DE2219083C3 - Absorptionskälteanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Anlagen zur Erzeugung künstlicher Kälte, insbesondere Bromlithium-Ab-Sorptionskälteanlagen, in denen als heiße Quelle Wärmeträger von hoher Temperatur angewendet werden.

Es ist bekannt, Bromlithium-Absorptionskälteanlagen unter Abführung der Wärme der Kondensation und der Absorption mittels technischen Kühlwassers zu betreiben. Beim Bau und Betrieb von größeren Kältestationen sind für die Versorgung derselben mit Rückkühlwasser und fließendem Kühlwasser bedeutende Investitionsaufwendungen und Betriebskosten

2-3 erforderlich. Deshalb ist die Frage einer Verminderung des Kühlwasserverbrauchs in den Bromlithium-Absorptionsanlagen von großer Bedeutung.

Zur Zei*. sucht man eine Reduzierung des Verbrauches von technischem Rückkühlwasser in Bromli-

jo thium-Absorptionsanlagen zu erreichen durch eine Verminderung der Wärmebelastung des Kondensators z. B. durch die Anwendung einer zweistufigen Regeneration und die Erhöhung des allgemeinen Temperaturniveaus der Wärmeabführung durch die

r> Verwendung von insbesondere Stufensystemen.

Die bekannten Stufenanlagen, welche aus einem Hochdruckabsorptionsapparat und einem Niederdruckabsorptionsapparat sowie aus mit diesem verbundenen Hochdruckverdampfer und Niederdruckverdampfer bestehen, gestatten es, die Absorptionswärme von der Anlage bei einem Temperaturniveau abzuführen, das höher als das Temperaturniveau in den früher hergestellten Anlagen liegt.

Bei diesen Anlagen wird jedoch die Temperatur

ν, der von der Anlage abzuführenden Wärme im Hochdruckabsorptionsapparat durch den Wert der Temperatur des Absorptionsmittels (der Lösung) am Ende des Absorptionsprozesses im Niederdruckabsorptionsapparat bestimmt, weil sie den möglichen Tem-

■)0 peraturbereich für die Sättigung der Dämpfe bestimmt, die im Hochdruckverdampfer gebildet werden.

Die Temperatur der Absorptionsmittellösung im Niederdruckabsorptionsapparat ist unter sonst glei-

-,5 chen Bedingungen von der Temperatur der zu erzeugenden Kälte abhängig. Deshalb ist es besonders wichtig, den betrachteten Nachteil der bekannten Stufensysteme bei der Schaffung von Absorptionsanlagen zur Erzeugung von bei null Grad oder bei Minustem-

bo peraturen liegender Kälte unter der Verwendung einer LiBr-Lösung als Absorptionsmittel zu berücksichtigen.

Es ist zweckmäßig, in Anlagen größerer Leistung die Abkühlung des Kälteträgers um 10 bis 15° C vor-

_h5 zunehmen (z. B. beim Vorhandensein von Gruppen von Abnehmern künstlicher Kälte mit Anfangstemperaturen, die sich um 5 bis 7° C voneinander unterscheiden).

Der vorliegenden Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, eine Absorptionskälteanlage zu schaffen, die sich von den bekannten technischen Lösungen dadurch unterscheidet, daß in einem Apparat alle bei der zweistufigen Abfuhr der Absorptionswärme verlaufenden Prozesse zusammengefaßt sind und sich dadurch sowohl eine kompakte Konstruktion als auch ein besonders günstiger Wirkungsgrad durch Verringerung des Widerstands beim zweimaligen Übergang der Kältemitteldämpfe vom jeweiligen Verdampfer in die Lösung des zugehörigen Absorbers ergibt.

Ausgegangen wird dabei von einer Absorptionskälteanlage mit einem Generator und Kondensator und mit einem den Kälteträger kühlenden Verdampfer, mit einem Absorber zur Erzeugung der dem Generator anschließend zuzuführenden reichen Lösung, mit einem im Prozeß in Strömungsrichtung des Kältemittelkondensats gesehen dem erstgenannten Verdampfer vorgeschalteten zusätzlichen Verdampfer und mit einem im Prozeß in Strömungsrichtung der anzureichernden Lösung gesehen dem erstgenannten Absorber vorgeschalteten zusätzlichen Absorber zur Absorption der im zusätzlichen Verdampfer schon entstandenen Kältemitteldämpfe.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird dadurch erreicht,

a) daß das aus dem erstgenannten Absorber und dem zusätzlichen Verdampfer gebildete Aggregat rohrrieselkühlerartig aus einer Gruppe von Vertikalkanälen besteht, über deren Außenflächen die im zusätzlichen Absorber schon angereicherte Lösung rieselt, während das vom Generator-Kondensator kommende Kältemittelkondensat über die Innenfläche dieser Kanäle abfließt,

b) daß ferner der zusätzliche Absorber ebenfalls aus einer Gruppe von Vertikalkanälen besteht, wobei die anzureichernde Lösung an den Innenflächen der Kanäle herabfließt und

c) daß der erstgenannte Verdampfer, das rohrrieselkühlerartige Absorber-Verdampfer-Aggregat und der zusätzliche Absorber mit ihren Grenzbereichen nahe nebeneinanderliegend zu einer einzigen Anlage baulich zusammengefaßt sind

Eine solche Kombination der Merkmale der Ausbildung der Anlage aus vertikalen berieselten Rohren und ihre gemeinsame Unterbringung in einem Apparat erlaubt eine Verkürzung des Weges, den die Kältemitteldämpfe vom Verdampfer zum zugehörigen Absorber zurücklegen und führt zu einer entsprechenden Verringerung der Druckverluste und somit zu einer Verbesserung des Wirkungsgrads.

Eine zweckmäßige Weiterbildung des e.-findungsgemäßen Vorschlags ist es, wenn die Vertikalkanäle quer zu dem Flüssigkeitsstrom mittels Flüssigkeitsdrosselnsowohlinnerhalbeines jeden Kanals, als auch im Außenraum zwischen deren Außenwänden unterteilt sind, um den Raum von Verdampfer und Absorber in Räume mit verschiedenem Druck einzuteilen.

Ebenso ist es zweckmäßig, wenn das Verdampfer-Absorber-Aggregat, gegebenenfalls auch der erstgenannte Verdampfer, ein Bündel von Vertikalrohren darstellt, die oben und unten mittels Rohrplatten befestigt sind, wobei die erforderlichen Ablaufrinnen in Form einer Horizontalzwischenwand ausgeführt sind, die mit um die Rohre angeordneten Bohrungen versehen und unterhalb der obei en Rohrplatte angebracht

Die im Raum zwischen den Rohren vorgesehenen Flüssigkeitsdrosseln können zweckmäßigerweise durch eine Zwischenwand mit in dieser angeordneten Bohrungen für Rohre gebildet sein, wobei in jede Bohrung der Zwischenwand die Rohre umfassende Spiralfedern eingesetzt sind, während Flüssigkeitsdrosseln innerhalb der Rohre aus Federn ausgeführt sind, die einen Stopfen aus porösem Werkstoff umfaslu sen.

Schließlich kann es zweckmäßig sein, zwischen dem Generator-Kondensator und dem zusätzlichen Absorber sowie zwischen dem letzteren und dem oben zuerst genannten Absorber Wasserkühler zur Kühi) lung des Absorptionsmittels einzuschalten.

Nachfolgend wird die Erfindung durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfin- -'0 dungsgemäßen Absorptionskälteanlage,

Fig. 2 die Führung der Rohre durch die dünne Rohrplatte in der Anlage gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Anlage mit einem offenen Verr> dämpfer,

Fig. 4 die Einteilung der Rohre des Verdampfers in Abschnitte verschiedenen Druckes in den Anlagen gemäß Fig. 1 und Fig. 3.

Die Abkühlung des erwärmten Kälteträgers, der «ι von dem Kälteabnehmer zurückgeführt wird, wird im Verdampfer 1 (Fig. 1) vorgenommen. Der Verdampfer 1 stellt einen Vertikalapparat dar. in dem der Kälteträger dem Inneren der Rohre 2 und das zu verdampfende Wasser (Kältemittel) der Außenfläche der j) Rohre 2 zugeführt werden. In diesem Verdampfer wird die Abkühlung des Kälteträgers durch eine teilweise Verdampfung des Kältemitteis verwirklicht, welches die Rohre 2 berieselt. Die Verteilung des Kältemittels zwischen den Rohren 2 wird mittels der 4(i dünnen Rohrplatte 3 vorgenommen, deren öffnungen mit denen der Haupt-Rohrplatten 4, 5 fluchten. Die Öffnungen der dünnen Platte 3 werden kegelförmigausgebildet (analogFig. 2),damit das Kältemittel nur über die Fläche des Rohres 2 fließt. Am Eintritts- ; -, abschnitt des Rohres 2 kann eine Querrändelung oder Rillung zwecks gleichmäßigen Benetzens des Rohrumfanges, und auf der übrigen Länge des Rohres eine diagonale oder andere Rändelung oder Querrillung zur Verwirbelung der Wasserhaut vorgesehen sein. >o Beim Betrieb der Anlage wird das Kältemittel, das entlang der Rohre 2 in den unteren Teil des Apparates gelangt ist, mittels der Pumpe 6 wiederum dem zwischen der Hauptplatte 4 und der dünnen Rohrplatte 3 liegenden Raum zugeführt. Die Rohrplatten 4, S sind γ, für die Rohre aller anderen Teile der Anlage gemeinsam.

Der Dampfraum des Verdampfers 1 ist durch die dünne Rohrplatte 7 in eine Hochdruckstufe und eine Niederdruckstufe (s. Fig. 2) eingeteilt. In die Bohbo rungen der dünnen Rohrplatte 7 sind Spiralfedern 8 eingesetzt, welche auf die Rohre 2 unter einer geringen radialen Verspannung vor dem Unterbringen an der vorgesehenen Stelle ausgesetzt werden. In den Bohrungen der Rohrplatte 7 is ein Ansatz vorgesehen b^r) zu denken, der ein Verklemmen der Endwindung der Feder 8 in der konischen Fläche der Rohrplatte 7 verhindert. Die Lage der Niederdruck- und der Hochdruckstufe wird durch die Flußrichtung des Kälteträ-

gcs bestimmt.

ßei der Verwendung der Anlage zur Abkühlung hermetisch abgedichteter Verbraucher, wobei also ein Einbringen von Luft der Atmosphäre oder anderer Gase in den Verdampfer durch den Kälteträger ausgeschlossen sein muß, sollte der oben beschriebene Verdampfer des geschlossenen Typs verwendet werden. Andernfalls kann er auch durch einen Verdampfer offenen Typs ersetzt werden, in dem der Kälteträger durch eine Beregnungsvorrichtung im offenen Wärmetausch dem Verdampfer zugeführt wird (Fig. 3). Der Verdampfer 1 wird in beiden Fällen unmittelbar an den Absorber 9 angeschlossen, so daß die Elemente dieser beiden Anlagenteile eine Baueinheit 10 darstellen.

Der Verdampfer 1, der in Fig. 3 wiedergegeben ist, stellt einen Hohlapparat mit Böden dar, die eine Fortsetzung der Rohrplatten 4, 5 bilden, und ist mit einer horizontalen Zwischenwand 11, Spritzvorrichtungen 12 und 13 sowie einem Flüssigkeitsverschluß 14 versehen, der oberhalb der Spritzvorrichtung 13 angeordnet ist.

Der Dampfraum des Verdampfers 1 wird durch den Flüssigkeitsverschluß 14 in eine Hochdruck- und Niederdruckstufe eingeteilt.

Die sich bei der Verdampfung des Kältemittels im Verdampfer 1 bildenden Dämpfe werden dem Absorber 9 zugeführt. Der Absorber 9 stellt einen Röhrenmantelapparat dar, in dem die Absorptionsmittellösung der Außenfläche der Rohre 15 zugeführt wird. Der Kältemitteldampf wird dem Absorber 9 aus dem Verdampfer 1 durch Jalousiescheider 16 zugeführt. Die Lösung wird über die Fläche der Rohre 15 mittels einer Einrichtung verteilt, die in Fig. 2 dargestellt ist.

Aus dem zwischen der Haupt-Rohrplatte 4 und der dünnen Rohrplatte 17 liegenden Raum wird die Lösung durch die Bohrungen der Rohrplatte 17 auf die Fläche der Rohre 15 abgelassen. Die letzteren weisen eine Querrändelung (am Eintrittsabschnitt) und eine diagonale Rändelung auf. Während die Lösung die Außenfläche der Rohre 15 bespült, fließt sie in den unteren Teil des Apparates ab. Die Lösung im Absorber 9 und das Wasser im Verdampfer 1 sind durch eine Zwischenwand 18 getrennt.

Der Absorber 9 ist durch eine dünne Rohrplatte 19, in deren Schrägbohrungen die auf die Rohre 15 aufgesetzten Federn 8 eingesetzt sind, in eine Hochdruckstufe und eine Niederdruckstufe eingeteilt.

Ähnlich wie im Verdampfer 1 (Fig. 1) wird im Absorber 9 die Einteilung in eine Hochdruckstufe und eine Niederdruckstufe durch den Widerstand verwirklicht, der beim Lauf der Flüssigkeit durch Öffnungen entsteht, welche durch Federn 8 mitgebildet sind.

Die Abführung der Absorptionswärme aus dem Absorber 9 wird mittels Wassers (Kältemittel) vorgenommen, das die Innenfläche der Rohre 15 berieselt. Zusammen mit der den Dampfraum einteilenden Scheidewand 20, die in jedes der genannten Rohre 15 (siehe Fig. 4) eingesetzt ist, wird ein zweistufiger zusätzlicher Verdampfer 21 gebildet. Der Umlauf des Kältemittels im Verdampfer wird mittels einer Pumpe 22 verwirklicht, die das Kältemittel im unteren Sammler im Deckel 23 entnimmt und dieses der oberen Rohrplatte 4 zuführt, welche durch den Deckel 24 überdeckt ist. Im oberen Teil der Rohre 15 sind Aufsätze 25 vorgesehen, die die Verteilung des flüssigen Kältemittels über die Innenfläche der Rohre ge währleisten. Durch die oben genannten Scheidewände 20 wird der Verdampfer in zwei Raumteile eingeteilt Im oberen Teil der Rohre, deren Außenfläche mit einer heißeren Lösung berieselt wird, wird ein Hochdruck der Dämpfe des Kältemittels (Wasser), und im unteren Teil ein Niederdruck der Dämpfe des Kältemittels aufrechterhalten, der dem Sättigungspunkt des Wassers entspricht, der nahe an der Temperatur der Lösung am Austritt aus dem Absorber 9 liegt. Die

hi Einteilung des Verdampfers in bezug auf den Druck wird durch die Schaffung eines Widerstandes beim Durchlauf des Kältemittels durch einen schraubenförmigen Kanal verwirklicht, der durch eine Feder 26, einen in diese eingesetzten Stopfen 27 aus einem po rösen Werkstoff sowie das Rohr 15 gebildet wird (Fig. 4).

Die Scheidewand 20 wird im Rohr 15 durch entsprechende Lagegebung der Feder 26 bei der Montage gehalten.

2» Das Kältemittelkondensat des Verdampfers 21 gelangt über den Flüssigkeitsverschluß 58 in den Verdampfer 1, während freie Kältemitteldämpfe aus dem oberen und unteren Teil des zusätzlichen Verdampfers 21 unmittelbar dem zusätzlichen Absorber 28 zu- geführt werden, in dem sie bei Temperaturen absorbiert werden, die die Umgebungstemperatur bedeutend übersteigen. Der zusätzliche Absorber 28 stellt einen vertikalen Röhrenmantelapparat dar, der mit dem Verdampfer 1 und dem Absorber 9 eine gemein-

jo same Baueinheit 10 bildet.

Im zusätzlichen Absorber 28 werden die Kältemitteldämpfe aus dem zusätzlichen Verdampfer 21 durch eine Lösung absorbiert, die über die Innenfläche der Rohre 29 abfließt. Die Verteilung der Lösung übet

Ji die Innenfläche der Rohre 29 wird mittels der Aufsätze 30 verwirklicht. Die Abführung der Absorptionswärme wird durch Kühlwasser oder Kühlluft vorgenommen. Bei der Verwendung von Kühlwasser kann es später für technologische oder sanitäre Zwecke genutzt werden oder, falls Abnehmer fehlen, in Wasserkühlern gekühlt werden. Das Rohrbündel des zusätzlichen Absorbers 28 ist durch eine Zwischenwand 31 in zwei Hälften eingeteilt.

Die Zwischenwand 31 bzw. weitere Wände und

Einbauten 32 bilden Kanäle für die Bewegung de; Kühlwassers, in denen man hohe Strömungsgeschwindigkeiten des Kühlwassers bei bedeutender Erwärmung (auf 25-35° C) verwirklichen kann. Bei der Erzeugung von künstlicher Kälte von Plus

so temperaturen wird das in beiden Hälften des zusätzlichen Absorbers 28 erwärmte Kühlwasser weiter dem Wärmeaustauscher 34 zugeführt, in dem es durch die an Kältemittel arme Lösung aus dem Generator-Kondensator 35 zusätzlich erwärmt wird.

Das aus dem Wasserkühler oder anders gekühlte rücklaufende Kühlwasser wird dem Wärmeaustauscher 33 zugeführt, in dem es die dem Absorber ί zuzuführende Lösung abkühlt; dann passiert da; Kühlwasser den zusätzlichen Absorber 28 und spatel den Wärmeaustauscher 34.

Bei der Erzeugung von Kälte mit Minustemperaturen oder von Temperaturen, die nahe an 0° C liegen wird das Kühlwasser bezüglich zusätzlichem Absorbei 28 und Wärmeaustauscher 36 parallel (nicht in Reih« geschaltet) geführt (siehe Fig. 3).

Der zusätzliche Verdampfer 21 und der zusätzliche Absorber 28 weisen gemeinsame untere und oben Decke 23 und 24 auf.

Der Dampfraum dieser Deckel ist durch die Zwischenwände 37, 38 und 39, 40 in Sektoren eingeteilt. Die Zwischenwände 38 und 40 stehen rechtwinklig zu den Zwischenwänden 37 und 39, so daß sie sich in Fig. 1 als Flächen abbilden. Diese Zwischenwände verhindern einen Druckausgleich zwischen den von ihnen begrenzten Räumen und unterteilen den zusätzlichen Absorber 28 in eine Kochdruck- und eine Niederdruckzone.

In F i g. 1 und 3 ist die zweite Hälfte des zusätzlichen Absorbers 28 der zeichnerischen Technik wegen auf der rechten Seite getrennt dargestellt und links durch eine Bruchlinie begrenzt. Es handelt sich um eine um 90° gedrehte Einzeldarstellung.

Die an Kältemittel arme Lösung wird über den Wärmeaustauscher 34 (Fig. 1) dem in der Zeichnung rechts von der Wand 44 liegenden Sektor des Dampfdeckels 24 des zusätzlichen Absorbers 28 zugeführt, wobei dieser Sektor durch eine Zwischenwand 39 gebildet wird, die die Oberseite des zusätzlichen Absorbers 28 trennt. Nach der Innenberieselung der Rohre wird die Lösung im unteren Hochdrucksektor des Deckels 23 gesammelt. Von hier aus wird sie durch die Pumpe 41 dem in der Zeichnung ganz rechts gelegenen Raum unter dem Dampfdeckel 24 und über die Rohre 29 dem unteren Sammler des zusätzlichen Absorbers 28 zugeführt, der durch Zwischenwände

39 und 40 gebildet ist. Aus diesem unteren Sektor wird die Lösung durch die Pumpe 42 über den Wärmeaustauscher 33 dem Absorber 9 (Fig. 1) unmittelbar dem Generator-Kondensator 35 (Fig. 3) zugeführt.

Die Sektoren unterhalb des Deckels 24, die durch die Zwischenwände 39 und 40 gebildet sind, und die Sektoren oberhalb des unteren Deckels 23, die durch die Zwischenwände 37 und 38 gebildet sind, sind Blindsektoren. Die Kältemitteldämpfe werden aus dem zusätzlichen Verdampfer 21 dem zusätzlichen Absorber 28 durch den Dampfraum der Deckel zugeführt, der durch die Zwischenwände 37, 38, 39 und

40 nicht abgetrennt ist. Die Lösung und das Kältemittel sind in den Deckeln 23 und 24 durch Zwischenwände 43 und 44 getrennt.

Die heiße, an Kältemittel arme Lösung fließt durch Gefällewirkung aus dem Generator-Kondensator 35 in den Wärmeaustauscher 34 (siehe Fig. 1) oder in den Wärmeaustauscher 36 (siehe Fig. 3), in denen sie durch Kühlwasser abgekühlt wird. Auch die aus dem zusätzlichen Absorber 28 in den Absorber 9 gepumpte Lösung wird in einem Wärmeaustauscher 33 (Fig. 1) durch Kühlwasser abgekühlt.

Die Wärmeaustauscher 33,34 und 36 sind hinsichtlich ihrer Einrichtung und Flüssigkeitsverteilung dem zusätzlichen Absorber 28 ähnlich. Die heiße Lösung berieselt die Innenfläche der Rohre 45, 46, die in Rohrplatten 47,48 befestigt sind. Das Kühlwasser bewegt sich durch Kanäle, die durch Außenwände 49, 50 und Einbauten 51, 52 gebildet sind.

Um in den Rohren 45, 46 einen Druckabfall zu erreichen, sind in den letztgenannten Scheidewände 20 vorgesehen, die den in Fig. 4 dargestellten ähnlich sind. Die Lösung gelangt über Sammler 53,54 in die Wärmeaustauscher.

Der zusätzliche Absorber 28 ist von dem Absorber 9 durch eine Zwischenwand 55 abgetrennt.

Die oben beschriebene Konstruktion der Anlage ermöglicht die Verwendung eines zusätzlichen Absorbers 28, in dem die Innenfläche der Rohre mit Lösung berieselt wird, wobei die Absorptionswärme durch das die Außenfläche der Rohre berieselnde Kühlwasser abgeführt wird. Die Wasserkühlung kann unter freier oder zwangsläufiger Bewegung des Wassers erfolgen. Die Anordnung des zusätzlichen Absorbers 28 kann oberhalb des zusätzlichen Verdampfers 21 liegen, um auf diese Weise die Dämpfe aus dem zusätzlichen Verdampfer 21 den Rohren des zusätzlichen Absorbers 28 unmittelbar von unten zuführen zu können.

ίο Die Ausführung der Wärmeaustauschrohre kann von unrundem Querschnitt sein. Die Verwendung von Wärmeaustauschern des Typs Lösung-Lösung für den Wärmeaustausch der aus dem Absorber 9 fließenden kälteren Lösung mit der heißen Lösung, die aus dem zusätzlichen Absorber 28 zugeführt wird, ist möglich. Die Vergrößerung der Anzahl der Druckstufen in den Verdampfern ist ebenfalls denkbar, wie auch eine etwas andere Bewegung der Medien innerhalb des Arbeitskreislaufes, sofern sie die Kriterien des Patentan- spruchs nicht ändert.

Bei der Verwendung der oben beschriebenen Konstruktion der Anlage mit einer unmittelbaren Luftkühlung werden die Wärmeaustauscher 33, 34 und 36 sowie auch der zusätzliche Absorber 28 aus von außen verrippten Rohren zugeführt. Die über die Innenfläche der Rohre 45,46,15 fließende Lösung wird durch die Luft abgekühlt, die die verrippten Rohre bestreicht.

Die Regeneration der Lösung wird, wie schon dar-

gelegt, im Generator-Kondensator 35 vorgenommen. Die Lösung wird dem Generator-Kondensator aus dem Absorber 9 mittels der Pumpe 56 zugeführt.

Das im Generator aus dem Absorptionsmittel ausgetriebene Kältemittel wird nach Kondensation im Kondensator dem Verdampfer 21 über den Flüssigkeitsverschluß 57 zugeführt. Die Bezugsziffer 35 gilt bezüglich des Kältemittelflusses für Generator und Kondensator.

Die Speisung des Verdampfers 1 mit Kältemittel

wird aus dem Unterboden des zusätzlichen Verdampfers 21, der durch den Deckel 23 gebildet ist, über den Flüssigkeitsverschluß 58 vorgenommen.

Der Kälteträger (Wasser) wird über den unteren Sammler 59 (siehe Fig. 1) den Rohren 2 des Ver dampfers 1 zugeführt. Indem es in den Rohren 2 zu dem oberen Sammler steigt, wird es durch das rückumlaufende Kältemittelkondensat abgekühlt, welches unter Verdampfung diese Rohre von außen berieselt. Die Verdampfung erfolgt unter Hochvakuum bei ei nem sich stufenweise vermindernden Druck.

In der Anlage mit offenem Verdampfer (Fig. 3) findet auch teilweise Verdampfung des Kälteträger-Wassers statt. Die gebildeten Wasserdämpfe werden im Absorber 9 durch eine LiBr-Lösung absorbiert.

Entsprechend der Richtung der Bewegung des abzukühlenden Kälteträgers von unten nach oben und des Kältemittelkondensats von oben nach unten werden im Raum zwischen den Rohren des Verdampfers 1 und des Absorbers 9 ungleiche Drücke bewirkt, die durch die in den dünnen Rohrplatten 7 und 19 vorgesehenen Flüssigkeitsdrosseln aufrechterhalten werden. So ist z. B. die Temperatur der Lösung im Niederdruckteil des Absorbers am Ende des Absorptionsprozesses unter sonst gleichen Bedingungen der Temperatur der Lösung in einem Absorber ohne Druckstufen gleich. Die Abteilung eines Teiles des Absorbers, in dem Hochdruck aufrechterhalten wird, der der Temperatur der Sättigung des Wassers ent-

spricht, welches in dem angrenzenden Teil des Verdampfers 1 abgekühlt wird, führt zu einer Erhöhung der Temperatur der Sättigung drr Absorptionsmittellösung und dadurch zu einer Erhöhung der Temperatur der Sättigung der Wasserdämpfe, die im zusätzlichen Verdampfer 21 verdampft werden.

Das führt zur Erhöhung des Temperaturniveaus der von dem Hochdruckabsorber 28 abzuführenden Wärme.

Die Wärme, die bei der Absorption der Kältemitteldämpfe aus dem Verdampfer 1 im Absorber 9 frei wird, wird durch die unter Vakuum erfolgende Verdampfung des Kältemittels im zusätzlichen Verdampfer 21 abgeführt.

Die Vertikalrohre des zusätzlichen Verdampfers 21 werden von innen mit flüssigem Kältemittel berieselt. Die gebildeten Kältemitteldämpfe werden den Räumen über bzw. unter den Deckeln 23 und 24 und über diese den Hochdruck- und Niederdruckabschnitten des zusätzlichen Absorbers 28 zugeführt, in dem sie durch die LiBr-Lösung absorbiert werden, während die sich dabei entwickelnde Wärme von der Anlage mittels eines flüssigen Zwischenwärmeträgers (Kühlwasser) oder unmittelbar in die Luft abgeführt wird.

Die LiBr-Lösung, deren Gehalt an Kältemittel durch die Absorption der Dämpfe des Kältemitteis angereichert wurde, wird dem Generator-Kondensator 35 zur Austreibung des Kältemittels zugeführt.

Die verarmte Lösung wird aus dem Generator-Kondensator dem Wärmeaustauscher 34 zur Abkühlung, und dann der Hochdruckstufe des zusätzlichen Absorbers 28 zugeführt. Aus dieser Stufe wird die Lösung mittels der Pumpe 41 der Niederdruckstufe des zusätzlichen Absorbers 28 zugeführt. Die angereicherte Lösung wird aus dem zusätzlichen Absorber 28 mittels der Pumpe 42 dem Wärmeaustauscher 33 (Fig. 1) zur Abkühlung zugeführt. Von da aus wird die Lösung dem Absorber 9 zugeführt. Aus dem Absorber 9 wird die an Kältemittel reiche Lösung mittels Pumpe 56 zur Regeneration zugeführt.

Wie bereits dargelegt wurde, wird das Kältemittel aus dem Generator-Kondensator 35 nach Kondensation dem zusätzlichen Verdampfer 21 zugeführt, um auf diese Weise den Kreislauf des Kältemittels zu schließen. Vor und nach dem zusätzlichen Verdampfer 21 sind Flüssigkeitsverschlüsse 57 und 58 vorgesehen.

Die Anlage nach Fig. 3 hat, wie sich aus der vorausgegangenen Beschreibung ergab, ein etwas anderes Schema des Umlaufes der Absorptionsmittellösung. Dabei wird die im Generator-Kondensator 35 verarmte LiBr-Lösung teils dem zusätzlichen Absorber 28 und teils dem Absorber 9 zugeführt. Dadurch wird es möglich, bei der Erzeugung von Kälte mit Minustemperaturen oder von Temperaturen, die nahe an 0° C liegen, die Wärme von dem Wärmeaustauscher 36 und dem zusätzlichen Absorber 28 bei ausreichend hohen Temperaturen abzuführen.

Es werden dabei als Kältemittel und als Kälteträger Wasser und als Lösung Salzlösungen (LiBr) oder alkalische Lösungen (LiOH, KOH) verwendet.
Die Entfernung der nichtkondensierbaren Gase aus den Stufen des Absorbers 9 wird durch die in den dünnen Rohrplatten vorgesehenen Drosselrohre 69 in der Richtung der Niederdruckstufe vorgenommen. Aus der Hochdruckstufe des zusätzlichen Absorbers 28 werden solche Gase in die Atmosphäre entlassen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Absorptionskälteanlage mit einem Generator und Kondensator und mit einem den Kälteträger kühlenden Verdampfer, mit einem Absorber zur Erzeugung der dem Generator anschließend zuzuführenden reichen Lösung, mit einem im Prozeß in Strömungsrichtung des Kältemittelkondensats gesehen dem erstgenannten Verdampfer vorgeschalteten zusätzlichen Verdampfer und mit einem im Prozeß in Strömungsrichtung der anzureichernden Lösung gesehen dem erstgenannten Absorber vorgeschalteten zusätzlichen Absorber zur Absorption der im zusätzlichen Verdampfer schon entstandenen Kältemitteldäinpfe, dadurch gekennzeichnet,

a) daß ilas aus dem erstgenannten Absorber (9) und dem zusätzlichen Verdampfer (21) gebildete Aggregat rohrrieselkühlerartig aus einer Gruppe von Vertikalkanälen (Rohre 15) besteht, über deren Außenflächen die im zusätzlichen Absorber (28) schon angereicherte Lösung rieselt, während das vom Generator-Kondensator (35) kommende Kältemittelkondensat über die Innenfläche (zusätzlicher Verdampfer 21) dieser Kanäle (15) abfließt,

b) daß fernei der zusätzliche Absorber (28) ebenfalls aus einer Gruppe von Vertikalkanälen (Rohre 29) besteht, wobei die anzureichernde Lösung an den Innenflächen der Kanäle (29) herabfließt, und

c) daß der erstgenannte Verdampfer (1), das rohrrieselkühlerartige Absorber-Verdampfer-Aggregat (9,21) und der zusätzliche Absorber (28) mit ihren Grenzbereichen nahe nebeneinanderliegend zu einer einzigen Anlage baulich zusammengefaßt sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalkanäle (2, 15) quer zu dem Flüssigkeitsstrom mittels Flüssigkeitsdrosseln sowohl innerhalb eines jeden Kanals, als auch im Außenraum zwischen deren Außenwänden unterteilt sind, um den Raum von Verdampfer und Absorber in Räume mit verschiedenem Druck einzuteilen.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdampfer-Absorber-Aggregat (9, 21), gegebenenfalls auch der erstgenannte Verdampfer (1), ein Bündel von Vertikalrphren (15,2) darstellt, die oben und unten mittels Rohrplatten (3,4,5,7,17,19) befestigt sind, wobei die erforderlichen Ablaufrinnen in Form einer Horizontalzwischenwand (3, 17) ausgeführt sind, die mit um die Rohre (15, 2) angeordneten Bohrungen versehen und unterhalb der oberen Rohrplatte (4) angebracht ist.

4. Anlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Raum zwischen den Rohren vorgesehenen Flüssigkeitsdrosseln durch eine Zwischenwand (7) mit in dieser angeordneten Bohrungen für Rohre gebildet sind, wobei in jede Bohrung der Zwischenwand die Rohre umfassende Spiralfedern (8) eingesetzt sind, während Flüssigkeitsdrosseln innerhalb der Rohre aus Federn (26) ausgeführt sind, die einen Stopfen (27) aus porösem Werkstoff umfassen.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß zwischen dem Generator-Kondensator (35) und dem zusätzlichen Absorber (28) sowie zwischen dem letzteren (28) und dem im Anspruch 1 zuerst genannten Absorber (9) Wasserkühler zur Kühlung des Absojptionsmittels eingeschaltet sind.