallisation auf, weil die hoch- zum Einlaß 79 im Austreiber 31.

konzentrierte Salzlösung, die den Austreiber 31 ver- Das Heizkondensat verläßt den Austreiber 31

läßt, sofort mit an Kältemittel (Wasser) reicher durch die Leitung 37, wird in der Kammer 71 ge-

Lösung im zweiten Verdampfer 57 verdünnt wird. sammelt und zum Wärmeaustauscher 70 gefördert,

Es muß betont werden, daß die Lösung sofort ver- 20 wo es mit der zum Austreiber 31 fließenden an

dünnt wird, wenn sie den Austreiber 31 und den Kältemittel reichen Lösung zum Wärmeaustausch

Wärmeaustauscher 32 verläßt, da ja unter bestimm- gebracht wird.

ten Bedingungen bei Teillastbetrieb festes Salz an Das Kältemittelkondensat verläßt den Verflüssiger beiden Stellen vorhanden sein kann. Die »zusätzlich« 40 durch die Rohrleitung 51 und gelangt in den Verkonzentrierte an Kältemittel arme Lösung im Wärme- 25 dämpfer 6. Das in den Verdampfer 6 eingeführte austauscher 32 kann infolge der zusätzlichen Kon- Kältemittelkondensat wird sofort, nachdem es in diezentration darin Salz ausfällen, aber die Lösung wird sen Raum mit niedrigem Druck eingetreten ist, durch immer sofort von der an Kältemittel reichen Lösung Entspannen abgekühlt, und der entspannte Kälteverdünnt, mitteldampf strömt durch die Öffnung 5 in den Ab-Beim Anlassen der Maschine enthält der Aus- 30 sorber 9, um dort von der Lösung absorbiert zu treiber 31 eine bestimmte Menge von ausgefälltem werden.

oder kristallisiertem Lithiumbromidsalz. Manchmal Die Pumpe 10 saugt flüssiges Kältemittel aus dem

scheinen die Austreiberrohre mit weißem Schnee be- Verdampfer 6 durch die Leitung 11 und fördert sie

deckt zu sein. Die Lösung im übrigen System ist da- durch die Leitung 13 zu den Düsen 12 im Ver-

bei reich an Kältemittel. 35 dämpfer 6. Die Düsen 12 versprühen das flüssige

Wenn das System in Betrieb genommen wird, Kältemittel über den Rohren 7, wobei es mit dem zu

wird das zu kühlende Medium durch die Leitung 14 kühlenden Medium in Wärmeaustausch tritt. Das

in die Rohre 7 des ersten Verdampfers 6 gefördert, flüssige Kältemittel verdampft dabei, und der Kälte-

und es verläßt die Rohre 7 des ersten Verdampfers 6 mitteldampf strömt durch die Öffnung 5 in den Ab-

durch die Leitung 15. Die Pumpe 75 saugt aus dem 4° sorber 9, wo er von der im Absorber 9 enthaltenen

zweiten Verdampfer 57 eine Mischung von Lösung Lösung absorbiert wird.

mit einer Konzentration, die zwischen den Konzen- Durch den Entspannungsbehälter 54 hat dieses trationen der an Kältemittel reichen und der an System eine um etwa 1% erhöhte Konzentration. Kältemittel armen Lösung liegt, an und fördert die Unter der Annahme, daß die normale Konzen-Mischung in den Absorber 9. Die Pumpe 78 saugt 45 tration im Austreiber 31 in den bisher im Handel aus dem zweiten Absorber 58 an Kältemittel reiche verwendeten Systemen nur etwa 5 % beträgt, ist dies Lösung an, nachdem die Lösung aus dem zweiten eine sehr erhebliche Steigerung. Die an Kältemittel Verdampfer 57 austretenden Kältemitteldämpf ab- reiche Lösung, die in den Austreiber 31 gepumpt sorbiert hat, und fördert die an Kältemittel reiche wird und dort den entspannten Dampf aus der an Lösung zum Austreiber 31, wo sie an der einen Seite 50 Kältemittel armen Lösung absorbiert, erwärmt sich durch einen Einlaß 79 eingeleitet wird. Im Aus- bei diesem Absorptionsvorgang nicht nur, sondern treiber 31 fließt die an Kältemittel (Wasser) reiche wird auch um ungefähr 1 % verdünnt, was die Lei-Lösung über die Salzanhäufungen, löst das feste Salz stung des Austreibers 31 verbessert, indem die wirkallmählich auf und kehrt sodann als konzentrierte same Temperaturdifferenz im Austreiber verbessert Salzlösung, also an Kältemittel arme Lösung, zum 55 wird.

zweiten Verdampfer 57 zurück. Der Entspannungsbehälter 54 hat Flüssigkeits-Aus der an Kältemittel reichen Lösung wird im verschlüsse zwischen dem Austreiber 31 und dem Austreiber 31 Kältemitteldampf ausgetrieben. Der zweiten Verdampfer 57 sowie zwischen dem Ab-Kältemitteldampf strömt durch den Verflüssiger 40, sorber 9 und dem zweiten Verdampfer 57 und zwiwird dort kondensiert, und das Kondensat kehrt 60 sehen dem Absorber 9 und dem zweiten Absorber 58. durch die Leitung 51 zum ersten Verdampfer 6 Der Dampfdruck der warmen, konzentrierten an zurück. Kältemittel armen Lösung, die vom Austreiber 31 An Kältemittel arme Lösung verläßt den Aus- zum zweiten Verdampfer 57 fließt, beträgt ungefähr treiber 31 durch den Auslaß 41 sowie die Leitung 42 76,20 mm Quecksilbersäule absolut bei Vollast. Der und wird von den Düsen 59 im zweiten Verdampfer 65 Dampfdruck der den Absorber 9 verlassenden an 57 versprüht. Hierbei kühlt sich die an Kältemittel Kältemittel reichen Lösung beträgt bei Vollast ungearme Lösung im zweiten Verdampfer 57 durch Ent- fähr 6,35 mm Quecksilbersäule absolut. Wenn diese spannen ab und wird sogleich mit an Kältemittel rei- beiden Lösungen im Entspannungsbehälter 54 zu-

11 12

sammenkommen, gleicht sich der Dampfdruck ent- zwei Abschnitten angeordnet. In den ersten Absorber sprechend der Art des Entspannungsvorganges zwi- 203 sind Düsen 209 zum Versprühen von rückschen beiden Lösungen aus. Der Gleichgewichts- geführter Lösung eingesetzt. Die Düsen 209 sind dampfdruck beträgt bei Vollast etwa 25,4 mm durch eine Leitung 210 mit einer Pumpe 211 verQuecksilbersäule absolut. Um eine Flüssigkeits- 5 bunden, und diese steht mit dem Entspannungsströmung vom Absorber 9 in den Entspannungs- wärmeaustauscher 210 in Verbindung, behälter 54 zu erhalten, ist es folglich notwendig, mit Im ersten Verdampfer 202 befinden sich eine AnFlüssigkeit gefüllte Standrohre anzuwenden, die in zahl Rohre 212, durch die das zu kühlende Medium dem gezeigten Beispiel in den Rohren 63 und 64 vor- strömt. Mehrere nach oben sprühende Düsen 213 handen sind. io versprühen flüssiges Kältemittel aufwärts gegen und Wenn es gewünscht ist, kann in diesem Ab- zwischen die Rohre 212 des ersten Verdampfers 202 sorptionskühlsystem ein Kühlmittel-Zwischenerhitzer zum Wärmeaustausch mit dem durch die Rohre 212 verwendet werden, wie er in der Fig. 6 gezeigt ist. In strömenden zu kühlenden Medium. Die Rohre 212 dieser Figur ist eine Kammer 115 dargestellt, die wirken als Sieb und verhindern, daß mit dem Kältedurch eine Leitung 116 mit dem Verflüssiger 40 ver- 15 mitteldampf Flüssigkeitstropfen in den ersten Abbunden ist. Die Kammer 115 ist über eine Leitung sorber 203 getragen werden.

117 mit dem Verdampfer 6 und über eine Leitung Bei dieser Ausführung ist also kein zusätzliches

118 mit dem Entspannungsbehälter 54 verbunden. Sieb erforderlich, da die Rohre 212 außer ihrem Im Entspannungsbehälter 54 herrscht ein mittlerer Hauptzweck, nämlich Wärmeaustauschfläche zu sein, Druck, der erlaubt, daß das Kältemittelkondensat ge- 20 zugleich dieses auch ersetzen.

kühlt wird. Aus dem Verflüssiger 40 fließt das Kälte- Die Düsen 213 sind mit der Zuführungsseite einer

mittelkondensat in die Kammer 115 und wird durch Verdampfergpumpe (nicht gezeigt) verbunden. Die Entspannen beim Eintreten in die Kammer 115, die Saugseite dieser Pumpe ist mit dem Sumpf des ersten den mittleren Druck des Entspannungsbehälters 54 Verdampfers 202 verbunden und saugt das flüssige hat, abgekühlt. Das abgekühlte flüssige Kältemittel- 25 Kältemittel aus dem Verdampf er 202 und führt es kondensat wird durch die Leitung 117 zum Ver- wieder zum Wärmeaustausch mit dem durch die dämpfer 6 gefördert, während der entspannte Dampf Rohre 212 strömenden zu kühlenden Medium. Die durch die Leitung 118 zum Entspannungsbehälter 54 in den ersten Verdampfer 202 eintretende flüssige strömt und in den zweiten Verdampfer 57 oder, wenn Lösung wird durch Entspannen abgekühlt, und der es gewünscht ist, in den zweiten Absorber 58 hin- 30 entspannte Kältemitteldampf strömt in den ersten geleitet wird. Dies ergibt eine Verbesserung der Ver- Absorber 203. Der erste Verdampfer 202 ist durch dampferleistung von etwa 3 bis 4% und verbessert eine Leitung 214 auch mit einem Verflüssiger 215 auch den Gesamtkreislauf, weil vorgewärmte an verbunden, so daß flüssiges Kältemittelkondensat in Kältemittel reiche Lösung in den Austreiber 31 ge- den ersten Verdampfer 202 zurückkehren kann und langt. Der zusätzlich entstehende Kältemitteldampf 35 dort durch Entspannen abgekühlt wird, wird von der Lösung im zweiten Absorber 58 absor- Der erste Absorber 203 ist durch Leitungen 216

biert. Bei der Anwendung dieser Einrichtung kann und 217 mit dem Entspannungswärmeaustauscher das den Verflüssiger 40 mit etwa 46° C verlassende 201 verbunden. Der Entspannungswärmeaustauscher Kondensat durch Entspannen auf etwa 26,5° C in 201 ist in eine Kammer, die den zweiten Absorber der Kammer 115 abgekühlt und dann zum Ver- 40 218 bildet, und eine Kammer, die den zweiten Verdampfer 6 gefördert werden. dämpfer 219 bildet, geteilt. Der zweite Verdampfer

In der Fig. 7 ist eine abgeänderte Anordnung des 219 ist durch eine Leitung 217 mit dem ersten Ab-Absorptionskühlsystems gemäß den Fig. 1, 3, 4 sorber 203 und mit der Saugseite der Pumpe 211 und 5 dargestellt. Die Fig. 7 ist eine schematische durch eine Leitung 211' verbunden. Die Pumpe 211 Ansicht der abgeänderten Einrichtung, wobei nur die- 45 fördert an Kältemittel reiche Lösung, vermischt mit jenigen Einzelheiten gezeigt sind, die die Abänderung durch Entspannen abgekühlter an Kältemittel armer erläutern. Ein Gehäuse 200 enthält eine untere Kam- Lösung durch die Leitung 210 zum ersten Abmer 201, welche die Entspannungsbehältereinrich- sorber 203.

tung oder den Entspannungswärmeaustauscher bildet. Der zweite Absorber 218 ist durch die Leitung 216

Über dieser Kammer 201 befindet sich im Gehäuse 50 mit dem ersten Absorber 203 verbunden. Eine Wand 200 eine Zwischenkammer 202, die den ersten Ver- 220 trennt den zweiten Absorber 203 und den zweidampfer bildet, und eine obere Kammer 203, die den ten Verdampfer 219 voneinander, jedoch stehen ersten Absorber des Systems bildet. Der Entspan- beide Kammern miteinander über eine Öffnung 221 nungswärmeaustauscher 201 ist vom ersten Ver- in der Wand 220 in Verbindung. Im zweiten Abdampfer 202 mittels einer isolierten Trennwand 204 55 sorber 218 ist eine Sprühdecke 222 mit Verteilungsabgeteilt. Öffnungen 223. Füllkörper 224, wie z. B. Raschig-

Der erste Verdampfer 202 ist vom ersten Ab- Ringe oder sich aus kleinen sattelförmigen Körpern sorber 203 durch eine isolierte Wand 205 mit einer zusammensetzende Beryll-Packungen oder andere Öffnung 206 abgetrennt. Durch die Öffnung 206 kann Füllungen oder Packungen, wie sie in den USA.-der Kältemitteldampf aus dem Verdampfer 202 in 60 Patenten 2 809 817 und 2 809 818 vom 15. 10.1957 den Absorber 203 strömen. Die Öffnung ist von angegeben sind, können verwendet werden, um eine Wänden 207 umgeben, die sich in Längsrichtung des große Oberfläche für die Lösung zu erzielen. Die Absorbers 203 erstrecken und gewährleisten, daß Absorption des Kältemitteldampfes erfolgt in die keine Lösung aus dem ersten Absorber 203 in den Flüssigkeitstropfen der auf den Oberflächen dieser ersten Verdampfer 202 zurückfließt. Im ersten Ab- 65 Ringe befindlichen Lösung.

sorber 203 befinden sich eine Anzahl Rohre 208 für Der zweite Absorber 218 hat einen Auslaß 225,

den Wärmeaustausch. Durch diese Rohre 208 strömt womit er über eine Leitung 226 mit einer Pumpe 227 Kühlwasser. Vorzugsweise werden die Rohre 208 in verbunden ist. Die Pumpe 227 fördert die an Kälte-

mittel reiche Lösung, die den im zweiten Absorber 218 absorbierten Kältemitteldampf enthält, durch eine Leitung 228 zum Austreiber 229.

Der Austreiber 229 besteht aus einem Gehäuse 231, in welchem eine Anzahl Rohre 230 angeordnet sind, durch die das Heizmedium strömt. Er ist mit dem Verflüssiger 215 durch eine Rohrleitung 232 verbunden, durch die der im Austreiber 229 entwickelte Kältemitteldampf zum Verflüssiger 215 strömt und dort kondensiert wird. Die zum Austreiber229 mit der Pumpe 227 durch eine Leitung 228 geförderte an Kältemittel reiche Lösung ergießt sich über die Rohre 230. An Kältemittel arme Lösung verläßt den Austreiber 229 durch die Leitung 232, sie wird durch Entspannen abgekühlt und vermischt sich sofort mit der durch die Leitung 217 vom Absorber 203 kommenden an Kältemittel reichen Lösung, während der entspannte Kältemitteldampf durch die Öffnung 221 in der Wand 220 strömt und im zweiten Absorber 218 von der an Kältemittel reichen Lösung absorbiert wird.

Der Verflüssiger 215 wird aus einem Gehäuse 233 mit einer Anzahl Rohre 234, durch die Kühlwasser fließt, gebildet. Das Kühlwasser fließt durch die Rohre des ersten Absorbers 203 und wird dann mit einer Pumpe (in den Figuren nicht gezeigt) durch die Rohre des Verflüssigers 215 gefördert.

Die Arbeitsweise des abgeänderten Systems ist ähnlich der Arbeitsweise des an Hand der Fig. 1 beschriebenen Systems. Die grundsätzlichen Unterschiede des in der Fig. 6 gezeigten Systems gegenüber dem beschriebenen System bestehen nur in der Ausführung des Absorbers, des Verdampfers und Entspannungswämeraustauschers. Diese drei Teile sind nämlich hier in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht.

Die Fig. 9 zeigt eine abgeänderte Anordnung des in der Fig. 7 gezeigten Systems. Die Ausführung des Absorbers, des Verdampfers und des Entspannungswärmeaustauschers ist die gleiche. Es sprühen die Düsen 213' nur nach unten auf das Rohrbündel 212. Außerdem sind Siebe 240 angeordnet, die verhindern sollen, daß Flüssigkeitstropfen der Lösung zusammen mit dem Kältemitteldampf in den Absorber getragen werden.

In dem Absorptionskühlsystem gemäß der Erfindung wird Lithiumbromidlösung als Absorptionsmittel verwendet, dessen Festwerden durch Ausfällen in der Flüssigkeit als Meßpunkt für den Flüssigkeitswärmeaustausch benutzt wird.

In bezug auf das Festwerden bestehen bei Vollast keine Schwierigkeiten. In früheren Systemen war es notwendig, Kühlwasser umzuleiten und die maximale Konzentration bei Vollast entsprechend anzupassen.

Die Kristallisation erfolgt im Austreiber und ist für Regelzwecke wichtig. Dabei wird die Regelung der Temperatur des eintretenden Kühlwassers vermieden, also ein teures Regelventil und eine Kühlturmnebenleitung erspart.

Ein Hauptvorzug dieses Absorptionskühlsystems besteht darin, daß die eingesetzte Lösungsmenge stark vermindert wird. Das System kann als sehr niedrige, gedrängte Anlage gebaut werden, wodurch die Herstellungskosten vermindert werden. Da kleinere Pumpen verwendet werden können, wird die elektrische Anlage verkleinert. Auch wird die Maschine leichter, weil stark verkleinerte Oberflächen für den Wärmeaustausch eingebaut werden können.

Weitere Vorteile der Erfindung liegen darin, daß ein Kältemittelvorwärmer eingesetzt werden kann, der eine erhebliche Verbesserung der Verdampferleistung erbringt und den Gesamtkreislauf durch Vorwärmen der zum Austreiber fließenden an Kältemittel reichen Lösung verbessert. Der Entspannungswärmeaustauscher erzeugt eine mittlere Druckhöhe, so daß das Kältemittel durch Entspannen abgekühlt werden kann und damit der Wirkungsgrad des Kreislaufes verbessert wird. Die Konzentration im Absorber ist um etwa 1 % erhöht, ohne daß der Dampfdruck im Austreiber erhöht ist. Damit ergibt sich je nach Wunsch entweder eine geringere Wärmeübertragungsfläche im Absorber oder eine höhere Leistung der Maschine. Die Konzentration der Lösung im System braucht nicht begrenzt oder geregelt zu werden, da keine Schwierigkeiten beim Festwerden der Lösung auftreten können. Auch ist die Menge der konzentrierten Lösung stark vermindert, was sich in einer viel kürzeren Verdünnungszeit beim Absetzen der Anlage äußert. Dieses System erfordert beim Einsatz keine oder nur eine geringe zusätzliche maschinelle Einrichtung. Das System wird fabrikmäßig gebaut, installiert und geprüft.

In allen Lastzuständen wird mit einem Dampfdruck von 0,84 kg/cm² oder weniger gearbeitet, so daß keine Zeit erforderlich ist, um in den einzelnen Anlageteilen verschiedene Dampfzustände für verschiedene Teillastbedingungen zu erzeugen. Da der Dampfdruck bei allen Lastbedingungen konstant bleibt, treten bei Teillastbedingungen infolge Wegfalls der Einführung von Luft in das Dampfkondensatsystem keine Korrosionsprobleme auf. Im normalen Betrieb ist weder ein selbsttätiges noch ein handbetätigtes Dampfventil erforderlich, obwohl natürlich ein Reduzierventil vorgesehen werden kann, weil das feste Salz, das sich bei Teillast um das Rohrbündel des Austreibers setzt, als ausgezeichneter Isolator wirkt.

Claims (21)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Absorptionskühlsystem mit einem Austreiber, einem Verflüssiger, einem Absorber und einem Verdampfer, worin der Austreiber Einrichtungen zum Erwärmen einer an Kältemittel reichen Lösung enthält, um Kältemitteldampf sowie eine an Kältemittel arme Lösung zu erhalten, wobei der im Austreiber gebildete Kältemitteldampf in den Verflüssiger strömt und das im Verflüssiger gebildete Kältemittelkondensat zum Verdampfer fließt, wo es beim Eintreten durch Entspannung abkühlt und wobei der dadurch im Verdampfer entwickelte entspannte Kältemitteldampf in den Absorber strömt und dort von der darin befindlichen Lösung absorbiert wird, gekennzeichnet durch einen zweiten Verdampfer (57, 219), der in Verbindung mit dem Austreiber (31, 229) steht, um von diesem an Kältemittel arme Lösung zu erhalten, ferner durch einen zweiten Absorber (58, 218), in dem ein Druck herrscht, der zwischen dem Druck im Austreiber (31, 229) und dem Druck im ersten Absorber (9, 203) liegt, wobei der Druck im zweiten Verdampfer (57, 219,) im wesentlichen gleich dem Druck im zweiten Absorber (58, 218) ist, wobei ferner die an Kältemittel arme Lösung im zweiten Verdampfer (57, 219)

bei ihrem Eintreten in ihn durch Entspannung abgekühlt wird und der dabei gebildete Kältemitteldampf in den zweiten Absorber (58, 218) strömt und von der darin befindlichen Lösung absorbiert wird und wobei endlich der zweite Absorber (58, 218) sowohl mit dem ersten Absorber (9, 203) in Verbindung steht, um von dort an Kältemittel reiche Lösung zu erhalten, als auch mit dem Austreiber (31) in Verbindung steht, an den der zweite Absorber (58, 218) mit Kältemittel stark angereicherte Lösung abgibt.

2. Absorptionskühlsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Leitungen (66, 67, 78, 74) für das Zuführen von mit Kältemittel stark angereicherter Lösung vom zweiten Absorber (58) zum Austreiber (31) und durch einen Wärmeaustauscher (70), der die vom zweiten Absorber (58) kommende mit Kältemittel stark angereicherte Lösung zum Wärmeaustausch mit dem Heizmedium bringt, nachdem dieses den Austreiber (31) durchströmt hat.

3. Absorptionskühlsystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Kammer (115; Fig. 6), die in eine Leitung für Kältemittelkondensat (116, 117) eingefügt ist, die den Verftüssiger (40) und den ersten Verdampfer (6) verbindet, wobei die Kammer (115) mit einem den zweiten Verdampfer (57) und den zweiten Absorber (58) enthaltenden Entspannungsbehälter (54) in Verbindung steht, um einen Druck in der Kammer (115) aufrechtzuerhalten, der geringer ist als der Druck im Verflüssiger (40) und höher ist als der Druck im Verdampfer (6), und wobei das in die Kammer (115) eingeführte Kältemittelkondensat durch Entspannen abgekühlt wird, wonach der dabei entstehende Kältemitteldampf in den Entspannungsbehälter (54) strömt und das abgekühlte Kältemittelkondensat in den ersten Verdampfer (6) fließt.

4. Absorptionskühlsystem nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Leitung (216) für das Zuführen der an Kältemittel reichen Lösung vom ersten Absorber (203) zum zweiten Absorber (218), damit der im zweiten Verdampfer (219) entwickelte Kältemitteldampf absorbiert werden kann, und durch Leitungsorgane (217, 211), die weiterhin vorhanden sind, um Lösung vom ersten Absorber (203) in den zweiten Verdampfer (219) zu speisen und darin mit der gekühlten Lösung zu mischen.

5. Absorptionskühlsystem nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Absorber (218), der unterhalb der Ebene des ersten Absorbers (203) angeordnet ist, mit diesem verbunden ist, wobei eine ausreichende Flüssigkeitshöhe während des Betriebes des Systems in der Verbindungsleitung (216) gehalten wird, um den ersten Absorber (203) gegen den zweiten Absorber (218) abzudichten, und wobei den zweiten Verdampfer (219) und den Austreiber (229) eine Leitung (232) verbindet, in die ein Rohrbogen eingebaut ist, um die gewünschte Druckdifferenz zwischen dem zweiten Verdampfer (219) und dem Austreiber (229) aufrechtzuerhalten (Fig. 7).

6. Absorptionskühlsystem nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (2), in dem sich der erste Verdampfer

(6) und der erste Absorber (9) befinden, wobei der erste Absorber (9) über dem ersten Verdampfer (6) innerhalb des Gehäuses (2) und in Verbindung mit diesem angeordnet ist.

7. Absorptionskühlsystem nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (54), das den zweiten Verdampfer (57) und den zweiten Absorber (58) enthält (Fig. 1).

8. Absorptionskühlsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (54) mit einer Trennwand (56) versehen ist, wobei zwei miteinander verbundene Kammern (57, 58) entstehen, von denen die erste den zweiten Verdampfer (57) und die zweite den zweiten Absorber (58) bildet, wobei ferner die erste Kammer (57) mit dem Austreiber (31), von dem sie an Kältemittel arme Lösung erhält, und mit dem Absorber (9) verbunden ist, von dem sie auch Lösung erhält, die mit der von dem Austreiber (31) kommenden und durch Entspannung abgekühlten Kältemittellösung vermischt und dem ersten Absorber (9) zugeführt wird, und wobei die zweite Kammer (58) mit dem ersten Absorber (9), von dem sie Lösung erhält, und außerdem mit dem Austreiber (31) verbunden ist, um diesen mit an Kältemittel reicher Lösung zu versorgen.

9. Absorptionskühlsystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziges Gehäuse (200) den ersten Absorber (203), den ersten Verdampfer (202), den zweiten Verdampfer (219) und den zweiten Absorber (218) enthält.

10. Absorptionskühlsystem nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Absorber (218) Füllmaterial (224) vorhanden ist, durch das die darin befindliche Lösung verteilt wird, um eine größere Oberfläche der Lösung zu erhalten und damit das Absorptionsvermögen der Lösung zu erhöhen.

11. Absorptionskühlsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Absorber (203) oben im Gehäuse (200) und der erste Verdampfer (202) darunter angeordnet ist.

12. Absorptionskühlsystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Absorber (218) und der zweite Verdampfer (219) im Gehäuse (200) unter dem ersten Verdampfer (202) angeordnet sind.

13. Absorptionskühlsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Absorber (218) und der zweite Verdampfer (219) im Gehäuse (200) nebeneinander angeordnet sind.

14. Absorptionskühlsystem nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühanlagen (213), die unter den Rohren (212) des ersten Verdampfers (202) angeordnet sind, das flüssige Kältemittel nach oben versprühen, das damit zum Wärmeaustausch mit dem durch die Rohre strömenden zu kühlenden Medium kommt.

15. Verfahren für den Betrieb eines Absorptionskühlsystems nach jedem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an Kältemittel reiche Lösung in den Austreiber (31) zum Erwärmen durch ein Heizmedium eingespeist wird, und zwar um Kältemittel aus der Lösung zu verdampfen und damit eine an Kältemittel arme Lösung zu erhalten, wonach der Kältemittel-

dampf in einen Verflüssiger (40) geleitet und kondensiert wird und wonach das Kältemittelkondensat in einen Verdampfer mit einem Druck gefördert wird, der niedriger als der Druck im Verflüssiger (40) ist, daß das Kältemittelkondensat im ersten Verdampfer (6) durch Entspannen abgekühlt wird, wobei der im ersten Verdampfer (6) gebildete Kältemitteldampf in einen ersten Absorber (9) strömt und dort von der darin befindlichen Lösung absorbiert wird, und daß das gekühlte Kältemittelkondensat zum Wärmeaustausch mit einem zu kühlenden Medium gebracht wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß an Kältemittel arme Lösung aus dem Austreiber (31) in einen Verdampfer

(57) gefördert wird, der einen niedrigeren Druck hat als der Druck im Austreiber (31), wonach die Lösung im Verdampfer (57) durch Entspannen abgekühlt und mit der Lösung aus dem ersten Absorber (9) gemischt wird.

17. Verfahren nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Entspannen entstehende Kältemitteldampf vom zweiten Verdampfer (57) nach einem zweiten Absorber

(58) gefördert und von der darin befindlichen Lösung absorbiert wird, daß die Lösung vom ersten Absorber (9) zum zweiten Absorber (58) gefördert und dabei der Kältemitteldampf absorbiert wird, wodurch eine mit Kältemittel stark angereicherte Lösung entsteht, die vom zweiten Absorber (58) zum Austreiber (31) gefördert wird.

18. Verfahren nach den Ansprüchen 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß die vermischte Lösung vom zweiten Verdampfer (57) zum ersten Absorber (9) gefördert wird.

19. Verfahren nach den Ansprüchen 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Kältemittel stark angereicherte Lösung aus dem zweiten Absorber (58), bevor sie in den Austreiber (31) eingeführt wird, durch ein Heizmedium, das den Austreiber (31) bereits durchströmt hat, erwärmt wird.

20. Verfahren nach jedem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Kältemittelkondensat durch Entspannen auf seinem Weg zwischen dem Verflüssiger (40) und dem ersten Verdampfer (6) abgekühlt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Kältemittelkondensat durch Entspannen in dem Entspannungsbehälter (115), in dem ein Druck herrscht, der geringer ist als der Druck im Verflüssiger (40) und höher ist als der Druck im ersten Verdampfer (6), abgekühlt wird und daß der entstehende entspannte Kältemitteldampf zum zweiten Absorber (58) gefördert wird, damit er von der darin befindlichen Lösung absorbiert wird, während das abgekühlte Kältemittelkondensat zum ersten Verdampfer (6) gefördert wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Handbuch der Kältetechnik von Rudolf Plank, Springer-Verlag, Berlin 1959, 7. Band, S. 522 bis 526.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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