DE1551306C

DE1551306C - Absorption cooling unit

Info

Publication number: DE1551306C
Application number: DE19671551306
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. Schlieren; Eber Nikolaus Dipl.-Ing. Zürich; Stierlin (Schweiz)
Original assignee: Kühlapparate GmbH, Schlieren, Zürich (Schweiz)
Priority date: 1966-03-31
Filing date: 1967-02-28
Publication date: 1973-01-11

Description

Die Erfindung betrifft, ein Absorptionskühlaggregat mit druckausgleichendem Hilfsgas und eine Einrichtung zum Kühlen des Kältemittelkondensats auf seinem Wege vom Kondensator zum Verdampfer.The invention relates to an absorption cooling unit with pressure-equalizing auxiliary gas and a device to cool the refrigerant condensate on its way from the condenser to the evaporator.

Das Arbeitsprinzip solcher Aggregate ist allgemein bekannt und z. B. in der schweizerischen Patentschrift 357 419 ausführlich beschrieben. Als Kältemittel wird meistens Ammoniak, als Lösungsmittel Wasser und als druckausgleichendes Hilfsgas Wasserstoff verwendet. Es sind aber ohne weiteres auch andere Stoffe und Stoffkombinationen möglich.The working principle of such units is well known and z. B. in the Swiss patent 357 419 described in detail. Ammonia is usually used as the refrigerant and the solvent Water and hydrogen as a pressure-equalizing auxiliary gas are used. But there are also others without further ado Fabrics and combinations of fabrics possible.

Zur Erreichung möglichst tiefer Temperaturen im Verdampfer eines solchen Absorptionskühlaggregats ist es erforderlich und üblich, das flüssige Kältemittel vorgängig seines Eintrittes in den Verdampfer abzukühlen, sei es durch Wärmeaustausch mit dem den Verdampfer verlassenden kalten, an Kältemittel angereicherten Gasstrom, sei es durch Verdunsten eines Teils davon in einen Teilstrom des an Kältemittel armen Hilfsgases. Die vorliegende Erfindung bezweckt die thermodynamisch richtige Anwendung des zweiten Prinzips.To achieve the lowest possible temperatures in the evaporator of such an absorption cooling unit it is necessary and customary to cool the liquid refrigerant before it enters the evaporator, be it through heat exchange with the cold, enriched in refrigerant leaving the evaporator Gas flow, be it by evaporation of part of it in a partial flow of the low in refrigerant Auxiliary gas. The present invention aims at the thermodynamically correct application of the second Principle.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Absörptionskühlaggregat mit einer eigenstabilisierenden Wirkung auf den ganzen Kreislauf des Systems zu schaffen.The object of the invention is to provide an absorption cooling unit with a self-stabilizing effect on the entire cycle of the system.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe dadurch, daß zwischen dem Kondensator und dem Verdampfer in Strömungsrichtung des Kältemittelkondensats ein Wärmeaustauscher und ein Vorverdampfer angeordnet sind, die einerseits vom Kältemittelkondensat und andererseits im Gegenstrom hierzu von einem Hilfsgasteilstrom durchströmt werden, welch letzterer aus dem Hauptstrom des armen Hilfsgases abgezweigt und durch den Vorverdampfer und eine mit einem Teilstück den zweiten Strömungsweg des Wärmeaustauschers bildende Bypaßleitung geführt ist, die an tiefer gelegener Stelle, vorzugsweise am unteren Ende des Absorbers, in den Gasstrom des reichen Hilfsgases mündet.The problem posed is achieved in that between the condenser and the evaporator in A heat exchanger and a pre-evaporator are arranged in the direction of flow of the refrigerant condensate are, on the one hand from the refrigerant condensate and on the other hand in countercurrent to this from an auxiliary gas partial flow flowed through, which latter branched off from the main flow of the poor auxiliary gas and through the pre-evaporator and one with a section the second flow path of the heat exchanger forming bypass line is guided, which is located at a lower point, preferably at the lower end of the absorber, opens into the gas flow of the rich auxiliary gas.

Durch das Anbringen des Wärmetauschers im vorbeschriebenen Sinne wird ein Stabilisierungseffekt des Gesamtsystems erreicht, ohne den die Anlage in der vorgesehenen, thermodynamisch interessanten Schaltung sonst nicht arbeiten würde.By attaching the heat exchanger in the sense described above, there is a stabilizing effect of the overall system achieved without the plant in the intended, thermodynamically interesting Circuit would otherwise not work.

Die Teilstücke der Bypaßleitung entlang dem Wär-. metauscher weisen mit der Kondensatleitung einen Neigungswinkel von mindestens 2° gegenüber der Horizontalen auf.The sections of the bypass line along the heat. Exchangers have a condensate line An angle of inclination of at least 2 ° relative to the horizontal.

Die Bypaßleitung kann mindestens auf einem Teil ihrer Länge einen Querschnitt aufweisen, der vom kreisrunden Querschnitt abweicht.The bypass line can have a cross-section over at least part of its length from the circular cross-section deviates.

Die Kondensatleitung soll derart beschaffen und angeordnet sein, daß sich im Betrieb eine zusammenhängende, freie Flüssigkeitsoberfläche bildet.The condensate line should be designed and arranged in such a way that a coherent, forms free liquid surface.

Die Kondensatleitung sollte so deformiert sein, daßThe condensate line should be deformed so that

eine interne Konvektion des Hilfsgases über der freien Flüssigkeitsoberfläche dadurch verhindert wird. Die Kondensatleitung kann auch einen flachen, z. B. längs ovalen hochgestellten Querschnitt aufweisen. This prevents internal convection of the auxiliary gas above the free liquid surface will. The condensate line can also be a flat, z. B. have longitudinally oval raised cross-section.

Ferner kann der Wärmeaustauscher aus einem in vertikaler Richtung flachgedrückten Rohr als Kondensatleitung und aus einem damit wärmeleitend verbundenen und im Verhältnis zu deren Längsachse geneigten Teilstück der Bypaßleitung gebildet sein.Furthermore, the heat exchanger can consist of a tube that is flattened in the vertical direction as a condensate line and from a thermally conductive connected therewith and inclined in relation to its longitudinal axis Be formed part of the bypass line.

In der Kondensatleitung können Verdrängungsmittel angeordnet sein.Displacement means can be arranged in the condensate line.

Zwischen dem Kocher und dem Verdampfer können die Dampfleitung, der Kondensator, die Kondensatleitung und der Vorverdampfer die gleiche Ausgangsrohrdimension zeigen.Between the cooker and the evaporator, the steam line, the condenser, the condensate line and the pre-evaporator show the same outlet pipe dimension.

Die Dampfleitung, der Kondensator, die Kondensatleitung und der Vorverdampfer können auch aus einem einzigen Rohrstück gebildet sein.The steam line, the condenser, the condensate line and the pre-evaporator can also be made from be formed in a single piece of pipe.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the drawing, namely shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bekannten Ausführung eines Kreislaufes eines Absorptionskühlaggregates, bei welchem das flüssige Kältemittelkondensat durch Wärmeaustausch mit dem den Verdampfer verlassenden, kalten und an Kältemittel angereicherten Gasstrom vorgekühlt wird,Fig. 1 is a schematic representation of a known Execution of a circuit of an absorption cooling unit, in which the liquid refrigerant condensate through heat exchange with the cold and refrigerant leaving the evaporator enriched gas flow is pre-cooled,

Fig. 2 und 3 schematische Darstellungen von erfindungsgemäßen Ausführungen von Kreisläufen in Absorptionskühlaggregaten,FIGS. 2 and 3 are schematic representations of embodiments of circuits according to the invention in FIG Absorption cooling units,

F i g. 4 einen Schnitt durch den Wärmeaustauscher nach Linie III-III der F i g. 3.F i g. 4 shows a section through the heat exchanger along line III-III in FIG. 3.

In dem bekannten, in F i g. 1 dargestellten Kreislauf befindet sich ein Kocher 1 mit einer Heizpatrone 2 sowie eine Thermosiphonpumpe mit einem Rohr 4. Ein Flüssigkeitssammler 5, in welchem das Flüssigkeitsniveau oder der Spiegel mit 6 bezeichnet ist, ist über einen Flüssigkeits-Wärmeaustauscher 11 mit dem Kocher 1 verbunden. Im Innern des Rohres 4 befindet sich ein sogenanntes Pumpenrohr 7, dessen oberes Ende mit 8 und unteres Ende mit 3 bezeichnet ist. Der Siederaum des Kochers ist mit 9 bezeichnet. Ein inneres Rohr 10 des Flüssigkeits-Wärmeaustauschers 11 führt die an Kältemittel verarmte Lösung zu einem Absorber 12. Eine Steigleitung 28 verbindet den Rektifikationsteil 33 des Kochers 1 mit einem Kondenser 13, von welchem eine Leitung 14 zum Verdampfer 15 führt. Dieser Verdampfer 15 mündet an einer Stelle 16 in einen Gaswärmeaustauscher 17, wobei ein Teil der Leitung 14, wie aus F i g. 1 ersichtlich, mit dem Gaswärmeaustauscher 17 über eine Strecke 18 in Wärmeaustausch-Verbindung gebracht ist. Eine Druckausgleichsleitung 19 verbindet das Ende des Kondensers 13 mit dem Anfang des Absorbers 12.In the known, shown in FIG. 1 there is a cooker 1 with a heating cartridge 2 and a thermosiphon pump with a pipe 4. A liquid collector 5, in which the liquid level or the mirror is denoted by 6, is via a liquid heat exchanger 11 with connected to the cooker 1. Inside the tube 4 is a so-called pump tube 7, the the upper end is denoted by 8 and the lower end by 3. The boiling chamber of the cooker is denoted by 9. An inner pipe 10 of the liquid heat exchanger 11 carries the refrigerant-depleted solution to an absorber 12. A riser 28 connects the rectification part 33 of the digester 1 with a Condenser 13, from which a line 14 leads to the evaporator 15. This evaporator 15 opens at a point 16 into a gas heat exchanger 17, part of the line 14, as shown in FIG. 1 can be seen, brought with the gas heat exchanger 17 over a distance 18 in heat exchange connection is. A pressure equalization line 19 connects the end of the condenser 13 with the beginning of the absorber 12th

Dem Kocher 1 wird durch die elektrische Heizpatrone 2 Wärme zugeführt. Unter Einwirkung dieser Wärme kommt die Lösung im Rohr 4, welches mit der Lösung des Niveaus 6 im Flüssigkeitssammler 5 kommuniziert, am Eintritt 3 der Thermosiphonpumpe zum Sieden. Die sich dabei bildenden Dampfblasen entweichen durch das Pumpenrohr 7 und führen dabei die flüssige Lösung mit. Am oberen Ende 8 des Pumpenrohrs 7 trennt sich die derart nach oben geförderte Flüssigkeit vom Treibdampf und fließt im Gegenstrom zum Dampf, welcher im Siederaum 9 erzeugt wird, nach unten, wobei zwischen beiden ein Rektifikationsvorgang stattfindet. Die an Kältemittel verarmte Flüssigkeit wird durch das Rohr 10 über den Flüssigkeitswärmeaustauscher 11 zum oberen Ende des Absorbers 12 geleitet. Dort sättigt sich die Lösung, vom aufsteigenden reichen Gasstrom Kältemittel absorbierend, wieder mit Kältemittel auf und fließt über den Flüssigkeitssammler 5 wieder dem Kocher 1 zu.The electric heating cartridge 2 supplies heat to the cooker 1. Under the action of this Heat comes the solution in the pipe 4, which with the solution of the level 6 in the liquid receiver 5 communicates, at inlet 3 of the thermosiphon pump to boiling. The vapor bubbles that form in the process escape through the pump tube 7 and carry the liquid solution with it. At the top 8 of the pump tube 7 separates the upwardly pumped liquid from the motive steam and flows in the Countercurrent to the steam, which is generated in the boiling chamber 9, downwards, with a between the two Rectification process takes place. The refrigerant-depleted liquid is passed through the pipe 10 the liquid heat exchanger 11 is passed to the upper end of the absorber 12. There it saturates Solution, absorbing refrigerant from the rising gas flow, again with refrigerant on and flows back to the digester 1 via the liquid collector 5.

Der im Kocher 1 erzeugte, je nach Prozeßführung mehr oder weniger reine Kältemitteldampf wird imThe generated in the cooker 1, depending on the process, more or less pure refrigerant vapor is in the

ίο Kondenser 13 verflüssigt und das Kondensat über die Leitung 14 zum Verdampfer 15 geleitet. Im Verdampfer 15 verdunstet das flüssige Kältemittel unter Wärmeentzug aus der Umgebung in den kältemittelarmen Gasstrom, welcher mit dem Kältemitteldampf angereichert als reiches Gas bei 16 in den Gaswärmeaustauscher 17 geleitet wird. Im Gaswärmeaustauscher 17 wird vornehmlich das aufsteigende arme Gas mit Hilfe des noch kalten, reichen Gases soweit wie möglich abgekühlt. Da aber einerseits der Wasserwert (Spez. Wärme c. Massenstrom) des reichen Gasstromes denjenigen des armen Gasstromes beträchtlich übersteigt und andererseits beim direkten Einleiten des warmen flüssigen Kältemittels in den Verdampfer keine allzu tiefe Temperaturen erreichbar sind, läßt man mit Vorteil auch das Kältemittelkondensat sich am Wärmeaustausch im Gaswärmeaustauscher beteiligen, was durch die Verbindung 18 sichergestellt wird. Dadurch wird der Wirkungsgrad des Kälteprozesses verbessert und gleichzeitig die erreichbare Tiefsttemperatur erniedrigt.ίο Condenser 13 liquefies and the condensate via the Line 14 passed to evaporator 15. In the evaporator 15, the liquid refrigerant evaporates underneath Removal of heat from the environment into the low-refrigerant gas flow, which is mixed with the refrigerant vapor enriched as rich gas at 16 in the gas heat exchanger 17 is passed. In the gas heat exchanger 17 it is primarily the rising poor gas with the help of the still cold, rich gas that becomes so far cooled as possible. But since on the one hand the water value (specific heat c. Mass flow) is sufficient Gas flow considerably exceeds that of the poor gas flow and, on the other hand, in the direct Introducing the warm liquid refrigerant into the evaporator, temperatures that are too low cannot be achieved are, the refrigerant condensate is also advantageously left on the heat exchange in the gas heat exchanger participate, which is ensured by the connection 18. This increases the efficiency of the cooling process is improved and at the same time the attainable lowest temperature is lowered.

Vom thermodynamischen Standpunkt aus betrachtet, wäre es von Vorteil, das Rohr 14 dem ganzen Gaswärmeaustauscher 17 entlang, also bis zum Absorber 12, hinunter zu führen, da jede andere Lösung zwangläufig zu thermodynamischen Irreversibilitäten führen muß. Dies ist aber in den meisten Fällen, zumindest mit einfachen Mitteln, nicht möglich; denn zwischen den Höhen A und B muß für das normale Funktionieren der Kondensatzufuhr zum Verdampfer 15 ein bestimmtes Verhältnis eingehalten werden.From a thermodynamic point of view, it would be advantageous to lead the pipe 14 along the entire gas heat exchanger 17, that is to say down to the absorber 12, since any other solution must inevitably lead to thermodynamic irreversibilities. In most cases, however, this is not possible, at least with simple means; because between the heights A and B a certain ratio must be maintained for the normal functioning of the condensate supply to the evaporator 15.

Diese Bedingung ergibt sich beim ersten Start des Aggregates aus dem spezifischen Gewichts-Unterschied zwischen Füllung und reinem Kältemittel; denn die Füllung ist im allgemeinen spezifisch schwerer und kann aus der U-förmigen Leitung 14 nur dann durch das spezifisch leichtere Kältemittel herausgedrückt werden, wenn dieses eine entsprechend größere hydrostatische Höhe aufweist. Die Bedingung folgt aber bei normalem Kühlbetrieb auch aus analogen Gründen aus dem spezifischen Gewichts-Unterschied zwischen warmem und kaltem Kältemittel im rechten bzw. linken Schenkel der U-förmigen Kondensatleitung 14.This condition results from the specific weight difference when the unit is started for the first time between filling and pure refrigerant; because the filling is specifically heavier in general and can only then be pushed out of the U-shaped line 14 by the specifically lighter refrigerant if this has a correspondingly greater hydrostatic height. The condition but also follows in normal cooling operation for analogous reasons from the specific weight difference between warm and cold refrigerant in the right and left leg of the U-shaped Condensate line 14.

Aus diesen physikalischen Gesetzmäßigkeiten folgt schließlich auch die Tatsache, daß unter solchen Umständen die Eintrittsstelle des Kältemittelkondensats in den Verdampfer 15 nicht beliebig hoch gesetzt werden kann.From these physical laws it finally follows that under such circumstances the entry point of the refrigerant condensate into the evaporator 15 is not set arbitrarily high can be.

Dies ist bei manchen Anwendungen, wie z. B. bei Tiefkühlschränken oder Tiefkühlfächern, ein gewichtiges Hindernis; denn wenn der zu kühlende Raum nicht von oben her gekühlt werden kann, dann steigt die Temperatur oberhalb des Kühlkörpers — Verdampfers — rasch an, und es sind tiefere Verdampfertemperaturen oder eine bessere Isolation erforderlich, um z. B. eine gewisse Mindesttemperatur an keiner Stelle des zu kühlenden Raumes zu überschreiten.
Die Druckausgleichsleitung 19 ermöglicht demIn some applications, such as B. in freezers or freezers, a weighty obstacle; because if the room to be cooled cannot be cooled from above, the temperature above the heat sink - evaporator - rises rapidly, and lower evaporator temperatures or better insulation are required in order to, for. B. to exceed a certain minimum temperature at any point in the room to be cooled.
The pressure equalization line 19 enables this

Hilfsgas, für die Dauer des Kühlbetriebes aus dem Kondenser 13 zu entweichen, gemäß F i g. 1 beispielsweise in die untere Absorberhälfte und vice versa.Auxiliary gas to escape from the condenser 13 for the duration of the cooling operation, according to FIG. 1 for example into the lower half of the absorber and vice versa.

Bei dem Kühlaggregat gemäß der Erfindung, welches in F i g. 2 schematisch dargestellt ist, wird das Kältemittelkondensat aus dem Kondenser über ein Rohr 20 in einen Vorverdampfer 22 geleitet, wo es im Gegenstrom zu einem abgezweigten Teil des armen Hilfsgases strömend, in dieses hinein verdunstet und sich dabei abkühlt. Bei richtiger Prozeßführung erreicht dabei das flüssige Kältemittel am Ende 24 des Vorverdampfers 22 vor seinem Eintritt in den Verdampfer 15 die dem Armgaszustand entsprechende Kühlgrenztemperatur. Der abgezweigte Teilstrom des armen Gases verläßt hingegen den Vorverdampfer 22 am entgegengesetzten Ende 23 erwärmt und mit Kältemitteldampf angereichert und wird durch ein Rohr 25 an einer tiefer gelegenen Stelle wieder mit dem anderen Teilgasstrom vereinigt, am vorteilhaftesten am unteren Ende des Absorbers 12.In the cooling unit according to the invention, which is shown in FIG. 2 is shown schematically, the Refrigerant condensate passed from the condenser via a pipe 20 into a pre-evaporator 22, where it flowing in countercurrent to a branched off part of the poor auxiliary gas, evaporates into this and cools down in the process. If the process is carried out correctly, the liquid refrigerant reaches 24 at the end of the pre-evaporator 22 before its entry into the evaporator 15, the corresponding to the lean gas state Cooling limit temperature. The branched off partial flow of the poor gas, however, leaves the pre-evaporator 22 heated at the opposite end 23 and enriched with refrigerant vapor and is through a pipe 25 at a lower point again combined with the other partial gas stream, most advantageously at the lower end of the absorber 12.

Das Bypaßrohr 25 ist über eine vorbestimmte Länge 21 mit dem Rohr 20 wärmeleitend verbunden, um zu erreichen, daß der Teilgasstrom aus dem Vorverdampfer 22 das Kältemittelkondensat vorkühlt.The bypass pipe 25 is connected in a thermally conductive manner to the pipe 20 over a predetermined length 21, in order to ensure that the partial gas flow from the pre-evaporator 22 pre-cools the refrigerant condensate.

Eine Leitung 26 dient, ähnlich wie die Leitung 19 in Fi g. 1, dem Druckausgleich. Sie ist hier jedoch, im Gegensatz zu letzterem, mit dem Bypaßrohr 25 verbunden. Das Vorverdampferrohr 22 wird mit entsprechenden Mitteln, wie z. B. einer Drahtspirale 27, versehen, so daß das Kältemittel die Rohrwand gut benetzt und dadurch ein wirksamer Stoffübergang (Verdunstung) erreicht wird.A line 26 is used, similar to the line 19 in Fi g. 1, the pressure equalization. She is here, however, in the In contrast to the latter, connected to the bypass pipe 25. The pre-evaporator tube 22 is with corresponding Means such as B. a wire spiral 27, provided so that the refrigerant the pipe wall well wetted and thereby an effective mass transfer (evaporation) is achieved.

Mit einer solchen Prozeßführung und Anordnung ist es möglich, den Verdampfer 15 praktisch beliebig hoch zu setzen, da die Höhe A nur die Bedingung erfüllen muß, daß die dadurch definierte Neigung des Rohrteils 21 das Ablaufen eventuell vorhandener Flüssigkeit aus diesem Rohrteil ermöglicht. Im übrigen gelten auch hier für das Verhältnis A : B die an früherer Stelle angestellten Betrachtungen.With such a process control and arrangement it is possible to set the evaporator 15 practically as high as desired, since the height A only has to meet the condition that the inclination of the pipe part 21 defined thereby enables any liquid that may be present to drain out of this pipe part. In addition, the considerations made earlier also apply here for the ratio A : B.

Die an der Flüssigkeitseintrittsseite 23 des Vorverdampfers 22 herrschende Temperatur hängt in erster Linie von der Menge des Hilfsgasteilstromes und somit indirekt vom Strömungswiderstand des Bypaßrohres 25 ab. Dabei kommt es immer auf das Verhältnis der Strömungswiderstände der zwei Teilgasströme an, unter Berücksichtigung der Tatsache, daß wegen des meistens unterschiedlichen Sättigungsgrades und Temperatur der Teilgasströme, deren spezifisches Gewicht und somit die durch sie erzeugten Antriebe verschieden sind.The temperature prevailing on the liquid inlet side 23 of the pre-evaporator 22 depends primarily Line of the amount of auxiliary gas partial flow and thus indirectly of the flow resistance of the bypass pipe 25 from. It always depends on the ratio of the flow resistances of the two partial gas flows on, taking into account the fact that because of the mostly different degrees of saturation and temperature of the partial gas flows, their specific weight and thus the drives they generate are different.

Ist der durch den Vorverdampfer 22 durchströmende Teilgasstrom — infolge des relativ kleinen Strömungswiderstandes des Bypaßrohres 25 — verhältnismäßig groß, so wird er verhältnismäßig schwach mit Kältemittel aufgeladen und die Temperatur am oberen Ende 23 des Vorverdampfers 22 verhältnismäßig niedrig, was zu Verlusten durch thermodynamische Irreversibilitäten führt. An der oberen Seite des Vorverdampfers 22 findet nämlich eine plötzliche Temperatursenkung des flüssigen Kältemittels durch Drosselung seines Partialdruckes statt. Je tiefer nun der Sättigungsgrad, d. h. Temperatur und Kältemittelpartialdruck des Teilgasstromes bei 23 sind, um so stärker erfolgt die Drosselung, d. h. Irreversibilität, und um so niedriger wird der Wirkungsgrad. Is the partial gas flow flowing through the pre-evaporator 22 - as a result of the relatively small Flow resistance of the bypass pipe 25 - relatively large, so it is relative slightly charged with refrigerant and the temperature at the upper end 23 of the pre-evaporator 22 is relative low, which leads to losses due to thermodynamic irreversibilities. At the top On the side of the pre-evaporator 22, there is a sudden drop in temperature of the liquid refrigerant by throttling its partial pressure. The deeper the degree of saturation, i. H. Temperature and Refrigerant partial pressure of the partial gas flow are at 23, the more the throttling takes place, i.e. H. Irreversibility, and the lower the efficiency.

Vollständig vermeiden läßt sich jedoch dieser Drosselverlust in der Praxis nicht; denn dann müßte der Teilgasstrom außerordentlich klein, d. h. der Strömungswiderstand des Rohres 25 außerordentlich groß sein. Das würde in der Praxis bedeuten, daß man als Bypaßrohr 25 eine Kapillare verwenden müßte. Da aus einer Kapillare die Flüssigkeit nicht selbständig ausläuft und somit kein störungsfreies Funktionieren möglich ist, darf der Durchmesser desHowever, this throttle loss cannot be completely avoided in practice; because then would have to the partial gas flow is extremely small, d. H. the flow resistance of the tube 25 is extraordinary be great. In practice, that would mean that a capillary is used as the bypass tube 25 would have to. Since the liquid does not run out of its own accord from a capillary and therefore not a trouble-free one Functioning is possible, the diameter of the

ίο Bypaßrohres 25 ein gewisses Maß nicht unterschreiten. Die Manövrierfähigkeit wird diesbezüglich etwas erhöht, wenn man als Bypaßrohr 25 ein kreisrundes Rohr verwendet, welches zum mindesten auf einem Teil seiner Länge deformiert wird. Dieses Rohr weist einen größeren Strömungswiderstand auf als das ursprünglich runde Rohr gleichen Umfangs, dagegen kleinere Kapillarkräfte als ein rundes Rohr mit gleichem Strömungswiderstand wie das deformierte Rohr.ίο bypass pipe 25 do not fall below a certain level. The maneuverability is somewhat increased in this regard if a circular bypass tube 25 is used Tube used, which is deformed at least over part of its length. This pipe points a greater flow resistance than the originally round tube of the same circumference, on the other hand smaller capillary forces than a round tube with the same flow resistance as the deformed one Pipe.

Ferner wird die Temperatur des flüssigen Kältemittels am unteren Ende 24 des Vorverdampfers 22 bei Herabsetzen des durch den Vorverdampfer 22 durchströmenden Teilgasstromes über ein vorbestimmtes Maß hinaus gegenüber der Kühlgrenztemperatur immer weiter ansteigen.Furthermore, the temperature of the liquid refrigerant at the lower end 24 of the pre-evaporator 22 when the partial gas flow flowing through the pre-evaporator 22 is reduced above a predetermined one Measure beyond the cooling limit temperature keep increasing.

Der aus den vorstehend geschilderten praktischen Gründen in einem gewissen Umfang unvermeidliche Drosselverlust läßt sich jedoch durch Einschalten des Wärmeaustauschers zwischen Kältemittelflüssigkeit im Rohr 20 und Teilgasstrom im Rohr 21 teilweise kompensieren.The inevitable to a certain extent for the practical reasons described above Throttle loss can, however, be achieved by switching on the heat exchanger between the refrigerant liquid partially compensate in pipe 20 and partial gas flow in pipe 21.

Tatsächlich ist bei Apparaten, die auf verschiedenen Stufen arbeiten müssen (erhöhte oder reduzierte Wärmezufuhr im Kocher), wie das z. B. bei den modernen Zweitemperatur-Kühlschränken der Fall ist und bei welchen das Ausmaß der Drosselung am Anfang 23 des Vorverdampfers 22 aus diesem Grund verschiedene Werte annehmen kann, die Verbesserung des Wärmeverhältnisses durch diesen Wärmeaustauscher bedeutungsvoll.In fact, with apparatuses that have to work at different levels (increased or reduced Heat supply in the cooker), such as the z. B. is the case with modern two-temperature refrigerators and at which the extent of the throttling at the beginning 23 of the pre-evaporator 22 for this reason can assume different values, the improvement of the heat ratio through this heat exchanger meaningful.

Das Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung nach F i g. 3 zeigt gegenüber demjenigen nach F i g. 2 in apparativer Beziehung verschiedene Vereinfachungen, welche in der Praxis wirtschaftlich von Bedeutung sind.The embodiment according to the invention according to FIG. 3 shows compared to that according to FIG. 2 Various simplifications in terms of apparatus, which are of economic importance in practice are.

Es kann dabei von der Anschlußstelle 29 der Dampfleitung 28 über den Kondensator 13, die Kondensatleitung 30 und den Vorverdampfer 22 bis zur Anschlußstelle des letzteren an den Verdampfer 15 ein Rohr gleicher Dimension verwendet werden. Dieses Rohr muß lediglich im Kondensatorteil mit Rippen versehen und längs der Kondensatleitungsstrecke 30 zur Verhinderung unerwünschter interner Hilfsgaszirkulation deformiert werden, z.B. gemäß F i g. 4 zusammengepreßt werden. Weiterhin ist es entlang der Vorverdampfungsstrecke mit Mitteln auszurüsten, welche eine gute Benetzung durch das Kältemittel ermöglichen.
Ferner erübrigt sich bei dieser Ausführung das Anbringen einer separaten Druckausgleichsleitung, weil auch in der Kondensatleitung 30 eine freie Flüssigkeitsoberfläche 32 bestehen bleibt und das Hilfsgas daher über den Verdampfer und Gaswärmeaustauscher aus dem Kondenser entweichen kann.A pipe of the same dimension can be used from the connection point 29 of the steam line 28 via the condenser 13, the condensate line 30 and the pre-evaporator 22 to the connection point of the latter to the evaporator 15. This pipe only has to be provided with ribs in the condenser part and deformed along the condensate line section 30 to prevent undesired internal auxiliary gas circulation, for example according to FIG. 4 are pressed together. Furthermore, it must be equipped with means along the pre-evaporation section which enable good wetting by the refrigerant.
Furthermore, in this embodiment there is no need to attach a separate pressure equalization line because a free liquid surface 32 also remains in the condensate line 30 and the auxiliary gas can therefore escape from the condenser via the evaporator and gas heat exchanger.

Das flachgedrückte hochgestellte Profil der Kondensatleitung 30 erlaubt es, der Bypaßleitung 31 entlang der Kondensatleitung 30, wo die beiden im Wärmeaustausch stehen, die erforderliche Neigung vonThe flattened raised profile of the condensate line 30 allows the bypass line 31 along the condensate line 30, where the two are in heat exchange, the required slope of

mindestens 2° zur Horizontalen zu geben und zu erreichen, daß Flüssigkeitstropfen ablaufen und sein Querschnitt offen bleibt.to give at least 2 ° to the horizontal and to achieve that drops of liquid run off and be Cross-section remains open.

F i g. 4 zeigt einen Schnitt durch den aus den Rohren 30 und 31 gebildeten Wärmeaustauscher. DieF i g. 4 shows a section through the heat exchanger formed from tubes 30 and 31. the

freie Flüssigkeitsoberfläche in der Kondensatleitung 30 ist mit 32 bezeichnet. Es wird aus dieser Figur ersichtlich, daß die zwei Rohre 30 und 31 wärmeleitend z. B. durch Schweißen, Löten, Kleben u. ä. miteinander verbunden sind.The free liquid surface in the condensate line 30 is denoted by 32. It can be seen from this figure that the two tubes 30 and 31 are thermally conductive, for. B. by welding, soldering, gluing and the like are connected.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

209 525/69209 525/69

Claims

Patent claims:

1. Absorption cooling unit with pressure-equalizing auxiliary gas and a device for Cooling of the refrigerant condensate on its way from the condenser to the evaporator, characterized in that between the condenser (13) and the evaporator (15) in the direction of flow of the refrigerant condensate a heat exchanger (20, 21; 30, 31) and a pre-evaporator (22) are arranged on the one hand from the refrigerant condensate and on the other hand in countercurrent to this from an auxiliary gas partial flow flowed through, which latter branched off from the main flow of the poor auxiliary gas and through the pre-evaporator (22) and one with a section (21, 31) the second Flow path of the heat exchanger forming bypass line (25) is guided, which is located at a lower level Place, preferably at the lower end of the absorber (12), in the gas stream of the rich auxiliary gas flows out.

2. absorption cooling unit according to claim 1, characterized in that the sections (21, 31) the bypass line (25) along the heat exchanger (20, 21; 30, 31) with the condensate line (20, 30) has an angle of inclination of at least 2 ° relative to the horizontal.

3. absorption cooling unit according to claim 1, characterized in that the bypass line (25) has a cross-section that differs from the circular cross section over at least part of its length.

4. Absorption cooling unit according to claim 1, characterized in that the condensate line (30) is designed and arranged in such a way that a coherent, forms free liquid surface.

5. absorption cooling unit according to claims 1 and 4, characterized in that the Condensate line (30) is deformed such that internal convection of the auxiliary gas free liquid surface is prevented. ·

6. absorption cooling unit according to claims 1, 4 and 5, characterized in that the Condensate line (30) a flat, z. B. has a longitudinal oval raised cross-section.

7. Absorption cooling unit according to the claims 1 and 4, characterized in that the heat exchanger consists of a vertical direction flattened pipe (30) as a condensate line and from a thermally connected to it and in relation to the longitudinal axis thereof inclined section (31) of the bypass line (25) is formed is.

8. absorption cooling unit according to claims 1 and 5, characterized in that in the Condensate line (30) displacement means are arranged.

9. Absorption cooling unit according to claim 1, characterized in that between the digester (1) and the evaporator (15) the steam line (28), the condenser (13), the condensate line (30) and the pre-evaporator (22) have the same outlet pipe dimension.

10. Absorption cooling unit according to claim 1, characterized in that the steam line (28), the condenser (13), the condensate line (30) and the pre-evaporator (22) from a single one Pipe section are made.