DE1551327A1

DE1551327A1 - Absorptions-Kuehlvorrichtung

Info

Publication number: DE1551327A1
Application number: DE1967T0032976
Authority: DE
Inventors: M Holman John L; Porter James M; Novak Robert P
Original assignee: Trane Co
Current assignee: Trane Co
Priority date: 1966-01-18
Filing date: 1967-01-13
Publication date: 1970-03-19
Also published as: GB1144263A; CH515471A; DE1551327B2; FR1508517A; US3357202A

Description

DlPL-INQ. DIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BÖNINQ

PATENTANWÄLTE

1 BERLIN 33 (DAHLEM)

HÜTTENWEG

Telefon: 70 13

Telegramme: Consideration Berlin

755/12 327 DE 13. Januar 1967

Patentanme !dung

der Firma

THE TRANE G(MBAHY,

-La Grosse, Wisconsin, U.S.A.

"Absorptions-Kühlvorrichtung"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Absorptions-Kühlvorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Absorptions-Kühlvorrichtung möglichst raumsparend und ferner so auszubilden, daß sie besonders wirkungsvoll arbeitet.

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Postscheckkonto Berlin West 1743 84 Berliner Bank AG., Depotltankasie 1

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Die erfindungsgemäße Lösung zu dieser -Aufgabe iat gekennzeichnet durch eine Hoohdruckkammer, in der sich ein Generator und ein Kondensor befinden, und durch eine JNiederdruckkammer, in der sich ein Absorber und zwei Verdampfer befinden, die einen Abstand voneinander und von den Wänden der Niederdruckkammer aufweisen und auf diese Weise Durchgänge bilden, durch die der Kühlmitteldampf von den Verdampfern zum Absorber strömen kann»

Erfindungsgemäß ist der Boden des Generators und der Boden des Kondensors in derselben Ebene angeordnet, was die Installation erleichtert. Aus dem gleichen Grunde ist es zweckmäßig, wenn sich erfindungsgemäß unter dieser Ebene die beiden Verdampfer befinden, die erfindungsgemäß die gleiche Form und Größe haben.

Erfindungsgemäß ist der Querschnitt des Gehäuses in etwa Ei-förmig, wobei die größere Achse horizontal ausgerichtet und nach unten versetzt ist und die kleinere Achse vertikal verläuft. Auf diese Weise wird ein großer Eaum für den Absorber geschaffen.

JSrfindungsgemäß ist zwischen dem Generator und dem Kondensor eine Trennwand vorgesehen, die verhindert, daß Tropfen der Lösung zusammen mit dem Dampf vom Generator zum Kondensor gelangen.

Durch die Zweiteilung des Verdampfers wird erreicht, daß der Bereich größer ist, in welchem der Dampf zum Absorber strömt, was letztlich zur Folge hat, daß sich der Dampf besser über den Absorber verteilt.

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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung. Darin zeigern

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Absorptions-Kühlvorrichtung nach der Erfindung gemäß Linie 1-1 der Pig.4J

Pig. 2 den oberen Teil der Fig.l in vergrößertem Maßstabj Fig. 3 einen Schnitt nach der linie 3-3, der Fig.2; Fig. 4 einen üehnitt nach der Linie 4-4 der Fig.l und

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig.4 in vergrößertem Maßstab.

Der Gegenstand gemäß der Erfindung entspricht im wesentlichen dem Absorptions-Kühlaggregat, das in der Schrift des US-Patents 2 986 906 vom 23. Juni 1958 beschrieben ist. Vorzugsweise wird in dem erfindungsgemäßen Kühlaggregat eine Salzlösung als Absorptionsmittel und ein darin lösbares luittel, z.B. Wasser, als Kühlmittel benutzt.

Eine Gehäusewand 10 umgibt die wesentlichen Teile der Anlage. Eine Wand 12, die einen U-förmigen Querschnitt besitzt, und Röhren 14 bilden einen Generator 11. ^in ^eizmedium in flüssiger Form oder Gasform zirkuliert, von einer Quelle kommend, durch die Röhren 14 und sorgt dafür, da^ das Kühlmittel aus der Absorptionslösung heraussiedet.

Ein Kondensor 15 weist eine Wand 16 auf, die sich von der

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Wand 12 bis zu der Gehäusewand 10 erstreckt und einen Raum für die Kondensorröhren 17 bildet.

Die Wand 12 des Generators 11 und die Wand 16 des Kondensors 15 teilen das Innere des Gehäuses 10 in eine Hochdruckkammer und eine üiede,rdruckkammer. Die Hochdruckkammer weist den Generator 11 und den Kondensor 15 auf, und die Niederdruckkammer weist einen Verdampfer 18, einen Verdampfer 19 und einen Absorber 20 auf.

Die Verdampfer 18 und 19 sind mit Schalen 22 und 24 zum Sammeln der Kühlflüssigkeit ausgerüstet. Der Verdampfer besitzt mehrere Röhren 26 und der Verdampfer 19 weist mehrere Röhren 28 auf. Ein Wärmeübertragungsmedium, das zu kühlen ist, wird von einer nicht dargestellten Pumpe durch eine Röhre 3O, die Röhren 26 des Verdampfers 18, die Röhren 28 des Verdampfers 19 und durch eine Röhre 32 zu einer Kühllast, z.B. einem Klimagerät gefördert. Die Röhren, die durch die beiden Verdampfer 18 und 19 laufen, können auch parallel zueinander geschaltet sein (im Ausführungsbeispiel sind sie hintereinander geschaltet).

Das Kühlmittel strömt von dem Kondensor 15 zu dem Verdampfer 18 durch eine Druckreduziervorrichtung, z.B. eine öffnung 34· Sine Schale 36 verbindet die beiden Schalen und 24 der Verdampfer 18 und 19 miteinander und bildet einen Übergang für die Kühlflüssigkeit vom Verdampfer 18 zum Verdampfer 19 und vom Verdampfer 19 zu einer Sammelstelle Letztere fließt von der Sammelstelle 38 durch eine Röhre zu einem Schwimmerschalter 42, der sich öffnet, wenn das

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Plüssigkeitsniveau unter einen bestimmten Wert fällt. Bin Schirm 44 in der Sammelstelle 38 sorgt dafür, daß keine Premdpart'ikel aus der Sammelstelle 38 in die Röhre 40 gelangen« Bei normalem Betrieb wird in den Verdampfern eine ■bestimmte !Flüssigkeitshöhe aufrechterhalten.

Die Kühlflüssigkeit fließt von dem Schwimmerschalter 42 durch eine Bohre 46 zu einer Pumpe 48, die von einem Motor angetrieben wird. Die Pumpe 48 fördert die Kühlflüssigkeit durch eine Röhre 50 zu einer Sprühleitung 52, die sich in dem Verdampfer 18 befindet, und einer Sprühleitung 54, die sich in dem Verdampfer 19 befindet. Der Schwimmerschalter "42 öffnet den elektrischen Kreis für den Motor 49» wenn das Flüssigkeitsniveau des Kühlmittels unter einen bestimmten Wert fällt.

Auf jeder Seite der Verdampfer 18 und 19 befinden sich Trennwände 56, um Tröpfchen des flüssigen Kühlmittels von dem Kühlmitteldampfstrom, der von den Verdampfern 26 und 28 zum Absorber 20 durch die Räume 58, 60 und 62 strömt, fernzuhalten. Die Tröpfchen des Kühlmittels, die an die Trennwände 56 gelangen, fallen in die Verdampferschaleη 22 und 24. Die Verdampferwände 56 werden aus mehreren voneinander getrennten vertikalen Platten, die einen V-förmigen Querschnitt besitzen, gebildet.

Eine Überströmleitung 64 in der Schale 36 führt Kühlmittel von der Schale 36 zu dem Absorber 20, wenn das Kühlmittelniveau in der Schale einen bestimmten , durch eine anormale Operation gegebenen Wert übersteigt. Das -Niveau in der Schale 36 ist in etwa das gleiche wie dasjenige im Verdampfer

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18 und im Verdampfer 19, weil zwischen diesen Teilen eine Verbindung besteht.

Eine Pumpe 66, die von einem aiotor 68 angetrieben wird, fördert Absorptionslösung von dem Absorber durch eine Leitung 70 und eine Leitung 71 zu einem Wärmeaustauscher und weiter durch eine Leitung 73 zu dem Generator 11, wo die Absorptionslösung wieder konzentriert wird.

Die konzentrierte Lösung fließt vom Generator 11 durch eine Leitung 74 zum Wärmeaustauscher 72, von wo sie durch eine Leitung 76, durch eine Leitung 79 zu einer Pumpe 80 strömt, die von einem Motor 81 angetrieben wird. Die Pumpe 80 befördert die Lösung durch eine Leitung 82 in eine Sprühleitung 83, die sich in dem Absorber befindet und aus der die Lösung über Höhren 84 des Absorbers 20 gesprüht wird. An der Stelle, an der die Leitung 76 in die Leitung 79 übergeht, vermischt sich die Lösung mit einer verdünnten Lösung, die aus dem Absorber durch die Bohre 78 strömt.

Eine Kühlflüssigkeit, von einer Quelle 86 kommend, wird durch die Röhren 84 des Absorbers geleitet, von denen sie durch eine Röhre 87 zu den Röhren 17 des Kondensors 15 fließt. Von diesem strömt die Kühlflüssigkeit durch eine Röhre 88 zu der Quelle zurück, die ein Kühlturm sein kann, in dem die Flüssigkeit von der Luft gekühlt wird.

Im folgenden wird die Konstruktion beschrieben, die verhindert, daß Lösung von dem Generator zu dem Kondensor entlang des Weges des Kühlmitteldampfes fließt. Wie den Pig. 1 und 2 zu entnehmen ist, ist an der Wand 12 des

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Generators 11 eine Wand 90 befestigt. Ferner sitzt eine trogförmige Wand 91 an der Wand 10. Die Wände 90 und 91 wirken zusammen, und zwar in der Weise, daß der Dampf seine Richtung um etwa 180° ändert. Diese Richtungsänderung hat zur Folge, daß die Flüssigkeitströpfchen gegen die Qberfläohen der Wände 90 und 91 und der Gehäusewand schlagen und an diesen Flächen herunterlaufen. Verschiedene hintereinander angeordnete Röhren 92, die einen Abstand voneinander haben, erstrecken sich nach unten durch die Wand 91 hindurch. Durch sie strömt die Flüssigkeit aus der Wand 91 in die Wand 90. ·

Eine Trennwand 94 ist mit Flügeln 95 ausgerüstet, welche weitere Tzopfen der Lösung auffangen. Die Lösung fließt aus der Wand 91 durch Löcher 93 und anschließend durch die Röhren 92 nach unten. Von den Flügeln 95 fließt die Lösung durch eine perforierte Platte 96 zu der Wand 90.

Ferner sind verschiedene Röhren 97 vorgesehen, die längs der Wand 90 angeordnet sind und einen Abstand voneinander aufweisen. Aus der Wand 90 fließt die Lösung durch öffnungen in die Röhren 97 und durch diese nach unten in den unteren Teil des Generators 11.

Die perforierte Platte 96 stellt ein 3eruhigungsorgan am

Boden der Wand 90 dar, so daß sich die Lösung auf der Wand

sammeln kann, ohne von dem Strom des gasförmigen Kühlmittels gestört zu werden.

Die Absorptionslösung wird verdünnt, nachdem sie über einige wenige Reihen von Röhren des Absorbers nach unten geflossen

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ist. Bine verdünnte Absorptionelösung ist jedoch weniger wirksam hinsichtlich der Absorbierung von Kühlmitteldampf als eine konzentrierte. Aus diesem Grunde ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, das Absorberröhrenbündel so auszubilden, daß seine horizontale Quererstreckung um ein Vielfaches größer ist als seine ,vertikale Erstreckung. Um das zu erreichen, ohne die Gehäusegröße nennenswert zu vergrößern, ist der Querschnitt des Gehäuses Ei-förmig, wobei das Verhältnis der größten horizontalen Eretreckung zu der größten vertikalen Erstreckung größer als 5 zu 4 ist. Ferner ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, wenn sich der größte horizontale Durchmesser in einem Abstand von dem Boden des Gehäuses befindet, der etwa ein Drittel der vertikalen Erstreckung des Gehäuses ist.

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Claims

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1) Absorptions-Kühlvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Hochdruckkammer, in der sich ein Generator (I4) und ein Kondensor (15) befinden, und durch eine Niederdruokkammer, in der sioh ein Absorber (20) und zwei Verdampfer . (18,19) befinden, die einen Abstand voneinander und von den Wänden der Niederdruckkammer aufweisen und auf dieae Weise Durchgänge bilden, durch dia der Kühlmitteldampf von den Verdampfern (18,19) zum Absorber (20) strömen kann.

2) Absorptions-Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet, daß zwischen dem Konsensor (15) und den Verdampfern (18,19) eine Röhre (54) vorgesehen ist, die das Kühlmittel vom Kondensor (15) zu einem Verdampfer (18) leitet, und eine Verbindung (36) vorgesehen ist, die das Kühlmittel vom einen Verdampfer (18) zum anderen (l9) leitet.

3) Absorptions-Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung eine Leitung (36) ist, die den Durchgang zwischen den Verdampfern (18,19) überbrückt.

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4) Absorptions-Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 - 3_t dadurch gekennzeichnet, daß Trennwände (56) zwischen den Verdampfern (18,19) und zwischen den Verdampfern (18 bzw.19) und der Wand der JUiederdruckkammer vorgesehen sind, die verhindern, daß Flüssigkeitstropfen von den Verdampfern (18,19) zum Absorber (20) fließen.

5) Absorptions-Kühlvorrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennz ei chnet, daß dessen horizontal und zylindrisch ausgebildetes Gehäuse (lO) einen etwa eiförmigen Querschnitt hat, wobei das Verhältnis dessen maximaler horizontaler Erstreckung zur maximalen vertikalen Erstreckung größer als 5 * 4 ist, die maximale horizontale Erstreckung unterhalb der horizontalen Mittellinie liegt, die Hochdruckdruckkammer oberhalb der itfiederdruckkammer und in der fliederdruckkammer der Absorber (20) unterhalb der Verdampfer (18,19) angeordnet ist.

6) Absorptions-Kühlvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzei ohne t, daß der Abstand der maximalen horizontalen Erstreckung vom Boden des Gehäuses etwa l/3 der maximalen vertikalen Erstreckung ist.

7) Absorptions-Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 - 6, dadurch

gekennzeichnet, daß in der Hochdruckkammer der Generator (ll) neben dem Konsensor (15) angeordnet ist.

8) Absorptions-Kühlvorrichtung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Hochdruckkammer zwischen der unteren und der oberen Wand der Hochdruckkammer zwei Wände (90,91) im Abstand voneinander befinden, die teilweise einen Winkel zueinander bilden und den vom

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Generator (ll) zum Kondensor (15) strömenden Dampf umlenken, daß ein Flüssigkeitssammler im unteren Bereich des Umlenkgebietee und Organe, insbesondere Röhren (97) vorgesehen sind, die die Flüssigkeit des Flussigkeitssammlere in den Generator (ll) zurückführen.

9) Absorptions-Kühlvorrichtung nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichne t, daß zwischen Generator (ll) und Kondensor (15) eine Trennwand (95) angeordnet ist.

10) Absorptions-Kühlvorrichtung nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (95) aua ;in Längsrichtung des Gehäuses hintereinander angeordneten V-förmigen Profilen (94) besteht.

11) Absorptions-Kühlvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Auffangrinne der oberen Wand (91) Röhren (92) zum Boden der unteren Wand (90) führen.

12) Absorptions-Kühlvorrichtung nach Anspruch Θ, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Abstand über dem Boden der unteren Wand (9O) eine perforierte Wand (96) befindet.

13) Absorptions-Kühlvorrichtung nach Anspruch 1-12, dadurch ge k ennzei chnet, daß vom Boden der unteren Wand (90) Röhren (97) in den Generator (ll) führen,

14-) Absorptions-Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 - 13,

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dadurch gekennze ichnet, daß die Verdampfer (18,19) seitlich Trennwände (56) aufweisen, die aus in Längsrichtung des Gehäuses hintereinander angeordneten V-förmigen Profilen bestehen.

15) .Absorptions-Kühlvorrichtung nach .Anspruch 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schalen (22,24) der Verdampfer (18,19) unterbrochen sind und daß im Bereich der Unterbrechung eine Querschale (36) angeordnet ist, die die vier Schalenteile der Verdampfer (18,19) miteinander verbindet.

16) Absorptions-Kühlvorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennze ichnet, daß die Schale (36) insbesondere an einer Seite eine Sammelstelle (38) aufweist«

I?) Äbsorptions-Kühlvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß von der Sammelstelle (38) eine Leitung (40,46,50) zu einer in den oberen Teilen der Verdampfer (18,19) angeordneten Sprühleitung (52,54) führt.

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