DE2141688C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Absorptions-Kälteerzeugungsanlage - Google Patents

Description

^ratUr.^deS f^aUeinirJ_a^v^dehⁿoh^at0rw^^i^{11 KÜhl}- ^Und ^" abhängig von der Temneratur des den „rttels auf einem relativ hohen Wert gehalten wird, Kondensator kühlenden Kühlmittels:
_um M Zeiten höherer Außentemperaturen eine Kuh- Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,

_lu„g des Kühlmittels unter Beteiligung des Kälte- ein Verfahren zum Betrieb einer Absorptionskältegehalts der Außenamosphare zu erzieJen kann bei 5 anlage zu schaffen, bei dem bei niedrigen Außentempeder bekannten Betriebsweise die zur Verfugung raturen der zum Betrieb der Anlage erforderliche stehende niedrige Temperatur des Kuhlwassers nicht Energiebedarf äußerst gering gehalten wird,
ausgenutzt werden. _{Diese Auf} ^ _{dadurch χ}- _{daß man bei}

Es wurde bereits vorgeschlagen, das bei niedrigeren niedrigen Außentemperaturen unter Einsparung von Außentemperaturen zur Verfugung stehende kalte i. Wärmeenergie den Generator außer Betrieb setzt, die Wasser direkt als Kälteträger einzusetzen. Da das Lösung aus dem Absorber entfernt, das im Verdirekt mit der Außenatmospnare zur Verfügung dämpfer verdampfte Kältemittel im Absorber kondenstehende Wasser üblicherweise Verunreinigungen so- sieren läßt und das im Absorber kondensierte Kältewohl in fester als auch m gelöster Form enthält, wurde mittel in den Verdampfer zurückleitet,
diesem Vorschlag nicht gefolgt, da die Gefahr besteht, 15 Während bei Betrieb bei höheren Außentempedaß der Kältetragerkreislauf zugesetzt wird. raturen dem Generator Wärmeenergie eingespeist

Auch wurde vorgeschlagen, daß das in kalten werden muß, wird erfindungsgemäß bei niedrigen Jahreszeiten zur Verfugung stehende kalte Kühl- Außentemperaturen, bei denen das unter Beteiligung wasser und der Kälteträger einfach durch einen Wärme- des Kältegehalts der Atmosphäre gekühlte Kühlmittel austauscher gefuhrt wurden. Da üblicherweise zwi- so niedrigere Temperaturen annimmt, der Generator sehen dem Kälteträger und dem in kälteren Jahres- außer Betrieb gesetzt, so daß die ihm bei Betrieb bei zeiten zur Verfügung stehenden Kühlwasser nur ein höheren Außentemperaturen zuzuführende Wärme-Temperaturunterschied von wenigen Graden vor- energie eingespart werden kann. Bei dem erfindungshanden ist, müßte der Wärmeaustauscher eine sehr gemäßen Verfahren übernimmt der Absorber die große Wärmeubertragungsflache aufweisen und die 25 Aufgabe des Kondensators, so daß dieser beim Betrieb zu installierende Pumpleistung wäre recht groß. bei niedrigen Außentemperaturen selbst nicht arbeitet.

Schließlich ist aus der US-PS 27 18 766 eine Korn- Das in dem Verdampfer verdampfte Kältemittel verpressions-Kälieerzeugungsanlage mit Kondensator, wandelt sich unter Abgabe der Verdampfungswärme Kompressor und Verdampfer bekannt, bei der der an das den Absorber kühlende Kühlmittel in Kon-Verdampfer mit dem Kondensator über eine Bypaß- 30 densat. Die Kondensation im Absorber hat einen Leitung verbunden ist, in der ein bei Kompressor- Druckabfall im Absorber zur Folge, so daß der Kältebetrieb der Kälteerzeugungsanlage geschlossenes Ven· mitteldampf aus dem Verdampfer zum Absorber getil vorgesehen ist. Weiterhin ist die Unterseite des fördert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Auffangbehälters des Verdampfers über eine Kälte- Betrieb der Absorptions-Kälteanlage kann so lange mittelpumpe mit einem im Verdampfer angeordneten 35 geführt werden, wie es möglich ist, die Temperatur Sprühkopf verbunden. Wenn relativ kaltes Kühlmittel des den Absorber kühlenden Kühlmittels auf einem für den Kondensator zur Verfügung steht, kann unter Wert unter der Temperatur des der Kühllast zuge-Abschaltung des Kompressors die Kältemittelpumpe führten Kälteträgers zu halten. Da dieser Zeitraum Kältemittel vom Boden des Auffangbehälters des im Winter in bestimmten Klimazonen selbst einige Verdampfers zum Sprühkopf fördern, um den mit dem 40 Monate in Anspruch nehmen kann, ist die nach dem Verdampfer in Wärmeaustausch stehenden Kälte- erfindungegemäßen Betriebsverfahren einsparbarc träger zu kühlen. Die Bypaß-Leitung ermöglicht einen Wärmeenergiemenge sehr groß,
freien Eintritt des verdampften Kältemittels aus dem Obwohl das im Absorber kondensierte Kältemittel

Verdampfer in den Kondensator. Kältemittelpumpe auf verschiedene Weise in den Verdampfer zurück- und Kompressor dürfen nicht gleichzeitig betrieben 45 geleitet werden kann, leitet man vorzugsweise das im werden. Bei der aus der US-PS 27 18 766 bekannten Absorber kondensierte Kältemittel über die Pumpe Kompressions-Kälteanlage soll also immer dann die des Verdampferpumpenkreises; dieser Verdampferzum Betrieb des Kompressors erforderliche Energie pumpenkreis ist für den Betrieb bei höheren Außendurch die zum Betrieb der Pumpe erforderliche Ener- temperaturen erforderlich und damit bereits vorhangie ersetzt werden, wenn relativ kaltes Kühlwasser 50 den, so daß nur eine Verbindung zwischen dem Abfür den Kondensator zur Verfügung steht. Konden- sorber und der Saugseite der Pumpe dieses Versator und Verdampfer arbeiten bei Betrieb mit relativ dampferpumpenkreises aufgebaut werden muß.
kaltem Kühlmittel in üblicher Weise weiter. Der Bei Anstieg der Außentemperaturen über einen vorWärmeübergang zwischen dem Kältemittel und dem gegebenen Wert kann auf einfache Weise die Betriebs-Kälteträger im Verdampfer wird durch die Inbetrieb- 55 weise der Absorptions-Kälteerzeugungsanlage auf nähme der zusätzlichen Kältemittelpumpe erhöht. einen diesen höheren Außentemperaturen angepaßten Der Übergang von der einen Betriebsart zur anderen Betrieb umgestellt werden, in dem das Verfahren wird also durch das Abschalten des Kompressors, das gemäß den Merkmalen des Kennzeichens des voröffnen des Ventils in der Bypaß-Leitung und das Zu- stehenden Anspruchs 3 geführt wird.
schalten der Pumpe bestimmt. Wenn der Versuch 60 Weitere Unteransprüche beziehen sich auf eine unternommen würde, eine Absorptions-Kälteerzeu- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
gungsanlagc in dieser Weise zu betreiben, d. h. die Die Zeichnung stellt eine scliematische Darstellung

Speisung des Generators mit Wärmeenergie einfach einer Kälteerzeugungsvorrichtung dar, die so eingezu unterbrechen und das verdampfte Kältemittel vom richtet ist, daß sie gemäß der Erfindung betrieben Verdampfer her direkt in den Kondensator einzu· 65 werden kann.

leiten, würde die Absorptions-Kälteerzeugungsar.lage Bei der in der Zeichnung dargestellten Kälte-

nicht funktionieren, ohne daß beträchtliche und kost- erzeugungsvorrichtung handelt es sich um eine solche, süieliee zusätzliche Maßnahmen ergriffen würden, die zum normalen Betrieb in einem Absorptionskälte-

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erzeugungszyklus eingerichtet ist und welche sich Durchlaufeinrichtung 44 für reiche Lösung, eine besonders gut zur Anwendung der Prinzipien der Er- Kondensatleitung 46 sowie eine Leitung 48 für den findung eignet, obwohl die Erfindung auch bei ab- Kältemittel-Rücklauf im Verdampferpumpenkreis auf. weichend ausgeführten Absorptionskühlsystemen ver- Ein Rohr- und-Gehäuse-Wärmetauscher, der schemawendet werden kann, sofern die im Oberbegriff des 5 tisch bei 50 dargestellt ist, weist eine Mantelseite 52 Patentanspruchs lgenannteGattung beibehalten bleibt. auf, welche Teilstück der Durchlaufeinrichtung 42

In der Zeichnung weist ein oberes Gehäuse 10 einen für arme Lösung ist, und eine Rohrseite 54, welche Wärmeaustauscher 12 auf, nachfolgend als Konden- Teilstück der Durchlaufeinrichtung 44 für reiche satorschlange bezeichnet, welcher Teilstück eines Lösung ist. Die Durchlaufeinrichtung 42 für arme Kühlmittelkreislaufes 14 ist. Unter der Kondensator- io Lösung weist ferner ein Auffanggefäß 56 für diese schlange 12 ist eine Auffangeinrichtung in Form eines Lösung auf, welches mit dem Generator 24 kommuni-Beckens 16 angeordnet;, welches zusammen mit der ziert, sowie eine Leitung 58, welche das Auffanggefäß Kondensatorschlange 12 und dem oberen Teilstück 56 mit der Mantelseite 52 des Wärmetauschers 50 des Gehäuses 10 einen Kondensator 18 bildet. verbindet. Ein Strahlapparat 60 ist ferner in der

Im unteren Teilstück des Gehäuses 10 wird ein 15 Durchlaufeinrichtung 42 enthalten und weist einen Wärmeaustauscher 20 vorgesehen, nachstehend als Auslaß 64 und einen Ansaugeinlaß 62 auf, wobei Heizschlange bezeichnet, in welcher die Strömung letzterer mit der Mantelseite 52 in Verbindung ist. eines Heizmittels, beispielsweise Dampf oder heißes Eine Leitung 66 verbindet den Auslaß 64 mit dem Wasser, durch ein Ventil 22 beeinflußt wird, wobei die Spritzkopf 38.

Strömungsrichtung durch die Pfeile angedeutet ist. ao Ein Absorbertrog 68 wird durch das unterste Teil-Das Ventil 22 ist mit einer Steuereinrichtung 22a über stück des Mantels 26 gebildet und kommuniziert mit eine Steuerleitung 22 c verbunden. Die Steuerein- einem Auffanggefäß 70 für reiche Lösung, welches richtung 22α ist mit einem temperaturempfindlichen Teilstück der Durchlaufeinrichtung 44 ist. Letztere Element 22b verbunden. Die Heizschlange 20 ist weist ferner eine Lösungspumpe 72 auf sowie eine Teilstück eines Heizkreislaufes, welcher, falls er- »5 Leitung 74, welche den Pumpeneinlaß und das Aufforderlich, Pumpeinrichtungen sowie eine nicht dar- fanggefäß 70 verbindet, eine Leitung 76, welche den gestellte Wärmequelle aufweist. Das untere Teilstück Pumpenauslaß und die Rohrseite 54 des Wärmedes Gehäuses 10 und die Heizschlange 20 bilden zu- tauschers 50 verbindet, sowie eine Leitung 77, welche sammen einen Generator 24, wobei der Generator- die Rohrseite 54 und den Generator 24 verbindet, trog 25 durch das unterste Teilstück des Gehäuses 10 3» Eine Abzweigungsleitung 78 verbindet die Leitung 76 gebildet wird. Die gestrichelte Linie 23 stellt eine und somit den Auslaß der Pumpe 72 mit der Düse 79 gedachte Trennungsfläche zwischen dem Kondensator des Strahlapparates 60.
18 und dem Generator 24 dar. Ein Ventil 80 ist in der Leitung 76 vorgesehen,

Ein unteres Gehäuse 26 enthält einen Wärmeaus- welches normalerweise in offener Stellung gehalten tauscher 28, nachstehend Kühlschlange genannt, 35 wird, um eine ungehinderte Strömung durch, die welche allgemein mit 27 angedeutet, Teilstück eines Leitung 76 zuzulassen.

Kälteträgerkreislaufes und vorgesehen ist, um den Die Kondensatleitung 46 verbindet das Becken 16

Kälteträger nach einer Kühllast hin in Umlauf zu ver- mit dem Verdampfer 34 zwecks Lieferung kondensetzen, die schernatisch dargestellt ist, und aus einer sierten Kältemittels zum Verdampfer. Eine Kälteoder mehreren Klimaanlagen bestehen kann. Ferner 40 mittelleitung 48 verbindet das Becken 32 mit dem ist eine Pumpe 29 vorgesehen. Die Strömungsrichtung Spritzkopf 30 und weist ein Kältemittel-Auffanggefäß im Kreislauf 27 ist durch Pfeile angedeutet. Über der 90 auf, welches mit dem Becken 32 kommuniziert, Kühlschlange 28 sind Spritzdüsen 30 angeordnet, die ferner eine Kältemittelpumpe 92, ein Leitungsstück 94, so vorgesehen sind, daß sie Kältemittel über die Kühl- welches das Kältemittel-Auffanggefäß 90 mit dem schlange 28 verteilen. Unter der Kühlschlange 28 ist 45 Kältemittelpumpeneinlaß verbindet, sowie ein Leiein Auffangbecken 32 zum Sammeln flüssigen Kälte- tungsstück 95, welches den Kältemittelpumpenauslaß mittels vorgesehen. Die Kühlschlange 28, der Sprit7 · mit dem Spritzkopf 30 verbindet. Ein Leitungsstück 96 kopf 30, das Becken 32 und das obere Teilstück des zur raschen Entleerung kommuniziert einerseits mit Gehäuses 26 bilden zusammen einen Verdampfer 34. dem Leitungsstück 95 -und andererseits mit dem Ab-

Unter dem Becken 32 ist eine Kühlschlange 36 50 sorber 40. Ein Ablaßventil 97, welches normalerweise vorgesehen, welche Teilstück des Kühlkreislaufes 14 geschlossen ist, ist vorgesehen, um die Strömung durcr ist, wobei die Kondensatorschlange 12 in Reihe mit die Ablaßleitung hindurch zu steuern,
der Kühlschlange 36 angeordnet wird. Ein Spritzkopf Zusätzlich zur Kondensatorschlange 12 und zui

38, der über der Kühlschlange 36 andeordnet ist, ist Kühlschlange 36 weist der Kühlmittelkreislauf 14 ein« mit einer Anzahl von Spritzdüsen versehen. Der Spritz- 55 Leitung 104 zum Leiten des Kühlmediums von de kopf 38, das untere Teilstück des Gehäuses 26 und die Kühlschlange 36 zur Kondensatorschlange 12 auf Kühlschlange 36 bilden zusammen den Absorber 40, ferner ein Dreiwegeventil 106, einen Kühlturm 108 wobei die Düsen des Spritzkopfes so angeordnet wer- eine Pumpe 112, eine Leitung 114, die von der Konden den, daß sie absorbierende Lösung im oberen Teilstück satorschlange 12 zum Dreiwegeventil 106 führt, ein des Absorbers 40 verteilen. Die gestrichelte Linie 41 60 Leitung Π6, die vom Dreiwegeventil 106 zum Kühl stellt eine gedachte Trennungsfläche zwischen dem turm 108 führt, eine Leitung 118, die vom Kühltun Verdampfer 34 und dem Absorber 40 dar. 108 zur Pumpe 112 führt, eine Leitung 120, die von de

Der Generator 241, der Kondensator 18, der Ver- Pumpe 112 zur Kühlschlange 36 führt, sowie ein dämpfer 34 und der Absorber 40 sind in einem ge- Bypaß-Leitung 122, welche vom Dreiwegeventil 10 schlossenen Kreislauf verbunden, um Kältemittel und 65 zur Leitung 118 führt. Pfeile zeigen die Strömung! absorbierende Lösung in einem Kälteerzeugung- richtung im Kühlmittelkreislauf 14 an. Das Dreiweg« zyklus zu führen. Der Kreislauf weist ferner eine ventil 106 ist über eine Steuerleitung 106c mit ein« Durchlaufeinrichtung 42 für arme Lösung, eine Steuereinrichtung 106a verbunden.

Die Steuereinrichtung 106α steht wiederum mit einem temperaturemptindlichen Element 1066 in Verbindung.

Der Kühlturm 108 weist in üblicher Weise ein Gehäuse 124 auf, ferner einen Spritzkopf 126, welcher mit der Leitung 116 kommuniziert, eine Auffangvorrichtung 128, welche einen Sumpf bzw. Trog 130 bildet, eine Auffangeinrichtung 132, welche mit dem Trog 130 und mit der Leitung 118 kommuniziert, sowie eine Mehrzahl von Gebläsen 134, welche direkt, wie dargestellt, durch Elektromotoren 135 oder über dazwischen angeordnete Untersetzungsgetriebe (nicht dargestellt) angetrieben werden. Die Motoren 135 sind mit einer Steuereinrichtung 135 a über eine Steuerleitung 135 c verbunden. Die Steuereinrichtung 135a steht wiederum mit einem temperaturempfindlichen Element 135a in Verbindung. Das Gehäuse 124 ist mit einer Mehrzahl von Kühlschlitze aufweisenden Einlaßöffnungen 136 versehen, ferner mit einer Anzahl von Auslaßöffnungen 138, sowie mit Befestigungsstützen 140 für die Gebläse 134 und die Motoren 135.

Mit Ausnahme des Ventils 80 gleicht der vorbeschriebene Aufbau vielen bekannten Kälteerzeugungseinrichtungen. Eine Anzahl von zusätzlichen Einrichtungen kann gegebenenfalls vorhanden sein, doch spielen diese im Rahmen der vorliegenden Erfindung keine Rolle und wurden der besseren Übersicht und Klarheit wegen weggelassen, wie beispielsweise Einrichtungen für das Entfernen nichtkondensierbarer Gase aus der Anlage, Mittel zur Dekristallisation oder ein Lösungsventil, welches der Durchlaufeinrichtung 44 für reiche Lösung zugeordnet werden kann, um die Strömungsmenge bei verringerter Kapazität zu reduzieren. Auf der anderen Seite sind vorliegend Merkmale beschrieben und dargestellt, die bei üblichen Anlagen nicht unbedingt zu finden sind. Dies trifft insbesondere für den Strahlapparat 60 zu, welcher erwünscht ist, wenn eine einzelne Lösungspumpe 72 verwendet wird. Jedoch ist die Erfindung bei Anlagen gleichermaßen anwendbar, bei welchen der Apparat 60 weggelassen ist oder bei welchen eine zweite Lösungspumpe an dessen Stelle vorgesehen ist, um die Lösung nach dem Absorber hin in Umlauf zu versetzen.

Es sei nunmehr auf die Elemente eingegangen, die bei der bevorzugten Ausführungsiorm der Erfindung dem herkömmlichen Aufbau zugefügt werden. Hierzu gehört ein Auffanggefäß 200 mit Mantel 202, Einlaß 204 und Auslaß 206. Eine Leitung 208 verbindet den Einlaß 204 mit dem Auslaß der Lösungspumpe 72. Die Leitung 208 ist mit einem Ventil 210 versehen, um die Strömung durch diese hindurch zu steuern, wobei das Ventil 210 während des normalen Betriebes des Systems geschlossen ist. Wie oben erwähnt, wird das Ventil 80 so angeordnet und vorgesehen, daß im offenen Zustand eine Strömung von Lösung in der Durchlaufeinrichtung 44 ermöglicht wird. Es kann andererseits auch die Strömung durch dieses Ventil hindurch verhindert werden, aus Gründen wie nachstehend erläutert. Eine zweite Leitung, nämlich die Ablaßleitung 212 verbindet den Auslaß 206 des Gefäßes 200 mit dem Absorber 40. Die Strömung vom Auslaß 206 her wird durch ein Ventil 214 in der Leitung 212 gesteuert, welches normalerweise geschlossen ist.

Der Generatortrog 25 und die Ablaßleitung 212 des Auffanggefäßes 200 sind über eine Gene· itor-Ablaßleitung 216, die mit einem Ventil 218 versehen ist, miteinander verbunden. Das Ventil 218 ist bei normalem Betrieb des Systems geschlossen, kann aber geöffnet werden, um absorbierende Lösung vom Generator 24 zum Absorber 40 hin zu entfernen, und zwar aus Gründen, die nachstehend noch erläutert werden. Die Leitung 216 ist der Einfachheit wegen so dargestellt, daß sie in die Leitung 212 öffnet; sie kann aber unabhängig davon mit dem Absorber 40 verbunden werden. Es sei bemerkt, daß sich bei einigen

ίο bekannten Systemen bereits eine ventilgesteuerte Ablaßleitung findet, welche den Generator mit dem Absorber verbindet.

Eine Kältemittcl-Bypaß ist allgemein bei 220 angedeutet und weist einen Strahlenapparat 222 auf mit Saugeinlaß 224, Auslaß 226 und Treibmitteleinlaß 228. Ein Bypaß 230 verbindet den Saugeinlaß 224 mit der Leitung 74 und somit mit dem Auffanggefäß 70 und dem Absorbertrog 68. Die Strömung durch den Bypaß 230 wird durch ein Ventil 232 beeinflußt, welches während des normalen Betriebes des Absorptionskälteerzeugungssystems geschlossen ist. Zusätzlich zu den Einrichtungen 222, 230 und 232 weist der Bypaß 220 eine Treibmittel-Leitung 234 auf, welche den Treibmittel-Einlaß 228 mit der Leitung 95 verbindet und somit mit dem Auslaß der Kältemittelpumpe 92. Die Strömung in der Treibmittel-Leitung 234 wird durch ein Ventil 236 bestimmt, welches normalerweise geschlossen ist. Der Bypaß 220 weist ferner eine Leitung 238 auf, welche den Auslaß 226 des Strahlapparates 222 mit dem Einlaß der Kältemittelpumpe 92 verbindet.

Eine der Pumpenkühlung dienende Leitung 240 verbindet die Leitung 94 mit den inneren Kühlungswegen (nicht dargestellt) der Kältemittelpumpe 92. Die Strömung in der Leitung 240 wird durch ein Ventil 242 gesteuert, das bei normalem Betrieb des Absorptionskälteerzeugungssystems geschlossen ist.

Zum Zwecke dieser Beschreibung sei angenommen, daß Wasser als Kältemittel, als Kühlmedium im Kühlmittelkreislauf 14 und als Kälteträger der in der Kühlschlange 28 gekühlt wird, zum Umlauf nach der Kühllast hin, verwendet wird, daß das Heizmedium, welches die Heizschlange 20 durchläuft, Dampf ist, und daß die absorbierende Lösung eine wäßrige Lösung aus Lithiumbromid ist, welche Zusatzmittel bzw. Wirkstoffe für eine verbesserte Wärmeübertragungsleistung und Verhinderung von Korrosion aufweisen kann. Es können aber auch andere Flüssigkeiten oder Strömungsmittel verwendet werden, und die Erfindung ist nicht auf die Verwendung der voraufgeführten Substanzen begrenzt.

Der Normalbetrieb, d. h. die übliche Arbeitsweise des Systems bei einem Absorptionskälteerzeugungszyklus wird nunmehr beschrieben. Die Bezeichnung »normal«, wie sie nachstehend verwendet wird, bezieht sich auf einen solchen Betrieb.

Der Druck im unteren Mantel 26 wird auf einem Wert (beispielsweise etwa 7 mm Hg absolut oder etwa ¹AoO Atmosphäre) gehalten, welcher wesentlich niedriger ist als der Druck im oberen Mantel 10 (beispielsweise etwa 75 mm Hg absolut oder etwa Vio Atmosphäre). Die Schwerkraft und der Druckunterschied bewirken eine Strömung des kondensierten Kältemittels vom Kondensatorbecken 16 durch die Kondensatleitung 46 zum oberen Teilstück des Verdampfers 34 wo ein Teil des kondensierten Kältemittels in Dampf übergeht. Dadurch wird dem Wasser, das in der Kühlschlange 28 umläuft, Wärme entzogen, wobei unver-

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dampftes Kältemittel im Verdampferbecken 32 ge- Wie oben ausgeführt, kann der Strahlapparat 60 bei sammelt wird, von wo es über das Kältemittel-Auf- einigen Systemen weggelassen werden. Bei seinem fanggefäß 90,' Leitung 94, Kältemittelpumpe 92 und NichtVorhandensein kann man sich auf die Schwer-Leitung 95 nach dem Spritzkopf 30 hin geleitet wird, kraft und den Unterschied im Druck zwischen den wobei das Ventil 236 während dieser Betriebsphase S Mänteln 10 und 26 verlassen, um die arme Lösung geschlossen ist. Das flüssige Kältemittel wird durch vom Generator 24 zum Absorber-Spritzkopf 38 zu den Spritzkopf 30 über die Kühlschlange 28 verteilt führen. Wahlweise könnte, wie oben erwähnt, an zwecks weiterer Verdampfung und Entzugs weiterer Stelle des Apparates 60 eine zweite Lösurigspumpe Wärme aus dem zu kühlenden Wasser. Kältemittel, vorgesehen werden. Die zweite Lösungspumpe kann welches noch nicht verdampft ist, wird erneut durch io so vorgesehen und angeordnet werden, daß Lösung das Becken 32 gesammelt zum erneuten Umlauf nach mittlerer Konzentration nach dem Spritzkopf im dem Spritzkopf 30 hin. Absorber hin in Umlauf versetzt wird, wie dies bei-

Das im Verdampfer 34 verdampfte Kältemittel spielsweise in der US-PS 32 54 499 beschrieben und wird nach dem Absorber 40 hin geleitet, und zwar auf dargestellt ist.

Grund eines leichten Druckunterschieds innerhalb 15 Das in der Kühlschlange 28 gekühlte Wasser wird des Mantels 26, welcher durch den Absorptions- zur Kühllast hin in Umlauf versetzt und danach durch prozeß und die Strahlwirkung der Düsen des Spritz- die Wirkung der Pumpe 29 zur Kühlschlange zurückkopfes 38 entsteht. Das verdampfte Kältemittel geführt.

kommt in Kontakt mit der aus dem Spritzkopf 38 Die Leitung der Anlage wird gesteuert, indem das

austretenden Lösung und wird von dieser absorbiert. 20 Ventil 22 dazu verwendet wird, die Strömung des Die Lösung wird dadurch angereichert, und die Dampfes durch die Heizschlange 20 hindurch zu ver-Lösungswärme wird durch das in der Kühlschlange 36 ändern. Außerdem kann ein Steuerventil (nicht darumlaufende Kühlwasser entzogen. gestellt) der Durchlaufeinrichtung 44 für reiche

Die reiche Lösung wird vom Absorbertrog 68 ent- Lösung zugeordnet werden.

fernt, und zwar über das Auffanggefäß 70 und die 25 Die Stellung des Ventils 22 wird normalerweise Leitung 74, wobei die Lösungspumpe 72 dazu dient, beeinflußt durch Steuermittel 22α, die über die die Lösung nach dem Generator 24 zu fördern, und Steuerleitung 22c wirksam sind. Die Einrichtung 22a zwar über Leitung 76, Rohrseite 54 des Wärme- besteht, wie üblich, aus einer Thermostateiririchtung, tauschers 50 und Leitung 77. Während dieser Phase die auf das temperaturempfindliche Element 22b ist das Ventil 80 völlig offen und das Ventil 232 ge- 30 anspricht, wobei letzteres so angeordnet und vorschlossen, gesehen wird, daß es die Temperatur des kältetragen-Die Lösung wird im Generator 24 durch den in der den Wassers, welches die Kühlschlange 28 verläßt, Heizschlange 20 umlaufenden Dampf erwärmt, wo- fühlt. Bei einem üblichen System kann die Kühldurch Kältemittel verdampft wird. Das verdampfte leistung bei voller Belastung eine Temperatur des Kältemittel steigt zum Kondensator 18 auf, wo es 35 abgehenden kältetragenden, Wassers welches die durch die Abgabe der Verdampfungswärme an das Kühlschlange 28 verläßt, fühlt. Bei einem üblichen in der Kondensatorschlange 12 umlaufende Kühl- abgehenden, kältetragenden Wassers von 44°F (6,7⁰C) wasser verflüssigt wird, wobei sich das flüssige Kälte- erfordern. Wenn die Mittel 22a eine einfache Promittel in einem Becken 16 sammelt, so daß der Kälte- portionalsteuerung darstellen, so würde ein Niedrigerzeugungszyklus vervollständigt wird. 40 leistungszustand eine Temperatur des abgehenden Die Verdampfung des Kältemittels aus der Lösung kältetragenden Wassers von 41⁰F (5⁰C) erfordern, in im Generator 24 bedeutet deren Konzentration welchem Fall das Ventil 22 sich in Drosselstellung (Verarmung), und die verarmte Lösung fließt vom befinden würde. Während diese Art der Steuerung die Generatortrog 25 in das Auffanggefäß 56, wobei das Vorteile der Einfachheit aufweist, berücksichtigt sie Ventil 218 während dieser Phase geschlossen ist. Die 45 nicht die Tatsache, daß bei Niedrigleistung das käite-Lösung strömt vom Auffanggerät 56 über die Leitung tragende Wasser durchaus mit einer erhöhten Tempe-58 zur Mantelseite 52 des Wärmetauschers 50, wo sie ratur zur Kühllast hin geliefert werden könnte. Bei Wärme an die reiche Lösung, die durch die Rohrseite dem nachstehend zu beschreibenden alternativen 54 strömt, abgibt. Dieser Wärmeaustausch erhöht die Kälteerzeugungszyklus wird aus dieser Tatsache Leistungsfähigkeit des Systems durch Kühlen der so Nutzen gezogen.

armen Lösung, um ihre Absorptionsfähigkeit zu Auf den Kühlmittelkreislauf 14 Bezug nehmend,

erhöhen, sowie durch Vorerwärmung der reichen gelangt Wasser in die Kühlschlange 36 von der Leitung Lösung auf ihrem Weg zum Generator 24. Von der 120 und somit vom Auslaß der Pumpe 112 her. Nach-Mantelseite 52 her wird die arme Lösung zum Saug- dem es in der Kühlschlange 36 umgelaufen ist, um aus einlaß 62 des Strahlapparates 60 gefördert. Ein Teil 55 der absorbierenden Lösung im Absorber 40 Wärme des Lösungsstromes vom Auslaß der Lösungspumpe abzuziehen, wird das Kühlwasser durch diie Leitunj 72 her wird durch die Abzweigungsleitung 78 zum 104 hindurch zur Kondensatorschlange 12 geleitet Treibmitteleinlaß 79 des Strahlapparat 60 geleitet, um das verdampfte Kältemittel zu verflüssigen, indeit um Energie für dessen Tätigkeit zu liefern. Folglich ihm Verdampfungswärme entzogen wird. Bei Eintrit werden die arme Lösung, welche in den Saugeinlaß 60 der extremsten, der Bemessung der Anlage zugrundi 62 eintritt, und die reiche Lösung, welche in den Treib- gelegten Betriebsbedingungen, d. h. bei einer hoher mitteleinlaß 79 eintritt, im Apparat 60 vermischt, um Kälteerzeugungsleistung und bei hohen Umgebungs eine Lösung mittlerer Konzentration am Auslaß 64 temperaturen, ist die Stellung des Dreiwegeventils 10< zu schaffen, wobei der Strahlapparat bewirkt, daß die derart, daß eine offene Verbindung zwischen dei letztgenannte Lösung durch die Leitung 66 hindurch 65 Leitungen 114 und 116 ennöglicht und die Strömunj zum Spritzkrpf 38 hin gefördert wird zwecks Ver- durch die Bypaß-Leitung 122 hindurch blockiert wird teilens im oberen Teilstück des Absorbers 40, wodurch Unter solchen Bedingungen wird das Kühlwasse der Absorptionslösungszyklus vervollständigt wird. von der Kondensatorschlange 12 her durch dl·

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Leitung 114, das Ventil 106 und die Leitung 116 zu Ventil 22 entsprechend der Größe der Kälteleistung dem Spritzkopf 126 hin geleitet, aus welchem es nach voll oder teilweise geöffnet, das Ventil 80 ist ganz unten aus einer Serie von Düsen austritt. Die Gebläse geöffnet, das Ventil 214 kann geöffnet sein, und die 134 haben den Zweck, umgebende Luft durch die Ventile 97, 210, 218, 232, 236 und 242 sind geschlossen. Kühlschlitzöffnungen 136, nach oben durch die Kühl- 5 Die Kälteträgerpumpe 29, die Lösungspumpe 72, die wassersprühstrahlen hindurch und durch Austritts- Kältemittelpumpe 92 und die Kühlwasserpumpe 112 öffnungen 138 zu fördern, wobei dem Kühlwasser sind während der Phase A in Betrieb, durch eigene Verdampfung Wärme entzogen wird. Der Betrieb beim alternativen Kälteerzeugungs-Das so gekühlte Wasser fällt in den Trog 130, welcher zyklus wird nunmehr beschrieben. Beispielsweise sei durch das Bassin 128 gebildet wird, und wird von dort io angenommen, daß die planmäßige Temperatur des über das Auffanggefäß 132 und die Leitung 118 zum in die Kühlschlange 36 eintretenden Wassers 85°F Einlaß der Pumpe 112 geleitet, so daß der Kühlwasser- (29,4° C) ist, daß die tatsächliche Temperatur zwischen zyklus vervollständigt wird. Aus Gründen, die oben 82,5°F und 87,5°F (etwa 28°C und 31°C) gehalten erläutert wurden, wird die Temperatur des Kühl- wurde, daß aber die Temperatur der Außenluft gewassers, welches in die Kühlschlange 36 eintritt, in 15 nügend niedrig geworden ist, derart, daß Kühlwssser herkömmlicher Weise auf einem relativ hohen Wert mit einer Temperatur von 44° F (6,7° C), oder niedriger, gehalten, wobei die Planungstemperatur normaler- geliefert werden könnte, wenn entsprechender Geweise zwischen 75°F und 90°F (23,9°C und 32,2°C) brauch vom Kühlturm 108 gemacht würde, und daß liegt. Ferner hat es sich in Hinsicht auf einen stabilen die derzeitige Kühlleistung mittels kältetragenden Betrieb als erwünscht herausgestellt, die Eintritts- 10 Wassers erfüllt würde, welches die Kühlschlange 28 temperatur innerhalb einer Toleranz von 2^l/₂ "F mit einer Temperatur von 50⁰F (10,0⁰C) verläßt, so (1,4°C) der Planungstemperatur zu halten, d.h. in kann der normale Zyklus unterbrochen werden urfti einem Gesamtbereich von 5⁰F (2,8⁰C). Dies wird ein alternativer Kälteerzeugungszyklus nach der vordurch Beeinflussung der Stellung des Dreiwegeventils liegenden Erfindung begonnen werden. Bei einem 106 bewerkstelligt, indem eine Steuereinrichtung 106a 35 typischen System wird ein Unterschied von 6⁰F verwendet wird, welche über die Steuerleitung 106c (3,3°C) zwischen der Kälteträger- und der Kühlwirksam ist. Die Steuereinrichtung 106a ist, wie wasser-Temperatur einen Betrieb im alternativen üblich, eine Thermostateinrichtung, welche auf das Kälteerzeugungszyklus mit 49,5% der planmäßigen temperaturempfindliche Element 1066 anspricht, wo- Vollast-Kapazität gestatten. Diese Prozentzahl ist bei letzteres so angeordnet wird, daß es die Temperatur 30 eine Funktion der Temperaturunterschiede, wobei — des in die Kühlschlange 36 eintretenden Kühlwassers beim gleichen System — ein 4°F-Unterschied (2,2⁰C) fühlt. Eine weitere Beeinflussung der Kühlwasser- einen Betrieb bei 32% der Vollast-Kapazität und ein temperatur wird durch die Gebläsemotoren 135 be- 8°F-Unterschied (4,4° C) einen Betrieb bei 67,5% wirkt, entweder durch Ändern ihrer Drehzahl oder ermöglichen würde.

nach dem Ein-Aus-Prinzip. Dies wird durch die 35 Um vom Betrieb in einem normalen Absorptions-Steuereinrichtung 135 a bewirkt, welche über die kälteerzeugungszyklus zum Betrieb in einem alter-Steuerleitung 135 c wirksam ist. Die Kontrollein- nativen Kälteerzeugungszyklus, nachstehend »Freirichtung 135a ist, wie üblich, eine Thermostatein- kühlung« genannt, überzugehen, wird das System zeitrichtung, die auf das temperaturempfindliche Element weise außer Betrieb gesetzt, und absorbierende Lösung 1356 anspricht, wobei letzteres so angeordnet ist, daß 40 wird aus dem Absorber entfernt, wobei diese Phase die Temperatur des den Kühlturm 108 verlassenden nachstehend als Phase B bezeichnet wird. Dabei wird Kühlwassers abgefühlt wird. Wenn beispielsweise die die Steuereinrichtung 22a durch an sich beliebige Planungstemperatur des in die Kühlschlange 36 Mittel umgesteuert, das Ventil 22 geschlossen, die eintretenden Kühlwassers 85°F (29,4°C) ist, müßte Zirkulation von Dampf in der Heizschlange 20 angedie Steuereinrichtung 135 a so eingestellt werden, daß 45 halten, die Zufuhr von Wärme zum Generator 24 die Gebläsemotoren 135 in Betrieb gesetzt werden, unterbrochen und der Generator 24 und der Kondenwenn die Temperatur am temperaturempfindlichen sator 18 außer Betrieb gesetzt. Der Lauf der Pumpe Element 135c bis auf 8O⁰F (26,7°C) ansteigt, und daß 112 wird unterbrochen, um die Zirkulation im Kühldie Gebläsemotoren ausgeschaltet werden, wenn die Wasserkreislauf 14 anzuhalten. Die Pumpen 29 und 92 Temperatur unter 75°F (23°C) fällt. Das Dreiwege- 5" können in Betrieb bleiben.

ventil 106 dient dazu, die Temperatur des Kühl- Bei Beginn der Phase B wird das Ventil 218 ge-

wassers zu regulieren, indem es bewirkt, daß die öffnet, um reiche Lösung vom Generator 24 zürn

gesamte Strömung, oder falls erforderlich ein Teil Absorber 40 abzulassen. Dies verhindert, daß Kälte·

der Strömung, unter Umgehung des Kühlturms 108 mitteldampf im Generator bei Betrieb mit Frei·

durch die Bypaß-Leitung 122 geleitet wird. Es. sei 55 kühlung absorbiert wird, wodurch Verlust von Kälte

darauf hingewiesen, daß die Bypaß-Leitung 122 vor- mittel aus dem Zyklus und die womögliche Zunahm«

zugsweise im Inneren eines geheizten Raumes vor- von Lösung im Generator 24 bis auf eine Höhe ver

gesehen wird, um die Lieferung einer Menge relativ mieden wird, auf welcher sie über die Leitung 42 ii

kalten Wassers zur Kühlschlange 36 und Konden- den Absorber 40 überlaufen könnte. Gleichzeitig

satorschlange 12 hin bei Beginn des Betriebes der 60 werden die Ventile 80 und 214 geschlossen und da

Anlage zu vermeiden. Ferner ist zu erkennen, daß Ventil 210 geöffnet, so daß die Lösungspumpe 72

eine Bypaß-Leitung, wie beispielsweise die Leitung; 122, welche in Tätigkeit bleibt, nunmehr absorbierend

gleichermaßen nützlich sein kann, wenn Kühlwasser- Lösung vom Absorber 68 zum Auffanggefäß 200 übe

mengen mit sich stark ändernden Temperaturen (ohne die Leitung 208 fördert. Die Ventile 97, 232, 236 un

Kühlturm 108) verwendet werden. 65 242 bleiben während der Phase B geschlossen.

Zu Beschreibungszwecken wird der normale Betrieb Im allgemeinen wird es etwa zehn bis fünfzeh

des Systems, wie vorstehend beschrieben, nachstehend Minuten dauern, um die absorbierende Lösung voi

als Phase A bezeichnet. Während der Phase A ist das Absorber 40 zum Auffanggefäß 200 zu fördern. Dh

13 ¹⁴

schließt die Lösung ein, welche vom Generator 24 des Gehäuses 26 zur Folge der ausreicht um Dampf zum Absorber hin ablassen wurde. Es sei darauf vom Verdampfer 34 zum Absorber 40 zu fordern,
hingewiesen, daß Jas Auffanggefäß 200 und die Das Ventil 236 wird geöffnet, um Treibmittel nach zugehörigen Leitungen 208, 212 und die Ventile 80, dem Strahlapparat 222 zu liefern, und das Vent.! 242 210, 214 nicht unbedingt notwendig sind, da das 5 wird geöffnet, um Kältemittel in die inneren Kühl-Entfernen von absorbierender Lösung vom System räume (nicht dargestellt) der Kältemittelpumpe 92 zu her dadurch bewerkstelligt werden kann, daß der liefern, unter Berücksichtigung der zusatzlichen BeBetrieb der Lösungspumpe 72 unterbrochen und die lastung, die die Pumpe wahrend des Freikühlungsabsorbierende Lösung vom Absorber her in beliebiger zyklus erfährt. Gleichzeitig wird das Ventil 232 ge-Weise zur Lagerung in Vorratsbehältern abgelassen io öffnet, wodurch der Strahlapparat 222 kondensiertes wird. Ein Wartungsablaß (nicht dargestellt), der Kältemittel aus dem Absorbertrog 68 über das Aufgewöhnlich an einer Lösungspumpe vorgesehen ist, fanggefäß 70 und die Leitung 230 abzieht und es zur kann für diesen Zweck verwendet werden. Wahlweise Ansaugseite der Kältemittelpumpe 72 über die kann die absorbierende Lösung in Räumen im oberen Leitung 238 befördert

Mantel 10 gelagert werden, indem entsprechende 15 Die Vorrichtung kann in der Phase C so lange Ventile vorgesehen werden. Wenn das Auffanggefäß betrieben werden, wie es möglich ist, die Temperatur 200 vorgesehen wird, kann es aber auch für noch des Kühlwassers, welches in die Kühlschlange 36 andere Zwecke verwendet werden, da es eine vorüber- eintritt, auf einem Wert unter einer Temperatur des gehende Lagerung von Kältemittel, absorbierender Kälteträgers (Wasser) zu halten, welcher die Kühl-Lösung, oder einer Mischung von beiden ermöglicht. »» leistung erfüllt. Dies kann einige Stunden dauern, falls Dies kann zum Beispiel bei der Wartung der Fall sein. ein ungewöhnlicher bzw. nicht der Jahreszeit entWenn die absorbierende Lösung aus dem Absorber sprechende, lind zeitweiliger Temperaturabfall der 40 entfernt worden ist, wird der Betrieb der Lösungs- Umgebungsluft vorkommt, oder es kann im Winter pumpe 72 unterbrochen und das Ventil 210 geschlos- in bestimmten Klimazonen selbst einige Monate in sen, um die Phase B zu beendigen. Ein kleiner Betrag »5 Anspruch nehmen. Während der Phase C bleiben die von absorbierender Lösung wird im Lösungsauffang- Ventile 80, 97, 210 und 214 geschlossen, das Ventil gefäß 70 verbleiben, ferner in der Leitung 74 sowie in 218 kann ebenfalls geschlossen bleiben, und auch die der Lösungspumpe 72. Diese restliche Lösung hat nur Lösungspumpe 72 bleibt außer Betrieb. Von wesenteine geringe Wirkung während des Betriebes mit Frei- licher Bedeutung ist, daß die Wärmeenergie, die kühlung, wie nachstehend noch erläutert wird, kann 30 während des normalen Betriebes des Absorptionsaber, falls gewünscht, durch den obenerwähnten kälteerzeugungszyklus in das System eingebracht wird, Wartungsablaß an der Lösungspumpe 72 entfernt nämlich die Zuführung von Wärme nach dem Genewerden. Wahlweise kann eine kleine Sonderpumpe rator 24 hin, beim Freikühlungszyklus entfällt, indem (nicht dargestellt) vorgesehen werden, um die restliche das Ventil 22 geschlossen gehalten wird, wobei es Lösung zum Auffanggefäß 200 zu fördern. 35 erforderlich ist, nur an den Pumpen 29 und 112 und Der Freikühlungszyklus kann nunmehr begonnen an der Kältemittelpumpe 92 Antriebsenergie in das werden, wobei diese Betriebsphase nachstehend als System einzubringen. Energie muß aber auch zu den Phase C bezeichnet wird. Während die Kältemittel- Gebläsemotoren 135 hin geliefert werden, jedoch dies pumpe 92 in Tätigkeit bleibt, wird das Kältemittel kann in Zeitabständen vor sich gehen, da, wenn die vom Becken 32 zum Spritzkopf 30 befördert, mit an- 4° Temperatur der umgebenden Luft niedrig genug ist, schließender Verdampfung des Kältemittels und Ent- um Kühlwasser auf einer genügend niedrigen Tempezug von Wärme aus dem Wasser, das durch die Kühl- ratur zu halten, eine zeitweise Einschaltung der schlange 28 strömt. Die Steuereinrichtung 106a wird Gebläse 134 ausreicht.

durch geeignete Mittel überflügelt, um das Dreiwege- Falls die restliche Lösung nicht aus dem Lösungsventil in eine Stellung zu bringen, die den vollen 45 auffanggefäß 70, der Leitung 74 und der Lösungs-Fluß des Kühlwassers zum Kühlturm 108 ermöglicht, pumpe 72 entfernt wird, bildet sie möglicherweise ein der Betrieb der Pumpe 112 wird wieder aufgenommen Gemisch mit dem Kältemittel, was im Durchschnittsund eine Steuerung der Gebläsemotoren 135 bewirkt, faiie eine Lösungskonzentration von etwa 5 Gewichtsdaß die niedrigstmögliche Kühlwassertemperatur bis prozent zur Folge hat. Dieser Betrag bringt nur eine auf eine untere Grenze von wenigen Grad über dem 5° geringe Reduzierung in der Kapazität mit sich und Gefrierpunkt erreicht wird. Wenn beispielsweise die kann toleriert werden. Zum Beispiel würde unter den Gebläsemotoren als Mittel zur Beeinflussung der beschriebenen Bedingungen die Kapazität von den Gebläseleistung aus- und eingeschaltet werden, könnte obenerwähnten 49,5 % der geplanten Vollastkapazität die Steuereinrichtung 135a so eingestellt werden, daß bis auf 44,5% verringert werden. Wahlweise können sie die Gebläsemotoren 135 in Betrieb setzt, wenn die 55 aber auch Hilfsmittel verwendet werden, um Salz Temperatur des Kühlwassers, welches den Kühlturm aus dem Kältemittel zu entfernen, so daß diese kleine 108 verläßt, bis auf 40⁰F (4,4° C) angestiegen ist, und Verringerung in der Kapazität ausgeschaltet wird, die Gebläsemotoren außer Betrieb setzt, wenn Derartige Mittel könnten darin bestehen, daß man die Temperatur bis auf 36°F (2,2°C) abge- eine geringe Kältemittelströmung vom Auslaß der fallen ist. 60 Kältemittelpumpe 92 zu einem kleinen Kocher hin-Der Absorber 40 dient nun als Kondensator, wobei lenkt, der durch elektrische, Dampf- oder sonstige das verdampfte Kältemittel, das vom Verdampfer 34 Heizmittel geheizt wird. Das Wasser, das im Kocher zum Absorber 40 geleitet wird, sich in ein Kondensat zu Dampf verwandelt wird, könnte zum Absorber 40 verwandelt, wenn es Verdampfungswärme an das geleitet werden, um an der Kühlschlange 26 zu kondendurch die Kühlschlange 36 strömende Kühlwasser 65 sieren. Die verbleibende Lösung würde auf etwa 55 % abgibt, wobei das Kondensat in den Absorbertrog 68 konzentriert sein und könnte zur Lagerung zum Auffällt. Die Rückführung von verdampftem Kältemittel fanggefäß 200 oder zum Wärmetauscher 50 gefördert in ein Kondensat hat einen Druckabfall innerhalb werden.

Wenn nun die Außentemperatur der Luft bis auf einen Wert ansteigen sollte, mit welchem es nicht mehr langer möglich ist, Kühlwasser mit einer genügend niedrigen Temperatur zu liefern, wird der Betrieb mit Freikühlung unterbrochen, und der Absorber 40 wird wieder mit Absorptionslösung gefüllt, wobei diese Phase des Betriebs nachstehend mit D bezeichnet wird. Um die Phase D zu beginnen, werden die Ventile 232 und 236 geschlossen, wodurch der Betrieb des Strahlapparates 22 unterbrochen wird und der Entzug von Kältemittel aus dem Absorbersumpf 68 aufhört. Der Betrieb der Pumpen 29, 92 und 112 wird unterbrochen, und das Ventil 242 wird geschlossen, um die Lieferung von Kältemittel durch die Leitung 240 zu den inneren Kühlräumen der Kältemittelpumpe 92 hin zu beenden. Die Pumpe 72 bleibt außer Betrieb.

Das Ventil 218 bleibt geschlossen, um ein weiteres Ablassen von Lösung vom Generator 24 zum Absorber 40 zu verhindern. Dann wird das Ventil 214 geöffnet, um absorbierende Lösung vom Auffanggefäß 200 zum Absorber 40 über die Leitung 212 zu leiten. Die Ventile 80 und 210 bleiben während der Phase D geschlossen.

Wenn die gesamte absorbierende Lösung dem Auffanggefäß 200 entnommen worden ist, wird der Betrieb des Systems in einem Zyklus wieder aufgenommen, der nachstehend als Phase E bezeichnet wird, wobei das Ventil 22 geöffnet wird, um die Zufuhr von Wärme nach dem Generator hin wieder aufzunehmen, und wobei das Ventil 80 geöffnet und der Betrieb der Pumpen 29, 72, 92 und 112 ebenfalls wieder aufgenommen wird. Die Stellung des Dreiwegeventils 106 wird eingeregelt, und die Steuereinrichtung 135 a wird, soweit erforderlich nachgestellt, um Kühlwasser nach der Kühlschlange 36 hin mit einer Temperatur innerhalb des vorgesehenen Bereiches zu liefern.

Während der Phase E werden alle Ventile wie in Phase A eingestellt, außer daß das Ventil 97 etwas geöffnet wird, um einen Teil der Kältemittelströmung von der Leitung 95 her zum Absorber 40 über die Leitung 96 umzuleiten. Dies hat die Wirkung, daß die Trennung des vom Freikühlungszyklus herrührenden kleinen Anteiles restlicher Lösung im Kältemittel beschleunigt wird. Falls eine beträchtliche Überschußkapazität vorhanden ist, wie sie normalerweise am Ende einer kalten Jahreszeit und zu Beginn einer warmen Jahreszeii vorhanden sein kann, kann das Kältemittel auf diese Weise relativ rasch gereinigt werden. Im allgemeinen kann das Ablaßventil 97 in etwa einer halben Stunde geschlossen werden, wodurch das System in die Phase A zurückversetzt wird.

ίο Falls die restliche Lösung aus dem Lösungsauffanggefäß 70, der Leitung 74 und der Lösungspumpe 72 entfernt wurde, bevor der Freikühlungszyklus begonnen wurde, so ist es nicht nötig, das Ventil 97 zu öffnen, und die Phase E kann somit weggelassen werden, wobei das System dann nach der Phase D in die Phase A zurückversetzt wird.

Die verschiedenen Betriebsphasen sind in der nachstehenden Tabelle I zusammengefaßt, und die Ventileinstellungen und der Pumpbetrieb sind für jede Phase

ao in der nachstehenden Tabelle II angegeben.

Tabelle I
Phase A:

Normaler Betrieb im Absorptionskälteerzeugungszyklus.

Phase B:

Beendigung des Absorptionskälteerzeugungszyklus; Entfernung der absorbierenden Lösung. Phase C:

Betrieb im alternativen Kälteerzeugungszyklus (Freikühlung).

Phase D:

Beendigung des alternativen Kälteerzeugungszyklus (Freikühlung); Rückkehr der absorbierenden Lösung.

Phase E:

Wiederauf nähme des Betriebs im Absorptionskälteerzeugungszyklus mit Ablassen von Kälte-■mittel als Vorbereitung zur Rückkehr nach Phase A.

Tabelle II	Phase	B	C	D	E
	A
		geschlossen	geschlossen	geschlossen	geöffnet
Ventil	geöffnet	geschlossen	geschlossen	geschlossen	geöffnet
22	geöffnet	geschlossen	geschlossen	geschlossen	geöffnet
80	geschlossen	geöffnet	geschlossen	geschlossen	geschlossen
97	geschlossen	geschlossen	geschlossen	geöffnet	geöffnet
210	geöffnet	geöffnet	geschlossen	geschlossen	geschlossen
214	geschlossen	geschlossen	geöffnet	geschlossen	geschlossen
218	geschlossen	geschlossen	geöffnet	geschlossen	geschlossen
232	geschlossen	geschlossen	geöffnet	geschlossen	geschlossen
236	geschlossen
242		in Betrieb	in Betrieb	nicht in Betrieb	in Betrieb
Pumpe	in Betrieb	in Betrieb	nicht in Betrieb	nicht in Betrieb	in Betrieb
29	in Betrieb	in Betrieb	in Betrieb	nicht in Betrieb	in Betrieb
72	in Betrieb	nicht in Betrieb	in Betrieb	nicht in Betrieb	in Betrieb
92	in Betrieb				709 617/184
112

17 / I»

Die Vorgänge beim Übergang der Anlage von des erfindungsgemäßen Verfahrens manuell betätigt normalem Betrieb auf Freikühlung und umgekehrt werden; sie können aber auch für Fernbetätigung einwurde der besseren Veranschaulichung halber in gerichtet werden, z. B. von einem zentralen Leitstand bestimmte Phasen unterteilt. Beim tatsächlichen Be- aus, indem bestimmte Geräte Ijekannter mechanischer trieb wird allerdings der Übergang zwischen den 5 elektrischer, hydraulischer oder pneumatischer Art Phasen in einer kontinuierlichen Aufeinanderfolge ausgewählt werden. Darüber hinaus kann eine autobewirkt, gerade wie sich die entsprechenden Be- matische Betätigung einzelner oder aller Ventile und dingungen ergeben. Pumpen eingerichtet werden, indem Gebrauch von

Andererseits wurde bei der Beschreibung der Auf- bekannten Geräten gemacht wird, die auf Tempeeinanderfolge der Phasen angenommen, daß die io ratur, Druck, Strömungsmenge bzw. -geschwindigkeit Kühlerfordernisse einen kontinuierlichen Betrieb der Strömungsmitteldichte, elektrische Leitfähigkeit od Anlage mit sich bringen. Es ist aber bei vielen Anlagen dgl., ansprechen.

durchaus möglich, daß der Bedarf an Kälte inter- Ferner sei darauf hingewiesen, daß die Freikühlung

mittierend oder nur gelegentlich während einer Zeit- nicht begonnen werden sollte, wenn der Grad der spanne, in der die Bedingungen es erlauben, die Vor- 15 Konzentration der absorbierenden Lösung so hoch ist richtung mit Freikühlung zu betreiben, auftritt. Falls daß unter den erwarteten Temperaturbedingungen im die Vorrichtung nicht in Betrieb ist und ein Kälte- Auffanggefäß 200 oder in der Durchlaufeinrichtung 42 bedarf entsteht, und wenn dabei die Voraussetzungen eine Kristallisation auftreten könnte. Ähnlich sollte zur Freikühlung vorhanden sind, so wird die Vor- der Grad der Konzentration nicht so niedrig sein richtung zunächst in den Zustand zum Betrieb in 20 daß ein ungenügender Betrag an Kältemittel beim Phase A versetzt und in dieser Phase eine kurze Zeit Freikühlungszyklus vorhanden ist, wodurch an der gefahren, bevor zu den Phasen B und C übergegangen Kältemittelpumpe 92 Kavitation auftreten könnte' ^WIE,^d· . Wenn die Vorrichtung einige Zeit im normalen Abts sei darruf hingewiesen, daß nur eine geringe sorptionskälteerzeugungszyklus gelaufen ist, wird die Abänderung herkömmlicher oder vorhandener An- 25 Höhe der Konzentration normalerweise in dem Bereich lagen erforderlich ist, um die Erfindung praktisch liegen, welcher diese zwei Erfordernisse erfüllt. Es könanzuwenden. Wie oben erwähnt, sind eine Generator- nen jedoch bekannte Steuereinrichtungen vorgesehen Ablaßleitung, wie beispielsweise die Leitung 216, und werden, um den Beginn der Phase B zu verhindern ein zugehöriges Ventil in vielen vorhandenen Anlagen wenn die Konzentrationshöhe sich außerhalb des bereits vorhanden. Es wurde ferner darauf hinge- 30 gewünschten Bereiches befindet. Ferner können Steuer wiesen, daß das Auffanggefäß 200 und die zu diesem einrichtungen vorgesehen werden, die eine Misch" gehörigen Ventile und Leitungen nicht unbedingt not- phase schaffen, um die Konzentration zu verrineern* wendig sind. Abhängig von den Charakteristiken der bevor die Phase B beginnt, oder, falls die Konzen' entsprechenden Kältemittelpumpe, die verwendet tration zu niedrig ist, den Betrieb in Phase A weiter wird können gegebenenfalls auch der Strahlapparat 35 zuführen, bis eine annehmbare Konzentrationshöhe 222, die Ventile 236 und 242 und die zugeordneten erreicht ist. "onsnone

Leitungen weggelassen werden. Dementsprechend kön- Wenn ferner aus irgendeinem Grund die Konzen

nen viele vorhandene Systeme in Übereinstimmung mit tration von Salzen im Kältemittel während der Frei' der vorliegenden Erfindung dadurch abgeändert wer- kühlung auf eine nicht annehmbare Höhe ansteigen den, daß erne ventilgesteuerte Bypaß-Leitung zusatz- 40 sollte, kann der Betrieb der Vorrichtung zeitwK hch vorgesehen wird, die an dem einen Ende mit dem in die Phase E (über die Phase D) zurückaS Absorbertrog und an dem anderen Ende derselben mit werden, bis die Konzentration genügend S2 Sie ^/ ⁱⁿ Y^erb!^nd"^ngJ^Steht· ^wurde· ^Die ^kühlung kann danrfwiede? äufge

gesäten vS^eneKⁿ Tu■ ^{beschnebenen und} '^Jar" nommen werden, indem nach Phase B und dann nach

frhSnr ι, η · ^bZW· -,^{Schieber Und Pum}P^er" ^ein- ^{4S Phase C} übergangen wird. ^h

schließlich Dreiwegeventil 106, können beim Ausführen

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

ι 2 Patentansprüche: 8. Verrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge-

1. Verfahren zum Betrieb einer Absorptions- kennzeichnet, daß der Aufnahmebehälter (200) Kälteerzeugungsanlage mit einem durch Wärme- oberhalb des Absorbers (40 angeordnet ist und energie gespeisten Generator, mit einem durch ein über eine ein Ventil (214) enthaltende Leitung _mit Kühlmittel gekühlten Kondensator, mit einen: Ver- 5 dem Absorber (40) verbunden ist derart, daß bei dämpfer, der mit einem der Kühllast zugeführten Wiedereinfüllen der Losung nach Öffnung des Kälteträger in Wärmeaustausch steht, und mit Ventils (214) in der Leitung (212) die: Losung unter einem durch das genannte Kühlmittel gekühlten Einfluß der Schwerkraft in den Absorber (40) Absorber, wobei das Kühlmittel unter Beteiligung zurückströmt.

des Kältegehaltes der Außenatmosphäre, ζ. Β. ίο

in einem Kühlturm, gekühlt wird, dadurch .~ · i, » l r.

gekennzeichnet, daß man bei niedrigen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb

Außentemperaturen unter Einsparung von Wärme- einer Absorptions-Kälteerzeugungsanlage mit einem

energie den Generator (24) außer Betrieb setzt, die durch Wärmeenergie gespeisten Generator, mit einem

Lösung aus dem Absorber (40) entfernt, das im 15 durch ein Kühlmittel gekühlten Kondensator, mit

Verdampfer (34) verdampfte Kältemittel im Ab- einem Verdampfer, der mit einem der Kuhllast zuge-

sorber kondensieren läßt und das im Absorber führten Kälteträger in Wärmeaustausch steht, und

kondensierte Kältemittel in den Verdampfer zu- mit einem durch das genannte Kuhlmittel gekühlten

rückleitet Absorber, wobei das Kühlmittel unter Beteiligung des

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ao Kältegehalts der Außer.atmosphäre, z. B. in einem zeichnet, daß man das im Absorber kondensierte Kühlturm, gekühlt wird.

Kältemittel über die Pumpe (92) des Verdampfer- Ein solches Verfahren ist aus der US-PS 31 22 002

pumpenkreises leitet. bekannt. In dem Verdampfer wird ein Kältemittel

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch verdampft, um den der Kühllast zugeführten Kältegekennzeichnet, daß man bei Anstieg der Außen- 25 träger zu kühlen. Das verdampfte Kältemittel wird temperaturen über einen vorgegebenen Wert in den Absorber eingeleitet, in dem es von einer zunächst die Zurückleitung von kondensiertem Lösung absorbiert wird, die eine starke Affinität für Kältemittel aus dem Absorber (40) in den Ver- das Kältemittel besitzt. Die bei der Absorption frei dämpfer (34) unterbricht und danach den Ab- werdende Lösungswärme wird aus dem Absorber sorber (40) wieder mit der Absorptionslösung füllt 30 durch das Kühlmittel abgeführt. Die durch die Ab- und diese von dort in den Generator (24) leitet, der sorption des Kältemittels entstandene reiche Lösung erneut mit Wärmeenergie gespeist wird, und man wird von dem Absorber zu dem durch Wärmeenergie das Kühlmittel durch den Kondensator (18) mit gespeisten Generator geleitet, um das Kältemittel aus einer über der Temperatur des der Kühllast züge- der Lösung zu verdampfen. Die dabei entstehende an führten Kälteträgers liegenden Temperatur leitet. 35 Kältemittel arme Lösung wird zu dem Absorber

4. Vorrichtung zur Durchführung des Ver- zurückgeleitet, während das verdampfte Kältemittel fahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch in dem von dem Kühlmittel gekühlten Kondensator gekennzeichnet, daß der Auslaß (70) des Ab- kondensiert wird. Das Kältemittelkondensai: wird sorbers für die Zurückleitung reicher Absorptions- von dem Kondensator zum Verdampfer geleitet. Der lösung bei höheren Außentemperaturen über einen 40 Verdampfer und der Absorber werden auf wesentlich ein Ventil (232) enthaltenden Bypaß (220) mit einem niedrigeren Drücken als der Generator und der Einlaß des Verdampfers (34) verbunden ist, wobei Kondensator gehalten. Das in einem Kühlmitcdkreisdas Ventil bei höheren Außentemperaturen ge- lauf durch den Absorber und den Kondensator geschlossen ist. führte Kühlmittel gibt Wärme im Kühlturm an die

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- 45 Außenatmosphäre ab; dies ist aber nur möglich, wenn kennzeichnet, daß die nicht mit dem Auslaß (70) die Temperatur des Kühlmittels bezüglich der Tempedes Absorbers (40) verbundene Seite des Ventils ratur der Außenatmospkäre einen solchen Wert auf-(232) mit dem Saugeinlaß der Pumpe (92) des weist, daß noch eine günstige Wärmeübertragung zur Verdampferpumpenkreises verbunden ist. Außenatmosphäre hin erfolgen kann. Da die Ab-

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- 50 sorptions-Kälteerzeugungsanlagen gerade bei höheren kennzeichnet, daß die nicht mit dem Auslaß (70) Außentemperaturen Kälte in großem Ausmaß erdes Absorbers (40) verbundene Seite des Ventils zeugen müssen, wird eine solche Kälteerzeugungs-(232) direkt mit dem Saugeinlaß (224) eines Strahl- anlage so ausgelegt, daß sie mit entsprechend hohen apparates (222) verbunden ist, dessen Treibmittel- Kühlmitteltemperaturen arbeiten, und dabei ist es einlaß (228) über ein Ventil (236) mit der Förder- 55 erforderlich, daß zur Erreichung einer stabiiien Beleitung (95) der Pumpe (92) des Verdampfer- triebsweise Steuer- und Regeleinrichtungen vorzupumpenkreises und dessen Auslaß (226) mit dem sehen sind, die die Kühlmitteltemperaturen trotz Saugeinlaß der Pumpe (92) verbunden ist, wobei täglicher bzw. jahreszeitlicher Schwankungen der das zwischen Treibmitteleinlaß und Förderleitung Tempera.tur der Außenatmosphäre in einem ziemlich liegende Ventil (236) ebenfalls bei höheren Außen- 60 engen Bereich zu halten suchen. Andererseits ist der temperaturen geschlossen ist. Kältebedarf bei niedrigeren Außentemperaturen ge-

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, ringer. Zu solchen Zeiten wäre es oft möglich, Kühldadurch gekennzeichnet, daß ein Aufnahmebe- wasser mit einer Temperatur bereitzustellen, die unter hälter (200) für die aus dem Absorber (40) zu ent- der Bedarfstemperatur des Kälteträgers liegt. Auch fernende Lösung vorgesehen ist, dessen Einlaß 65 könnte ein solches Temperaturverhältnis über einen mit dem Auslaß der Pumpe (72) des Lösungskreis- größeren Zeitraum aufrechterhalten werden. Da laufs zwischen Absorber (40) und Generator (24) jedoch bei dem bekannten Verfahren zum Betrieb über ein Ventil (210) verbindbar ist. der Absorptions-Kälteerzeugurigsanlage die Tempe-