DE1551327C3 - Absorptions-Kühlvorrichtung - Google Patents

Description

35

Die Erfindung bezieht sich auf eine Absorptions-Kühlvorrichtung, bei welcher in einer Hochdruckkammer ein Kocher und ein Kondensator und in einer darunter liegenden Niederdruckkammer zwei Verdämpfer und wiederum unterhalb davon ein Absorber angeordnet sind, wobei Kocher, Kondensator, Verdampfer und Absorber von einem gemeinsamen Gehäuse umschlossen sind.

Bei einer bekannten Absorptions-Kühlvorrichtung dieser Art (siehe US-PS 31 26 720) liegt der Boden des Kochers tiefer als der Boden des Kondensators. Die Verdampfer befinden sich neben dem Kocher und unterhalb des Kondensators. Auf den Außenseiten der Verdampfer befinden sich Durchgänge zum Absorber.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Absorptions-Kühlvorrichtung der genannten Art mit übersichtlicher und erleichterter Installation zu schaffen, wobei für die zwei Verdampfer gleiche Bauteile verwendet sind und für den Übertritt des Kältemitteldampfes von den Verdampfern zum Absorber so viele Durchgänge vorhanden sind, daß sich der Kältemitteldampf besonders wirksam über den ganzen Absorber verteilen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Boden des Kochers und der Boden des Kondensators in der gleichen Ebene liegen, während sich unter dieser Ebene die beiden Verdampfer gleicher Form und Größe befinden, wobei die zwei Verdampfer zwischen einander sowie zwischen sich und der Wand der Niederdruckkammer Durchgänge freilassen, durch weiche Kältemitteidampf von den Verdampfern zum Absorber strömt.

Wie aus den vorgenannten Kennzeichen und auch aus der Darstellung in Fig. 1 der Zeichnungen hervorgeht, ist die gestellte Aufgabe durch den Erfindungsgegenstand in auffälliger Weise gelöst.

Weitere Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung. Darin zeigt

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

F i g. 2 den oberen Teil der F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der F i g. 2,

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der F i g. 1 und

F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der F i g. 4 in vergrößertem Maßstab.

Der Gegenstand der Erfindung geht im wesentlichen von dem Absorptions-Kühlaggregat aus, das in der US-PS 29 86 906 beschrieben ist. Vorzugsweise wird in dem erfindungsgemäßen Kühlaggregat eine Salzlösung als Absorptionsmittel und ein darin lösbares Mittel, z. B. Wasser, als Kältemittel benutzt.

Eine Gehäusewand 10 umgibt die wesentlichen Teile der Anlage. Eine Wand 12, die einen •U-förmigen Querschnitt besitzt, und Röhren 14 bilden einen Kocher 11. Ein Heizmedium in flüssiger Form oder Gasform zirkuliert, von einer Quelle kommend, durch die Röhren 14 und sorgt dafür, daß das Kältemittel aus der Absorptionslösung aussiedet.

Ein Kondensator 15 weist eine Wand 16 auf, die sich von der Wand 12 bis zu der Gehäusewand 10 erstreckt und einen Raum für die Kondensatorröhren 17 bildet.

Die Wand 12 des Kochers 11 und die Wand 16 des Kondensators 15 teilen das Innere des Gehäuses 10 in eine Hochdruckkammer und eine Niederdruckkammer. Die Hochdruckkammer weist den Kocher 11 und den Kondensator 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 des flüssigen Kältemittels ausgerüstet. Der Verdampfer 18 besitzt mehrere Rohre 26 und der Verdampfer 19 weist mehrere Rohre 28 auf. Ein Wärmeübertragungsmedium, das zu kühlen ist, wird von einer nicht dargestellten Pumpe durch ein Rohr 30, die Rohre 26 des Verdampfers 18, die Rohre 28 des Verdampfers 19 und durch ein Rohr 32 zu einer Kühllast, z. B. einem Klimagerät, gefördert. Die Rohre, die durch die beiden Verdampfer 18 und 19 laufen, können auch parallel zueinander geschaltet sein (im Ausführungsbeispiel sind sie hintereinander geschaltet).

Das Kältemittel strömt von dem Kondensator 15 zu dem Verdampfer 18 durch eine Druckreduziervorrichtung, z. B. eine Öffnung 34. Eine Schale 36 verbindet die beiden Schalen 22 und 24 der Verdampfer 18 und 19 miteinander und bildet einen Übergang für das flüssige Kältemittel vom Verdampfer 18 zum Verdampfer 19 und vom Verdampfer 19 zu einer Sammelstelle 38. Das flüssige Kältemittel fließt von der Sammelstelle 38 durch ein Rohr 40 zu einem Schwimmerschalter 42, der sich öffnet, wenn das Flüssigkeitsniveau unter einen bestimmten Wert fällt. Ein Sieb 44 in der Sammelstelle 38 sorgt dafür, daß keine Fremdpartikeln aus der Sammelstelle 38 in das Rohr 40 gelangen. Bei normalem Betrieb wird in den Verdampfern eine vorbestimmte Flüssigkeitshöhe aufrechterhalten.

Das flüssige Kältemittel fließt von dem Schwimmer-

schalter 42 durch ein Rohr 46 zu einer Pumpe 48, die von einem Motor 49 angetrieben wird. Die Pumpe 48 fördert die Flüssigkeit durch ein Rohr 50 zu einer Sprühleitung 52, die sich in dem Verdampfer 18 befindet, und zu einer Sprühleitung 54, die sich in dem Verdampfer 19 befindet. Der Schwimmerschalter 42 öffnet den elektrischen Kreis für den Motor 49, wenn das Flüssigkeitsniveau unter einen bestimmten Wert fällt.

Auf jeder Seite der Verdampfer 18 und 19 befinden sich Trennwände 56, um Tröpfchen des flüssigen Kältemittels von dem Kältemitteldampfstrom, der von den Verdampfern 26 und 28 zum Absorber 20 durch die Räume 58, 60 und 62 strömt, fernzuhalten. Die Tröpfchen des Kältemittels, die an die Trennwände 56 gelangen, fallen in die Verdampferschalen 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 Kältemittel von der Schale 36 zu dem Absorber 20, wenn das Kältemittelniveau in der Schale einen bestimmten, durch einen unnormalen Betriebszustand hervorgerufenen Wert übersteigt. Das Niveau in der Schale 36 ist etwa das gleiche wie dasjenige im Verdampfer 18 und im Verdampfer 19, weil zwischen diesen Teilen eine Verbindung besteht.

Eine Pumpe 66, die von einem Motor 68 angetrieben wird, fördert Absorptionslösung von dem Absorber durch eine Leitung 70 und eine Leitung 71 zu einem Wärmeaustauscher 72 und weiter durch eine Leitung 73 zu dem Kocher 11, wo die Absorptionslösung wieder konzentriert wird.

Die konzentrierte Lösung fließt vom Kocher 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 auf Rohre 84 des Absorbers 20 aufgesprüht 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 das Rohr 78 strömt.

Eine Kühlflüssigkeit, von einer Quelle 86 kommend, wird durch die Rohre 84 des Absorbers geleitet, von denen sie durch ein Rohr 87 zu den Rohren 17 des Kondensors 15 fließt. Von diesem strömt die Kühlflüssigkeit durch ein Rohr 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 Kocher zu dem Kondensor entlang des Kältemitteldampfweges fließt. Wie den F i g. 1 und 2 zu entnehmen ist, ist an der Wand 12 des Kochers 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 Oberflächen der Wände 90 und 91 und der Gehäusewand treffen und an diesen Flächen herunterlaufen. Verschiedene hintereinander angeordnete Rohre 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 Tropfen der Lösung auffangen. Die Lösung fließt aus der Wand 91 durch Löcher 93 und anschließend durch die Rohre 92 nach unten. Von den Flügeln 95 fließt die Lösung durch eine perforierte Platte 96 zu der Wand 90.

Ferner sind verschiedene Rohre 97 vorgesehen, die längs der Wand 90 angeordnet sind und einen Abstand voneinander aufweisen. Aus der Wand 90 fließt die Lösung durch Öffnungen 98 in die Rohre 97 und durch diese nach unten in den unteren Teil des Kochers 11.

Die perforierte Platte 96 stellt ein Beruhigungsorgan am Boden der Wand 90 dar, so daß sich die Lösung auf der Wand 90 sammeln kann, ohne von dem Strom des gasförmigen Kältemittels gestört zu werden.

Die Absorptionslösung wird verdünnt, nachdem sie über einige wenige Reihen von Rohren des Absorbers nach unten geflossen ist. Eine verdünnte Absorptionslösung ist jedoch weniger wirksam hinsichtlich der Absorbierung von Kältemitteldampf als eine konzentrierte. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, das Absorberrohrbündel 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 eiförmig, wobei das Verhältnis der größten horizontalen Erstreckung zu der größten vertikalen Erstreckung größer als 5 zu 4 ist. Ferner ist es 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Absorptions-Kühlvorrichtung, bei welcher in einer Hochdruckkammer ein Kocher und ein Kondensator und in einer darunter liegenden Niederdruckkammer zwei Verdampfer und wiederum unterhalb davon ein Absorber angeordnet sind, wobei Kocher, Kondensator, Verdampfer und Absorber von einem gemeinsamen Gehäuse umschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (12) des Kochers (11) und der Boden (16) des Kondensators (15) in der gleichen Ebene liegen, während sich unter dieser Ebene die beiden Verdampfer (18, 19) gleicher Form und Größe befinden, wobei die zwei Verdampfer zwischen einander sowie zwischen sich und der Wand der Niederdruckkammer Durchgänge (58,60,62) freilassen, durch weiche Kältemitteldampf von den Verdampfern (18,19) zum Absorber (20) strömt.

2. Absorptions-Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dessen horizontal und zylindrisch ausgebildete Gehäuse (10) einen etwa eiförmigen Querschnitt hat, wobei das Verhältnis dessen maximaler horizontaler Erstreckung zur maximalen vertikalen Erstreckung größer als 5 :4 ist und die maximale horizontale Erstreckung unterhalb der horizontalen Mittellinie liegt.

3. Absorptions-Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der maximalen horizontalen Erstreckung vom Boden des Gehäuses etwa '/3 der maximalen vertikalen Erstreckung ist.