DE1192668B

DE1192668B - Absorption refrigeration system

Info

Publication number: DE1192668B
Application number: DEB75700A
Authority: DE
Inventors: Neil E Hopkins
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1964-03-03
Filing date: 1964-03-03
Publication date: 1965-05-13

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

F25bF25b

Deutsche Kl.: 17 a-IOGerman class: 17 a-IO

Nummer: 1192 668Number: 1192 668

Aktenzeichen: B 757001 a/17 aFile number: B 757001 a / 17 a

Anmeldetag: 3. März 1964Filing date: March 3, 1964

Auslegetag: 13. Mai 1965Open date: May 13, 1965

Die Erfindung betrifft eine Absorptionskühlanlage mit einem Austreiber, einem Absorber und einem Wärmeaustauscher zum Austausch der Wärme zwischen der heißen wasserarmen Lösung, die von dem Austreiber zum Absorber fließt und der kalten wasserreichen Lösung, die von dem Absorber zum Austreiber fließt, ferner mit einer Leitung für die heiße wasserarme Lösung zwischen dem Austreiber und dem Wärmeaustauscher mit einer Leitung für die kalte wasserarme Lösung vom Wärmeaustauscher zum Absorber und mit einer Leitung für die kalte wasserreiche Lösung vom Absorber zum Austreiber, die durch den Wärmeaustauscher hindurchführt.The invention relates to an absorption cooling system with an expeller, an absorber and a Heat exchangers for exchanging heat between the hot water-poor solution, which is from the Expeller flows to the absorber and the cold water-rich solution flows from the absorber to the expeller flows, further with a line for the hot water-poor solution between the expeller and the heat exchanger with a line for the cold water-poor solution from the heat exchanger to the absorber and with a line for the cold water-rich solution from the absorber to the expeller, which passes through the heat exchanger.

Diese bekannte Anlage verwendet als Absorptionsmittel eine Salzlösung, wie z. B. eine Lösung aus Wasser und Lithiumbromid, und als Kältemittel einen damit mischbaren Stoff, ζ. Β. Wasser, wobei eine heiße wasserarme Lösung vom Austreiber zum Absorber und eine kalte wasserreiche Lösung vom Absorber zum Austreiber strömt. Die beiden Lei- ao tungen führen über einen Wärmeaustauscher, so daß die heiße, wasserarme Lösung auf dem Weg zum Absorber ihre Wärme an die kalte, wasserreiche Lösung, die zum Austreiber fließt, abgeben kann.This known system uses a saline solution as absorbent, such as. B. a solution Water and lithium bromide, and a substance that can be mixed with it as a refrigerant, ζ. Β. Water, being a hot water-poor solution from the expeller to the absorber and a cold water-rich solution from Absorber flows to the expeller. The two lines lead through a heat exchanger so that the hot, water-poor solution on its way to the absorber transfers its heat to the cold, water-rich one Solution that flows to the expeller can deliver.

Wenn die Anlage nicht mit voller Leistung arbeitet (beispielsweise infolge Entweichens von Luft) ist es möglich, daß die wasserarme Lösung, die den Austreiber verläßt, von zu hoher Konzentration ist, weil die wasserreiche Lösung, die dem Austreiber zur Regenerierung zugeführt wurde, von dem Kältemittel (Wasser) nicht in dem normalerweise auftretenden Maß verdünnt worden ist. Wenn die wasserreiche Lösung eine höhere Konzentration des jeweils verwendeten Salzes aufweist, führt dies dazu, daß auch die wasserarme Lösung eine höhere Konzentration annimmt. Daraufhin kann sich beim Abkühlen in dem erwähnten Wärmeaustauscher ein Teil des Lithiumbromids (oder eines anderen verwendeten Salzes) auskristallisieren. Wenn diesem Auskristallisieren nicht Einhalt geboten wird, dann kann der gesamte Durchflußweg durch den Wärmeaustauscher für die wasserarme Lösung blockiert werden.If the system is not working at full capacity (for example due to air leakage) it is possible that the low-water solution leaving the expeller is too high in concentration because the water-rich solution, which was fed to the expeller for regeneration, from the refrigerant (Water) has not been diluted to the extent normally required. When the water-rich Solution has a higher concentration of the salt used in each case, this leads to the fact that the water-poor solution assumes a higher concentration. As a result, the the mentioned heat exchanger a part of the lithium bromide (or another salt used) crystallize. If this crystallization is not stopped, then the whole can Blocked flow path through the heat exchanger for the anhydrous solution.

Die Erfindung richtet sich darauf, die erwähnte Kristallisation zu verhindern und für den Fall einer Kristallisation eine Entkristallisation zu bewirken, wobei jedoch der Betrieb fortgesetzt werden kann.The invention is directed to preventing the aforementioned crystallization and in the event of one Crystallization to cause decrystallization, but operation can continue.

Bekannt ist eine Absorptionskühlanlage, bei der zum Umleiten wasserarmer Lösung um einen durch Kristallbildung blockierten Wärmeaustauscher herum eine By-pass-Leitung für die heiße, wasserarme Lösung zwischen dem Austreiber und dem Absorber vorhanden ist, wobei der Einlaß zur By-pass-Leitung AbsorptionskühlanlageAn absorption cooling system is known in which the water-poor solution is diverted around a through Crystal formation blocked heat exchangers around a by-pass line for the hot, water-poor solution is present between the expeller and the absorber, with the inlet to the by-pass line Absorption cooling system

Anmelder:Applicant:

Borg-Warner Corporation, Chicago, JIl.Borg-Warner Corporation, Chicago, JIl.

(V. St. A.)(V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,Dr.-Ing. H. Negendank, patent attorney,

Hamburg 36, Neuer Wall 41Hamburg 36, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Neil E. Hopkins, Spring Garden Township, Pa.Neil E. Hopkins, Spring Garden Township, Pa.

(V. St. A.)(V. St. A.)

sich an dem Austreiber auf einer Höhe oberhalb des normalen Lösungsspiegels innerhalb des Austreibers befindet. Wenn im Wärmeaustauscher die Kristallbildung so stark ist, daß der Durchfluß der heißen wasserarmen Lösung dort hindurch behindert wird, steigt der normale Lösungsspiegel im Austreiber allmählich an, weil der Durchfluß der wasserreichen Lösung vom Absorber zum Austreiber anhält. Wenn die Lösung im Austreiber bis zur Höhe der By-pass-Leitung vom Austreiber zum Absorber angestiegen ist, fließt die heiße wasserarme Lösung unmittelbar unter Umgehung des Wärmetauschers zum Absorber. Wenn der normale Fluß wieder hergestellt wird, dann sinkt der Spiegel im Austreiber bis unter die By-pass-Leitung ab, und es findet kein Durchfluß durch die By-pass-Leitung statt. Obwohl sich diese Anlage im Betrieb als befriedigend erwiesen hat, weist sie dennoch mehrere Mängel auf:on the expeller at a height above the normal solution level within the expeller is located. If the crystal formation in the heat exchanger is so strong that the flow of the hot water-poor solution is hindered through there, the normal solution level in the expeller rises gradually because the flow of the water-rich solution from the absorber to the expeller stops. If the solution in the expeller is up to the level of the by-pass line from the expeller to the absorber has risen, the hot, water-poor solution flows immediately, bypassing the heat exchanger to the absorber. When normal flow is restored, the level in the expeller will drop to below the by-pass line, and there is no flow through the by-pass line. Even though this system has proven to be satisfactory in operation, it nevertheless has several shortcomings:

1. Sie ist unwirksam, solange nicht eine Kristallisation in solchem Ausmaß stattgefunden hat, daß der Lösungsspiegel bis in den Austreiber angestiegen ist.1. It is ineffective as long as crystallization has not taken place to the extent that that the solution level has risen up to the expeller.

2. Sie eignet sich zwar zur Entkristallisation (Auflösung der Kristalle), kann aber zunächst die Auskristallisation nicht verhindern.2. Although it is suitable for decrystallization (dissolving the crystals), it can initially Do not prevent crystallization.

3. Da der Lösungsspiegel bis in den Austreiber ansteigen muß, ist die Anlage nicht genügend empfindlich.3. Since the solution level has to rise up to the expeller, the system is not sufficient sensitive.

4. Sie kann keinen Wärmeaustauscher entkristallisieren, wenn es sich um starke Konzentrationen handelt.4. You cannot decrystallize a heat exchanger if the concentrations are high acts.

509 569/70509 569/70

Gemäß der Erfindung ist ein Weg gefunden worden, der, unter Beibehaltung der Vorzüge der bekannten Anlagen, deren Nachteile behebt.According to the invention a way has been found which, while maintaining the advantages of the known Attachments that corrects their disadvantages.

Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabenstellung zeichnet sich die Erfindung durch eine zwischen dem Austreiber und dem Wärmeaustauscher aus der Leitung für heiße wasserarme Lösung abzweigenden Umleitung aus, welche die heiße wasserarme Lösung um den Wärmeaustauscher dann herumleitet, wenn der Lösungsspiegel in der Leitung für heiße wasserarme Lösung über eine vorbestimmte Höhe, die jedoch unter der Höhe des Austreibers liegt, ansteigt.In order to achieve the object on which the invention is based, the invention is distinguished one between the expeller and the heat exchanger from the hot water-poor solution line diversion off which then the hot water-poor solution to the heat exchanger bypasses when the solution level in the line for hot water-poor solution exceeds a predetermined one Height, which, however, is below the height of the expeller, increases.

Eine bevorzugte Ausführung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, daß eine By-pass-Leitung abzweigt, die vor der heiße wasserarme Lösung führenden Leitung zu dem Absorber führt und in einem Abstand über dem Stand des Lösungsspiegels in der Leitung für heiße wasserarme Lösung aus dieser Leitung abgeht.A preferred embodiment of the subject matter of the invention provides that a by-pass line branches off, the line leading in front of the hot, water-poor solution leads to the absorber and at a distance above the level of the solution level in the line for hot, water-poor solution from this line going off.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß zwischen der Abzweigung der By-pass-Leitung aus der heiße wasserarme Lösung führenden Leitung und dem Lösungsspiegel in der Leitung zwei getrennte Ableitungen mit einem vorbestimmten Durchgangsquerschnitt übereinander angeordnet abzweigen, die, zu einer Umleitung vereinigt, unter Bildung eines U-förmigen Abschnittes, heiße wasserarme Lösung um den Wärmeaustauscher herumleiten und in den Absorber führen.Another advantageous feature of the invention is the fact that between the junction of the By-pass line from the hot water-poor solution leading line and the solution level in the Line two separate discharge lines with a predetermined passage cross-section arranged one above the other branch off, which, combined to form a diversion, forming a U-shaped section, Pass the hot, water-poor solution around the heat exchanger and lead it into the absorber.

Wahlweise können gemäß der Erfindung Steuermittel vorhanden sein, die auf den Durchfluß der umgeleiteten heißen wasserarmen Lösung ansprechen. Hierbei kann das auf den Durchfluß der umgeleiteten heißen wasserarmen Lösung ansprechende Steuermittel wenigstens eines der in der Kühlmittelzuführung zum Absorber und in der Heizmittelzuführung zum Austreiber angeordneten Ventile betätigen.Optionally, according to the invention, there may be control means which act on the flow of the address diverted hot water-poor solution. This can be due to the flow of the diverted hot water-poor solution responsive control means at least one of the in the coolant supply to the absorber and actuate the valves arranged in the heating medium supply to the expeller.

Weiterhin ist es zweckmäßig, daß das auf den Durchfluß der umgeleiteten heißen wasserarmen Lösung ansprechende Steuermittel ein in der Kühlmittelzuführung zum Kondensator angeordnetes Ventil betätigt.Furthermore, it is expedient that the flow of the diverted hot water-poor solution responsive control means arranged in the coolant supply to the condenser Valve actuated.

Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel eine schematische Darstellung einer Absorptionskühlanlage, die die Erfindung verkörpert.As an exemplary embodiment, the drawing shows a schematic representation of an absorption cooling system, which embodies the invention.

In einem Behälter 10 sind Wärmeaustauscher 11 und 12 vorhanden. Unterhalb des Wärmeaustauschers 12 ist eine damit verbundene Schale 13 angeordnet, um einen Verflüssiger 14 zu bilden. Der Wärmeaustauscher 11 bildet zusammen mit dem Behälter 10 einen Austreiber 15. Unterhalb des Behälters 10 befindet sich ein Behälter 16, in welchem sich zwei Wärmeaustauscher 17 und 18 befinden. Der Wärmeaustauscher 17 ist mit einer Schale 19 versehen, die mit ihm zur Bildung eines Verdampfers 20 verbunden ist. Der Wärmeaustauscher 18 bildet zusammen mit dem Behälter 16 einen Absorber 21. Außerdem ist ein Lösungswärmeaustauscher 22 vorhanden. Zwischen den Behältern 10 und 16 herrscht ein Druckunterschied entsprechend dem Verflüssigerdruck und dem Verdampferdruck des Kältemittels. Es sind in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel vorhanden, um den Druckunterschied zwischen den Behältern aufrechtzuerhalten.Heat exchangers 11 and 12 are present in a container 10. Below the heat exchanger 12, a shell 13 connected thereto is arranged to form a condenser 14. The heat exchanger 11 together with the container 10 forms an expeller 15. Located below the container 10 there is a container 16 in which two heat exchangers 17 and 18 are located. The heat exchanger 17 is provided with a shell 19 which is connected to it to form an evaporator 20 is. The heat exchanger 18 together with the container 16 forms an absorber 21. In addition a solution heat exchanger 22 is present. There is a pressure difference between the containers 10 and 16 according to the condenser pressure and the evaporator pressure of the refrigerant. There are in Means not shown in the drawing are present to reduce the pressure difference between the containers maintain.

Der Ausdruck »wasserarme« Lösung bedeutet eine Lösung von höherer Konzentration des Lithiumbromids (annähernd 64,5%), während der Ausdruck »wasserreiche« Lösung eine Lösung von niedrigerer Lithiumbromidkonzentration bedeutet (annähernd 59,5%). Der Austreiber 15 erwärmt die zugeführte wasserreiche Lösung, um das darin enthaltene Kältemittel (Wasser) auszutreiben, und die »wasserarme« Lösung wird dann zu dem Absorber hin in Fluß gebracht, um das im Absorber befindliche Kältemittel zu absorbieren. Nachdem sie das Kältemittel absorbiert hat, wird die »wasserreiche« Lösung zu demThe term "water-poor" solution means a solution with a higher concentration of lithium bromide (approximately 64.5%), while the term "water-rich" solution means a solution of lower Lithium bromide concentration means (approximately 59.5%). The expeller 15 heats the supplied water-rich solution to drive out the refrigerant (water) it contains, and the "water-poor" Solution is then brought into flow to the absorber to remove the refrigerant in the absorber to absorb. After absorbing the refrigerant, the "water-rich" solution becomes that

ίο Austreiber weiterbewegt, um wieder regeneriert zu werden.ίο Expeller moved on in order to regenerate again will.

Eine Leitung 23 für die heiße, wasserarme Lösung führt von dem Behälter 10 zum Wärmeaustauscher 22. Die Leitung 23 ist genügend groß bemessen, so daß bei normalem Lösungsfluß vom Austreiber zum Wärmeaustauscher eine vorbestimmte Spiegelhöhe der heißen Lösung an einem Punkt, wie z. B. dem Punkt 24, entsteht.A line 23 for the hot, water-poor solution leads from the container 10 to the heat exchanger 22. The line 23 is sufficiently large so that with normal flow of solution from the expeller to Heat exchanger has a predetermined level of the hot solution at a point, such as. B. the Point 24 is created.

Von dem Wärmeaustauscher 22 führt eine Leitung 25 für kalte, wasserarme Lösung zu einer Verdampfungskammer 26, die in Verbindung mit dem Behälter 16 steht, wodurch die Drücke in der Verdampfungskammer 26 und dem Behälter 16 ausgeglichen werden. Wasserreiche Lösung, die sich am Boden des Behälters 16 sammelt, fließt in eine Leitung 27 und vermischt sich mit der wasserarmen Lösung, die durch eine Leitung 28 aus der Verdampfungskammer 26 fortströmt.A line 25 for cold, water-poor solution leads from the heat exchanger 22 to an evaporation chamber 26, which is in communication with the container 16, whereby the pressures in the evaporation chamber 26 and the container 16 are balanced. Water-rich solution that collects at the bottom of the container 16 flows into a line 27 and mixes with the water-poor solution that flows through a line 28 from the evaporation chamber 26 flows away.

Die Mischung wird durch eine Lösungspumpe 29 in eine Leitung 30 weitergeführt, welche in einem Sprührohr 31 über dem Absorber 21 endigt. Von dem Behälter 16 führt ferner eine Leitung 32 für wasserreiche Lösung über eine Pumpe 33 zum Wärmeaustauscher 22. Eine Leitung 34 für die wasserreiche Lösung verbindet den Wärmeaustauscher 22 mit dem Behälter 10.The mixture is passed through a solution pump 29 in a line 30, which in a Spray tube 31 ends above absorber 21. From the container 16 also leads a line 32 for water-rich solution via a pump 33 to the heat exchanger 22. A line 34 for the water-rich Solution connects the heat exchanger 22 to the container 10.

Eine Leitung 35 führt Kühlwasser von einer beliebigen Quelle zu dem Wärmeaustauscher 18 des Absorbers 21. Es ist eine Überbrückungsleitung 36 vorhanden, die das Kühlwasser zum Wärmeaustauscher 12 des Verflüssigers 14 weiterleitet, in welchem es Wärme von dem darüber hinweg fließenden Kältemittel aufnimmt. Das Kühlwasser verläßt den Wärmeaustauscher 12 durch eine Leitung 37. An die Überbrückungsleitung 36 ist ein automatisches Dreiwegeventil 38 angeschlossen, um Kühlwasser über die Leitung 39 an dem Verflüssiger 14 vorbeileiten zu können.A line 35 carries cooling water from any source to the heat exchanger 18 of the Absorbers 21. There is a bypass line 36 that carries the cooling water to the heat exchanger 12 of the condenser 14 passes on, in which there is heat from the flowing over it Absorbs refrigerant. The cooling water leaves the heat exchanger 12 through a line 37. An the bypass line 36 is an automatic three-way valve 38 connected to cooling water to be able to bypass the condenser 14 via the line 39.

Eine Heizdampfeinlaßleitung 40 mit einem automatischen Ventil 41 führt Heizdampf zu dem Wärmeaustauscher 11. Eine Kondensatauslaßleitung 42 führt das Heizdampfkondensat von dem Wärmeaustauscher 11 fort.
Eine Leitung 43 für das flüssige Kältemittel führt von der Schale 13 zu dem Wärmeaustauscher 17 des Verdampfers 20. Eine Kältemittelleitung 44 führt von der Schale 19 des Verdampfers 20 zu einer Pumpe 45, von der es durch eine Leitung 46 zu einem Sprührohr 47 zu dem Wärmeaustauscher 17 zurückgepumpt wird, um umgewälzt zu werden.A heating steam inlet line 40 with an automatic valve 41 leads heating steam to the heat exchanger 11. A condensate outlet line 42 carries the heating steam condensate away from the heat exchanger 11.
A line 43 for the liquid refrigerant leads from the shell 13 to the heat exchanger 17 of the evaporator 20. A refrigerant line 44 leads from the shell 19 of the evaporator 20 to a pump 45, from which it passes through a line 46 to a spray tube 47 to the heat exchanger 17 is pumped back to be circulated.

Bei einer gewählten Höhe oberhalb des Lösungsspiegels 24 innerhalb der Leitung 23 für die heiße wasserarme Lösung ist die Abzweigung einer Bypass-Leitung 48 vorhanden, die von der Leitung 23 fort und über einen U-förmigen Rohrabschnitt 49 unmittelbar in den Absorber 21 hineinführt. In der Leitung 23 ist von einem Punkt zwischen der Abzweigung der By-pass-Leitung 48 und dem Flüssig-At a selected height above the solution level 24 within the line 23 for the hot water-poor solution is the branch of a bypass line 48 available from the line 23 continues and leads directly into the absorber 21 via a U-shaped pipe section 49. In the Line 23 is from a point between the junction of the by-pass line 48 and the liquid

keitsspiegel 24 der heißen wasserarmen Lösung eine erste Ableitung 50 für eine begrenzte Menge in eine Umleitung 51 vorhanden. Die Umleitung 51 führt unmittelbar in den Absorber 21, und zwar über einen U-förmigen Rohrabschnitt. Eine zweite Ableitung 52 für eine begrenzte Menge ist an die Leitung 23 in einer Höhe angeschlossen, die etwa in der Mitte zwischen der Ableitung 50 und der Abzweigung der Bypass-Leitung 48 aus der Leitung 23 liegt und sie ist auch mit der Umleitung 51 verbunden. Die Ableitungen 50 und 52 haben jeweils eine begrenzte Aufnahmefähigkeit, und zwar entweder durch Einschnürungen 53 oder durch entsprechende Bemessung ihres Querschnitts.keitsspiegel 24 of the hot, water-poor solution first diversion 50 for a limited amount in a diversion 51 available. The diversion 51 leads directly into the absorber 21 via a U-shaped pipe section. A second derivative 52 for a limited amount is connected to the line 23 at a height approximately midway between of the discharge line 50 and the junction of the bypass line 48 from the line 23 and it is also connected to diversion 51. The leads 50 and 52 each have a limited capacity, namely either by constrictions 53 or by appropriate dimensioning of their Cross-sectional.

Ein Temperaturfühler 54, der auf der By-pass-Leitung48 im Bereich des Behälters 16 angeordnet ist, ist mittels eines Kapillarrohres 55 mit einer Steuerung 56 für das Heizdampfventil 41 verbunden. Wahlweise kann der Fühler 54 mittels eines Kapillarrohres 57 mit einer Steuerung 58 für das Dreiwegeventil 38 verbunden werden.A temperature sensor 54, which is on the by-pass line 48 is arranged in the area of the container 16, is by means of a capillary tube 55 with a control 56 for the heating steam valve 41 connected. Optionally, the sensor 54 can be made by means of a capillary tube 57 can be connected to a controller 58 for the three-way valve 38.

Außerdem ist ein Temperaturfühler 59, der auf der Umleitung 51 im Bereich des Behälters 16 angeordnet ist, durch ein Kapillarrohr 60 mit der Steuerung 56 für das Heizdampfventil 41 verbunden. Offensichtlich ist, daß der Fühler 59 wirksam mit der Steuerung 58 für das Dreiwegeventil 38 verbunden werden könnte. Ferner ist es klar, daß die Fühler 54 und 59 benutzt werden könnten, um verschiedene und mehrere Einrichtungen zu steuern.In addition, a temperature sensor 59 is arranged on the bypass 51 in the area of the container 16 is connected by a capillary tube 60 to the controller 56 for the heating steam valve 41. It is evident that the sensor 59 is operatively connected to the controller 58 for the three-way valve 38 could be. It will also be appreciated that the sensors 54 and 59 could be used to detect different and control multiple facilities.

Zwischen der Leitung 32 für die wasserreiche Lösung und dem U-förmigen Rohrabschnitt 49 der Bypass-Leitung 48 bzw. dem U-förmigen Abschnitt der Umleitung 51 sind Anzapfleitungen 61 und 62 vorhanden, damit bei normalem Betrieb die wasserreiche Lösung diese beiden Leitungen füllt, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, um ein Durchblasen von Kältemitteldampf zwischen den Behältern 16 und 10 zu verhindern.Between the line 32 for the water-rich solution and the U-shaped pipe section 49 of the bypass line 48 or the U-shaped section of the diversion 51 there are tap lines 61 and 62, so that during normal operation the water-rich solution fills these two lines as it does is shown in the drawing to blow through refrigerant vapor between the containers 16 and 10 to prevent.

Ferner ist eine Leitung 63 vorhanden, um das zu kühlende Medium zum Verdampfer 20 zu leiten. Das gekühlte Medium verläßt den Verdampfer 20 durch eine Leitung 64 auf dem Weg zu einem beliebigen Gerät oder einer beliebigen Vorrichtung.A line 63 is also provided in order to convey the medium to be cooled to the evaporator 20. That cooled medium leaves the evaporator 20 through a line 64 on the way to any Device or any device.

Auf der Abgangsleitung 64 ist ein Temperaturfühler 65 angeordnet und durch ein Kapillarrohr 67 wirksam mit einer Steuerung 66 verbunden. Die Steuerung 66 bewirkt eine Regelung der Heizdampfzufuhr zum Austreiber 15 gemäß der Temperatur des gekühlten Mediums.A temperature sensor 65 is arranged on the outlet line 64 and through a capillary tube 67 effectively connected to a controller 66. The controller 66 regulates the supply of heating steam to the expeller 15 according to the temperature of the cooled medium.

Gegebenenfalls kann auf der By-pass-Leitung 48 an einem Punkt in der Nähe ihres Eingangs in den Behälter 16 ein zweiter Temperaturfühler 68 angeordnet sein. Ein Kapillarrohr 69 verbindet den Fühler 68 mit einer Zeitsteuerung T, welche in der Form wirksam ist, daß sie ein Ventil 70 in der Kühlwasserleitung 35 zu dem Absorber 21 schließt.If necessary, a second temperature sensor 68 can be arranged on the bypass line 48 at a point in the vicinity of its entry into the container 16. A capillary tube 69 connects the sensor 68 to a time control T, which is effective in the form that it closes a valve 70 in the cooling water line 35 to the absorber 21.

Der Wärmeaustauscher 22 ist, wie allgemein üblich, von dem Typ, der einen Mantel und Rohre aufweist. Die von dem Absorber 21 zum Austreiber 15 strömende wasserreiche Lösung fließt innerhalb der Rohre, und die vom Austreiber 15 zum Absorber 21 strömende wasserarme Lösung fließt in dem Mantel des Wärmeaustauschers 22.The heat exchanger 22, as is common practice, is of the shell and tube type having. The water-rich solution flowing from the absorber 21 to the expeller 15 flows within of the pipes, and the water-poor solution flowing from the expeller 15 to the absorber 21 flows in the jacket of the heat exchanger 22.

Im Betrieb gibt das durch die Leitung 63 an den Verdampfer 20 herangeführte zu kühlende Medium seine Wärme an das über die Leitung 63 hinwegfließende Kältemittel ab und tritt durch die Leitung 64 aus. Beim Absorbieren der von dem abzukühlenden Medium abgegebenen Wärme wird das Kältemittel verdampft und von der durch den Absorber 21 fließenden wasserarmen Lösung absorbiert. Das Kühlwasser wird durch die Leitung 35 durch den Absorberwärmeaustauscher 18 geführt, um die durch den Absorptionsvorgang frei gewordene Wärme zu entfernen. Da somit die wasserarme Lösung beim Überfließen des Absorbers 21 das Kältemittel (Wasser) in sich absorbiert, wird sie weniger konzentriert und fließt schließlich zum Boden des Behälters 16, wo sie von der Pumpe 33 aufgenommen wird, um zum Austreiber 15 in Fluß gebracht und regeneriert zu werden. Der Heizdampf, der durch die Leitung 40 zum Austreiberwärmeaustauscher 11 geführt wird, treibt das Kältemittel aus der Lösung aus. Das verdampfte Kältemittel strömt über den Verflüssiger 14 und gibt dabei seine Wärme an die Kühlflüssigkeit ab, die, von dem Absorber 21 kommend, durch den Verflüssigerwärmeaustauscher 12 hindurchströmt. Das kondensierte Kältemittel fließt dann durch die Leitung 43 zum Verdampf er 20, um den Arbeitskreislauf von neuem zu beginnen.During operation, the medium to be cooled, which is brought to the evaporator 20 through the line 63, is its heat is transferred to the refrigerant flowing over the line 63 and passes through the line 64 the end. When the heat given off by the medium to be cooled is absorbed, the refrigerant becomes evaporated and absorbed by the water-poor solution flowing through the absorber 21. The cooling water is passed through the line 35 through the absorber heat exchanger 18 to the through the Absorption process to remove released heat. As the water-poor solution when overflowing of the absorber 21 absorbs the refrigerant (water) in itself, it becomes less concentrated and eventually flows to the bottom of the container 16, where it is picked up by the pump 33 in order to Expeller 15 to be brought into flow and regenerated. The heating steam passing through line 40 is passed to the expeller heat exchanger 11, drives the refrigerant out of the solution. That evaporated Refrigerant flows over the condenser 14 and gives its heat to the cooling liquid which, coming from the absorber 21, flows through the condenser heat exchanger 12. The condensed refrigerant then flows through line 43 to evaporator 20 to the working circuit to start all over again.

Die heiße, wasserarme Lösung sammelt sich auf dem Boden des Behälters 10 und fließt über die Leitung 23 zum Wärmeaustauscher 22. In dem Wärmeaustauscher 22 tauscht die heiße wasserarme Lösung, die auf der Mantelseite entlangfließt, die Wärme mit der kühleren, wasserreichen Lösung aus, die innerhalb der Rohre fließt, und. die dann kühle, wasserarme Lösung fließt durch die Leitung 25 zur Verdampfungskammer 26. Von der Verdampfungskammer 26 fließt die wasserarme Lösung durch die Leitung 28, von der sie durch die Pumpe 29 aufgenommen und mit wasserreicher Lösung vermischt wird, die durch die Leitung 27 fließt. Die Mischung wird sodann durch die Leitung 30 zum Sprührohr 31 und über den Absorber 21 weitergeführt.The hot, water-poor solution collects on the bottom of the container 10 and flows through the line 23 to the heat exchanger 22. In the heat exchanger 22, the hot, water-poor solution exchanges that flows along the jacket side, the heat with the cooler, water-rich solution that is inside of pipes flowing, and. the then cool, water-poor solution flows through line 25 to the evaporation chamber 26. The water-poor solution flows from the evaporation chamber 26 through the line 28, from which it is picked up by the pump 29 and mixed with a water-rich solution, which flows through line 27. The mixture is then through line 30 to spray tube 31 and continued via the absorber 21.

Wenn während des Betriebes eine Kristallisation auftritt, dann bildet sie sich normalerweise auf der Mantelseite des Wärmeaustauschers 22. Die Kristallisation ist ein allmählich fortschreitender Vorgang. Zu Beginn bauen sich um die Rohre herum nur geringe Kristallmengen auf, und es entsteht eine leichte Einschnürung des Durchflusses der wasserarmen Lösung. Dies führt zu einem Anstieg des Lösungsmittelspiegels 24 der wasserarmen Lösung innerhalb der Leitung 23. Sowie der Lösungsspiegel die Ableitung 50 für eine begrenzte Menge erreicht und ein Durchfluß durch dieselbe stattfindet, wird unter dem Einfluß des Temperaturfühlers 59, der einen Anstieg der Temperatur innerhalb der Umleitung 51 wahrnimmt, durch die Steuerung 56 das Heizdampf ventil 41 in Richtung auf seine Schließstellung betätigt. Dies hat eine Absenkung der Konzentration der heißen wasserarmen Lösung zur Folge, die dadurch eine »Wasch«-Wirkung auf die Kristalle in dem Wärmeaustauscher 22 ausübt und die Kristalle auflöst. If crystallization occurs during operation, it usually forms on the Shell side of the heat exchanger 22. Crystallization is a gradually progressing process. Initially, only small amounts of crystals build up around the tubes, and a slight one is produced Constriction of the flow of the water-poor solution. This leads to an increase in the solvent level 24 of the water-poor solution within the line 23. As well as the solution level, the discharge 50 is reached for a limited amount and flow through it takes place is below the Influence of the temperature sensor 59, which detects a rise in temperature within the bypass 51, actuated by the controller 56, the heating steam valve 41 in the direction of its closed position. This results in a lowering of the concentration of the hot, water-poor solution exerts a "washing" effect on the crystals in the heat exchanger 22 and dissolves the crystals.

Falls sich die Kristallisation fortsetzt, steigt der Flüssigkeitsspiegel 24 der heißen Lösung innerhalb der Leitung 23 weiter an und verursacht einen größeren Druckunterschied an den Einschnürungen 53 mit zunehmendem Fluß der heißen Lösung durch die Umleitung 51. Dies hat eine höhere Temperatur an dem Fühler 59 zur Folge. Ein noch weiterer Anstieg des Flüssigkeitsspiegels verursacht einen Abfluß in die Ableitung 52 hinein. Die zusätzliche heißeIf crystallization continues, the liquid level 24 rises within the hot solution the line 23 and causes a greater pressure difference at the constrictions 53 as the flow of hot solution through bypass 51 increases. This is at a higher temperature at the sensor 59 result. An even further rise in the liquid level causes a drain into the lead 52. The additional hot

Lösung, die sich mit der Mischung kalter und heißer Lösung innerhalb der Umleitung 51 vermischt, dient dazu, die Temperatur noch weiter zu steigern. Dies führt zu einer weiteren Drosselung des Ventils 41, so daß die Leistung der Anlage und somit die Konzentration der heißen wasserarmen Lösung noch weiter reduziert wird und sie in der Lage ist, noch mehr Kristalle auf ihrem Durchgang durch den Wärmeaustauscher 22 aufzulösen.Solution which mixes with the mixture of cold and hot solutions within bypass 51 serves to increase the temperature even further. This leads to a further throttling of the valve 41, see above that the performance of the system and thus the concentration of the hot water-poor solution even further is reduced and it is able to produce even more crystals on its passage through the heat exchanger 22 dissolve.

Ersichtlich ist, daß der Durchfluß heißer wasserarmer Lösung durch die Umleitung 51 dazu benutzt werden könnte, um jede beliebige Steuerung zu betätigen.It can be seen that the flow of hot, water-poor solution through bypass 51 is used for this purpose could be used to operate any control.

Bei noch stärkerer Kristallisation innerhalb des Wärmeaustauschers 22 steigt der Flüssigkeitsspiegel 24 bis zu einem Punkt an, bei welchem die heiße Lösung unmittelbar in die By-pass-Leitung 48 strömt, von wo sie unmittelbar zum Absorberbehälter 16 fließt und sich mit der verdünnten Absorberlösung auf dem Boden des Behälters 16 vermischt und die a° Temperatur derselben erhöht. Die höhere Temperatur der durch die Pumpe 33 strömenden wasserreichen Lösung übt auf die durch den Wärmeaustauscher 22 strömende wasserarme Lösung eine »Wasch«-Wirkung aus.With even greater crystallization within the heat exchanger 22, the liquid level rises 24 to a point at which the hot solution flows directly into the by-pass line 48, from where it flows directly to the absorber container 16 and with the diluted absorber solution mixed on the bottom of the container 16 and the a ° temperature thereof increased. The higher temperature the water-rich solution flowing through the pump 33 affects that through the heat exchanger 22 flowing water-poor solution has a "washing" effect.

Bei fortgesetzter Zufuhr heißer wasserarmer Lösung zum Behälter 16 durch die By-pass-Leitung 48 steigt die Temperatur der wasserreichen Lösung, die von der Pumpe 33 zum Wärmeaustauscher 22 gefördert wird, ständig an. Die steigende Temperatur bewirkt eine verstärkte Auflösung der Kristalle auf der Mantelseite des Wärmeaustauschers 22 und entfernt so das Hindernis für den Durchfluß der wasserarmen Lösung. Wenn dies eintritt, arbeitet die Anlage normal, und der Stand der Lösung innerhalb der Leitung 23 wird auf seinen normalen Arbeitspunkt gesenkt. Außerdem gestattet der Durchfluß durch die By-pass-Leitung 48, daß die Anlage auch dann in Betrieb bleibt, wenn der Durchfluß durch den Wärmeaustauscher 22 wesentlich behindert ist.With continued supply of hot, water-poor solution to container 16 through by-pass line 48 the temperature of the water-rich solution that is conveyed by the pump 33 to the heat exchanger 22 increases is constantly on. The increasing temperature causes an increased dissolution of the crystals the shell side of the heat exchanger 22 and thus removes the obstacle to the flow of the arid Solution. When this occurs, the system is operating normally and the level of the solution within the Line 23 is lowered to its normal operating point. Also allows flow through the By-pass line 48 that the system remains in operation even when the flow through the Heat exchanger 22 is significantly hindered.

Außerdem können der Temperaturfühler 68 und die Steuerung T verwendet werden, um den Wärmeaustauscher 22 zu entkristallisieren, falls er trotz der verschiedenen vorher unternommenen Schritte vollständig kristallisieren sollte. Die Steuerung T ist eine Zeitsteuerung, d. h. sollte heiße Lösung durch die By-pass-Leitung 48 hindurchströmen, dann würde der erhöhte Druck innerhalb des Temperaturfühlers 68 durch das Kapillarrohr 69 auf die Steuerung T übertragen, um diese zu betätigen. Nach einer gewissen Zeitdauer, z. B. nach 45 Minuten, würde die Steuerung T es gestatten, daß der erhöhte Druck auf das Ventil 70 übertragen wird, das den Durchfluß des Kühlwassers durch den Absorber 21 steuert.In addition, the temperature sensor 68 and controller T can be used to decrystallize the heat exchanger 22 should it completely crystallize despite the various steps previously taken. The control T is a time control, ie should hot solution flow through the bypass line 48, then the increased pressure within the temperature sensor 68 would be transmitted through the capillary tube 69 to the control T in order to operate it. After a certain period of time, e.g. After 45 minutes, for example, the controller T would allow the increased pressure to be transmitted to the valve 70 which controls the flow of cooling water through the absorber 21.

Ersichtlich ist, daß dies nur dann eintritt, wenn am Schluß der 45 Minuten die heiße Lösung noch immer durch die By-pass-Leitung 48 umgeleitet wird, wodurch der erhöhte Druck innerhalb des Temperaturfühlers 68 aufrechterhalten wird. Dies würde einen vollständig kristallisierten Zustand im Wärmeaustauscher 22 andeuten. In diesem Fall würde das Ventil 70 in seine geschlossene Stellung bewegt werden und der Absorber 21 seine Funktion einstellen. Die Lösung am Boden des Behälters 16 würde sehr schnell die Temperatur der erwärmten wasserarmen Lösung erreichen, die durch die By-pass-Leitung 48 strömt, da innerhalb des Absorbers 21 keinerlei Kühlwirkung mehr vorhanden wäre. Diese Temperatur würde dann genügend erhöht werden, um den Wärmeaustauscher 22 beim Durchgang der heißen wasserarmen Lösung durch ihn hindurch zu entkristallisieren. Wahlweise könnte die Steuerung Γ dazu benutzt werden, um einen Durchfluß von Heizdampf durch in der Zeichnung nicht dargestellte Heizdampfleitungen unmittelbar innerhalb des Wärmeaustauschers 22 zu bewirken, um ihn zu entkristallisieren.It can be seen that this only occurs if the hot solution is still present at the end of the 45 minutes is always diverted through the by-pass line 48, reducing the increased pressure within the temperature sensor 68 is maintained. This would lead to a fully crystallized state in the heat exchanger 22 indicate. In this case the valve 70 would be moved to its closed position and the absorber 21 cease to function. The solution at the bottom of the container 16 would be very quickly reach the temperature of the heated water-poor solution, which is passed through the by-pass line 48 flows because within the absorber 21 there would no longer be any cooling effect. This temperature would then be increased enough to keep the heat exchanger 22 passing through the hot to decrystallize water-poor solution through it. Optionally, the control Γ could do this be used to allow a flow of heating steam through heating steam lines not shown in the drawing to effect immediately inside the heat exchanger 22 to decrystallize it.

Ersichtlich ist, daß die By-pass-Leitung 48 in jeder beliebigen Höhe über dem Lösungsspiegel 24 innerhalb der Leitung 23 angeordnet werden kann, um heiße, wasserarme Lösung unmittelbar zu dem Behälter 16 umzuleiten.It can be seen that the by-pass line 48 is at any height above the solution level 24 within the line 23 can be arranged to hot, water-poor solution directly to the Divert container 16.

Ferner ist zu beachten, daß jede beliebige Anzahl von Überlaufleitungen für eine begrenzte Aufnahmemenge nach Wunsch angewendet werden oder auch gänzlich in Fortfall kommen kann, wobei dann nur die By-pass-Leitung 48 beibehalten werden muß, die für den Fortgang des Betriebes der Anlage Sorge trägt und den Wärmeaustauscher 22 im Fall einer Kristallisation entkristallisiert.It should also be noted that any number of overflow lines for a limited intake can be used as desired or can be completely eliminated, in which case only the by-pass line 48 must be retained, which is responsible for the continued operation of the system carries and decrystallizes the heat exchanger 22 in the event of crystallization.

Ferner kann in einer im Betrieb befindlichen Anlage jegliche Kombination der verschiedenen gezeigten Steuerungen zur Anwendung kommen; die Erfindung schließt alle diese Möglichkeiten ein.Furthermore, any combination of the various shown can be used in a plant in operation Controls are used; the invention includes all of these possibilities.

Aus der Beschreibung geht hervor, daß durch die Erfindung ein äußerst anpassungsfähiges Verfahren zur Verhinderung einer Kristallisation in dem Wärmeaustauscher einer Absorptionskühlanlage erreicht worden ist, bei dem der Wärmeaustauscher im Fall einer Kristallisation bei Aufrechterhaltung des Betriebes der Anlage entkristallisiert wird. Es ist möglich, nur durch die Anordnung der By-pass-Leitung 48 in verschiedenen Höhenlagen über dem normalen Flüssigkeitsspiegel 24 innerhalb der Leitung 23 eine Entkristallisation der verschiedenen Verstopfungsstufen des Wärmeaustauschers 22 zu erreichen. Ferner ist es durch die Erfindung möglich, durch Anordnung von Ableitungen für eine begrenzte Aufnahmemenge in einer Höhenlage zwischen dem Flüssigkeitsspiegel 24 und der Abzweigung der Leitung 48 in der Leitung 23 die Leistung der Anlage in verschiedenen Stufen zu überwachen, um eine Kristallisation zu verhindern.It can be seen from the description that the invention provides an extremely adaptable method achieved to prevent crystallization in the heat exchanger of an absorption cooling system has been, in which the heat exchanger in the event of crystallization while maintaining the Operation of the system is decrystallized. It is possible just by arranging the by-pass line 48 at different altitudes above the normal liquid level 24 within the line 23 to achieve a decrystallization of the various clogging stages of the heat exchanger 22. Furthermore, it is possible through the invention, by arranging leads for a limited Intake amount at a height between the liquid level 24 and the junction of the Line 48 in line 23 to monitor the performance of the system in various stages to a Prevent crystallization.

Claims

Patent claims:

1. Absorption cooling system with an expeller, an absorber and a heat exchanger to exchange heat between the hot water-poor solution emitted by the expeller flows to the absorber and the cold water-rich solution that flows from the absorber to the Expeller flows, further with a line for the hot water-poor solution between the expeller and the heat exchanger with a line for the cold water-poor solution from Heat exchanger to the absorber and with a line for the cold water-rich solution from Absorber to the expeller, which passes through the heat exchanger, marked by one between the expeller (15) and diversion branching off the heat exchanger (22) from the line for hot, water-poor solution (23) (51), which then creates the hot, water-poor solution around the heat exchanger (22)

diverts when the solution level (24) in the line for hot water-poor solution (23) over a predetermined height, which, however, is below the height of the expeller (15), increases.

2. absorption cooling system according to claim 1, characterized in that a by-pass line (48) branches off, the line (23) leading from the hot, water-poor solution to the absorber leads, and at a distance above the level of the solution level (24) in the line for hot water-poor solution (23) leaves this line.

3. absorption cooling system according to claim 1 or 2, characterized in that between the junction of the by-pass line (48) from the hot water-poor solution leading line (23) and the solution level (24) in the line (23) with two separate discharges (50, 52) a predetermined passage cross-section arranged one above the other, which branch off to the Diversion (51) combined to form a U-shaped section in 'the absorber (21) to lead.

1010

4. absorption cooling system according to one of claims 1 to 3, characterized by control means (59, 56) responding to the flow of the diverted hot water-poor solution.

5. absorption cooling system according to claim 4, characterized in that the on the flow at least control means (56) responsive to the diverted hot water-poor solution one of the in the coolant supply to the absorber (21) and in the heating medium supply to the Expeller (15) arranged valves (41, 70) actuated.

6. absorption cooling system according to claim 4 and 5, characterized in that the responsive to the flow of the diverted hot water-poor solution control means (56, 58, T ) actuates a valve (38) arranged in the coolant supply to the condenser (14).

Considered publications:
U.S. Patent No. 2986,906;
Handbook of refrigeration technology by R. Plank, Springer-Verlag, 1959, Vol. VII, p. 522.

1 sheet of drawings