DE278076C

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Publication number: DE278076C
Application number: DE1911278076D
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Priority date: 1911-08-11
Filing date: 1911-08-11
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Also published as: GB191218511A; GB191316835A; GB191316834A; GB191316833A; FR453183A

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

Bekanntlich ist die Kälteleistung der bisherigen Absorptionskältemaschinen stets erheb-' lieh geringer als die zugeführte Wärmemenge, und es gilt sogar theoretisch überhaupt für unmöglich, eine größere Kälteleistung mit Absorptionsmaschinen zu erzielen. Vgl. z. B. C. v. Linde, Luegers Lexikon d. ges. Technik, Aufl. II, Band V, S. 268, ferner Hans Lorenz, Zeitschr. f. d. ges. Kälteindustrie 1899, S. 21, und neuerdings noch R. Plank, Zeitschr. f. d. ges. Kälteindustrie I910, S. 2.As is well known, the cooling capacity of previous absorption chillers has always been considerable. borrowed less than the amount of heat supplied, and theoretically it even applies to impossible to achieve a greater cooling capacity with absorption machines. See e.g. B. C. v. Linde, Luegers Lexikon d. total Technology, Edition II, Volume V, p. 268, also Hans Lorenz, Magazine f. d. total Kälteindustrie 1899, p. 21, and more recently R. Plank, Zeitschr. f. d. total Refrigeration industry I910, p. 2.

Diese Rechnungen sind durchaus zutreffend für Absorptionsmaschinen der bisher üblichen Bauart. Es ist indessen möglich, Absorptionsmaschinen zu konstruieren, die diese Schranke bei weitem übertreffen und die in ihrer Leistungsziffer (Kälteleistung Q₀ durch Wärmeaufwand Q) theoretisch fast nur durch die thermodynamische GrenzeThese calculations are absolutely correct for absorption machines of the previously common design. It is, however, possible to construct absorption machines which by far exceed this limit and which theoretically almost only pass through the thermodynamic limit in terms of their coefficient of performance (cooling capacity Q ₀ due to heat input Q)

Q₀ ■ T-T₁ T, Q ₀ ■ TT ₁ T,

Q T₁-T₀ τQT ₁ -T ₀ τ

beschränkt sind. T bedeutet die absolute Temperatur der Wärmequelle, T₁ die der Um-are limited. T means the absolute temperature of the heat source, T ₁ that of the

.25 gebung bzw. des Kühlwassers und T₀ die des zu kühlenden Raumes..25 environment or the cooling water and T ₀ that of the room to be cooled.

i. Eine Hauptquelle des Wärmeverlustes bei den bisherigen Äbsorptionsmaschinen ist zunächst der Wärmeverlust im Wärmeaustauschapparat. Dieser Verlust läßt sich nun in einfachster Weise verringern, wenn man die heiße Lösung nach ihrer Entgasung nicht wie bisher direkt in den Temperaturwechsler gehen läßt, sondern erst im Gegenstrom durch den Austreiber zurückführt, so daß die heiße arme Lösung ihre Wärme zunächst an die heißesten Partien der Lösung abgibt, sodann an die weniger heißen usw., bis sie schließlich annähernd mit der Anfangstemperatur des Austreibers diesen verläßt (»Anfangs-« und »End-« stets bezogen auf die Strömungsrichtung der zirkulierenden, im Gasaustausch befindlichen Lösung). In genau derselben Weise wird die kalte Lösung nach ihrer Anreicherung mit Gas erst im Gegenstrom durch den Absorber zurückgeführt, so daß die kalte reiche Lösung zunächst zur Kühlung des Absorbers beiträgt, bevor sie, und zwar annähernd mit der Anfangstemperatur des Absorbers, diesen verläßt. Die Absorption ist hierbei in an sich bekannter Weise, ähnlich wie die Entgasung, annähernd reversibel durchgeführt, d. h. es ist dafür gesorgt, daß die Absorption durch die arme Lösung bereits bei der höchsten Temperatur beginnt, bei der dies dem Druck nach möglich ist, und bei der kältesten Temperatur, der Kühlwasseranfangstemperatur, endet, so daß also die Absorption stets nahe dem Sättigungsdruck erfolgt. Kondensator und Refrigerator können zunächst unverändert beibehalten werden.i. A main source of heat loss in previous absorption machines is initially the heat loss in the heat exchange apparatus. This loss can now be seen in the simplest possible way Wise decrease if you do not use the hot solution after its degassing as before can go directly into the temperature changer, but only in countercurrent through the expeller returns, so that the hot poor solution first gives off its heat to the hottest parts of the solution, then to the less hot, etc., until they finally come close to the initial temperature of the expeller leaves this ("beginning" and "end" always in relation to the direction of flow of the circulating, gas-exchanging solution). In exactly the same way, the cold solution after it has been enriched with gas is only returned through the absorber in countercurrent, so that the cold rich solution initially helps to cool the absorber before it, and that approximately at the initial temperature of the absorber, it leaves. The absorption is here in a manner known per se, similar to degassing, approximately reversible carried out, d. H. it is ensured that the absorption by the poor solution already exists starts at the highest temperature at which this is possible according to the pressure, and at the coldest temperature, the cooling water start temperature, ends, so that the absorption always takes place close to the saturation pressure. Condenser and refrigerator can initially remain unchanged.

In Fig. ι ist eine derartige Maschine schematisch dargestellt. Aus dem Absorber α wird ' die kalte reiche Lösung durch die Pumpe e in die Rohrleitung f gedrückt. Die Lösung geht nun.im Gegenstromwärmeaustausch durch den Absorber zurück, bevor sie ihn verläßt, tauscht dann ihre Wärme mit der vom Austreiber b kommenden heißen armen Lösung im Temperaturwechsler p aus und tritt oben in denIn Fig. Ι such a machine is shown schematically. The cold, rich solution is pressed from the absorber α into the pipeline f by the pump e. The solution now goes back in countercurrent heat exchange through the absorber before it leaves it, then exchanges its heat with the hot poor solution coming from the expeller b in the temperature changer p and enters the at the top

ίο Austreiber b ein. Hier sinkt sie, durch die Entgasung schwerer werdend, allmählich nach unten, um schließlich bei q in das Rohr g einzutreten und durch dieses, zuerst durch den Austreiber zurückgehend, über p nach α zurückzugelangen.ίο expeller b a. Here it gradually sinks downwards, becoming heavier due to the degassing, in order to finally enter the tube g at q and through this, first going back through the expeller, to return via p to α .

Im Temperaturwechsler p tauscht sie, wie erwähnt, ihre Wärme mit der in umgekehrter Richtung strömenden Lösung aus. c ist der Kondensator, d der Refrigerator, h die Heizspirale und i die Kühlwasserspirale, ν die SaIzwasserspirale des Kälteträgers.In the temperature changer p , as mentioned, it exchanges its heat with the solution flowing in the opposite direction. c is the condenser, d the refrigerator, h the heating coil and i the cooling water coil, ν the salt water coil of the refrigerant.

2. Für das Beispiel der Fig. 1 ist nur eine geringe Entgasung vorausgesetzt, so daß ein besondere; Temperaturwechsler immer noch vorteilhaft bleibt. Die Eigenart und der Vorteil der neuen Anordnung tritt indessen viel schärfer hervor, wenn man die Entgasung weitertreibt. 2. For the example of FIG. 1, only a slight degassing is required, so that a special; Temperature changer still remains beneficial. The quirk and advantage of However, the new arrangement is much more pronounced if the degassing is continued.

Zunächst sei angenommen, daß die Entgasung gerade so weit getrieben wird, daß die Absorption durch die arme, aus dem Austreiber kommende Lösung im Absorber schon bei der Temperatur beginnen kann, bei der die reiche, aus dem Absorber kommende Lösung im Austreiber Gas zu entwickeln anfängt. Mit anderen Worten, die Anfangstemperatur des Austreibers sei angenähert gleich der Anfangstemperatur des Absorbers. Da nun bei der geschilderten Anordnung die Temperatur der reichen Lösung beim Verlassen des Absorbers annähernd gleich der Anfangstemperatur des Absorbers ist, so ist sie auch schon gleich der Anfangstemperatur des Austreibers, und umgekehrt verläßt die arme Lösung den Austreiber bereits auch mit der Anfangstemperatur des Absorbers, so daß also ein besonderer Wärmeaustauschapparat überhaupt nicht mehr notwendig ist.First of all, it is assumed that the degassing is carried out so far that the Absorption by the poor solution in the absorber coming from the expeller already during the Temperature can begin at which the rich solution coming from the absorber in the expeller Gas begins to develop. In other words, the initial temperature of the expeller be approximately equal to the initial temperature of the absorber. Since now with the described arrangement the temperature of the rich solution when it leaves the absorber is approximately equal to the initial temperature of the absorber, so if it is already equal to the initial temperature of the expeller, and vice versa it leaves the poor solution the expeller already with the initial temperature of the absorber, so that so a special heat exchange apparatus is no longer necessary at all.

Fig. 2 stellt eine solche Absorptionsmaschine dar, bei der der Austreiber und Absorber in dieser Weise wirken. Entgasung und Absorption ist nach bekannten Prinzipien durch Abteilung in Kammern reversibel gestaltet. Die Zeichnung ist so angeordnet, daß übereinanderliegende Punkte der Reservoire gleiche Temperaturen haben, nebeneinanderliegende gleichen Druck, g und f stehen also nicht in wärmeleitender Verbindung miteinander.Fig. 2 shows such an absorption machine in which the expeller and absorber act in this way. Degassing and absorption are designed to be reversible by dividing into chambers according to known principles. The drawing is arranged in such a way that points of the reservoirs lying one on top of the other have the same temperatures and the same pressure lying next to one another, so g and f are not in a thermally conductive connection with one another.

Durch die angegebene Konstruktion des Austreibers und Absorbers ist es bereits möglich, die Leistungsziffer der Absorptionsmaschine gegenüber den besten bisher bekannten zu erhöhen. Entsprechend sinkt der Verbrauch an Kühlkalorien und in noch höherem Grade der Verbrauch an Kühlwasser, da dies bis zu relativ hohen Temperaturen ausgenutzt wird. ■ Stehen also diese »reversiblen« Absorptionsmaschinen bereits den besten vereinigten Dampfund Kompressionsmaschinen in der Leistungsziffer -~ nur wenig nach, so können sie theoretisch doch noch nicht über 1 kommen, obwohl dies thermodynamisch sehr wohl möglich ist.Due to the specified construction of the expeller and absorber, it is already possible to increase the performance figure of the absorption machine compared to the best previously known. Correspondingly, the consumption of cooling calories and, to an even greater extent, the consumption of cooling water, since this is used up to relatively high temperatures. ■ If these "reversible" absorption machines are already only a little behind the best combined steam and compression machines in terms of performance - ~ , then theoretically they cannot exceed 1, although this is very well possible thermodynamically.

3. Dieser weitere Fortschritt, der die Leistungsfähigkeit der Absorptionsmaschinen nochmals erheblich steigert, so daß diese theoretisch über den vereinigten Dampf- und Kompressionsmaschinen stehen, gelingt nun leicht mit Hilfe der angegebenen Verbesserungen in folgender Weise. Konstruiert man die Dimensionen so, daß bei gleicher Anfangskonzentration die Endtemperatur des reversiblen .Austreibers noch weiter, als vorhin angenommen, erhöht wird, so wird eine stärkere Entgasung der Lösung bewirkt. Die arme Lösung ist daher unter dem geringeren Druck des Absorbers bereits bei einer höheren Temperatur ungesättigt, als der Anfangstemperatur des Austreibers entspricht. Die Absorption beginnt also bereits bei Temperaturen, bei denen im Austreiber das NH₃ ausgetrieben wird. Sorgt man nun für einen Wärmeaustausch zwischen den annähernd gleich temperierten Teilen des Absorbers und Austreibers, so muß die sehr beträchtliche Absorptionswärme des Absorbers in diesem Temperaturbereich unmittelbar zur Heizung des Austreibers beitragen, so daß mithin der Wärmeverbrauch für die Heizung bei derselben Kälteleistung entsprechend geringer sein muß, und umgekehrt kühlt der Verbrauch an Wärme für die Entgasung im Austreiber den wärmsten Teil des Absorbers, so daß also auch der Verbrauch an Kühlkalorien geringer sein muß. Die Vergrößerung der Leistungsziffer ist um so erheblicher, je höher die Endtemperatur des Austreibers gemacht wird. Dieses neuartige Über-. greifen der Temperaturen ist auch dann vorteilhaft, wenn von der Rückführung der Lösungen nicht Gebrauch gemacht wird. Mit letzterer ist der Vorteil natürlich noch größer. In welcher Weise der Wärmeaustausch zwischen Austreiber und Absorber bewirkt wird, ob durch direkte Berührung der Reservoire (Fig. 3) oder in bekannter Weise unter Vermittlung zirkulierender Flüssigkeiten, ist im Prinzip natürlich gleichgültig. Nur ist in letzterem Falle darauf zu achten, daß der Wärmebedarf zwischen ⁿ5 gleichen Temperaturintervallen bei verschiedenen Temperaturen sehr verschieden ist, und daß diesem Umstände durch Querverbindungen usw. entsprechend Rechnung zu tragen ist (Fig. 4).3. This further advance, which again increases the efficiency of the absorption machines considerably, so that they are theoretically superior to the combined steam and compression machines, can now easily be achieved with the aid of the improvements indicated in the following way. If the dimensions are constructed in such a way that, with the same initial concentration, the final temperature of the reversible expeller is increased even further than previously assumed, greater degassing of the solution is effected. The poor solution is therefore already unsaturated under the lower pressure of the absorber at a higher temperature than the initial temperature of the expeller. The absorption therefore already begins at temperatures at which the NH _{3 is} expelled in the expeller. If a heat exchange is now provided between the parts of the absorber and expeller, which are approximately at the same temperature, the very considerable heat of absorption of the absorber in this temperature range must contribute directly to the heating of the expeller, so that the heat consumption for heating must be correspondingly lower with the same cooling capacity , and conversely, the consumption of heat for degassing in the expeller cools the warmest part of the absorber, so that the consumption of cooling calories must also be lower. The increase in the coefficient of performance is all the more significant, the higher the final temperature of the expeller is made. This novel over-. reaching temperatures is also advantageous if no use is made of recycling the solutions. With the latter, the advantage is of course even greater. The way in which the heat exchange between expeller and absorber is brought about, whether by direct contact with the reservoirs (FIG. 3) or in a known manner by means of circulating liquids, is of course irrelevant in principle. In the latter case, however, it must be ensured that the heat requirement is ^{very different between n} 5 equal temperature intervals at different temperatures, and that this circumstance is to be taken into account accordingly by means of cross connections etc. (Fig. 4).

Fig. 3 stellt eine solche · reversible Absorp-Fig. 3 shows such a reversible absorption

tionsmaschine mit übergreifender Temperatur dar. Die angereicherte Lösung geht nicht mehr durch den ganzen Absorber zurück, sondern verläßt ihn bereits bei r mit nahe der Anfangsitemperatur des Austreibers, um in diesen überzutreten. Ebenso geht die arme Lösung nicht durch den ganzen Austreiber zurück, sondern verläßt ihn bereits bei s, sobald die Anfangstemperatur des Absorbers nahezu erreicht ist, um in diesen überzutreten. Die Kühlung des Absorbers ist ebenfalls nur bis etwa zur Anfangstemperatur des Austreibers durchzuführen. Dagegen gehen die Heizspiralen durch den ganzen Austreiber hindurch, denn der Wärmebedarf des Austreibers ist am kalten Ende größer als am heißen, und ebenso wird durch die Absorption der größere Teil der Wärme bei niederer Temperatur erzeugt, so daß sich Wärmeverbrauch und -gewinn in den im Wärmeaustausch stehenden Teilen der Maschine nicht decken. Der bei vollkommen reversibler Entgasung beträchtliche Unterschied im Wärmebedarf an den verschiedenen Stellen des Austreibers wird zwar in der Praxis durch den Einfluß des Wasserdampfes etwas verringert. Da nämlich im wärmeren Teil des Austreibers eine relativ starke Menge Wasserdampf mit ausgetrieben wird, der in den kälteren Teilen wieder kondensiert wird, findet ein Mehrverbrauch an Wärme am Ende und ein Minderverbrauch am Anfang des Austreibers statt. Dennoch bleibt im allgemeinen der Wärmebedarf im Austreiber größer als die Wärmepröduktion in dem gleichtemperierten Teil ds Absorbers. Jedoch abgesehen davon, daß man den Umlauf der Lösung für die geringeren Konzentrationen (durch Anordnung weiterer Lösungspumpen, wobei die Lösungen wieder im Gegenstrom zu führen sind) beschleunigen und dadurch diesen Unterschied ausgleichen kann, kommt gerade diese Eigenschaft den wirklichen Verbrennungsprozessen außerordentlich entgegen, da man dadurch die Abgaswärme in viel vollkommenerer Weise ausnutzen kann als bisher, indem der größere Teil der Wärme der Verbrennungsgase bei hoher Temperatur zur Vergasungsleistung -verwandt wird, während der Rest, die Abgaswärme, noch den weiteren Wärmebedarf des Austreibers decken kann. Und zwar ist hier überall sehr vollkommen das Gegenstrom-Wärmeaustauschprinzip durchführbar. Die »übergreifende« reversible Absorptionsmaschine nutzt also gleichzeitig sowohl die bei den bisherigen Ab-Sorptionsmaschinen verloren gehende Wärme hoher Temperatur wie die bei der Dampfmaschine verloren gehende Wärme niederer Temperatur aus und besitzt dadurch einen großen Vorsprung gegenüber diesen beiden Maschinen, und zwar nicht allein für die Kälteerzeugung, sondern auch für die reversible Wärmeerzeugung und für die Erzeugung von Arbeit.tion machine with overarching temperature. The enriched solution no longer goes back through the entire absorber, but leaves it at r with close to the initial temperature of the expeller in order to pass into it. Likewise, the poor solution does not go back through the entire expeller, but leaves it at s, as soon as the initial temperature of the absorber is almost reached, in order to pass into it. The absorber is also only cooled down to approximately the initial temperature of the expeller. On the other hand, the heating coils go through the entire expeller, because the expeller's heat requirement is greater at the cold end than at the hot end, and the greater part of the heat is generated at lower temperatures by absorption, so that heat consumption and gain in the im Do not cover parts of the machine that are exposed to heat exchange. The considerable difference in the heat requirement at the various points of the expeller with completely reversible degassing is in practice somewhat reduced by the influence of the water vapor. Since in the warmer part of the expeller a relatively large amount of water vapor is expelled, which is condensed again in the colder parts, there is an increased consumption of heat at the end and a lower consumption at the beginning of the expeller. Nevertheless, the heat demand in the expeller generally remains greater than the heat production in the part of the absorber at the same temperature. However, apart from the fact that the circulation of the solution for the lower concentrations can be accelerated (by arranging further solution pumps, whereby the solutions are again led in countercurrent) and thereby compensating for this difference, this property is particularly beneficial to the real combustion processes, since one as a result, the exhaust gas heat can be used in a much more perfect way than before, in that the greater part of the heat of the combustion gases is used for gasification performance at high temperatures, while the rest, the exhaust gas heat, can still cover the additional heat requirements of the expeller. In fact, the countercurrent heat exchange principle can be carried out very perfectly everywhere here. The "comprehensive" reversible absorption machine uses both the high-temperature heat lost in the previous absorption machines and the low-temperature heat lost in the steam engine and thus has a great advantage over these two machines, and not just for them Cold generation, but also for reversible heat generation and for the generation of work.

Letzteres ist besonders wichtig, weil man so in leichtester Weise und vollkommen ökonomisch Kraft für Nebenbetriebe gewinnen kann, indem man einen Teil des im Austreiber entwickelten Gases statt in den Kondensator in einen Arbeitszylinder schickt, um ihn sodann in den Absorber eintreten zu lassen. Die Arbeitserzeugung kann aber auch der Zweck der An- lage sein (Fig. 4), wobei die Möglichkeit, den Druck und die Druckdifferenz für eine vorgeschriebene Leistung völlig beliebig wählen oder für wechselnde Leistungen konstant halten zu können, von hohem Wert sein kann, z. B. für den Antrieb von Pumpen. Vorteilhaft ist die Verwendung solcher Absorptionsmaschinen zur Arbeitserzeugung besonders auch noch deshalb, weil die isopiestische Entgasung über einen größeren Temperaturbereich integriert. Denn da sämtliche wärmevermittelnde Flüssigkeiten usw. ebenfalls nur unter stetiger Temperaturänderung die Wärme abgeben und aufnehmen, so schließt sich die reversible Absorptionsmaschine den natürlichen Vorgängen von vornherein weit vollkommener an als die Dampfmaschine und gestattet, ein vorhandenes Wärmegefälle besser auszunutzen als diese (Lorenzscher Kreisprozeß).The latter is particularly important because you can do it in the easiest way and completely economically Can gain strength for ancillary businesses by part of what is developed in the expeller Sends the gas to a working cylinder instead of the condenser and then to the Allow absorber to enter. The generation of work can, however, also serve the purpose of location (Fig. 4), with the possibility of setting the pressure and the pressure difference for a prescribed Choosing performance at will or being able to keep it constant for changing performance can be of great value, z. B. for driving pumps. The use of such absorption machines for generating work is also particularly advantageous because isopiestic degassing is integrated over a larger temperature range. Because since all heat-transferring liquids etc. also only under constant Changes in temperature that give off and absorb heat, the reversible absorption machine closes the natural processes from the outset far more perfect than the steam engine and allows an existing one Better to use heat gradient than this (Lorenz cycle).

In der Fig. 4 ist 0 der Arbeitszylinder, in den der Dampf aus dem Austreiber b eintritt, um sodann in den Absorber α zu gelangen, und k ist das wegen verschiedenen Wärmebedarfs geteilte Wärmeaustauschrohr zwischen den annähernd gleichtemperierten Teilen des Austreibers und .Absorbers.In Fig. 4, 0 is the working cylinder, into which the steam from the expeller b enters in order to then get into the absorber α , and k is the heat exchange pipe, which is divided due to different heat requirements, between the approximately equal temperature parts of the expeller and .Absorbers.

Das Gasgemisch braucht den Austreiber nicht immer am kalten Ende zu verlassen. Namentlich für die Arbeitserzeugung kann es vorteilhaft sein, den Dampf an einer anderen Stelle abzuführen. Es kann dann der Fall eintreten, daß der Wasserdampf gehalt des den Austreiber verlassenden Dampfgemisches ebenso groß oder größer ist wie der. Wassergehalt der durch die Pumpe geförderten Lösung. Ein Zurückströmen der armen Lösung durch ein Regulierventil ist dann nicht erforderlich bzw. muß eine zweite Pumpe am warmen Ende des Absorbers ebenfalls Lösung, relativ arme Lösung in den Austreiber schaffen, so daß also der Weg der armen Lösung der entgegengesetzte ist.The gas mixture does not always have to leave the expeller at the cold end. For the production of work in particular, it can be advantageous to direct the steam to another Body to dissipate. It can then happen that the water vapor content of the Expeller leaving vapor mixture is as large or larger as the. Water content the solution delivered by the pump. A backflow of the poor solution through one A regulating valve is then not required or a second pump must be installed at the warm end of the Absorbers also create a solution, relatively poor solution in the expeller, so that the way the poor solution is the opposite.

Dieser neuartige Arbeitsprozeß des Ubergreifens der Temperaturen ist natürlich bereits vorteilhaft auch ohne Zurückführung der Lösungen im Gegenstrom usw. durch die Reservoire namentlich bei geringen Druckdifferenzen. Verbunden mit dieser Zurückführung ist er selbstverständlich noch vollkommener.This novel working process of overlapping temperatures is of course already in place advantageously also without recirculation of the solutions in countercurrent etc. through the reservoirs especially at low pressure differences. In connection with this return, it is a matter of course even more perfect.

4. Die beschriebene Absorptionsmaschine mit J übergreifenden Reservoirtemperaturen arbeitet4. The absorption machine described works with J overarching reservoir temperatures

nun, im Gegensatz zu den bisher bekannten Systemen, als Kälteerzeugungsmaschine mit einer um so größeren Leistungsziffer, je geringer die Temperaturdifferenz zwischen Kondensator und Verdampfer ist, weil dann die Temperaturen bei gleicher Endtemperatur des Austreibers um so weiter übergreifen. Dennoch hat die bisherige Anordnung noch manche Nachteile. Dies ist einmal der hohe Druck, an den mannow, in contrast to the previously known systems, as a refrigeration machine with the greater the coefficient of performance, the lower the temperature difference between the condenser and evaporator, because then the temperatures at the same final temperature of the expeller encroach on so on. However, the previous arrangement still has some disadvantages. This is once the high pressure that one is exposed to

ίο durch den Dampfdruck des Ammoniaks im Kondensator bei der gegebenen Kühlwassertemperatur gebunden ist.ίο by the vapor pressure of the ammonia in the condenser at the given cooling water temperature is bound.

4a. Die Befreiung von dieser Beschränkung gelingt in einfachster Weise, wenn die Kälteerzeugung, statt wie üblich durch Kondensation und Verdampfung, vielmehr ebenfalls durch Absorption und Entgasung bewirkt wird. Solche Maschinen sind für diesen Zweck bereits bekannt. Jedoch sind bei diesen infolge der unrichtigen Führung der Lösungen die Verluste größer als bei einem reinen NH₃-Kondensator und Verdampfer. Die Verluste werden jedoch gering, wenn man den dargelegten Erfindungsgedanken auch auf solche den Kondensator ersetzende Absorber, in der Folge genannt Resorber, bzw. den Verdampfer ersetzende Entgaser überträgt. Die reiche Lösung ist also. zunächst im Gegenstromwärmeaustausch durch den Entgaser bis zu seinem kältesten Ende hindurchzuführen, um dort erst in ihn überzutreten, und die arme Lösung ist zunächst im Gegenstromwärmeaustausch durch den Absorber bis zu seinem wärmsten Ende hindurchzuführen, um dort erst in ihn überzutreten. 4a. The easiest way to get rid of this restriction is to use absorption and degassing instead of the usual means of condensation and evaporation. Such machines are already known for this purpose. However, as a result of the incorrect management of the solutions, the losses are greater with these than with a pure NH ₃ condenser and evaporator. However, the losses are low if the inventive idea presented is also applied to such absorbers which replace the condenser, hereinafter referred to as resorbers, or degassers which replace the evaporator. So the rich solution is. first through countercurrent heat exchange through the degasser to its coldest end, only to pass into it there, and the poor solution must first pass through the absorber in countercurrent heat exchange to its warmest end, in order to only pass into it there.

In Fig. 2 ist das Schema eines solchen Resorbers und Entgasers, und' zwar unter Anwendung eines Temperaturwechslers, dargestellt. Das aus dem Austreiber kommende Gas wird im Resorber c absorbiert. Die stark, angereicherte Lösung, die aber von reinem NH₃ noch beliebig weit entfernt sein kann, verläßt durch die Rohrleitung I den Resorber, tauscht sodann mit der aus dem Entgaser kommenden Lösung ihre Wärme aus und geht nun zunächst im Gegenstrom durch den Entgaser bis zum kalten Ende desselben hindurch, um dort erst durch ein Regulierventil in ihn überzutreten. Die entgaste Lösung wird durch eine Pumpe t in die Leitung m gedrückt und geht sodann nach Passieren des Temperaturwechslers . durch den ganzen Resorber hindurch, um erst am warmen Ende desselben in ihn einzutreten.In Fig. 2 the scheme of such a resorber and degasser, and 'using a temperature changer, is shown. The gas coming from the expeller is absorbed in the resorber c. The strong, enriched solution, which can be any distance away _{from pure NH 3} , leaves the resorber through pipe I , then exchanges its heat with the solution coming from the degasser and now goes through the degasser in countercurrent to the cold end of the same, only to pass into it there through a regulating valve. The degassed solution is pressed into line m by a pump t and then leaves after passing through the temperature changer. through the entire resorber, only to enter it at the warm end of it.

4b. Wird die Entgasung im Refrigerator bis zur Anfangstemperatur des Kühlwassers, also bis zur Endtemperatur bzw. Endkonzentration des Resorbers durchgeführt, so ist ein besonderer Wärmeaustausch zwischen der zirkulierenden reichen und armen Lösung nicht nötig. Die Anfangstemperatur des Resorbers ist in diesem Falle gleich der Anfangstemperatur des Austreibers. Allerdings wird nun auch scheinbar nutzlose Kälte bei einer Temperatur erzeugt, die dicht unter der des Kühlwassers liegt. Da diese Kälte aber ohne Mehraufwand von Wärme _g erzielt wird, so kann sie, zur Verkühlung des Kühlgutes, des Kühlwassers, zur Kühlung von Vorräumen usw. dienend, sehr wohl zur Erhöhung der Ökonomie der Kälteanlage beitragen. In Fig. 5 ist ein solcher Resorber und Entgaser mit verwandt.4b. If the degassing is carried out in the refrigerator up to the initial temperature of the cooling water, i.e. up to the final temperature or final concentration of the resorber, a special heat exchange between the circulating rich and poor solution is not necessary. In this case, the initial temperature of the resorber is the same as the initial temperature of the expeller. However, apparently useless cold is now also generated at a temperature that is just below that of the cooling water. However, since this cold is achieved without additional expenditure of heat _g , it can very well contribute to increasing the economy of the refrigeration system by serving to cool the goods, the cooling water, the cooling of vestibules, etc. In Fig. 5, such a resorber and degasser is also related.

4 c. Will man (vgl. Fig. 3) durch eine geringe Druckdifferenz relativ starke Temperaturerniedrigungen erzielen, so ist dies nur dadurch möglich, daß man den Resorber durch einen Teil der im Refrigerator entstehenden Kälte unterkühlt. Die kälteste Resorbertemperatur liegt dann unter der höchsten Entgasertemperatur; die Temperaturen greifen wieder über. Die Pumpe t fördert die entgaste Lösung in den Resorber c, in den sie an der Stelle gleicher Temperatur eintritt, um sodann durch, die Rohrleitung m ini Gegenstrom bis zu dem warmen Ende desselben hindurchzugehen und dort in ihn überzutreten. Die im Resorber angereicherte Lösung geht vom kalten Ende des-. selben vermittels der Rohrleitung I in den Entgaser und durch diesen bis zu dem kalten Ende desselben im Gegenstrom hindurch, um dort in ihn überzutreten. Das Kühlwasser durchläuft in dem Rohre i nur den wärmeren Teil des Resorbers, der kältere erhält seine Abkühlung durch die wärmeleitende Verbindung mit dem Entgaser. Nutzbare Kälteleistung findet nur am kältesten Ende des Entgasers statt und wird durch die in der Spirale η laufende Salzsole aufgenommen.4 c. If one wishes (cf. FIG. 3) to achieve relatively strong temperature reductions by means of a small pressure difference, this is only possible if the resorber is subcooled by part of the cold generated in the refrigerator. The coldest resorber temperature is then below the highest degasser temperature; the temperatures are spreading again. The pump t conveys the degassed solution into the resorber c, into which it enters at the point of the same temperature, in order then to pass through the pipeline m ini countercurrent to the warm end of the same and there over into it. The solution enriched in the resorber comes from the cold end of the-. the same by means of the pipeline I into the degasser and through this to the cold end of the same in countercurrent, in order to pass into it there. The cooling water only runs through the warmer part of the resorber in pipe i ; the colder part is cooled by the heat-conducting connection with the degasser. Usable cooling capacity only takes place at the coldest end of the degasser and is absorbed by the brine running in the spiral η.

Resorber und Entgaser tauschen somit ihre Wärme zum Teil miteinander aus. Man kann auf diese Weise die tiefste Temperatur des Resorbers erheblich unter die Kühlwasseranfangstemperatur bringen und starke Kühlung z. B. auch bei hohen Kühlwassertemperaturen erzielen, ohne mit dem Druck hochgehen zu müssen. Der Wärmeaustausch kann natürlieh auch durch eine zirkulierende Flüssigkeit vermittelt werden. Z. B. kann das aus den Kühlräumen zurückkehrende Salzwasser, statt sogleich in den Refrigerator einzutreten, zunächst im Gegenstrom durch den kältesten Teil des Resorbers geführt werden, diesen unter die Kühlwasseranfangstemperatur unterkühlend,um dann erst in den Entgaser, und zwar nunmehr am relativ warmen Ende desselben einzutreten. Allerdings reicht die bei gleicher Temperatur im Entgaser entstehende Kälte nicht aus, den Resorber hinreichend zu kühlen, und man muß daher eine größere Temperaturdifferenz zwischen den beiden Reservoiren zulassen, um die Kälte eines größeren TemperaturbereichesResorber and deaerator partly exchange their heat with each other. One can in this way the lowest temperature of the resorber is well below the initial cooling water temperature bring and strong cooling z. B. achieve even at high cooling water temperatures without going up with the pressure have to. The heat exchange can of course also take place through a circulating liquid mediated. For example, the salt water returning from the cold stores can take place to enter the refrigerator immediately, initially in countercurrent through the coldest part of the resorber, subcooling it below the initial cooling water temperature then only to enter the degasser, namely now at the relatively warm end of the same. However, the cold that occurs in the degasser at the same temperature is not sufficient, to cool the resorber sufficiently, and one must therefore have a greater temperature difference between the two reservoirs allow the cold of a wider temperature range

zur Kühlung des Resorbers heranzuziehen. Dies ist nun freilich nicht ohne Verluste durchführbar. Dennoch kann dieses Übergreifen der Temperaturen von hohem Wert sein, wo es sich z. B. darum handelt, durch eine geringe Temperaturdifferenz eine größere vermittels der Absorptionsmaschine zu erzielen, oder wenn man zur Ausnutzung reichlicher Kühlwassermengen die Druckdifferenz zwischen Absorberto be used for cooling the resorber. Of course, this cannot be carried out without losses. Nevertheless, this overlapping of temperatures can be of great value, where it is e.g. B. is about by a small Temperature difference to achieve a greater by means of the absorption machine, or if the pressure difference between the absorber is used to utilize abundant amounts of cooling water

ίο und Austreiber kleinmachen will, und man kann deshalb zweckmäßigerweise zum Ausgleich des Unterschiedes der Wärmeproduktion und des Bedarfs den Umlauf der ärmeren Lösungen (durch Vergrößerung der Pumpe und Anordnung weiterer Regulier ventile, wobei die Lösungen in genau derselben Weise zu führen sind) wieder beschleunigen.ίο and want to make the expeller small, and you can therefore expediently to compensate for the difference in heat production and demand, the circulation of the poorer Solutions (by enlarging the pump and arranging additional regulating valves, whereby the solutions are to be carried out in exactly the same way) accelerate again.

Natürlich läßt sich dieser Resorber und Entgaser statt durch einen Austreiber und AbsorberOf course, this resorber and degasser can be used instead of an expeller and absorber

ao auch durch einen Kompressor betreiben, und zwar ist es auch hier von ganz erheblichem Vorteil, daß die mittlere Temperaturdifferenz zwischen Resorber und Entgaser für dieselbe Kälteleistung wegen der Möglichkeit fast idealen Gegenstromwärmeaustausches . erheblich geringer gemacht werden kann als zwischen dem Kondensator und Verdampfer einer reinen Kompressionsmaschine. Während nämlich die Verdampfung reiner Flüssigkeiten bei dem einmal gegebenen Druck stets an eine ganz bestimmte Temperatur gebunden ist, und zwar für den Kondensator im wesentlichen an die höchste, die Kühlwasserablauftemperatur, für den Refrigerator an die tiefste, die erreicht werden soll, sind für den Resorber und Entgaser nur die mittleren Reservoirtemperaturen (bzw. unter Auslassung des Gebietes, wo die Temperaturen übergreifen) einzusetzen, also etwa die Temperaturdifferenz zwischen zwei Punkten gleicher Konzentration, z.B. die tiefste Refrigeratortemperatur und die Kühlwasserzulauftemperatur. Um so viel Grade also, wie das Kühlwasser erwärmt wird, kann für die Kälteerzeugung mittels Resorber und Entgaser die rechnerische Temperaturdirferenz T₁ —T₀ geringer sein als die wirklich erreichte, und um ebensoviel ist wieder die Leistungsziffer dieser Maschinen günstiger (Lorenzscher Kreisprozeß).ao can also be operated by a compressor, and here too it is of considerable advantage that the mean temperature difference between the resorber and the degasser for the same refrigeration capacity is due to the possibility of almost ideal countercurrent heat exchange. can be made considerably less than between the condenser and evaporator of a pure compression machine. While the evaporation of pure liquids at the given pressure is always tied to a very specific temperature, for the condenser essentially to the highest, the cooling water outlet temperature, for the refrigerator to the lowest that is to be achieved, are for the resorber and degasser only use the mean reservoir temperatures (or omitting the area where the temperatures overlap), i.e. the temperature difference between two points of the same concentration, e.g. the lowest refrigerator temperature and the cooling water inlet temperature. So by as many degrees as the cooling water is heated, the calculated temperature difference T ₁ - T _{0 can be} lower for the cold generation by means of resorber and deaerator than the one actually reached, and the performance factor of these machines is again more favorable by the same amount (Lorenz cycle).

Bei der geschilderten Ausbildung des Resorbers und Entgasers kann man nun, wie schon betont, den Druck vollständig beliebig wählen, etwa zwischen 1 und 2 Atmosphären. Denn Entgasung und Absorption findet fast bei jedem beliebigen Druck und jeder gewünschten Temperatur statt. Es sind lediglich die Dimensionen der Reservoire und Wärmedurchgangsflächen und der Pumpe t den jeweiligen Erfordernissen entsprechend zu berechnen und durchzukonstruieren. Und zwar ist es zur Vermeidung von Wärmeverlusten stets vorteilhaft, mit der Anfangstemperatur des Resorbers und der Endtemperatur des Entgasers möglichst hoch. zu gehen, so daß sich die Temperaturen unmittelbar an die des Austreibers und Absorbers anschließen. Man könnte in diesem Falle auch noch die eine Flüssigkeitspumpe sparen, da nunmehr beide Pumpen Lösung von nahezu derselben Temperatur und Konzentration fördern, indem man die Führungen der Lösung zur Pumpe' entsprechend anordnet oder für eine beschränkte Verbindung der Reservoire untereinander (durch Drosselventile) sorgt. Auf diese Weise läßt sich auch bequem ein regu-' lierender Ausgleich für Störungen in den Konzentrationsverhältnissen infolge des im Überschuß aus dem Austreiber mitgeführten Wasserdampfes schaffen. Die gemeinsam geförderte Lösung kann dann ebensowohl durch den Absorber wie durch den Resorber geführt werden.With the described design of the resorber and degasser, as already emphasized, the pressure can now be selected completely arbitrarily, for example between 1 and 2 atmospheres. This is because degassing and absorption take place at almost any pressure and temperature. Only the dimensions of the reservoirs and heat transfer surfaces and the pump t have to be calculated and designed according to the respective requirements. To avoid heat losses, it is always advantageous to keep the initial temperature of the resorber and the final temperature of the degasser as high as possible. to go so that the temperatures immediately follow those of the expeller and absorber. In this case one could also save the one liquid pump, since now both pumps convey solution of almost the same temperature and concentration by arranging the lines of the solution to the pump accordingly or by ensuring a limited connection of the reservoirs to one another (through throttle valves). In this way, a regulating compensation for disturbances in the concentration ratios due to the excess of water vapor carried along from the expeller can also be created conveniently. The jointly conveyed solution can then be passed through the absorber as well as through the resorber.

Wählt man den Druck im Resorber hoch, so wird die Lösung stark konzentriert, die mitzirkulierende Wassermenge wird klein, und es bedarf somit nur einer geringen Menge von zirkulierender Lösung, die durch die Pumpe t zu fördern sein würde oder durch die Drosselventile in die Nachbarreservoire übertritt. Im Grenzfall, wo die Konzentration der durch das Regulierventil gehenden Lösung so stark ist, daß das mitzirkulierende Wasser prozentual nicht mehr ausmacht als der Wasserdampfgehalt des aus dem Austreiber kommenden Ammoniaks, ist eine Flüssigkeitspumpe t überhaupt nicht mehr angebracht, da durch den Verdampfer theoretisch genau ebensoviel Wasser mit verdampft. Auch eine ■ Verbindung der Reservoire untereinander ist im wesentlichen nicht mehr nötig. Infolge der Irreversibilität der wirklichen Vorgänge enthält allerdings das aus dem Austreiber entweichende Gasgemisch stets relativ zuviel, das aus dem Entgaser entweichende Gasgemisch relativ zuwenig Wasserdampf, so daß es praktisch zweckmäßig sein wird, den Rest der Lösung aus dem Entgaser in den Austreiber zu schaffen.If the pressure in the resorber is selected to be high, the solution is highly concentrated, the amount of water circulating with it becomes small, and only a small amount of circulating solution is required, which would have to be conveyed by the pump t or passed through the throttle valves into the neighboring reservoirs . In the borderline case, where the concentration of the solution passing through the regulating valve is so strong that the circulating water does not make up more than the percentage of the water vapor content of the ammonia coming from the expeller, a liquid pump t is no longer appropriate because theoretically exactly the same amount due to the evaporator Water evaporated with. A connection between the reservoirs is also essentially no longer necessary. Due to the irreversibility of the actual processes, however, the gas mixture escaping from the expeller always contains relatively too much water vapor, the gas mixture escaping from the deaerator relatively too little water vapor, so that it will be practical to move the rest of the solution from the deaerator into the expeller.

Ein eigentümlicher Fall tritt ein, wenn man diese Grenze noch überschreitet, wenn also das das Regulierventil passierende Ammoniak weniger Wasser enthält als der in den Resorber tretende Dampf. Es muß dann der durch die Pumpe t und die Spirale m gehende Lösungsstrom seine Richtung wieder umkehren und also an Stelle der Pumpe t ein zweites Regulierventil treten. Oder es kann auch hier wieder statt der Verbindung von c mit d die Verbindung von c mit b eintreten, so daß also Lösung aus dem Resorber in den Austreiber zurückströmt (Rektifikator). Dem würde eine Verbindung von d mit α entsprechen, die jedoch auch fehlen kann (bzw. kann die Lösung des Entgasers vor-A peculiar case occurs when this limit is exceeded, i.e. when the ammonia passing through the regulating valve contains less water than the steam entering the resorber. The flow of solution passing through the pump t and the spiral m then has to reverse its direction again and a second regulating valve therefore takes the place of the pump t. Or, instead of the connection of c with d, the connection of c with b can occur again, so that solution flows back from the resorber into the expeller (rectifier). A connection of d with α would correspond to this, but this can also be absent (or the degasser solution can be

teilhafter durch einen Teil der Lösung des Rektifikators ergänzt werden). Die strömende Lösung besitzt jetzt die entgegengesetzte Richtung, erfordert also zur Überwindung der geringen Druckdifferenz eine Pumpe oder ein Gefälle.more beneficial to be supplemented by part of the solution of the rectifier). The flowing solution now has the opposite direction, so requires to overcome the low one Pressure difference of a pump or a gradient.

Dieser Spezialfall, bei dem man natürlich den Druck nicht mehr beliebig wählen kann, kommt dem Kondensatorverdampfer der bisherigen Absorptionskältemaschinen am nächsten. DerThis special case, in which of course one can no longer choose the pressure arbitrarily, comes closest to the condenser evaporator of the previous absorption chillers. Of the

ίο Unterschied von diesen besteht nur noch darin, daß (abgesehen von einem eventuellen Wärmeaustausch zwischen Resorber und Entgaser) die reiche Lösung vor ihrem Eintritt in den kältesten Teil des Entgasers bis zu dieser Temperatur vorgekühlt wird, und daß die Bindung des Ammoniaks möglichst bereits bei der Anfangstemperatur des Austreibers beginnt und die Entgasung bei der Endtemperatur des Absorbers endet, was ev. durch eine Ergänzung der Lösung des Entgasers erreicht wird. Die so ohne Mehraufwand von Wärme erzeugte Kälte kann, wie erwähnt, u. a. mit Vorteil zur Vor kühlung des Kühlwassers dienen, wodurch wegen des weiteren Ubergreifens der Temperaturen des Austreibers und Absorbers die Leistungsziffer weiter gesteigert wird.ίο The only difference from these is that (apart from a possible heat exchange between resorber and degasser) the rich solution before entering the coldest part of the degasser to this temperature is pre-cooled, and that the binding of the ammonia as early as possible at the initial temperature of the expeller begins and the degassing ends at the final temperature of the absorber, which may be done with a supplement the solution of the degasser is achieved. The so generated without additional expenditure of heat As mentioned, cold can, inter alia. serve with advantage to pre-cooling the cooling water, whereby because of the further overlapping of the temperatures of the expeller and absorber, the coefficient of performance is further increased.

5. Eine andere Möglichkeit, die Leistungsziffer der Absorptionskältemaschine über I zu bringen, ergibt sich aus der zu 1. beschriebenen Neuerung (mit Hilfe der unter 4. geschilderten Übertragung dieses Erfindungsgedankens auf Kondensator und Refrigerator) in folgender Weise, ohne daß von dem Übergreifen der Temperaturen (Anspruch 3) Gebrauch gemacht wird.5. Another possibility to bring the performance figure of the absorption refrigeration machine above I results from the innovation described under 1. (with the help of the transfer of this inventive concept to the condenser and refrigerator described under 4.) in the following way, without the overlapping of the Temperatures (claim 3) use is made.

Der den Refrigerator d einer Absorptionsmaschine (Fig. 5) verlassende HN₃-Dampf besitzt bei einer Anfangstemperatur des Refrigerators von beispielsweise —10 ° noch einen erheblichen Druck, der für reines Ammoniak etwa 3 kg/qcm ausmacht und für stark konzentrierte Lösungen nicht viel kleiner ist. Läßt man dieses Gas, anstatt von dem Absorber a der Absorptionsmaschine, vielmehr von einem Resorber y absorbieren, so wird der zu diesem gehörige Entgaser ζ bei dem Druck von etwa einer Atmosphäre ebenfalls noch etwa dieselbe Kältemenge liefern. Das diesen zweiten Refrigerator verlassende Gas wird nunmehr durch den Absorber α der Absorptionsmaschine aufgenommen, wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist. Da die Endkonzentration bei derselben Endtemperatur im Absorber unter dem geringeren Druck entsprechend geringer ist, so ist auch die Anfangstemperatur im Austreiber entsprechend höher, so daß also die Wärmeaufnahme bei höherer Temperatur erfolgt. Hierdurch ist thermodynamisch die größere Leistungsziffer bedingt. _{The HN 3} vapor leaving the refrigerator d of an absorption machine (FIG. 5) still has a considerable pressure at an initial temperature of the refrigerator of, for example -10 °, which is about 3 kg / cm 2 for pure ammonia and not much lower for highly concentrated solutions is. If, instead of being absorbed by the absorber a of the absorption machine , this gas is absorbed by a resorber y , the degasser ζ belonging to this will also deliver approximately the same amount of cold at a pressure of approximately one atmosphere. The gas leaving this second refrigerator is now absorbed by the absorber α of the absorption machine, as can be seen from FIG. 5. Since the final concentration is correspondingly lower at the same final temperature in the absorber under the lower pressure, the initial temperature in the expeller is also correspondingly higher, so that the heat absorption takes place at a higher temperature. In terms of thermodynamics, this results in the greater coefficient of performance.

Man kann, in derselben Weise fortfahrend, das aus dem zweiten Refrigerator kommende Gas noch ein drittes Mal resorbieren lassen und so noch eine dritte Stufe erzielen. Man bekommt dann allerdings im dritten Refrigerator bei dem gewählten Beispiel bereits ein Vakuum von etwa 70 Prozent. Die mögliche Zahl der Stufen hängt vor allen Dingen von der Temperaturerniedrigung ab, die man erzielen will, und also auch von der Temperatur des zur Verfügung stehenden Kühlwassers. Für Eiserzeugung in den Tropen wird man, kaum zwei Stufen erzielen können. Für Kühlung bis etwa o° und bei kaltem Grundwasser sind dagegen eine ganze Reihe von Stufen erreichbar, und jede neue Stufe bringt, ohne einen erheblichen Mehraufwand von Wärme, noch annähernd dieselbe Kälteleistung hinzu, die die erste besitzt, so daß also die Leistungsziffer dieser mehrstufigen Absorptionsmaschine immer größer wird, je mehr Stufen man anwendet. Allerdings sind hierbei auch die Verluste durch die Dampfwärme usw. nicht unbeträchtlich, und es bedarf eines wirksamen Rektifikators, der in Fig. 5 durch das Reservoir χ angedeutet ist. Zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Konzentrationsverhältnisse in den Reservoiren y, ζ kann noch eine Flüssigkeitsleitung vorgesehen werden (in der Zeichnung fortgelassen), durch die aus dem Rektifikator χ Lösung nach y oder ζ gelangen kann, um in diese durch ein Regulierventil einzutreten.Continuing in the same way, the gas coming from the second refrigerator can be reabsorbed a third time and thus a third stage can be achieved. In the example chosen, however, a vacuum of around 70 percent is already obtained in the third refrigerator. The possible number of stages depends above all on the temperature decrease that you want to achieve, and thus also on the temperature of the cooling water available. For ice production in the tropics, it will hardly be possible to achieve two levels. For cooling up to about 0 ° and with cold groundwater, on the other hand, a whole series of stages can be achieved, and each new stage brings almost the same cooling capacity as the first one, without a considerable additional expenditure of heat, so that the performance factor of this multi-stage one The more stages you use, the bigger the absorption machine gets. However, the losses due to the steam heat etc. are also not inconsiderable here, and an effective rectifier is required, which is indicated in FIG. 5 by the reservoir χ. To maintain the required concentration ratios in the reservoirs y, ζ , a liquid line can be provided (omitted in the drawing) through which solution can reach y or ζ from the rectifier χ in order to enter it through a regulating valve.

Es versteht sich von selbst, daß diese neuartige Anordnung von Absorptionsmaschinen in mehreren Stufen bereits vorteilhaft ist, auch wenn man dazu nur die bisher bekannten Maschinentypen verwendet. Jedoch ist der Vorteil bei durchgehender oder teilweiser Verwendung der zu Anspruch 1 (und 4) angegebenen Verbesserungen natürlich noch erheblich größer.It goes without saying that this novel arrangement of absorption machines in several stages is already advantageous, even if you only use the previously known Machine types used. However, the advantage is with continuous or partial use the improvements specified for claim 1 (and 4) are of course considerably greater.

6. Es ist, wie erwähnt, für die übergreifende reversible Absorptionsmaschine und auch für die mehrstufige Maschine außerordentlich vorteilhaft, mit der Endtemperatur des Austreibers bei gleicher Anfangstemperatur möglichst hoch zu gehen, und es ist daher noch ein Nachteil der bisher beschriebenen Anordnungen, daß dies nicht unbeschränkt möglich ist. Die Höchsttemperatur ist beschränkt durch die Siedetemperatur des Wassers, und zwar um so mehr, je geringer man die Drücke wählt. Geht man aber auch mit den Drücken hoch, so scheint es doch zwecklos, über den der Kühlwassertemperatur entsprechenden Dampfdruck des Ammoniaks hinauszugehen. Diese Beschränkung fällt indessen bei folgender, in Fig. 6 näher skizzierter Anordnung der zu 1. (und 4.) beschriebenen Absorptionsmaschinen fort.6. It is, as mentioned, for the comprehensive reversible absorption machine and also for the multi-stage machine extremely advantageous, with the final temperature of the expeller to go as high as possible with the same starting temperature, and it is therefore still a disadvantage the arrangements described so far that this is not possible without restrictions. the The maximum temperature is limited by the boiling temperature of the water, namely around the more, the lower the pressures are chosen. But if you also go up with the pressures, so it seems pointless to use the vapor pressure corresponding to the cooling water temperature to get out of ammonia. However, this restriction applies to the following, in 6 shows a more detailed arrangement of the absorption machines described in relation to 1. (and 4.) away.

Drei vollständig voneinander unabhängige Absorptionsmaschinen, die aber bei verschie-Three completely independent absorption machines, which, however, are

denen Temperaturen arbeiten, sind so angeordnet, daß der Resorber c und der Absorber a der zweiten Maschine durch das Wärmeaustauschrohr w in wärmeleitender Verbindung mit dem Austreiber b der ersten Maschine steht. Die in α und c erzeugte Wärme geht sonach in den Austreiber der ersten Maschine über, wenn die Temperaturen richtig eingestellt sind. Da nun die im Resorber und Absorber einer Absorptionsmaschine erzeugte Wärme stets um die Kälteleistung im Refrigerator größer ist als der Wärmeaufwand im Austreiber, so ist klar, daß der Wärmeaufwand im Austreiber der zweiten Maschine für dieselbe Kälteleistung im Refrigerator der ersten um ebensoviel kleiner ist. Diese Verwendung der Abwärme einer Absorptionsmaschine zur Heizung des Austreibers einer anderen gestattet also wieder, die Leistungsziffer der Absorptionsmaschinen über I zu bringen. Die »Kälteleistung« des Refrigerators d der zweiten Maschine kann, wie in der Zeichnung angedeutet, zur Kühlung des Resorbers der ersten verwendet werden, was zur Verringerung des Kühlwasserverbrauchs beiträgt. Der Refrigerator der dritten Maschine ist dagegen zweckmäßigerweise durch die weitere Ausnutzung der Heizflüssigkeit zu erwärmen, wie durch den Verlauf des Heizrohres h näher skizziert ist. Und weiterhin steht auch der Resorber und Absorber dieser dritten Maschine in derselben wärmeleitenden Verbindung mit dem Austreiber der zweiten wie vorher,.so daß eine weitere Verringerung des Wärmeaufwandes für dieselbe Kälteleistung stattfinden muß.which temperatures work are arranged so that the resorber c and the absorber a of the second machine through the heat exchange tube w is in heat-conducting connection with the expeller b of the first machine. The heat generated in α and c is then transferred to the expeller of the first machine if the temperatures are set correctly. Since the heat generated in the resorber and absorber of an absorption machine is always greater than the heat required in the expeller by the cooling capacity in the refrigerator, it is clear that the heat required in the expeller of the second machine is just as much smaller for the same cooling capacity in the refrigerator of the first. This use of the waste heat from one absorption machine to heat the expeller of another makes it possible to bring the performance factor of the absorption machines above I. The “cooling capacity” of the refrigerator d of the second machine can, as indicated in the drawing, be used to cool the resorber of the first, which contributes to reducing the cooling water consumption. The refrigerator of the third machine, on the other hand, is expediently to be heated by further utilizing the heating fluid, as is sketched in more detail by the course of the heating pipe h. And the resorber and absorber of this third machine is also in the same heat-conducting connection with the expeller of the second as before, so that a further reduction in the heat input for the same cooling capacity must take place.

Man hat es nun ganz in der Hand, die Größen der Maschinen so auszugleichen, daß die Wärmeproduktion der einen zur Heizung des Austreibers der anderen gerade genügt oder auch kleiner ist, damit zur weiteren Ausnutzung der Abgaswärme noch ein gewisser Wärmebedarf übrig bleibt.It is now entirely up to us to balance the sizes of the machines so that the heat production one is just enough to heat the expeller or the other is smaller, so that the further use of the Exhaust heat still has a certain heat requirement.

7. Ebenso kann man die Drücke in jeder einzelnen Maschine vollkommen bel'ebig wählen.7. Likewise, the pressures in each individual machine can be chosen freely.

Im allgemeinen Falle beansprucht die geschilderte mehrfache Absorptionsmaschine sehr viel Wärmedurchgangsflächen, die die Anlage erheblich verteuern. Wählt man die Drücke aber so, daß der Druck im Resorber und Austreiber der ersten Maschine gleich dem Druck im Entgaser und Absorber der zweiten Maschine ist, so sind, da die Temperaturen gleich sind, offenbar auch die Konzentrationen gleich, und man kann die entsprechenden Reservoire einfach zusammenlegen, wodurch die Dimensionen bei gleicher Leistung erheblich verringert werden. Der Absorber der zweiten Maschine fällt dann überhaupt fort, und der Austreiber der ersten ist nur noch etwa halb so groß. Ebenso fällt für Kälteerzeugung der Entgaser der zweiten Maschine fort, und der Resorber der ersten Maschine ist entsprechend kleiner. In den gemeinsamen Reservoiren zirkuliert eine erheblich geringere Lösungsmenge, nämlich in· der ganzen kombinierten Maschine nicht mehr als vorher in der ersten allein, obwohl jetzt der Wärmeaufwand für dieselbe Kälteleistung viel geringer geworden ist.In the general case, the multiple absorption machine described is very demanding a lot of heat transfer surfaces, which make the system considerably more expensive. If you choose the pressures but so that the pressure in the resorber and expeller of the first machine is equal to the pressure is in the degasser and absorber of the second machine, then, since the temperatures are the same, Apparently the concentrations are the same, and you can easily find the corresponding reservoirs merge, which significantly reduces the dimensions while maintaining the same performance. The absorber of the second machine then disappears altogether, and the expeller of the first is only about half the size. Likewise, the degasser of the second is used for refrigeration Machine, and the resorber of the first machine is correspondingly smaller. In the common A considerably smaller amount of solution circulates in the reservoirs, namely in the whole combined machine no more than before in the first alone, although now the Heat consumption for the same cooling capacity has become much lower.

In Fig. 7 ist eine derartige kombinierte mehrfache Absorptionsmaschine skizziert. Vom Absorber α wird die reiche Lösung, vermittels der Rohrleitung f teils in den Austreiber b_x, teils in die unter höherer Temperatur und höherem Druck stehenden Austreiber δ₂ und b_s geschafft. Die arme Lösung geht aus den drei Austreibern durch die Leitung g in den Absorber zurück. Der ausgetriebene Ammoniakdampf wird in den drei Resorbern C₁, C₂ und c₃ absorbiert und geht durch die Leitung / in den Entgaser d. Aus diesem wird die arme Lösung durch die Leitung m wieder in die drei Resorber zurückgeschafft. Die Lösungen aus den verschiedenen Reservoiren sind hierbei jedoch entweder getrennt zu führen, oder der hohe Druck der höher temperierten Reservoire muß durch Zwischenregulierventile an den geeigneten Stellen stufenweise abgedrosselt werden. (In der Zeichnung fortgelassen.) Die Heizwärme wird hier beispielsweise nur dem Austreiber J₃ zugeführt, und zwar durch die Heizschlange h. Zur Heizung des Austreibers δ₂ dient die Resorberwärme in C₃ vermittels des Wärmeaustauschrohres k. Ebenso dient die Resorberwärme in C₂ zur Heizung des Austreibers O₁. Nur der Absorber α und der Resorber C₁ ist von außen zu kühlen. Im Entgaser d rindet die nützbare Kälteleistung statt, die durch die Soleleitung i aufgenommen wird. Bei Krafterzeugung (Fig. 8) tritt an Stelle des Entgasers d ein Arbeitszylinder 0 und an Stelle des Resorbers C₁ ein (kleinerer) Entgaser d, dem Wärme zuzuführen ist, etwa durch das erwärmte Kühlwasser des Absorbers, wie in der Fig. 8 angedeutet ist.In Fig. 7 such a combined multiple absorption machine is sketched. From the absorber α , the rich solution is carried by means of the pipeline f partly into the expeller b _x and _{partly into the expeller δ 2} and b _s , which are under higher temperature and higher pressure. The poor solution goes back from the three expellers through line g into the absorber. The expelled ammonia vapor is _{absorbed in the three resorbers C 1} , C ₂ and C ₃ and goes through the line / into the degasser d. From this the poor solution is brought back into the three resorbers through the line m. However, the solutions from the various reservoirs must either be conducted separately, or the high pressure of the higher temperature reservoirs must be throttled in stages by intermediate regulating valves at the appropriate points. (Omitted in the drawing.) Here, for example, the heating energy is only _{supplied to the expeller J 3} , through the heating coil h. The absorber heat in C ₃ is used to heat the expeller δ ₂ by means of the heat exchange pipe k. The resorber heat in C _{2 is also used} to heat the expeller O ₁ . Only the absorber α and the resorber C ₁ need to be cooled from the outside. The useful cooling power takes place in the degasser d, which is absorbed by the brine line i . When power is generated (FIG. 8), a working cylinder 0 replaces the degasser d and a (smaller) degasser _{d replaces the absorber C 1} , to which heat is to be supplied, for example through the heated cooling water of the absorber, as indicated in FIG. 8 is.

Es ist klar, daß man auf diese Weise zu sehr hohen Temperaturen, also zu hoher Wärmeausnutzung gelangen kann. Und zwar sind hierbei auch hohe Drücke um so leichter zu beherrschen, als außer den Flüssigkeitspumpen und dem Rührwerk für die Kälteerzeugung kein einziger beweglicher Teil (wie Dampfzylinder usw.) vorhanden ist. Die neue Kombination wäre daher natürlich schon von hohem Wert, wenn man auch nur Maschinen der alten Bauart dazu verwenden würde. Bei Zurückführung der Lösungen im Gegenstrom nach dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung potenziert sich aber noch der Vorteil.It is clear that this leads to very high temperatures, that is, to high heat utilization can get. High pressures are also the easier to control here, than not a single one apart from the liquid pumps and the agitator for cooling moving part (such as steam cylinder, etc.) is present. The new combination would therefore be Of course, it is of great value if you only use machines of the old design would. When the solutions are returned in countercurrent according to the basic idea of the present invention, however, it increases to a higher power nor the advantage.

8. Das dargelegte Prinzip der reversiblen Absorptionsmaschine mit ihren Erweiterungen8. The stated principle of the reversible absorption machine with its extensions

Claims

and its reverse is by no means restricted to machines with aqueous ammonia solution as the working fluid. Rather, it can be transferred immediately without any change to machines with any other binary and more complex mixture as the working fluid, the use of this fluid mixture itself as the working fluid for machines of the type ίο of the absorption machines being in any case known or new in itself. You can to generate low temperatures z. B. the binary mixture of liquid air, etc. as Ar-. Apply working fluid for an absorption machine and will then use the countercurrent flow according to 1. etc. with advantage. Furthermore, in order to reach even higher temperatures, one can use salt solutions in the same way, over which, as is well known, the pressure of the water vapor at the same temperature is lower than that of pure water. All the details are exactly like the ammonia absorption machine. Godfather ν τ-An s ρ rüche:

1. Absorption chiller for the continuous generation of cold and heat or work, characterized in that the hot solution after its degassing only in countercurrent (spiral g) through the expeller (V) and the cold solution after its enrichment with gas only in countercurrent (Spiral f). Is fed back through the absorber (a) before it leaves the expeller or the absorber.

2. absorption refrigerator according to claim i, characterized in that for . Avoidance of the temperature changer the degassing in the expeller continued so far it becomes that the highest absorber temperature approaches the lowest expeller temperature (Fig. 2).

3. Absorption chiller according to claim I, characterized in that, to reduce the heat input for the same cooling capacity or work performance, the degassing in the expeller is driven so far that the highest absorber temperatures go well beyond the lowest temperatures of the expeller, and that the coldest parts of the expeller and the hottest parts of the absorber are in heat exchange with each other (spiral k), so that the. Heat of absorption in the warmer part of the absorber supplies a large part of the expulsion heat for the colder part of the expeller (Fig. 3 and 4).

4. Absorption chiller according to claim ι with a resorber and degasser, which take the place of a condenser and evaporator in a manner known per se, characterized in that the rich solution first in countercurrent (spiral 1) 'through the degasser (d) up to is passed through its cold end, only to pass into it there, while the degassed solution is brought back into the resorber (c) by a pump (t) , through which it is first passed in countercurrent (spiral m) to the warmest end, only to pass into it there (Fig. 2).

5. absorption chiller according to claims ι and 4, characterized in that that the degassing is continued so far that the highest degassing temperature of the the lowest resorber temperature comes close, so that a special temperature changer is superfluous. .

6. absorption refrigeration machine according to claim ι and 4, characterized in that for the purpose of largely lowering or increasing the temperature by a given Pressure difference the degassing in the expeller is driven so far that the highest Degassing temperatures significantly exceed the lowest temperatures of the resorber, and that the coldest parts of the resorber and the warmest parts of the degasser in the Heat exchange with each other, so that the degassing in the warmer part of the The cold generated by the degasser is used to subcool the colder part of the resorber, or that the absorption heat in the colder part of the resorber to increase the temperature of the degasser is used (Fig. 3).

7. absorption refrigeration machine according to claim ι and 4, characterized in that the gas flow coming from a refrigerator (i) first enters a resorber (y) to which another refrigerator, the degasser (z), belongs, etc., until the out The gas stream coming from the last degasser enters the absorber (α), which leads to the expeller

(V) belongs (Fig. 5).

8. absorption chiller according to claim ι and 4, characterized in that several absorption machines are arranged so that the heat generated in the absorber (a) and resorber (c) of one machine is used to heat the Ausno driver (V) of a second (Fig. 6).

9. absorption refrigerator according to claim i, 4 and 6, characterized in that the solution conveyed from the absorber (a) of an absorption machine is only partially conveyed into the associated expeller (V) , but the other part into a second expeller (V) which is under a considerably higher pressure; that also the possibly coming from the degasser (d)

relatively poor solution also only partially! is managed in the corresponding resorber (c), to another part but in a second resorber (c ¹⁾ at a considerably higher, namely the above-mentioned the ^J second generator (δ ¹⁾ corresponding pressure is, and that this second resorber (c ¹ ) is in heat exchange with the first expeller (δ), so that the heat of absorption in the second resorber (c ¹ ) completely or partially supplies the expulsion heat for the first expeller (δ) (FIG. 7). This process can be continued by a third expeller and resorber, etc. In the case of the generation of work, the original refrigerator is omitted and the first resorber becomes a degasser (FIG. 8).

In addition 3 sheets of drawings.