DE1501009A1

DE1501009A1 - Absorptionskuehlanlage und Verfahren zum Betrieb derselben

Info

Publication number: DE1501009A1
Application number: DE19661501009
Authority: DE
Inventors: Mcneely Lowell Ambert
Original assignee: Carrier Corp
Current assignee: Carrier Corp
Priority date: 1965-03-30
Filing date: 1966-02-23
Publication date: 1969-12-04
Also published as: GB1113182A; US3270522A; BE678309A; NL6604103A

Description

PATENTANWALT
BAHBITRO SB · NSTTBB WAL·!. «I ■ FSRNRITF 8β 7* 28 UND 86 41 IB

Carrier Corporation 19. Februar 1966

Carrier Parkway,
Syracuae, 1, New York

Dr. Expl.

Absorptionskühlanlage und Verfahren zum Betrieb derselben.

Die Erfindung bezieht sich auf die Absorptionskühlung, insbesondere auf Absorptionekühlanlagen, bei denen ein Lösungswärmeaustauscher und ein Ausgleicher in dem Lösungskreislauf Verwendung finden.

Bei bekannten Absorptionekühlanlagen, insbesondere bei der Verwendung von Ammoniak als Kälteträger und Wasser als Absorptions« mittel ist es allgemein üblich, einen Ausgleicher zur Anreicherung des Kälteträgergehaltes des von dem Erzeuger zum Kondensator strömenden Dampfes zu verwenden. Es ist außerdem üblich, einen Wärmeaustauscher zum Austausch der Wärme zwischen der schwachen Absorptionsmittellösung, die vom Absorber zum Erzeuger strömt, und der starken Absorptionsmittellösung, die vom Erzeuger zurück zum Absorber strömt, zu verwenden. Die Verwendung dieser beiden getrennten Bestandteile in einer Absorptionekühlanlage führt zu einer wesentlichen Leistungssteigerung des Kreislaufs, indem die Eingangsenergie der Anlage erhalten bleibt.

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•fr-CD

Es sind bereits verschiedene Anlagen zum Teilen des Stromes der schwachen Lösung zwischen dem Ausgleicher und dem Wärmeaustauscher vorgeschlagen worden, um eine hohe thermodynamiache Leistung zu erhalten. Diese Anlagen sind im Betrieb befriedigend, führen jedoch zu einem höheren Wärmeübertragungsflächenbedarf in der Maschine als es wünschenswert ist. Offensichtlich ist es wünschenswert, das Ausmaß der Wärmeübertragungsfläche auf da« geringste Maß zu beschränken, um die Herstellungskosten möglichst niedrig zu halten. Außerdem haben bekannte Anlagen, bei denen die Lösungsströme geteilt werden, die leigung, diese Stelle hinsichtlich der Notwendigkeit der Einführung zusätzlicher Lösungsleitungen und der dazugehörigen Schweißverbindungen zu komplizieren, was sich insgesamt nachteilig auf die Maschinenkosten auswirkt. Es ist im Zusammenhang mit den damit verbundenen Kompliziertheiten in der Herstellung nicht immer erwünscht, die optimale Leistung in dem Kreislauf anzustreben, insbesondere dann nicht, wenn es sich um verhältnismäßig kleine Absorptionskältemaschinen handelt, die für den Hausgebrauch bestimmt sind, wobei die Anschaffungskosten einen bedeutenden faktor darstellen.

Demzufolge besteht eine Hauptaufgabe der Erfindung darin, eine verbesserte Absorptionskälteanlage und ein Verfahren zum Betrieb derselben zu schaffen, so daß eine hohe thermodynamlsche leistung bei geringstem Wärmeübertragungsflächenbedarf gegeben und die Anlage gleichzeitig einfach und billig herzustellen ist.

° Weiter· Vorteile der Erfindung werden in einer Absorptionskühl- ^ anlage mit einem Absorber zum Absorbieren des Kalt·trägerdampfes, einem Verdampfer zum Verdampfen des Kälteträgers und z*ur Bildung einer Kühlwirkung, einem Erzeuger zur Konzentration der schwachen

Abeorptionemittellöaung durch Verdampfen de* Kälte trägers au· ihr,einem Kondensator zua Kondensieren dea in dta Erzeuger verdaapfttn Ki.lteträgerdaapfta, sowie einem kombinierten Auegleicher und Lösungewtrmtaustauecher erreichte

In dtn erläuterten Aueführungeformen dtr Erfindung tat ein Auegleicher vorgesehen, dtr tintn Mantel zur Bildung eines Durchgangeβ für den Dampf τοη dem Erzeuger zum Kondensator umfaßt. In dem Ausgleiohermantel ist eine trete Wärmeauetauscherschlange cum Hindurchführen starker Lösung τοη dem Erzeuger zu dta Absorber angeordnet. Außerdem iat in dta Auagleichermantel eine zweite Wärmeauetauacherachlange zum Hindurchführen achwacher Lösung von dta Abaorbtr zum Erztugtr derart angeordnet, daß die sohwaohe Lösung in wärmeauetauschender und gleichzeitig wärmeübertragender Beziehung alt dta zua Kondensator atröaenden Dampf und der zum Abaorbtr atröaenden atarktn Löaung duroh dtn Auegleicher atröat. Vonugaweiee aind dit btidtn iarataustauaoheehlangtn konstntrisoh ineinander angeordnet, so daß dit äuBere Wärataustauachachlangt mit Abstand zur inneren Wäratauatauaehechlangt liegt und zwischen dtn Schlangen tin ringförmiger Durchgang für dit schwächt Lösung gebildet ist.

Dit Anordnung der Erfindung hat dtn Vorteil, daß die echwaohe Q Lösung benutzt wird, um sowohl der Funktion dtr Anreicherung des

oo Kälteträgtrgehaltes des Dampfes in dem Analysator und dtr Funktion

co des Kühlena der zum Absorber strömenden starken Lösung zu dltnen,

^ ohne daß dabei irgendwelche Mittel zua Spalttn dee Lösungsstromes ^ In der Anlage erforderlich wären. Somit strömt die gesamte Menge der schwachen Lösung sowohl duroh dtn Analysator und dtn Lösungewärmeauatauaoher gleichzeitig im Gegenfluß mit dtr gtsamten Menge sowohl

der starken Lösung als auch des Dampfe·, die im Gleichlauf miteinander strömen. Die Anlage gewährleistet einen thermodynamisehen, hohen Kühlkreislauf bei geringstem Bedarf an Wärmeübertragungsflächen und an Bohren sowie Versohweißverbindungen. Demzufolge wird durch die Verwirklichung der Erfindung die Leistung in einem Kreislauf unter gleichzeitiger Senkung der Herstellungskosten verbessert.

Weitere Eigenschaften der Erfindung gehen aus der Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen hervor· Xs seigern

Fig. 1 ein schematisches Strömung«schema einer Absorptionskühlanlage und

Fig. 2 einen schematischen Teilschnitt eines Abschnittes einer abgewandelten Absorptionskühlanlage.

Fig. 1 zeigt eine Absorptionskühlanlage mit einem Absorber 10, einem Kondensator 11, einem Verdampfer 12 und einem Erzeuger 13» die zur Bildung einer Kühlung miteinander verbunden sind. Zum Umwälzen der schwachen Absorptionsmittellösung von dem Absorber 10 zum Erzeuger 13 wird eine Pumpe 14 verwendet. Bei der Verwendung in der Besehreibung bedeutet die Bezeichnung "schwache Absorptionsmittel^ sung^N tine Lösung, die hinsichtlich ihrer Absorptionskraft

<o schwaoh 1st, während die Bezeichnung "starke Absorptionsmittelo

JjJ lösung" sioh auf eine Lösung bezieht, die hinsichtlich ihrer to Absorptionskraft stark ist. Eine Absorptionsmlttellösung zur Ver- <=> wendung in dieser Anlage ist Wasser, und ein Kälteträger ist J£ Ammoniak. Der Einfachheit halber wird die Absorptionsmittelflüssigkeit als "Absorptionsmittellösung" bezeichnet, obwohl reines

Wasser im technischen Sinn· keine Lösung ist. Zur Förderung des Wassers oder eines anderen in dem Verdampfer

gekühlten Wärmeaustaueohmediums 1st eine Kühlwasserpumpe 20 vorge-

die
sehen,/das Kühlwasser durch eine Kühlwasserleitung 21 zu einem entfernten Ort fördert, um dort eine Kühlbelastung zu kühlen. Das Wasser wird dann durch eine Kühlwasserleitung 22 zu einem Sprühsammelrohr 19 zurüokgewälzt, von dem es über der Außenseite einer Verdampferschlange 27 verteilt wird.

Der flüssige Kälteträger wird von dem Kondensator 11 durch eine Leitung 23, eine Kälteträgerdrossel 24, den äußeren Kanal eines Flüssigkeit ansaugenden Wärmeaustauschers 25 und eine zweite Kälteträgerdrossel 26 zur Verdampferschlange 27 des Verdampfers geführt. Die Wärme von dem zu kühlenden Wasser, welches über die Außenseite der Verdampfersohlang· 27 strömt, wird an den Kälteträger abgegeben, der innerhalb der Verdampferschlang· verdampft. Der Kälteträgerdampf strömt von der Schlange 27 durch eine Dampfleitung 28, den inneren Kanal des flüssigkeit ansaugenden Wärmeaustauschers 25 zu einer Mischleitung 29, in der er mit der vom Erzeuger zum Absorber zurückkehrenden starken Lösung gemischt wird.

Die Mischung aus Kälteträgerdampf und starker Lösung strömt durch die Mischleitung 29 in die Wärmeaustauschechiang·, dl· den Ab-

ο aorber 10 bildet. Über die Außenseite der Absorbersehlang· wird

co durch ein Gebläse 15 Luft geführt, um die darin befindlich· Ab- ^ sorptionsmittellösung zu kühlen und ihre Absorptionskraft zu er-

-_* höhen. Bis zu der Zeit, zu der die Absorptionsmittel^sung das

α» Abgabeend· der Absorbersehlang· erreicht, ist der Kälteträgerdampf vollständig in der Absorptionsmittellösung absorbfcrt, und die

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Lösung ist durch die Absorption des Dampfes hinsiohtlioh ihrer ¹ Absorptionskraft schwach geworden.

Die schwache Absorptionsmittellösung' strömt durch eine Leitung 30 für schwache Lösung zu einem Beinigungsbehälter 31, in dem die nicht kondensierbaren Gase gesammelt und aus der Anlage herausgezogen werden. Die schwache Lösung wird sodann durch die Lösungspumpe 14 durch die Leitung 30 für schwache Lösung zu einem kombinierten Auegleicher- und Wärmeaustauscherabschnitt 35 weitergeführt.

Der Ausgleicher- und Wärmeaustauseherabschnitt 35 umfalt bei der bevorzugten Aueführungsform der Erfindung einen äußeren Mantel 46, der einen Dampfkanal bildet. Der Mantel 46 enthält einen inneren Wärmeaustauscher 45 und einen konzentrischen äußeren Wärmeaustauscher 36, wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Vorzugsweise sind die Wärmeaustauscher 45 und 36 wendelförmig auf der Innenwand des Mantels 46 entlang angeordnet. Der Wärmeaustauscher 36 kann mit Rippen zur Verbesserung der Wärmeübertragung ausgestattet sein. Die Wärmeaustauscher 45 und 36 können innerhalb des Bereiches der Erfindung verschiedene Gestalten und Formen annehmen. Es wird bevorzugt, daß die Wärmeaustauscher Kanäle oder Schlangen 36 und 45 umfassen, die in Wendelform ausgebildet sind, wobei der größte Durohmesser der Wendel etwas geringer ist als der Innendurchmesser des Mantels 46, wie es in der Zeichnung dargestellt ist.

Der Innendurchmesser des Wärmeauetauschrohres oder der Sehlange, die

Ξ den Wärmeaustauscher 36 bildet, ist größer als der Aufiendurchmesser oo des Wärmeauetauechrohres oder dtr Schlange, die dtn Wärmeaustauseher 45 bildet, um einen Hingraum für den Durchgang der schwachen Lösung

von dem Absorber 10 sum Erzeuger 13 zu bilden. Έβ ist ersichtlich., daß der Hantel 46 des Ausglelohere 35 einen ersten Kanal für den von dta Erzeuger zum Kondensator strömenden Dampf, der Ringraum «wischen den Schlangen 45 und 36 einen zweiten Kanal durch den Auegleicher für die τon dem Absorber sum Erzeuger strömende schwache Lösung und die Innere Sehlange 45 einen dritten Kanal für die von dem Erzeuger zum Absorber strömende starke Lösung bildet« Die schwache Lösung befindet sieh daher in wärmeaustausch ender Beziehung sowohlmlt der zum Erzeuger strömenden starken Lösung als auch mit dem zum Absorber strömenden Dampf.

Die Schlangen 36 und 45 bilden einen Lösungswärmeaustauscher zwischen der Gesamtmenge verhältnismäßig warmer starker Lösung, die von dem Erzeuger zum Absorber strömt, und der Gesamtmenge der verhältnlsmäSig kühlen schwachen Lösung, die von dem Absorber zum Erzeuger strömt. AuBerdem befindet eich die gesamte Menge des zum Absorber strömenden Dampfes in einer austauschenden Beziehung mit der Gesamtmenge der zum Erzeuger stromerndem schwachen Lösung. Das Ausmai der swisehen der starken und der eehwaohen Lösung vorgesehenen Wärmeübertragungsfläohe ist so bemessen, daß die schwache Lösung gerate in die Iahe ihres Siedepunktes gebraoht wird, so das in dem Lösungewfirmeaustaueeher kein Dampf gebildet wird. Die Bildung von Dampf in dem Lösuagswämesustauscher ist unerwünscht, da sie zu einem Dampfflul in dem Lösungskreislauf in einer Richtung <j> entgegengesetzt zu derjenigen führt, die die beste thermodynamische

^ Leistung bei kleinster Wärmeübertragungsfläche gewährleistet.

<o ™

«v» Gemäß der Erfindung wird die "arme von der starken Lösung benutzt,

-* um die schwache Lösung anstatt in dem Wärmeaustaueeher in einem o>

Erzeugerspeicher 40 zu kochen, der einen thermodynamisch vorteilhafteren Ort darstellt und einen DampffluB durch den Analysator

und Ausgleich» la Gleichlauf Bit der starken Lösung herbeiführt.

Sie aus der Leitung 32 kommende schwache Lueung strömt durch die Schlange 36 in dem Kingraum βwischen der inneren Wärmeauetauechschlange 45 und der äußeren Wärmeauetauschschlange 36 in den die schwache Lesung durch Wärmeaustausch mit der starken Lösung im wesentlichen bis zu ihrem Siedepunkt erwärmt wird. lach dem Durchgang durch die Schlange 36 wird die erwärmte schwache Lösung durch eine öffnung 37 auf eine von mehreren Leitwänden oder Platten 39 in einer Analysetorsäule 38 abgegeben.

Der Analysator umfaßt einen rohrförmigen Körper mit mehreren Platten 39» die Oberflächen zur Berührung des Dampfes mit dem Rückfluß der Lösung schaffen, welche die Oberflächen der Platten benetzt. Die schwache Lösung strömt nacheinander über die Platten und wird vom Boden des Analysators aus in den Erzeugerspeieher 40 hinein abgegeben. Der Erzeugerspeicher 40 bildet einen Lösungsspeicher für Teillastbetrieb und gestattet Beschickungstoleranzen in der Lösung sowie dem Kälteträger und bildet einen Ausgleich für durch die Herstellung bedingte Abweichungen im Volumen der Maschine.

Vorzugsweise werden der Auegleicher- und Yärmeaustauscherabschnitt 39» der Analysator 38 und der Erzeugerspeicher 40 in einem einzigen

co Behälter ausgebildet, wie es in der Pig. 1 gezeigt ist, um die

co Herstellung zu erleichtern und Verrohrungskosten auszuschalten.

** Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß Teile dieses Behälters

Q gegebenenfalls getrennt ausgebildet sein können und nicht unbedingt

o> in den in der Zeichnung dargestellten Lagen relativ zueinander ange-

ordnet zu werden brauchen. Beispielsweise könnte der Erzeugerspeieher in höherer Ebene angeordnet werden und der Analysator überflutet sein«

Die schwache Lösung von dem Erzeugerspeicher 40 strömt durch eine Leitung 49 in eine Erzeugerschlange 50 ein. Die Lösung in der Schlange 50 wird durch Mittel, z.B. einem Gasbrenner 51, erwärmt, wodurch die Lösung zum Kochen gebracht und dadurch Dampf gebildet wird. Der Dampf und die heiße Lösung werden von der Schlange 50 aus in eine Abaeheidekammer 53 gegeben, die durch eine Leitwand oder ein Wehr 52 gebildet wird, von der der Dampf sieh von der verbleibenden starken Lösung scheidet. Vorzugsweise läuft normalerweise ein feil der Lösung über den Oberteil der Leitwand 52 über und wird durch die Leitung 49 zur Erzeugersohlange 50 zurückgewälzt. Es sei darauf hingewiesen, daß die in der Abscheidekammer 53 befindliche Lösung durch Verdampfen des Kälteträgers aus ihr heraus in dem Erzeuger 13 konzentriert worden ist.

Der in dem Erzeuger 13 gebildete Dampf strömt im Gleichlauf mit der starken Lösung durch einen Dampfkanal 55, der in dem oberen Teil des Erzeugerspeiehers 40 gebildet ist, durch den Analysator 38 und durch den von dem Mantel 46 des Ausgleichere 35 gebildeten Dampfkanal zum Kondensator 11.

Die aus der Abscheiderkammer 53 kommende konzentrierte oder starke Absorptionsmittellösung befindet sich unter dem verhältnismälig hohen Erzeugerdruck und strömt durch die in dem Erzeugerspeicher vorgesehene Wärmeaustauscherschlange 48, die Wärmeaustaueohschlange 47 in der Analysatorsäule 38 und die inner· Wärmeaustauschachlangβ 45 in dem Ausgleich·!·. Die starke Lösung strömt dann durch eine Leitung 60 und eint Drossel 61 in die Leitung 29 und den Absorber 10 ein, der sieh auf der unter verhältnismäßig niedrigem Druek gehaltenen Seite der Anlage befindet.

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Die *ärme der durch die Schlange 48 strömenden starken lösung kocht die schwache Lösung in des Brzeugerspeicher sum Verdampfen Von Kälteträger. Der Wärmeaustausch, der in dem Erseugerspeleher stattfindet, führt zu einer Kühlung der durch die Schlange 48 strömenden starken Lösung, so dafi sie' in den Analysator bzw. Ausgleicher mit der Temperatur eintritt, die zur Erlangung der höchsten Leistung bei kleinster Wärmeübertragungsflache die beste 1st. Es 1st nicht erwünscht, daß sieh Dampf in dem Lösungswärmeaustauscher bildet, jedoch führt die Bildung τon Dampf in dem Erzeugerspeicher zu einer bedeutenden Verbesserung in der Gesamtleistung. Daher wird die *ärme, die in dem Wärmeaustauscher nicht wirksam verwendet werden kann, zum Herauskochen von Kälteträger aus der in dem Speioher befindlichen Lösung ausgenutzt.

Ein Teil der Schlange 48 befindet sich unter dem Spiegel der schwachen Lösung in dem Speicher 40, während ein anderer Teil der Schlange sich in dem Dampfkanal über der schwachen Lösung befindet. Das Kochen der schwachen Lösung hat zur folge, daß der Abschnitt der Schlange 48, der in dem Dampfkanal 55 liegt, mit Lösung benetzt wird. Die starke Lösung wird auf ihrem Weg durch die Sehlange 48 hinduroh allmählich kühler. Der in dem Erzeuger und dem Speieher gebildete Dampf strömt durch den Dampfkanal 55, berührt den freigelegten benetzten Abschnitt der Schlange 48 in dem Speicher 40 und es findet eine Masse- und Wärmeübertragung mit der in dem Speioher kochenden schwachen Lösung statt. Ee sei darauf hingewiesen, daS von der schwachen Lösung in dem Speicher Ammoniakdampf fortgekooht und von dem Dampfraum Wasserdampf in Verhältnissen in die schwache Lösung hineinkondensiert wird, was zu einer An-

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reieherung des Kälteträgergehaltes des durch den Speicher strömenden Dampf·! führt. Außerdem setzt die Kondensation von Wasserdampf in die sohwache lösung hinein zusätzliche Wärme frei, die bei der Verdampfung der Lösung unterstützend mitwirkt.

In gleicher Use findet beim Durchströmen des Dampfes von dem Speicher in Aufwärtsriehtung durch die Analysator säule 38 eine Masse- und Wärmeübertragung εwischen der über die Platten 39 in der Säule nach unten strömenden schwachen Lösung statt und reichert den Kälteträgergehalt des Dampfes weiter an.

Der Dampf strömt dann durch den Ausgleicher 33» in dem er in wärmeaustauschende Besiehung mit der durch die Schlange 36 strömenden sohwachen Lösung gebracht wird. Die Wärmeübertragung, die in dem Ausgleicher stattfindet, führt zu einer Abkondensation zusätzlichen Wassers aus dem Dampf, der dann den Ausgleleher In hochgradig gereinigtem oder angereichertem Zustand verläßt.

Der gereinigt· Kälteträgerdampf strömt τοη dem Auegleicher 35 durch die Leitung 58 in die Schlange des Kondensators 11. Das Gebläse führt Luft über den Kondensator 11 hinweg, die ein Kondensieren des Kglteträgerdampfes verursacht. Der kondensierte Kälteträger strömt durch die Leitung 23 und die Drossel 24 in den Verdampfer 12 ein.

Beim Durchströmen des Dampfes durch den Ausgleioher 35 strömt der fiückfluß oder die Lösung, die kondensiert ist, aufgrund der Schwerkraft zum Analysator 38 und gemeinsam mit der aus der Auelaßöffnung 37 der Schlange 36 abgegebenen schwachen Lösung durch die Analysatorsäule nach unten. Dieses Ausgleicherkondensat wird gemeinsam mit

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der schwachen Lösung in dem Analysator erwärmt, um durch Wärmeaustausch mit dar durch die Schlange 47 strömenden starken Lösung zusätzlichen Dampf zu erzeugen. Durch Verwendung der Wärme der starken Lösung nach ihiem Durchgang durch den Erzeugerspeioher 40, jedoch vor ihrem Durchgang zu den Lösungswärmeaustauseherachlangeη 36, 45 wird eine erhöhte Leistung in dem Kreislauf bei geringetem Gesamtbedarf an Wärmeübertragungsfläche erreicht. Demzufolge wird durch die Verdampfung des Ammoniaks aus dem Ausgleicherkondensat während seines Durchganges in wärmeaustauschender Beziehung mit der Schlange 47 eine Leistungssteigerung erreicht. Außerdem bildet die Schlange 47 eine zusätzliche Berührungsfläche in dem Analysator 38 und verbessert dessen Leistung.

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, in welcher der Ausgleicher 35 als von der Analysatoraäule 38 und dem Erzeugerspeicher 40 getrennter Behälter ausgebildet ist» Der Ausgleicher 35 umfaßt einen Mantel 146, in dem die Lösungswärmeauatauacherachlangen 36,45 angeordnet sind. Bei dieser Aueführungsform umfaßt der Mantel 146 einen getrennten B_ehälter, der teilweise unterhalb des Spiegels am Oberteil der Analyaatorsäule 38 angeordnet ist, um Höhe einzusparen, wie es aus der Zeichnung ersichtlioh ist. Zum Eintritt des Dampfes von dem Analysator 38 in den Auegleicher 35 ist ein Kanal 137 vorgesehen. Zahlreiche Teile der Figur einschließlich dea kombinierten Wärmeaustauschers und Ausgleichers 35 brauchen nicht im einzelnen beschrieben zu werden, da entsprechende Teile, die mit Bezug auf die vorhergehende Ausführungsform der Erfindung beschrieben worden sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind.

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Die in der Pig. 2 gezeigte Anordnung gestaltet die Anlage etwas komplizierter, ist jedoch besonders vorteilhaft, wenn die Gesamthohe der Absorptionskältemaschine herabgesetzt werden soll, indem der Ausgleicher 35 in gleicher Höhe mit dem Oberteil der Analysatorsäule angeordnet wird· In dieser Anordnung kann der Rückfluß oder das in der aus Ausgleicher und Wärmeaustauscher bestehenden Kombination gebildete Kondensat nicht aufgrund der Schwerkraft in den Oberteil der Analysatorsäule hinein ablaufen. Wenn auch dieses Kondensat in der Höhe der unteren in der Analysatorsäule angeordneten Platten in die Analysatorsäule hinein eingespritzt werden könnte, so würde doch ein !Teil der Leistung der Anlage verlorengehen. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, wird ein gesonderter Ausgleicherkondena a twärme aus taue eher 14-1 verwendet. Die von der Schlange 48 kommende starke Lösung wird durch eine Wärmeaustauschschlange 14-7 in dem Ausgleicherkondensatwärmeaustauscher 141 geführt. Die starke Lösung strömt von der Schlange 147 in die innere Schlange 45 des Ausgleichers 35 ein. Das Kondensat von dem Ausgleicher 35 strömt durct eine Leitung 140 in den Wärmeaustauscher 141 ein. In dem Wärmeaustauscher .141 wird durch die dem Kondensat von der durch die Schlange 147 strömenden starken Lösung erteilte ^wärme Ammoniakdampf von dem Ausgleicherkondensat fortgekocht, ähnlich wie in der vorhergehenden Ausführungsform. Das Kondensat strömt dann durch eine Dampffalle 142 in den ^odeη des Erzeugerspeichere 40 ein, und der Ammoniakdampf strömt durch den Ausgleicher 35 und die Leitung 58 zum Kondensator 11 _o

Es ist ersichtlich, daß durch die Anwendung der Erfindung im wesentliehen die gesamte Menge der von dem Absorber zum Erzeuger strömenden schwachen Lösung gleichzeitig in wärmeaustauschende Beziehung

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mit der gesamten Menge der von dem Erzeuger zum Absorber strömenden starken Lösung und Im wesentlichen der gesamten Menge des zum Kondensator strömenden Dampfes gebracht wird. Außerdem fließen die starke Lösung die der Kaiteträgerdampf Im Gleichlauf miteinander durch den Ausgleicher und Wärmeaustauscher und im Gegenfluß mit der schwachen Lösung. Diese Anordnung führt zu einer kleinsten Wärmeauetauschfläche und maximaler thermodynamischer Leistung. Es ist auch von Bedeutung, daß die beschriebene Anordnung zu einer besonders einfachen körperlichen Anordnung führt, die verhältnismäßig billig herzustellen ist, da sie ein Minimum an Bohren und Verbindungen erfordert. Ferner läßt sich das von der Maschine eingenommene Volumen durch den Einbau des Wärmeaustauschers innerhalb des Ausgleichers etwas verkleinern, und ihr Aussehen wird dadurch verbessert.

Während bevorzugte Ausführung·formen der Erfindung zur Erläuterung beschrieben worden sind, sei doch darauf hingewiesen, daß die Erfindung auch anderweitig zur Ausführung gelangen kann.

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Claims

DR. ING. H. NEGENDANK PATBNTAN WALT H A MH URG 86 · NEUER W ALL 41'· FERNRUF 86 74 2« UND 36 41 10 \ Z)(J I TKI.EQKAlIM-AICBCHUirTI lESIDlFlIIST Carrier Corporation 19. Februar 1966 Carrier Parkway Syracuse 1, New York Patentansprüche

1. Absorptionskühlanlage mit einem Absorber zum Absorbieren des Kaiteträgerdampfes in einer Absorptionemittellösung, einem Verdampfer zum Verdampfen des Kälteträgere zur Gewährleistung einer Kühlung» einem Erzeuger zum Konzentrieren der Absorptionsmittellösung und zum Abscheiden des Kälteträgers von ihr, einem Kondensator zum Kondensieren des von der Absorptionsmittellösung abgeschiedenen Kälteträgerdampfes, gekennzeichnet durch Mittel zum Führen schwacher Absorptionsmittellösung von dem Absorber (10) zu dem Erzeuger (13) in gleichzeitiger Wärmeaustauschbeziehung sowohl mit dem von dem Erzeuger zum Kondensator (11) strömenden Dampf und der von dem Erzeuger zum Absorber strömenden starken Absorptionsmittellösung.

2. Absorptionskühlanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

Durchflußmittel zum Führen der gesamten Menge der schwachen co

^ Absorptionsmittellösung, die von dem Absorber (10) zum Er-

x^ zeuger (13) strömt, in gleichzeitiger wärmeaustauschender <o

^- Beziehung sowohl mit der gesamten Menge des von dem Erzeuger ο

cn zum Kondensator (11) strömenden Dampfes und der gesamten Menge der von dem Erzeuger zum Absorber strömenden starken

Absorptionsmittellösung.

Ab

3. Absorptionekühlanlage nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen kombinierten Auegleicher (35) und Lösungswärme aus taue eher mit einem Mantel (14-6), der einen ersten Strömungsmittelkanal bildet, der so angeschlossen ist, daß er den in dem Erzeuger (13) gebildeten Dampf zu dem Kondensator (11) führt, einen Wärmeaustauscher (36), der in dem Mantel angeordnet ist und einen zweiten Strömungsmittelkanal bildet, der so angescbJoß sen ist, daß er schwache Lösung von dem Absorber (10) zum Erzeuger führt, einen weiteren Wärmeaustauscher (45), der in dem Mantel angeordnet ist, und einen dritten Strömungsmittelkanal bildet, der so angeschlossen ist, daß er starke Lösung von den Erzeuger zu den Absorber führt, wobei die ersten und zweiten Wärmeaustauscher derart in dem Mantel angeordnet sind, daß die schwache Lösung in «ärmeaustauschender Beziehung sowohl mit dem Dampf als auch mit der in dem Mantel befindlichen starken Lösung in wärmeaustauschender Beziehung durch den zweiten Wärmeaustauscher strömt.

4. Absorptionskühlanlage nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen kombinierten.Ausgleicher (35) und Wärmeaustauscher mit einem Mantel (146), der so angeordnet ist, daß er den Dampf von dem Erzeuger (13) zu dem Kondensator (11) führt, einer ersten hohlen rohrförmigen Wärmeaustaueehechlange (45), die so angeschlossen ist, daß sie starke Lösung von dem Erzeuger zu dem Absorber (10) führt, einer zweiten hohlen rohrförmigen Wärmeaustauechechlange (36), die konzentrisch und mit Abstand von der Außenwand der ersten Wärmeatatauschechlange außen ua diese erste Wärmeaustauschschlange herum angeordnet ist, um einen ringförmigen Kanal zu bilden, der so angeschlossen ist,

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daß er schwache Lösung von dem Absorber zum Erzeuger führt, und zwar in gleichzeitiger wärmeaustauschender Beziehung sowohl mit dem zum Kondensator strömenden Dampf als auch mit der zum Absorber strömenden starken Lösung.

5. Verfahren zum Betrieb einer Absorptionskühlanlage nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kälteträger in dem Verdampfer zur Gewährleistung einer Kühlung verdampft wird, der in dem Verdampfer gebildete Kälteträgerdampf in dem Absorber in einer Absorptionsmittellösung absorbiert, die in dem Absorber gebildete schwache Absorptionsmittellösung den dem Erzeuger zur Konzentration der Absorptionsmittellösung und zur Bildung von Dampf gekocht, der Dampf, der in dem Erzeuger gebildet wurde, in dem Kondensator kondensiert und die schwache Lösung von dem Absorber zum Erzeuger in gleichzeitiger wärmeaustauschender Beziehung sowohl mit dem von dem Erzeuger zum Kondensator strömenden Dampf als auch mit der von dem Erzeuger zum Absorber strömenden starken Lösung geführt wird, um einen gleichzeitigen Wärmeaustausch dazwischen zu bewirken.

6« Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kälteträger in dem Verdampfer verdampft wird, um eine Kühlung zu gewährleisten, der in dem Verdampfer gebildete Kälteträgerdampf in dem Absorber in der Absorptionsmittellösung absorbiert, die in dem Absorber gebildete schwache Absorptionsmittellösung zur Konzentration der Absorptionsmittellösung und zur Bildung von Dampf in dem Erzeuger gekocht, der in dem Erzeuger gebildete Dampf in dem Kondensator kondensiert, die gesamte Menge der schwachen Lösung, die von dem Absorber zum Erzeuger strömt,

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gleichseitig im Gegenstrom in wärmeaustauechender Beziehung sowohl mit der gesamten Menge des vom Erzeuger zum Kondensator strömenden Dampfes als auch mit der gesamten Menge der von dem Erzeuger zum Absorber strömenden starken Lösung geführt wird, um einen gleichzeitigen Wärmeaustausch dazwischen zu erwirken, während die starke lösung und der Dampf gleichzeitig miteinander geführt werden.

7. Verfahren nach A_nSp_ruOh 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Menge der von dem Erzeuger zum Absorber strömenden starken Lösung durch den Ausgleicher zum Absorber, die gesamte Menge des zum Absorber strömenden Dampfes durch den Ausgleicher zu dem Absorber, die gesamt· Menge der vom Absorber zum Erzeuger strömenden schwachen Lösung durch den Ausgleicher und den Wärmeaustauscher in gleichzeitiger wärmeaustauschender Beziehung mit dem Dampf und der in dem Ausgleicher befindlichen starken Lösung geführt wird.

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