DE3336776C2 - Kocheradsorber für Sorptionsapparate - Google Patents

Kocheradsorber für Sorptionsapparate

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DE3336776C2
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DE3336776A
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DE3336776A1 (de
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Fritz Dipl.-Ing. Kaubek
Peter Dr. 8000 München Maier-Laxhuber
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Zeo Tech Zeolith Technologie GmbH
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    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B35/00—Boiler-absorbers, i.e. boilers usable for absorption or adsorption
    • F25B35/04—Boiler-absorbers, i.e. boilers usable for absorption or adsorption using a solid as sorbent
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Abstract

Die Erfindung betrifft Kocheradsorber (1) für Sorptionsapparate, die mit einem festen, porösen Sorptionsmittel (2) gefüllt sind. Das Sorptionsmittel (2) sorbiert exotherm ein dampfförmiges Arbeitsmittel. Der Kocheradsorber ist mit einem Wärmetauscher (3) ausgerüstet, der von unten mit einem flüssigen Wärmeträgermittel (4) geflutet wird. Durch Verdampfen entzieht das Wärmeträgermittel (4) dem Sorptionsmittel 2 von unten nach oben fortschreitend Wärme, während das Arbeitsmittel von oben nach unten in die Sorptionsmittelfüllung einströmt und im Sorptionsmittel (2) sorbiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kocheradsorber für Sorptionsapparate nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein Kocheradsorber enthält ein festes, poröses Sorptionsmittel welches em Arbeitsmittel exotherm sorbiert und endotherm desorbiert. Die auftretenden Wärmetönungen werden über Wärmetauscher aus- bzw. eingekoppelt. Das Sorptionsmittel verbleibt im Kocheradsorber, während das Arbeitsmittel über Strömungskanäle und Öffnungen im Kocheradsorber zwischen dem Kocheradsorber und anderen Sorptionsapparatekomponenten zirkuliert.
In der DE-OS 32 07 656 A 1 wei den Sorptionsapparate für das Sorptionsmittel Zeolith und das Arbeitsmittel Wasser vorgeschlagen. Eine spezielle Bauart von Wärmetauschern wird dabei in der Sorptionsphase von unten mit einer Wärmeträgerflüssigkeit geflutet. Durch Wärmeaufnahme aus dem Sorptionsmittel verdampft diese Wärmeträgerflüssigkeit. Dd Kocheradsorber wird dadurch von unten nach oben fortschreitend auf die Verdampfungstemperatur der Wärmeträgerflüssigkeit abgekühlt. Das Arbeitsmittel strömt in dieser Phase ebenfalls von unten nach oben durch das Sorptionsmittel.
Umfangreiche Versuche an Kocheradsorbern bekannter Bauart haben gezeigt, daß gegen Ende der Wärmeentnahme aus den Kocheradsorbern die Wärmeabgabeleistungen gegenüber den Anfangsleistungen stark zurückgehen. Spezielle Untersuchungen ergaben, daß die Arbeitsmittel in festen porösen Sorptionsmitteln nicht gleichzeitig in allen Kocheradsorber-Bereichen sorbiert werden. Es bilden sich stark ausgeprägte Sorptionsfronten, die von den Einströmungsöffnungen der Arbeitsmittel in die Kocheradsorber ausgehend, langsam durch die Sorptionsmittelfüllungen wandern, und die entferntesten Bereiche erst ganz zum Schluß der Sorptionsphase erreichen. Um auch in die entfernteren Sorptionsmittelbereiche zu gelangen, müssen die Arbeitsmitteldämpfe die dazwischenliegende Sorptionsmitteischüttung durchströmen. Beim Arbeitsmittel Wasser ergeben bereits wenige cm Sorptionsmittel unerlaubt hohe Strömungswiderstände. Für die bekannte Kocheradsorber-Bauweise bedeutet dies, daß gegen Ende der Sorptionsphase die Wärmefreisetzung und Wärmeabgabe nur in einem kleinen Bereich der Sorptionsmittelfüllung erfolgt und aufgrund der hohen Strömungswiderstände des Arbeitsmitteldampfes zusätzlich stark eingeschränkt ist. Die Folge ist eine deutlich reduzierte Wärmeabgabe an die Wärmetauscher. Dieser Nachteil wird noch dadurch verstärkt, daß am Ende der Sorptionsphase die Sorptionsmitteltemperatur im gesamten Kocheradsorber den niedrigesten Wert hat. Aufgrund dieser geringen Temperaturunterschiede zwischen Sorptionsmitte! und restlicher Wärmetauscherfläche ist die Wärmeabgabezusätzlich reduziert.
Die Anordnung eines Verdampfungsraumes für das Arbeitsmittel im unteren Teil des Kocheradsorbers bedingt weitere Nachteile:
— Der Verdampfungsraum muß vom Gewicht der Sorptionsmittelfüllung durch besondere Stützkonstruktionen entlastet werden. Diese Stützkonstruktionen führen aber zu einer verstärkten, das Wärmeverhältnis reduzierenden Wärmeleitung vom Sorptionsmittel zum Verdampfer.
— Der Verdampfungsraum muß vor einem Eindringen des Sorptionsmittels geschützt werden. Hierzu sind zusätzliche Rückhaltevorrichtungen nötig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile der DE-OS 32 07 656 A 1 zu vermeiden und gleichzeitig den Kocheradsorber einfacher und effektiver zu gestalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Strömungsrichtung des Arbeitsmittels im Sorptionsmittel umgedreht wird.
Man erreicht dies dadurch, daß der Arbeitsmitteidampfkanal im Kocheradsorber oberhalb der Sorptionsmittelfüllung m-'Jidet. Der Arbeitsmitteldampf strömt demzufolge nicht mehr von unten nach oben, sondern von oben nach unten in die Sorptionsmittelfüllung. Da die Sorptionsmittelfüllung zuerst im unteren Bereich durch den Wärmetauscher abgekühlt wird, kann das Arbeitsmittel zuerst nur hier sorbiert werden. Die Sorptionsfront wandert also wie in der bekannten Bauweise von unten nach oben durch den Kocheradsorber. Der längste Strömungsweg des Arbeitsmittels tritt somit am Anfang der Sorptionsphase auf. Die durch den erhöhten Druckabfall reduzierte Sorptionsleistung kann in diesem Stadium allein aus der spezifischen Wärme des restlichen Sorptionsmittels gedeckt werden. Am Ende der Sorptionsphase, wo die spezifische Wärmekapazität größtenteils abgebaut ist, ist der Druckabfall des einströmenden Arbeitsmittels, bedingt durch die nun sehr kurzen Strömungswege zu den oberen Bereichen des Sorptionsmittels, am geringsten; die Sorptionsleistung deshalb am höchsten. Durch die erfindungsgemäße Bauweise bleibt die Wärmeabgabeleistung auch am Ende der Sorptionsphase ausreichend hoch.
Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß der Verdampfungsraum bzw. die in den Kocheradsorber führenden Arbeitsmitteldampfkanäle nicht unter der Sorptionsmittelfüllung liegen müssen. Besondere Stützkonstruktionen können ebenso wie die Rückhaltevorrichtungen für das Sorptionsmittel entfallen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
F i g. 1 zeigt den Aufbau eines Kocheradsorbers 1 für ein festes, poröses Sorptionsmittel 2. Im Sorptionsmittel 2 eingebettet ist ein Wärmetauscher 3, der von unten
bO mit einem flüssigen Wärmeträgermittel 4 geflutet werden kann. Das Wärmeträgermittel 4 verdampft im Wärmetauscher 3 und kühlt das Sorptionsmittel 2 von unten beginnend, nach oben fortschreitend ab. Der Arbeitsmitteldampf gelangt über einen Arbeitsmitteldampfkanal 5 in den Kocheradsorber 1 und strömt von oben nach unten durch das warme Sorptionsmittel 2 zu den bereits von Wärmeträgermittel 4 abgekühlten Sorptionsmittelschichten, um dort sorbiert zu werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Kocheradsorber (1) für einen Sorptionsapparat
    — gefüllt mit einem festen, porösen Sorptionsmittel (2)
    — ausgerüstet mit einem Wärmetauscher (3),
    — der von unten mit einem flüssigen Wärmeträgermittel (4) geflutet wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    — daß ein Arbeitsmitteldampfkanal (5) im Kocheradsorber (1) oberhalb der Sorptionsmittelfüllung mündet
DE3336776A 1983-10-10 1983-10-10 Kocheradsorber für Sorptionsapparate Expired DE3336776C2 (de)

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DE3336776A DE3336776C2 (de) 1983-10-10 1983-10-10 Kocheradsorber für Sorptionsapparate

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DE3336776A DE3336776C2 (de) 1983-10-10 1983-10-10 Kocheradsorber für Sorptionsapparate

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DE3336776A1 DE3336776A1 (de) 1985-04-25
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Owner name: ZEO-TECH ZEOLITH-TECHNOLOGIE GMBH, 8000 MUENCHEN,

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