DE1751385A1 - Kaeltemittelkondensat-Kreislauf in mehrstufigen Absorptionskaelteanlagen und bei mehrstufigen Absorptionskaelteverfahren - Google Patents

Kaeltemittelkondensat-Kreislauf in mehrstufigen Absorptionskaelteanlagen und bei mehrstufigen Absorptionskaelteverfahren

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DE1751385A1
DE1751385A1 DE19681751385 DE1751385A DE1751385A1 DE 1751385 A1 DE1751385 A1 DE 1751385A1 DE 19681751385 DE19681751385 DE 19681751385 DE 1751385 A DE1751385 A DE 1751385A DE 1751385 A1 DE1751385 A1 DE 1751385A1
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • F25B15/008—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type with multi-stage operation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

2ine zweistufige Absorptionskälteanlage besitzt einen Primär-absorber, einen Priniär-Verdampfer, einen G-enerator (jiUstreiber ) der Hochdruckstufe, einen G-enerator der Hiederdruckiätufe, ein Kondensationsteil der Hochdruckstufe und einen Kondensator der lliederdruckstufe, die so miteinander in Verbindung stehen, daß eine Kälte- '
v/irkun^ erzielt wird.
iJie Hochdruckstufe wird nachfolgend kurz mit HI) beseichnetj entsprechend erhalten Anlagenteile der Hochdruckstufe die Vorbuchstaben HD, wie z. B. HD-Generator. 'Die iliederdruckstufe -wird nachfolgend kurz mit ICD bezeichnet; entsprechend erhalten Anlagenteile der ITiederdruckstufe die Vorbuchstaben ITD, wie z. B. ITD-G-enerator.
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BAD
Lille ode:? mehrere zusätzliche Hilfsabsorberstufen werden in die Leitung für ame Lösung zwischen dem J-Lj-Jen ar ator und dem Primär-Al) corner einjebaxit. ".'eiterhin v:erden ?ine oder mehrere zusätzliche Hilf sverdampf or stuf :?n in der Leitung für :..n~ereicherte Lösung zwiechen dem iiL-j-oner-rtor und dem ITD-'-rcnorator sowie eine oder mehrere Hilfsverdanpferstuf en in Uer Leitung für reiche Lösung zwischen dem ITD-ü-ener^tor und dem ?rir/;är-".b3orber vorgesehen. Lie Hilfsverdcmpfsrc-tufen r:ind mit den Hilfsr-.b^orberstr.i'en ieweils entsprechend der Stufenzahl durch eine oder :.:elirere ICältenittelü^xipf leitungen verbunden, um die .-.I sorptior.clösun£;, die den -jerierator verläßt, gleichzeitig anzureichern und au kühlen, während ebenfalls gleichzeitig die zu den Generatoren stromende, arme Lösung c.ufreheizt und verdünnt wird. Üin li"L-^konomiser dient zur Verdampfung eines Seiles des in dem ΓΓ-J-Zondensator verflücii^ter, Kältemittels, um dadurch des übrige Kältemittel zu kühlen. Der entstehende KältemitteIcIsxipf v/ird sir.err. anderen Hilfsabsorber mit dem Giel zugeleitet, die urne Lösung zu kühlen und zu verdünnen.
Die Lrfindung bezieht sich auf mehrstufige ..bsorptionB-kälteverfahren und entsprechende Anls.~en, bei denen der in EL-GI-enerator erzeugte ICaltemitteldsxipf im HD-ICondeiisationsteil eines I~D-3-enerc.tors verflüssigt v/ird, um weiteren Kältemitteldampf zu erzeugen, der wiederum im ED-G-enerator verflüssigt v.'ird. Sowohl das im HL—Kondensator
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alp auch das im ITL-Konäenaator gebildete ICältenittelkonaensat '\.ird sun. PriLiÜr-YeräaEpfer gleitet, uo dort verdcapft uu werden. ■ .
Die im ED-Zondensator erzeugte ICältemittelflüssigksit ist nennenswert wilrner und steht unter einen nennenswert höheren LrUcIc als das im.lTL-Kon3ensator gebildete Kondensat, welches wiederum wärmer ist und unter einem höheren LJruck steht als die ICälteraitte !flüssigkeit ic PrimLir-verä.jnjricrr. Bisher bekannte zweistufige Absor_<tior.okälteverfahren und entsprechende Anl:.~en leider: darunter, daß die unter hohem Druck stehende, v;arne, in den Primär-Verdampfer eintretende lialtenittelflü-jsi^keit durch die dort stattfindende Entspannung Übermäßig stark oder schlcrjartii-· verdampft. Diese Yorgi'.n^e dienen aber der nutzbaren Kälteleistung des d"Stens nicht.
Hoch wichtiger ist aber der Umstand, da3 der durch iie Entspannung erseugte Dampf in der Absorptionslösun- ä-2t·- Absorbers absorbiert werden muß, und daß die .-.bsorber- !crpasität sur lirzielung einer nutzbaren Kälteleistung damit herab£;esetct wird.
Auch maß die Verdampfungswärme des cureh die Sntsppjiung erseugten I-'ampfes dea System durch den absorber entzogen •.?e-räen, vOdurch eine größere -lUhllruparität des' .-.bsorbers
i2\ ;IL
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Schließlich bedeutet diese dem System durch Absorber entzogene Wärme aber einen thermodynaniischen Verlust, und es ist wünschenswert, diese Verlustwärme wiederzugewinnen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein zwei- oder mehrstufiges Absorptionskälteverfahren und entsprechende Anlagen mit einem verbesserten Kältemittelkondensat-Kreislauf, womit den früher durch Einführung von HD-Kältemitteldampf in den Primär-Verdampfer hervorgerufenen Problemen und Nachteilen begegnet wird und diese vermieden werden können..
Die Erfindung bezieht sich auf ein nbsorptionskälteverfahren und. entsprechende einlagen, bei denen flüssiges HD-Kältemittel aus dem HD-Kondensator zweckciäMgerweise direkt in den lIX-Kondensator geleitet wird, um dort teilweise zu verdampfen und dübel den Hest zu kühlen. Der durch diese Verdampfung entstehende Kältemitteldanpf wird danach im JüD-Konuensator wieder verflüssigt. Das gekühlte Kältemittel aus den HD-Kondensator, der wieder verflüssigte Jampf und das Kältemittel, welches regulär im HD-Kondensator verflüssigt wird, v/erden gemischt und einem 17D-Kältefrittelekonomiser < zugeführt. In diesen iiD-Kältenittelekonoiaiser verdampft das gemischte flüssige Kältemittel teilweise, um den xtest zu kühlen, ier dabei gebildete Kältemittel-:: ampf wird in der armen Lösung -i/bsorbiert, die vom Pricar-Absorber zum HD-Senerator strebt. £rst dann v;irc die rekühlte Kältemittelflüseigkeit dem rrimär-Verdampfer zugeführt, um die erstrebte IIältev:ir;-cung zu erzeugen.
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Die fJrfindung bezieht sich mithin auf Absorptionskälteverfahren und.entsprechende Anlagen, bei denen die Kältemittelflüssigkeit vorgeküült wird, bevor sie in den Primär-■ Verdampfer gelangt, wodurch-die nicht ausnutzbare Sntspannungsverdampfung des Kältemittels im Primär-Verdampfer sowie die vom Absorber zu bewältigende Dampfmenge und dessen Wärmebedarf nennenswert herabgesetzt werden. Die dem Kältemittel bei der Vorkühlung entzogene Wärmemenge wird von der armen lösung aufgenommen, wobei sie zur Vorheizung und ™ Verdünnung der armen Lösung dient, also Zwecken, die beide den Verfahrensablauf verbessern. Durch Verwendung des HD-Kondensators zur Kühlung eines Seiles des HD-Kondensates kann der entstehende Dampf im ITD-Kondensator wieder verflüssigt werden und steht mithin zur nutzbaren Verdampfung im Primär-Verdampfer zur Verfugung.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Die Zeichnung stellt als Beispiel einen schematischen ä
querschnitt durch eine zweistufige Absorptionskälteanlage in einer Ausführung dar, wie sie einer bevorzugten Ausführung dieser Erfindung zugrunde liegt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
In der Zeichnung ist eiiE mehrstufige Absorptionskälteanlage für ein zweistufiges Verfahren von der Art dargestellt, daß beispielsweise als Kältemittel Wasser und als Absorptionsmittel beispielsweise eine wässerige lösung eines
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hygroskopischen Salzes, ν;ie ζ. 3. Lithiumbromid, benutzt wird. Der Lösung können zahlreiche Zusätze beigegeben v/erden, z. B. 2-Äthylhexanol sur Verbesserung des "Wärmeüberganges und Lithiumhydroxyd zur Verhinderung der Korrosion. Die Bezeichnung einer Lösung als "arm" bezieht sich auf eine Lösung, die arm an absorbiertem oalz und Absorptionskraft ist» entsprechend wird eine Lösung als "reich" bezeichnet, wenn sie reich an absorbiertem Salz und an Absorptionskraft ist.
Das zweistufige ^bsorptionskälteverfahren enthält einen HD-Generator 7, einen liD-Generator 8 mit einem IID-Kondensationsteil 83, einen IID-Kondensator 9, einen Primär-Absorber 11 und einen Primär-Verdampfer 10.
Primär-Verdampfer 10 und Primär-Absorber 11 sind zweckmäßigerv?eise innerhalb eines HD-Gehäuses 16 angeordnet. Innerhalb dieses Gehäuses 16 bilden ein innerer 2eil 12 die Primär-Absorberkammer und ein innerer Teil 13 die Prin&r Verdampferkammer. fiahlreiche Bohren 14 zum Wärmeaustausch sind innerhalb der Primär-Verdampierkammer 13/&ngeordnet, um ein flüssiges Medium, wie z. B. Yfasser, zu kühlen. Zahlreiche Röhren 15 zuk Wärmeaustausch sind innerhalb der Primär-Absorberkamiaer 12 angeordnet, um ein Kühlmedium, wie 2. B. Wasser, einem geeigneten Kühler, z. B. eintm keBventionellen KUhltur», zuzuführen.
PAET dRKalNAL
ifttitt/»?·*
• Das flüssige Kältemittel wird gut verteilt über die Verd^upi'errohren 14 geleitet und verdampft dort, wobei es das flüssige Kühlgut, welches durch die Verdampferrohre strömt, kühlt. Las unverdampfte, flüssige Kältemittel gelangt auo dem Sumpf des SammeIbehälters 13 mit Hilfe einer VerdäXK'i'er-Iwcklaufpumpe 17 durch die !Rücklaufleitung 18 und v/ird schließlich wieder über die Verdampferröhren H geleitet.
Über die Absorberröhren 15 v/ird kalte, konzentrierte, reiche Absorptionslösung geleitet, wodurch das durchströmende Iledium infolge Wärmeaustausch gekühlt wird. Der ^Zeil der Absorptionslosung, der sich im cumpf des Behälters 12 sammelt., wird mit Hilfe einer Absorber-Rücklauf pumpe 19 durch dip Kücklaufleitung 20 zurrickgeführt und wieder, über die -ritßorberrühren 15 geleitet. Leide Pumpen 1? und 19 können- durch «inen einsigen Slektroaotor J1 angetrieben -..-erden : ■■'■■■■ ■'■.'■
Die .Ab.sorptiönrlüsung im Prinllr-Abrorter 11 v/ird durch Absorption von Kälteinitteldanpf veravir.nt, der aus dem r-rimür-Vera.-M-.pfer TO stanmt. Auö dem Su:cpf des "eiles 12, alco uüs dem irr-Jeiuiune 1ό, gelangt kalte, mäßig arne .VosorbtionG-' löirUiig rurch. die Leitung 25 in die erste ^tufe 27 eines -73-".Iil"i';!il;"Uorl:er3. Von dort aus gel.:.rx,jt diese Lösung in die Ev.-eite Stufe .28, die dritte btufe -9 und die -vierte -tufe des 13-Hilfsac-sorters. Jede dieser Stm'e-i: Ι::·2ΐη grundsl.nlioh gleich aufgebaut sein und enthält c>rec]:"i:„ijervreise eintr. ■ oder "teseer noch sehrere .Lochtoder. ;1 r:;r llüssijlceitcver-
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teilung, um die Flüssigkeit kaskadenartig von Boden zu Boden durch jede Stufe leiten zu können. Sine Verbindungsleitung 32 führt die Lösung von der ersten Stufe 27 zur ' zweiten Stufe 28. Jntsprechende Verbindungen sind zwischen den nachfolgenden Stufen vorgesehen, äine Kältemitteldampfleitung 33 ermöglicht es dem IZälteoitteldampf in der ersten Stufe 27 absorbiert zu werden. Entsprechende Dampfeinlaßleitungen 34» 35 und 36 leiten ICältemitteldampf in ^ die jeweils folgende ND-HiIfsabsorberstufe.
2ine Pumpe 40 für arme ITD-Lö'sung pumpt warme, arme Lösung von der letzten Stufe 30 des IJD-Hilfsabsorbers durch eine Leitung 41 für arme Lösung zur ersten Stufe 50 eines HD-HiIfsabsorbers. Die erste Stufe 50 des HD-HiIfsabsorbers kann konstruktiv ähnlich aufgebaut sein wie die erste Stufe des IZ)-HiIfsabsorbers. Sie besitzt eine Kältemitteldampfleitung 51, die dem Kältenitteldampf ermöglicht, in der Absorptionslösung der druckmäßig zugeordneten Absorptions-" stufe absorbiert zu werden. 3ine Verbindungsleitung 52 leitet die Lösung von der ersten Stufe 50 zu einer zweiten Stufe 53 des HD-HiIfsabsorbers. Die zweite Stufe 53 besitzt ebenfalls eine Kältenittel-Dampfleitung 54, die dem Kältenitteldampf eine Absorption in der Lösung der druckmäßig zugeordneten Äbsorptionsstufe möglich macht. Die eo entstehende sehr arme, sehr warme Λbsorptionslüsung wird durch eine Leitung 55 und eine Pumpe 60 für· ::ehx arrae Lösung in den HD-j-enerator 7 gefordert, um dort konzentriert zu v/erden.
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Sie Pumpen 40 und 60 können durch einen gemeinsamen Elektromotor angetrieben werden.
Der HD-Generator 7 beinhaltet die Generator-Wärmeaustauschröhren 65, welche Dampf führen und mit der vorbeiströmenden Absorptionslösung Wärme austauschen. Ss können auch andere Heizmittel vorgesehen werden; aiterativ läßt sich der Generator beispielsweise direkt mit Gas befeuern. Die Absorptionslösung im Generator 8 wird erhitzt, um Kältemittel A zu verdampfen und die Lösung zu konzentrieren. Yom HD-Generator 7 fließt heiße, angereicherte Absorptionslösung durch das Schwimmerventil 66 in eine Leitung 70 für angereicherte Lösung und danach zur ersten Stufe 71 eines HD-HiIfsverdampf er s.
Die Stufe 71 kann etwa aus einem Hohlkörper bestehen, in welchem die eingespeiste Lösung so gegen die Wandungen geleitet wird, daß keine Flüssigkeitstropfen in die Dampfauslaßleitung gelangen. Die Kältemitteldampfleitung 54 endet im Dampfraum innerhalb der HD-HiIfsverdampferstufe 71. Diese Leitung führt Kältemitteldampf, welcher in der ersten Stufe des HD-HiIfsverdampfers erzeugt wurde, zur letzten Stufe 53 des HD-HiIfsabsorbers.
Von der ersten Stufe 71 des HD-Hilfsverdampfers gelangt angereicherte Lösung über ein Heberrohr 74 und die Leitung zur zweiten Stufe 78 dee HD-HiIfsverdampfers, welche konstruktiv ähnlich wie die erste Stufe 71 ausgeführt werden
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kann. Eine Kältemitteldampfleitung 51 führt den Kältemitteldampf von der zweiten Stufe 78 des HD-Hilfsverdampfers zur ersten Stufe 50 des HD-HiIfsabsorbers.
In den Stufen des HD-Hilfsverdampfers verdampft Kältemitteldampf aus der angereicherten Lösung; gleichzeitig wird die heiße, angereicherte Lösung konzentriert und gekühlt} um eine angereicherte Lösung mittlerer Temperatur und ^ Konzentration zu erhalten. Die konzentrierte, angereicherte Lösung strömt durch eine Leitung 79 und ein Heberrohr 80 in den ND-Generator 8.
Die verschiedenen Heberrohre, wie z. B. 74 und 80, besitzen eine derartige VertikalerStreckung, daß der Flüssigkeitsspiegel der Lösung des Schenkels, der zur nächsten Stufe mit niedrigerem Druck führt, den Niveauunterschied der Lösung und die Druckdifferenz zu der vorhergehenden Stufe . höheren Druckes ausgleicht, um eine Dampfströmung zwischen den Stufen zu verhindern.
Der ND-Generator 8 besteht aus einer Generator-Kondensator-Einheit. Er ist mit einem Röhren-Wärmeaustauscher 83 bestückt, der den HD-Kondensatorteil bildet. Der im HD-Generator 7 gebildet« heiße Kältemitteldampf strömt durch die HD-Kälte-. mitteldämpfleitung 67 und den Röhren-Wärmeaustauscher 83, um die Lösung im ND-Generator zu erhitzen, wobei der Dampf innerhalb der Röhren des Wärmeaustauschers 83 kondensiert. Der im UD-Generator entstehende Kältemitteldampf gelangt
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N durch die Leitung 84 für ND-Kältemitteldampf zum ND-Kondensator 9. Sie im HD-Generator 8 erzeugte reiche Absorptionslösung gelangt durch das Heberrohr 86 und die Leitung 87 zur ersten Stufe 90 eines ND-HiIfsverdampfers. Das in den HD-Kondensatorröhren 83 kondensierte Kältemittel gelangt durch die Dampfklappe 96 zu» ND-Kondensator 9.
Sie erste Stufe 90 kann ebenso wie die folgenden Stufen des ND-HiIfsverdampfers ähnlich, wie die erste Stufe 71 des HD-Hilfsverdampfere gestaltet werden. Die Kältemittel-Pampfleitung 36 beginnt in der letzten Stufe 30 des ND-Hilfsabsorbers und endet im Dampfraum der ersten Stufe 90 des ND-HiIfeverdampfere, um den in der ersten Stufe 90 entstehenden Kältemitteldampf zur letzten Stufe 30 zu fuhren. Die reiche Abaorptionelösung strömt von der ersten Stufe 90 des ND-HiIfsverdampfers über das Heberrohr 89 in die zweite Stufe 92, in welcher weiteres Kältemittel aus der Lösung verdampft. Danach gelangt die Lösung in die nachfolgenden Stufen 93 und 94» wo eine noch weitere Verdampfung von Kältemittel stattfindet. Die zweite Stufe 92 des ND-HiIfsverdampfers besitzt eine Dampfleitung 35 zur dritten Stufe 29 des ND-HiIfsabsorbers. Entsprechende Verbindungen bestehen zwischen der dritten Stufe 93 bzw. vierten Stufe 94 mit der zweiten Stufe.28 bzw. der ersten Stufe 27 durch die Kältemitteldampfleitungen 34 bzw. 33.
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Die-konzentrierte, reiche Absorptionslösung gelangt von der letzten Stufe 94 durch ein Heberrohr in die Leitung und wird von dort aus verteilt über den Absorber-Röhrenwärmeaus tauscher 15 des Primär-Absorbers 11 geleitet.
Der ND-Kältemitteldampf strömt aus der ND-Kältemitteldampfleitung 84 in den MD-Kondensator 9, wo er durch Wärmeaustausch mit einem geeigneten Kühlmittel, welches durch die ^ Röhren des Kondensator-Wärmeaustauschers 97 strömt, verflüssigt wird. Das Kühlmittel entzieht dem UD-Kondensator Wärme und führt diese an einem geeigneten Ort, wie etwa einem Kühlturm, aus dem System ab· Außerdem strömt flüssiges Kältemittel unter hohem Druck durch die Leitung 85 in den ND-Kondensator 9 und verdampft dort teilweise durch Entspannung, wobei es den übrigen Rest gleichzeitig kühlt, indem es im ND-Kondensator verteilt wird. Der verbleibende Dampf wird im Kondensator 9 wieder verflüssigt.
Das kondensierte Kältemittel gelangt vom ND-Kondensator 9 durch eine Drosselstelle 98 in die ND-Kältemittelleitung und wird von dort aus möglichst gut verteilt über den Röhren-Wärmeaustauscher 14 des Primär-Verdampfers 10 geleitet.
In der ND-Leitung 99 für flüssiges Kältemittel wird ein HD-Kältemittelekonomiser 110 angeordnet. Dieser Ekonomiser 110 ist der HD-Hilfsverdampferstufe 71 im konstruktiven Aufbau ähnlich, und der in ihm erzeugte Dampf strömt durch
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die Dampfleitungen 112 und 33 in die erste Stufe 27 des HD-HiIfsabsorbers.
Die Drosselstellen 111 und 98 für HD-Kältemittel sind in der Einlauf- und Verteilleitung angebracht und mit dem HD-Kältemittelekonomiser 110 verbunden, um eine Druckzone abzugrenzen, welche zwischen den Drücken im HD-Sondensator und im Primär-Verdampfer 10 liegt. Ein Teil des flüssigen ID-Kältemittels verdampft im HD-Kältemittelekonomiser 110 " und kühlt dabei das übrige Kältemittel, bevor dieses möglichst gut verteilt auf den Röhren-Wärmeaustauscher 14 des Primär-Yerdampfers geleitet wird. Der so entstehende Kältemitteldampf wird absorbiert, wobei er die kalte, angereicherte Lösung der ersten Stufe 27 im HD-HiIfsabsorber verdünnt und aufheizt. .
Während des Betriebes steigen die Drücke der in Reihe geschalteten Stufen 27» 28, 29 und 30 des HD-HiIfsabsorbers | allmählich in Strömungsrichtung der Lösung an, und damit auch vom Primär-Absorber 11 zum HD-HiIfsabsorber und schließlich zum HD-Generator 7« Die ID-HiIfsabsorberstufen bilden Zonen langsam steigenden Druckes zwischen dem Druck im Primär-Absorber 11 und der ersten Stufe 50 des HD-HiIfsabsorbers.
Dementsprechend ist der Druck in der zweiten Stufe 53 des HD-HiIfsabsorbers größer als der Druck in dessen ersten
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Stufe 50. Beide in Reihe geschalteten Stufen verursachen einen allmählichen Druckanstieg zwischen dem Druck in der letzten Stufe 30 des ND-HiIfsabsorters und dem HD-Generator 7, und zwar in Strömungsrichtung der Lösung vom Erimär-Absorber 11 zum HD-Generator 7.
Ein typischer Betriebsfall läge z.B. dann vor, wenn
angereichert (60 #), kalte (106 0P entsprechend 41,1 0C) Absorptionslösung aus dem Primär-Absorber 11 allmählich in den Stufen des ND-Hilfsabsorbers durch Absorption von Kältemitteldampf derart verdünnt und erhitzt wird, daß durch den HD-HiIfsabsorber warme (156 0P entsprechend 68,9 0O), arme (58,8 $>) Lösung strömt. Der ND-Kältemittelekonomiser kann beispielsweise mit einer Temperatur von 55,5 0E entsprechend 12,8 0C arbeiten. Diese warme, arme Lösung wird allmählich weiter verdünnt und erhitzt, indem sie beim Durchlauf durch die Stufen des HD-Hilfsabsorbers Kältemitteldampf absorbiert, so daß beim Eintritt in den HD-Generator 7 eine sehr warme (243 0F entsprechend 117,2 0C), sehr arme (56,8 $>) Absorptionslösung vorliegt.
Die Kältemittelmenge» die durch kochende, arme Lösung im HD-Generator bei einer bestimmten Temperatur erstellt werden kann, ist erheblich angewachsen, da die durchströmende Lösung nur sehr wenig gelöstes Salz enthält. Bei Anwendung der Erfindung ist mithin eine niedrige Generatortemperatur zu erzielen. Außerdem ist eine sehr arme Lösung hinsichtlich
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der Korrosionsgefahr für die Metallteile des HD-Generatora viel weniger aggressiv,als dies bei reicherer Lösung und gleichem Temperaturniveau der Fall ist.
Die heiße (307 0O entsprechend 152,8 0C), mittelmäßig angereicherte (58,7 $>) Absorptionslösung aus dem HD-Generator wird bei ihrem Durchgang durch die HD-Hüfsverdampfer durch die dort stattfindende Verdampfung von Kältemittel weiter konzentriert. Es wächst aber nicht nur ^ die Konzentration der Lösung an» sondern gleichzeitig wird
deren Temperatur herabgesetzt, so daß nur mäßig heiße (216 0P entsprechend 102,2 0G), aber konzentrierte (60,9 ^) angereicherte Lösung in den ND-Generator gelangt.
Die Absorptionslösung wird durch Verdampfung von Kältemittel im ND-Generator weiter gekühlt und konzentriert, und die mäßig kalte (195 0J entsprechend 90,6 0C), reiche Lösung (63,3 $) wird durch die hintereinander geschalteten Stufen des ND-HiIfsverdampfers geleitet. Auch weiterhin wird in den Stufen der ND-HiIfsverdampfer Kältemitteldampf aus der reichen Lösung verdampft. Die Lösung wird infolge der Verdampfung von Kältemittel weiter gekühlt, und die kalte (146 0F entsprechend 63»3 0C), konzentrierte reiche Lösung (64,5 $>) wird zum Primär-Absorber geleitet, um dort Kältemitteldampf aufzunehmen.
Aus der vorangehenden Beschreibung ist zu entnehmen, daß säfcliches flüssiges Kältemittel, welches vom HD-Kondensator
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und vom ND-Kondensator zum Primär-Verdampfer strömt, im ND-Kältemittelekonomiser gekühlt wird, bevor es in den Primär-Verdampfer eintritt. Weiter oben ist dargelegt worden, daß die Absorption dieses Dampfes mit der darin gebundenen Verdampfungswärme in der armen, zum HD-G-enerator strömenden •Lösung eine bemerkenswerte Wirkungsgradverbesserung des Kreisprozesses mit sich bringt, indem die arme Lösung aufgeheizt und verdünnt wird, bevor sie zum HD-Generator gelangt.
Weiterhin verringert die Vorkühlung des flüssigen Kältemittels im NDrEkonomiser die starke Entspannungsverdampfung im Primär-Verdampfer erheblich und setzt somit die in den Primär-Absorber übertretende Menge an flüssigem Kältemittel auf ein Minimum herab. Damit steht aber mehr Kältemittel für die nutzbare Kälteleistungskapazität des Primär-Verdampfers zur Verfügung.
Schließlich braucht vom Primär-Absorber bei einer gegebenen Kälteleistung weniger Kältemitteldampf absorbiert zu werden, da das in den Primär-Verdampfer eintretende flüssige Kältemittel eine niedrigere Temperatur als das im ND-Kondensator besitzt, und daher auch nur weniger Kältemittel verdampfen muß, um das Kältemittel auf die Verdampfertemperatur abzukühlen.
Ohne Zweifel sind zahlreiche Modifikationen dieser Erfindung
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vorstellbar, ohne daß damit von deren Grundprinzip abgewichen wird. Tails es wünschenswert erscheint, kann beispielsweise in die HD-Kältemittelleitung zwischen dem HD-Kondensator und dem ND-Kondensator ein Kältemittelverdampfer eingebaut werden. Der darin erzeugte Dampf kann in der armen lösung einer HD-HiIfsabsorberstufe absorbiert oder im HD-Kondensator kondensiert werden.
Auch ist es möglich, konventionelle Wärmeaustauscher an Λ Stelle der HD-HiIfsverdampfer und HD-HiIfsabsorber in die Absorptionskälteanlage einzufügen oder das System dadurch zu modifizieren, daß die physikalische Anordnung einzelner oder sämtlicher Komponenten des Systems verändert werden.
Das Absorptionskälteverfahren und die ihm entsprechenden Anlagen können auch bei mehr als zweistufigen Verfahren und entsprechenden Anlagen nützliche Verwendung finden, so daß die Bezeichnungen "Hochdruck (HD)11, "Niederdruck (HD)", "reich", "arm" und "angereichert" vornehmlich zur klaren relativen Unterscheidung der Komponenten, Lösungen, Temperaturen und Drücke Verwendung finden und nicht etwa, um die Stufenzahl des Kreisprozesses in irgendeiner Form zu begrenzen.,
Dementsprechend ist die Erfindung im Rahmen der folgenden Ansprüche auf andere Art wie folgt abzugrenzen·
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Claims (1)

  1. ZUSTELLUNGSANSCHRIFT: HAMBURG 36 ■ NEUER WALL ti
    TBL. 367488 UND »β 41 IS
    TELEOR. NEOEDAFATBNT BAMBURQ
    MÜNCHEN 15 · MOZARTSTH. 23
    OARlIER CORPORATION
    ParkWaV· teleor. nbqedapatbnt München
    Syracuse. New York/tJSA
    Hamburg, den 20. Mai 1968
    Patentansprüche
    1. Absorptionskälteanlage mit einem Primär-Absorber, einem Primär-Verdampfer, einem HD-Generator, einem NO-Generator, einem ND-Kondensator, einer Leitung vom Primär-Absorber zum HD-Generator für arme Lösung, welche im HD-Generator konzentriert werden soll, einer Leitung Tom HD-Generator zum HD-Generator für angereicherte Lösung, welche im ND-Generator weiter konzentriert werden soll, einer Leitung vom ND-Generator zum Primär-Absorber für reiche Lösung, welche im Primär-Absorber Kältemitteldampf absorbieren soll, einer Leitung für den im HD-Generator entstandenen HD-Kältemitteldampf, die durch den HD-Kondensationsteil des SD-Generators führt, üb diesen Dampf dort zu verflüssigen und die Lösung im HD-Generator aufzuheizen, einer Leitung für den im ND-Generator entstandenen ND-Kältemitteldampf, die zum ND-Kondensator führt, um diesen Dampf dort zu verflüssigen, einer Leitung vom HD-Kondensator zum Primär-
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    Verdampfer für flüssiges Kältemittel! welches im Primär-Verdampfer verdampft werden soll, und einer Leitung vom Primär-Verdampfer zum Primär-Absorber für Kältemitteldampf, der in der Absorptionslösung des Primär-Absorbers absorbiert werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß eine HD-Leitung für flüssiges Kältemittel vorgesehen wird, um das im HD-Kondensationsteil (83) des ND-Generators (8) verflüssigte Kältemittel zum ND-Kondensator 9 zu leiten, damit es dort teilweise verdampft, dieser Teil wieder verflüssigt und mit dem im ND-Kondensator (9) verflüssigten Kältemittel gemischt wird, wobei das flüssige Kältemittel gekühlt wird, und daß eine ND-Leitung für flüssiges Kältemittel vorgesehen wird, um sowohl das im HD-Kondensator (83): als auch das im ND-Kondensator (9) verflüssigte Kältemittel zum Primär-Verdampfer 10 zu leiten, damit es dort verdampft werden kann·
    2* Absorptionskälteanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung für arme Lösung ein Hilfsabsorber (27-30) vorgesehen wird, der unter einem Druck steht, welcher zwischen den Drücken des Primär-Absorbers (11) und des HD-Generators (7) liegt, daß in der ND-Leitung für flüssiges Kältemittel zwischen dem ND-Kondensator (9) und dem Primär-, Verdampfer (10) ein ND-Kältemittelekonomiser (1.10) vorgesehen wird, um darin einen Teil des im ND-Generator (9) verflüssigten Kältemittels zu verdampfen und den Rest dadurch zu kühlen, wobei der ND-Kältemittelekonomiser (110) unter einem Druck steht, der zwischen den Drücken im ND-Kondensator (9) und im
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    Primär-Verdampfer (10) liegt und mit dem Druck im Hilfsabsorber gleich, ist, daß eine ND-Leitung für flüssiges Kältemittel vorgesehen wird, um das im HD-Kondensator (83) verflüssigte Kältemittel zum ND-Kältemittelekonomiser (110) zu leiten, und daß eine Kältemitteldampfleitung zwischen dem Kältemittelekonomiser (110) und dem Hilfsabsorber vorgesehen wird, um das im Kältemittelekonomiser (110) verdampfte Kältemittel zum Hilfsabsorber zu leiten, damit er dort absorbiert wird und somit die arme Lösung im Hilfsabsorber aufheizt und verdünnt, bevor diese von dort zum HD-Generator (7) gelangt.
    3· Absorptionskälteanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die SD-Zone, in welche HD-Kältemittel aus dem HD-Kondensator (83) geleitet wird, den MD-Kondensator (9) umfaßt, das im HD-Kondensator (9) verflüssigte Kältemittel darin mit dem im HD-Kondensator (83) verflüssigten Kältemittel gemischt und gemeinsam mit diesem vom HD-Kondensator (9) zum ND-Kältemittelekonomiser (110) geleitet wird.
    4· Absorptionskälteverfahren nach einem, mehrere oder sämtlichen der vorgenannten Ansprüche mit einer Kältemittelverdampfung im Primär-Verdampfer, um eine Kälteleistung zu erzeugen, wobei das verdampft· Kältemittel in der Absorptionslösung des Primär-Absorbers absorbiert und dabei arme Absorptionslösung bildet, wobei die arme Absorptionslösung HD-Generator aufgeheizt wird, um angereicherte Absorptions-
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    lösung und HD-Kältemitteldampf zu erzeugen, wobei die angereieherte Lösung im ND-Generator aufgeheizt wird, indem HD-Kältemitteldampf im HD-Kondensator mit der angereicherten Iiösung des UD-Generators im Wärmeaustausch steht, um reiche Absorptionslösung und HD-Kältemitteldampf zu erzeugen, wobei der ND-Kältemitteldampf im ND-Generator verflüssigt und wobei die reiche Lösung zum Primär-Absorber geleitet wird, um dort Kältemitteldampf wieder zu absorbieren, dadurch gekennzeichnet, daß die HD-KältemittelflUssigke.it-teilweise in einer ND-Zone verdampft, um da- ( durch den Rest des flüssigen Kältemittels zu kühlen, daß das verdampfte Kältemittel in der UD-Zone des MD-Kondensators (9) verflüssigt wird, daß der Rest des im HD-Kondensator (83) verflüssigten Kältemittels mit dem im ND-Kondensator (9) verflüssigten Kältemittels gemischt und die vermischte Kältemittelflüssigkeit zum Primär-Verdampfer (10) geleitet wird, um dort verdampft zu werden, daß ein Teil der zum Primär-Verdampfer (10) strömenden gemischten Kältemittelflüssigkeit in einer Verdampfungszone verdampft, die - '* unter einem Druck steht, welcher zwischen den Drücken im ND-Kondensator (9) und dem Primär-Verdampfer (10) liegt, bevor sie zum Primär-Verdampfer (10) gelangt, und dadurch die übrige Kältemittelflüssigkeit kühlt, und daß der in dieser Verdampfungszone verdampfte Kältemitteldampf in der armen Lösung absorbiert wird, welche vom Primär-Absorber (10) zum HD-Generator (7)strömt, wobei in der Absorptionszone ein Druck herrscht, der zwischen den Drücken des Primär-Absorbers (11) und des HD-Generators (7) liegt und mit dem Druck in
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    der Verdampfungszone gleich ist, und wodurch die arme aus dem Primär-Absorber (11) stammende Lösung aufgeheizt und verdünnt wird, bevor sie in den HD-Generator (7) gelangt.
    5. Absorptionskälteverfahren nach einem, mehreren oder sämtlichen der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im HD-Kondensator (83) kondensiertes Kältemittel zum HD-Kondensator (9) geleitet wird, daß die HD-Kältemittelflüssigkeit im HD-Kondensator (9) teilweise verdampft, um den Heat des darin befindlichen Kältemittels zu kühlen; daß das im ND-Kondensator (9) teilweise verdampfte Kältemittel im NO-Kondensator (9) wieder verflüssigt wird, daß das im HD-Kondensator (83) mit dem im HD-Kondenaator (9) verflüssigten Kältemittel gemischt wird, und daß die vermischte Kältemittelflüssigkeit zum Primär-Verdampfer (10) geleitet wird, um dort verdampft zu werden.
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DE19681751385 1967-05-31 1968-05-21 Kaeltemittelkondensat-Kreislauf in mehrstufigen Absorptionskaelteanlagen und bei mehrstufigen Absorptionskaelteverfahren Pending DE1751385A1 (de)

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