DE275445C

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Publication number: DE275445C
Application number: DENDAT275445D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 275445 KLASSE 17«. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Mai 1912 ab.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Absorptionskältemaschine, die zufolge ihrer besonderen Bauart möglichst wasserfreies Ammoniakgas ergeben soll.

Von den bekannten Einrichtungen ähnlicher Art mit mehreren übereinander angeordneten Wasserbehältern unterscheidet sich die neue Einrichtung dadurch, daß nur der untenliegende Behälter beheizt wird, und daß die

ίο Flüssigkeit durch die Behälter, die mit Rohren ohne Rückschlagventile verbunden sind, frei umlaufen kann. Dadurch soll eine vollkommenere Sättigung des gesamten Flüssigkeitskörpers bei langsamer abnehmendem Vakuum erzielt werden.

Die Behälter stehen in freier Verbindung, so daß ein ständiger Flüssigkeitsaustausch herbeigeführt und während des Austreibens die aus der unteren Abteilung nach der oberen kühleren Abteilung aufsteigende Flüssigkeit in letzterer verteilt wird und aus dem oberen Behälter Flüssigkeit wieder in den unteren Behälter nachfließen kann.

Eine beispielsweise Vorrichtung gemäß der Erfindung ist auf der Zeichnung dargestellt. Die Fig. 1 zeigt eine Oberansicht einer solchen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht mit teilweisem Schnitt.

Fig. 3 stellt einen senkrechten Querschnitt durch einen der oberen und durch den unteren Behälter dar und zeigt die Anordnung der Umlaufrohre.

In der Zeichnung stellt 7 den unteren Kessel dar. Derselbe besitzt zweckmäßig einen gegenüber seiner Länge ziemlich kleinen Durchmesser und nimmt eine wagerechte Lage ein. Unter dem Kessel befindet sich eine Heizvorrichtung, welche zweckmäßig aus einem Gasrohr 5 besteht, das mit Brennern 6 und einem Regelungsventil 5¹ versehen ist. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, kann der obere Behälter in zwei oder mehr kleinere Behälter unterteilt sein, wodurch die Strahlungsfläche verhältnismäßig groß wird. Im vorliegenden Falle kommen drei solche Behälter zur Anwendung, die mit 8 bezeichnet sind. Diese Behälter sind ebenfalls wagerecht gelagert und laufen zueinander parallel und quer zu dem längeren unteren Kessel. Diese Behälter 8 bilden zusammen den oberen Behälter, und jeder ist mit dem unteren Kessel durch Umlaufrohre verbunden. Über den Behältern 8 liegt das Rohr 15. Ungefähr von der halben Höhe des Behälters 7 aus erstrecken sich Rohre 14, 14 nach oben durch den Behälter 7 hindurch und sind mit ihren oberen Enden an das gemeinsame Rohr 15 angeschlossen, während die unteren Enden innerhalb des Behälters 7 mit einer Anzahl von Löchern 14' versehen sind, um den Eintritt von Flüssigkeit in dieselben zu erleichtern und die Ansammlung von Dampf oder Gas im oberen Teil des unteren Kessels zu verhindern. Von dem Rohr 15 erstrecken sich Rohre 16 nach unten in die Behälter 8 hinein und reichen innerhalb derselben bis nahe an den Boden. Die Rohre 14, 15 und 16, die Behälter 8 und die Rohre 21, 12 ermöglichen einen raschen Austausch des kalten Wassers aus dem Be-

hälter 8 mit der wärmeren Flüssigkeit aus dem Behälter 7. Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ist jedes Rohr 16 am unteren Ende mit einem Querrohr 61 verbunden, welches mit Löchern versehen ist und einen Verteiler bildet.

Von jedem Behälter 8 erstrecken sich zwei Rohre 12 nach unten und münden in den unteren Teil des Behälters 7. Diese Rohre 12 gehen, wie Fig. 3 erkennen läßt, in die Behälter 8 hinein, wo sie mit Durchlöcherungen 21 versehen sind. Die Rohre 14, 15, 16, 61, 21 und 12 bilden die obenerwähnten Umlaufrohre. Das Gasaustrittsrohr ist mit 18 bezeichnet. Dasselbe steht mit jedem Behälter in Verbindung, und die öffnungen 18¹, welche von den Behältern 8 nach den Rohren 18 führen, liegen sämtlich oberhalb des höchsten Niveaus, welches die Flüssigkeit in den Behaltern 8 während der Benutzung der Vorrichtung erreicht. Der Kondensator ist mit . 19 und das Kondensatorventil mit 20 bezeichnet. Der Kondensator kann aus einem einfachen Wassermantel für fließendes Wasser und einer gewöhnlichen Kondensationsschlange 2i^a bestehen, die in Fig. 2 punktiert dargestellt ist. Mit 23 ist der Aufnahmebehälter bezeichnet, der durch ein Rohr 22 mit der Kondensatorschlange verbunden ist: 11 stellt die Kühlschlange dar und 24 das Expansionsventil zwischen dem Aufnahmebehälter 23 und der Kühlschlange. 9 bezeichnet das Rücklaufrohr und 10 das Ventil zwischen der Kühlschlange und dem unteren Behälter 7. Das Rohr 9 geht an einem Ende in den Behälter 7 hinein, erstreckt sich bis zum anderen Ende desselben und ist nahe am Boden angeordnet. Der innerhalb des Kessels 7 liegende Teil des Rohres 9 besitzt eine große Anzahl von kleineren Löchern zum Verteilen des Gases. In dem Rohr 15 ist noch ein nicht dargestelltes Ventil vorgesehen, durch das beim öffnen die Luft aus dem Apparat nach außen entweichen kann.

Den Apparat kann man zum Gebrauch so vorbereiten, daß man die Ventile 10 und 20 schließt, das Rohr 15 zeitweise öffnet, um der Luft zu ermöglichen, in dem Maße, wie die Flüssigkeit eintritt, zu entweichen, und die Behälter 7 und 8 und die anschließenden Rohre mit Ammoniakwasser bis zum Arbeitsniveau im oberen Behälter füllt. Die im oberen Behälter verbleibende Luft kann alsdann in irgendeiner geeigneten Weise vollständig entfernt und das Rohr 15 geschlossen werden. Ist dies geschehen, so ist die Vorrichtung zum Gebrauch bereit. Nachdem alle Ventile geschlossen sind, wird das Gas unter dem Behälter angezündet. Die Temperatur der mit dem Boden und den Seitenwänden des Behälters in Berührung befindlichen Flüssigkeit steigt nun. Da die erhitzte Flüssigkeit keinen anderen Ausweg hat, so steigt sie in den Rohren 14 in die Höhe, um alsdann durch die Rohre 16 und 61 in die Behälter 8 zu gelangen, und sie wird ersetzt durch die kältere Flüssigkeit, welche durch die Rohre 21 undi2 in den Behälter 7 nachströmt. Da die Temperatur der Flüssigkeit steigt, wird Gas frei, und wenn der Druck in dem Behälter ungefähr den geringsten Kondensationsdruck erreicht, wird das Ventil 20 geöffnet, um das Gas von den Behältern 8 entweichen und in den Kondensator fließen zu lassen. Zu dieser Zeit ist die Kondensationsschlange gekühlt, und infolge der-Wirkung der niederen Temperatur und des Druckes wird das Gas kondensiert und fließt in den Aufnahmebehälter 23.

Zufolge der Strahlung ist die Temperatur des oberen Behälters niemals ausreichend, um Dampf bei dem darin herrschenden Druck zu erzeugen. Infolgedessen sind die von Anfang an destillierten Gase im oberen Behälter im wesentlichen frei von Wasser. Ferner sei darauf hingewiesen, daß aller Dampf und alles Gas, was mit dem Wasser in den Rohren 14 aufsteigt, in die Behälter 8 durch die mit Lochungen versehenen Rohre 61 abgegeben wird, die sich nahe an den Böden der Behälter 8 befinden und infolgedessen verhältnismäßig tief unter der Oberfläche der darin befindlichen Flüssigkeit liegen. Zufolge der niedrigeren Temperatur in den Behältern 8 wird aller Dampf darin unmittelbar kondensiert, während das Gas an der Oberfläche der Flüssigkeit entweichen kann. Die im wesentlichen gleichmäßige Entnahme von Flüssigkeit aus den einzelnen Teilen der Behälter 8 durch die durchlochten Rohre 21 bedingt auch eine im wesentlichen gleichmäßige Temperatur in allen diesen Behältern.

Bei Beendigung der Destillation wird das Ventil 20 geschlossen, und dann werden die Behälter und deren Inhalt entweder gekühlt oder man läßt sie sich abkühlen, um die schwache Flüssigkeit bzw. den Wasserrückstand für die Absorption des Ammoniaks oder für die Wiedervereinigung mit dem Ammoniak vorzubereiten. Ist die Temperatur hinreichend gefallen, so werden die Ventile 24 und 10 ge- no öffnet, um die allmähliche Rückkehr des Ammoniaks zum Behälter 7 zu ermöglichen mit der Haupt wirkung der Kühlung der Schlange 11.

Wenn das Gas in den Behälter 7 durch den durchlochten Teil des Rohres eintritt, so "5 wird es in eine große Anzahl Ströme von feinsten Blasen zerteilt und tritt schnell in eine Vereinigung mit dem Wasser ein. Hierbei wird Wärme abgegeben, und durch die hierdurch bedingte Temperatursteigerung findet eine lebhafte Zirkulation der Flüssigkeit in den Zirkulationsrohren und in den Behältern

statt. Da die Flüssigkeit, welche die Gasblasen enthält, durch die Rohre 14 aufsteigt und von da in die Flüssigkeit der oberen Behälter gelangt, so wird die Flüssigkeit durch und durch in Bewegung gesetzt und mit dem Gas gemischt und das letztere durch und durch unter die Flüssigkeit der oberen Behälter verteilt. Es ist deshalb anzunehmen, daß nur ein kleiner Teil des Gases zum unteren Behälter durch die nach unten gehenden Rohre 21, 12 zurückgelangt. Die durchlochten Rohre oder Verteiler in den Behältern 8 verursachen natürlich eine Zertrennung der Gasblasen und erleichtern dadurch die Vermengung und Absorption des Gases durch das Wasser. Zweckmäßig enden die nach unten gehenden Rohre 12 an Punkten, gemäß Fig. 3, die unmittelbar dem Bereich der Zuführung von Gas zum Behälter 7 benachbart liegen. Hiermit wird bezweckt, das die durchlochten Rohre 9 umgebende Wasser auf niedriger Temperatur zu erhalten. Eine Absorption findet auf diese Weise so lange statt, bis der ganze Flüssigkeitskörper im Behälter mit Ammoniak gesättigt ist. Hierauf werden die Ventile 24 und 10 wieder geschlossen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Absorptionskältemaschine mit übereinander angeordneten Ammoniakwasserbehältern, dadurch gekennzeichnet, daß nur der untere Behälter während des Austreibens erhitzt wird, zu dem Zweck, den Wasserdampf in der oberen kühleren Abteilung während des Austreibens zu kondensieren und dadurch möglichst wasserfreies Ammoniakgas zu erzeugen.

2. Absorptionskältemaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter in freier Verbindung miteinander stehen, so daß ein Flüssigkeitsaustausch herbeigeführt und die aus dem unteren nach den oberen, kühleren Behältern aufsteigende Flüssigkeit in letzterem verteilt wird und aus den oberen Behältern Flüssigkeit wieder in den unteren Behälter nachfließen kann.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.