DE29286C - Maschine zur continuirlichen abkühlung von flüssigkeiten - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die in den Fig. 1 und 2 der beiliegenden Zeichnungen dargestellte Maschine zur continuirlichen Abkühlung von Flüssigkeiten besteht der Hauptsache nach aus folgenden Theilen:

ι. dem Refrigerator A,

2. der Evacuirungsvorrichtung B,

3. dem Kühlrohr F,

4. dem Mischapparat 5 und event.

5. dem Kältemagazin R.

Der Refrigerator ist ein hohles Gefäfs A, Fig. i, welches durch eine Rohrleitung D mit einer beliebigen Evacuirungsvorrichtung, z. B. einer Luftpumpe B, in Verbindung gebracht werden kann.

In dem Refrigerator befindet sich ein Gefäfs J, welches aus dem aufserhalb A befindlichen Gefäfs H mit einer die Wasserdämpfe begierig absorbirenden Flüssigkeit, ζ. B. Schwefelsäure, Aetzalkalien etc., unter Luftabschlufs gespeist werden kann. If ist mit A durch eine Rohrleitung verbunden, deren Endpunkt sich oberhalb J befindet und durch welche man den Inhalt von H in möglichst fein zerstäubtem Zustande nach J spritzen läfst. Am Boden von J befindet sich Ablaufrohr K_x welches in die Absperrungsfiüssigkeit eines Gefäfses L eintaucht, aber auch heberförmig umgebogen sein kann. Die Länge des Rohres K mufs, in verticaler Richtung gemessen, so grofs sein, dafs bei vorhandenem Vacuum in A die Absorptionsflüssigkeit nach ihrer Wirkung aus J durch K nach L abfliefsen kann, ohne das Vacuum durch die Luft der Atmosphäre zu beeinträchtigen.

Das Kühlrohr F ist ein von A ausgehendes, beliebig langes Rohr, welches in beliebigen Windungen durch einen zu kühlenden Raum E hindurchgeführt ist. Dieses Rohr vereinigt sich jenseits des zu kühlenden Raumes E mit einem Rohr G, welches Wasser unter einem beliebig zu regulirenden Druck führt. Die Vereinigung findet in dem Mischapparat 5 statt, welcher aus einer Wasserstrahlpumpe besteht. Die Rohrleitung setzt sich jenseits dieses Mischapparates in einer Leitung M fort, welche luftdicht in den Refrigerator geführt wird und dort in ihrem Endpunkte eine Zerstäubungsvorrichtung besitzt. Die Wirkung der Maschine ist nun folgende: Es wird zunächst der in der Nähe des Bodens des Refrigerators sitzende Stöpsel s herausgeschraubt und nun der Refrigerator durch diese Oeffhung mit der zu kühlenden Flüssigkeit, z. B. einer Salzlösung, etwa bis zur Linie a-a gefüllt, wobei sich das Kühlrohr F natürlich ebenfalls anfüllt, und darauf der Stöpsel ί luftdicht wieder eingeschraubt. H wird mit der Absorptionsflüssigkeit, also beispielsweise mit concentrirter Schwefelsäure, L mit entsprechend verdünnter Säure gefüllt. Darauf stellt man die Luftpumpe an und erzeugt in A ein Vacuum, wobei die Absperrungsflüssigkeit in der Röhre K in die Höhe steigt.

Ist das Vacuum genügend tief, so öffnet man gleichzeitig einen in der Rohrleitung G, welche das frische Wasser führt, befindlichen Hahn, sowie das Ventil υ am Boden des Gefäfses H. Alsdann saugt das Druckwasser der Leitung G mit Hülfe der Strahlpumpe die Salzlösung des Kühlrohres an und treibt dieselbe, sich innig mit ihr vermischend, mit beliebig zu regulirender Geschwindigkeit durch das Rohr M in fein zerstäubtem Zustande in den Refrigerator. Hierbei findet infolge des herrschenden Vacuums

in A eine lebhafte Dampfentwickelung statt, der sich bildende Wasserdampf wird durch die in J in zerstäubter Form eintretende Schwefelsäure begierig aufgesaugt u. s. f. Durch die Wasserdampfbildung wird der eingespritzten Flüssigkeit Wärme entzogen und dieselbe bis auf einen gewissen Grad abgekühlt. Die abgekühlte Flüssgikeit sammelt sich an dem Boden von A, fliefst vermöge der durch den Strahlapparat .S herbeigeführten Circulation in das Kühlrohr F, kühlt den. Raum. E und tritt endlich, wiederum mit neuem Wasser vermischt, in den Refrigerator zurück u. s. f.

Die eingespritzte Schwefelsäure nimmt den sich bildenden Wasserdampf begierig auf, erhitzt und verdünnt sich hierbei und sammelt sich in diesem Zustande an dem Boden des Gefäfses_/ an, von wo sie sofort durch das Rohr K nach dem Gefäfs L abgeleitet wird, um von hier aus in bekannter Weise concentrirt und wieder verwendet zu werden, wobei die Hitze der Säure selbstredend vortheilhaft ausgenutzt wird.

Je mehr Wasser aus G zugelassen wird, um so schneller findet die Circulation in der Kühlrohrleitung statt, um so kräftiger mufs natürlich auch behufs Erzeugung desselben Kältegrades der Zufiufs der Schwefelsäure geschehen, und um so gröfser ist selbstredend der erzielte Effect. Die Zuleitung von frischem Wasser und Schwefelsäure wird zweckmäfsig genau so regulirt, dafs gerade das Quantum des frisch zufliefsenden Wassers hinreicht, um die eintretende Schwefelsäure auf die zulässige Verdünnung zu bringen, welche Regulirung leicht geschehen kann. Damit bei der lebhaften Dampfentwickelung in A nicht zu viele Flüssigkeitstheilchen mechanisch mit fortgerissen werden, bringt man ein oder mehrere Siebe N an, an welchen der Dampf bei seinem Durchgang sich stöfst und die Flüssigkeitstheilchen fallen läfst.

Ebensogut wie man das Wasser der Leitung G als Druckmesser des Strahlapparates S benutzte, um die Salzlösung durch dasselbe in Circulation zu bringen und in den Refrigerator A zurückzutreiben, ebenso kann man auch umgekehrt die Salzlösung als Druckmesser zur Ansaugung des frischen Wassers benutzen. Zu diesem Zweck ist es natürlich erforderlich, die Rohrleitung F an einer beliebigen Stelle zu unterbrechen, das eine Ende derselben an dieser Unterbrechung mit dem Saugrohr, das andere mit dem Druckrohr einer beliebigen Pumpvorrichtung zu verbinden und nun unter Bewegung dieser Pumpvorrichtung die Salzlösung mit beliebig zu regulirender Geschwindigkeit in der Richtung der Pfeile durch F circuliren zu lassen.

Der Vorgang ist leicht verständlich. Die Strahlpumpe mufs selbstredend entsprechend umgeschaltet werden, und zwar so, wie solches in der gleich zu beschreibenden Zeichnung, Fig. 2, dargestellt ist. Die Salzlösung vermischt sich in dem Strahlapparat innig mit dem frischen Wasser, tritt mit diesem fein zerstäubt in den Refrigerator u. s. f.

Die Einschaltung einer solchen Pumpvorrichtung in die Rohrleitung F, welche die Salzlösung in Circulation setzt, empfiehlt sich namentlich, wenn dieselbe an einer solchen Stelle der Leitung geschieht, welche in der Nähe des Refrigerators zwischen diesem und dem zu kühlenden Raum E gelegen ist, weil alsdann die Leitung des Kühlraumes nicht unter einem so tiefen Vacuum steht, als ohne die Pumpvorrichtung stattfindet.

Bei der Maschine Fig. ι ist nur ein geringer Kältevorrath vorhanden, nämlich in der kalten Flüssigkeit, welche in dem Kühlrohr steht.

Es ist nun aber mitunter, namentlich z. B. bei vorkommenden Reparaturen, von grofser Wichtigkeit, einen gröfseren Kältevorrath, und zwar unabhängig von der Maschine, also aufserhalb des evacuirten Raumes, zu besitzen, und ist daher in Fig. 2 eine Maschine dargestellt, welche ein besonderes Kältemagazin R enthält, in welchem eine grofse Anzahl von Kälteeinheiten aufgespeichert werden kann. Diese Maschine ist wie folgt construirt:

A ist wieder der Refrigerator mit der daran befindlichen Luftpumpe B, welche mit diesem bei C durch das Rohr D communicirt u. s. w. J ist das Gefäfs zum Auffangen der Absorptionsflüssigkeit nach ihrer Wirkung. Diese Flüssigkeit wird wiederum einem Reservoir H entnommen, welches diesmal seitlich von A gelagert erscheint. Aus Gründen der Zweckmäfsigkeit läfst man die abzukühlende Flüssigkeit gemischt mit dem frischen Wasser, die ja, wie beschrieben, an einer beliebigen Stelle eintreten konnte, nicht in der Nähe des Bodens, sondern diesmal in der Nähe des Deckels eintreten und fängt die gekühlte Flüssigkeit in einem Gefäfs A₁, welches in A oberhalb J gelagert ist, auf, so dafs dieselbe also nicht mehr wie in Fig. 1 an dem Boden des Gefäfses A sich ansammelt.

R ist ein beliebig grofses offenes Reservoir, das sogen. Kältemagazin, in welchem die erzeugte Kälte aufgespeichert werden soll, um dem Bedürfnifs entsprechend und ohne Rücksicht auf den Gang der Maschine daraus entnommen zu werden. Zu diesem Zweck wird R zunächst mit der zu kühlenden Flüssigkeit, also beispielsweise wieder mit einer Salzlösung gefüllt.

Von dem Gefäfs A₁, welches in dem Refrigerator aufgestellt ist, führt eine Rohrleitung F bis in die Nähe des Bodens des Reservoirs R, von welch letzterem in der Nähe des Flüssigspiegels eine zweite Leitung ausgeht, welche, zu einer Pumpe F führend, dieser als Saugleitung dient. Die Druckleitung dieser Pumpe sei ebenfalls mit P bezeichnet, da sie gewisser-

mafsen als die Fortsetzung der ersteren Leitung, die nur durch die Einschaltung des Kältemagazins unterbrochen erscheint, zu betrachten ist. Die Druckleitung F jenseits der Pumpe durchwindet einen zu kühlenden Raum E und vereinigt sich in dem Strahlapparat .S mit der Süfswasserleitung G dergestalt, dafs die Salzlösung der Leitung F, als Druckwasser des Strahlapparates 6¹ fungirend, das Wasser der Leitung G ansaugt, sich innig mit demselben vermischt und vereint mit ihm, wie gezeichnet, in den Refrigerator A treibt, um dort fein zerstäubt zu werden und sich abgekühlt am Boden des Gefäfses A₁ zu sammeln. Das Gefäfs A₁ ist nun so hoch über dem Kältemagazin R stehend gedacht, dafs die auf dem Boden von A sich ansammelnde kühle Flüssigkeit ohne Anwendung einer Pumpvorrichtung nach R abfiiefsen kann, ohne das in A vorhandene Vacuum zu beeinträchtigen. Kann man diese Höhe nicht erreichen oder will man aus anderen Gründen auf dieselbe Verzicht leisten, so mufs selbstredend eine besondere Pumpvorrichtung zur Erreichung des angestrebten Zweckes eingeschaltet werden. Der Gang der Maschine ist nun folgender:

Nachdem das Reservoir R und die Gefäfse L und H mit den entsprechenden Flüssigkeiten gefüllt sind, wird evacuirt.

Sobald das entsprechende \^racuum erreicht ist, setzt man die Pumpe P in Gang und öffnet den Hahn ν zwischen J und H, ferner einen in der Leitung G enthaltenen Hahn, welcher die Wasserentnahme aus dieser Leitung gestattet. Die Salzlösung durchströmt die Druckleitung F, mischt sich in S mit dem Wasser der Leitung G, tritt mit diesem in fein zerstäubtem Zustande in den Refrigerator A und verdampft dort theilweise. Der Rest sammelt sich in abgekühltem Zustande am Boden des Gefäfses A₁ und fliefst von dort durch F nach R.

Die Schwefelsäure, welche durch ν eingelassen wird, zerstäubt über J, absorbirt den nöthigen Wasserdampf, erhitzt und verdünnt sich dabei und sammelt sich in diesem Zustande am Boden von J an, um von dort durch K nach L abzufiiefsen u. s. f.

Um nun die Kühlung des Raumes E auch dann noch fortsetzen zu können, wenn die Maschine aus irgend einem Grunde abgestellt werden mufs, ist von der Leitung F jenseits des gekühlten Raumes E eine Leitung F₁ abgezweigt, welche ebenfalls in das Reservoir R einmündet. F₁ ist in der Regel durch den Hahn V₁ geschlossen. Sobald man die Maschine aufser Betrieb gesetzt hat, öffnet man den Hahn V₁, schliefst den in die Leitung F vor dem Strahlapparat 5 eingeschalteten Hahn V₂ und läfst nun mittelst der Pumpe P die Flüssigkeit des Reservoirs R durch die Rohrleitung FF₁ circuliren, die. in dem Reservoir R aufgespeicherte Kälte auf diese Weise allmälig absorbirend.

Die Gefäfse A₁ und J, welche zur Auffangung der gekühlten Flüssigkeit bezw. der Absorptionsflüssigkeit dienen, können selbstredend in dem Refrigerator beliebig gegen einander placirt werden.

Claims (4)

1. Patent-An Sprüche;

   ι. Die Anordnung eines Refrigerators A, einer Evacuirungsvorrichtung.Z?, eines Kühlrohres E, eines Strahlapparates S und event, eines Kältemagazins R zu einander und deren Verbindung zu einer Maschine zur continuirlichen Abkühlung von Flüssigkeiten.
2. 2. An Maschinen zur Abkühlung von Flüssigkeiten im Vacuum unter Anwendung eines die Wasserdämpfe absorbirenden Körpers die continuirliche, in fein vertheiltem Zustande stattfindende Einleitung, sowohl des Absorptions- als der zu kühlenden Flüssigkeit, und deren unmittelbar darauf erfolgende continuirliche Ableitung in Gefäfse L und R, welche aufserhalb des evacuirten Raumes sich befinden, und zwar ohne Anwendung besonderer Pumpvorrichtungen mittelst genügend langer Röhren K und F, wie beschrieben.
3. 3. An dergleichen Maschinen die Anwendung von Strahlpumpen zur innigen Vermischung der zu kühlenden Flüssigkeit mit Wasser und die Benutzung der Triebkraft entweder des Wassers oder der zu kühlenden Flüssigkeit als Druckmesser des Strahlapparates, wie beschrieben.
4. 4. An dergleichen Maschinen die Anwendung von Sieben N, wie beschrieben, welche, aus Drahtgeflechten, durchlochten Blechen oder Horden bestehend, den Zweck haben sollen, die mit dem Dampfe ziehenden Flüssigkeitstheilchen zurückzuhalten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.