DE3390075T1

DE3390075T1 - Leistungseinheit für ein Absorptionswärmeaustauschsystem

Info

Publication number: DE3390075T1
Application number: DE19833390075
Authority: DE
Inventors: William H. Columbus Ohio Wilkinson
Original assignee: Battelle Memorial Institute Inc
Current assignee: Battelle Memorial Institute Inc
Priority date: 1982-07-12
Filing date: 1983-07-08
Publication date: 1984-10-18
Also published as: GB2134239A; WO1984000413A1; GB8404354D0; US4424688A

Description

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Leistungseinheit für ein Absorptionswärmeaustauschsystem

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leistungseinheit, die einen Generator und einen Kondensator für ein Absorptionswärmeaustauschsystem kombiniert. Insbesondere handelt es sich um eine Vorrichtung zur Verwendung entweder in einem Absorptionswärmepumpensystem oder in einem Absorptionskälteerzeugungssystem.

Die Vorrichtung umfaßt mehrere koaxial angeordnete, ein vertikal ausgerichtetes mittleres Rohr ,umgebende Rohre. Jedes Rohr ist ausreichend, fortlaufend von der mittleren Achse größer, um Ringkammern auszubilden, die aneinander angrenzend das mittlere Rohr umgeben. Die Kammern sind an den oberen und unteren Enden mittels Teilen verschlossen, die mit dem mittleren Rohr und der Vielzahl der umgebenden Rohre verbunden sind. Zur Schaffuncf von Wärme im Inneren des mittleren Rohres ist eine

Wärmequelle angeordnet. Eine Einrichtung um ein Kühlfluid mit der Außenfläche des Rohres größten Durchmessers in Berührung zu bringen ist vorgesehen. Weiter sind Einrichtungen zur Ausgabe einer Kältemittel-Absorbens Lösung auf die Innenwände der Ringkammern vorgesehen, um das Kältemittel von dem Absorbens auf den Innenwänden der Kammern zu desorbieren und das Kältemittel an den Außenwänden der Kammern zu kondensieren. Die Kältemittel-Absorbens Lösung und das Kältemittel werden getrennt am Boden der Kammern zum Kreislauf zu geeigneten Bestandteilen eines Absorptionswärmeaustauschsystems gesammelt.

Technischer Hintergrund

In Absorptionskälteerzeugungssystemen, die in erster Linie durch Wärmeaustausch zwischen verschiedenen Konzentrationen chemischer Lösungen arbeiten, ist die Wärmeübertragungsmenge und der Wirkungsgrad der Wärmeübertra-0 gung sehr wichtig. Anordnungsmäßige Änderungen in der Vorrichtung, durch die die Kältechemikalien gefördert werden, haben einen wichtigen Einfluß auf die Menge und den Wirkungsgrad der Wärmeübertragung in dem System.

Gewöhnlich umfaßt in einem Absorptionskälteerzeugungssystem der Generator ein Reservoir, in dem ein Kältemittellösungspaar erwärmt wird, entweder in dem die Wärme durch Rohre verläuft, oder indem man die Wärme dem Boden und den Seiten des Reservoirbehälters zuführt.

Eine typische Einheit für ein Absorptionssystem ist in der US-PS 3,4 95,4 20 - Loweth et al., gezeigt.

Ebenfalls ist, wie in dem obigen Patent gezeigt, ein Kondensator von reservoirähnlicher Form beabstandet in der Nähe angeordnet. Das Kältemittel verdampft in der Generatorkammer und wird zu der Kondensatorkammer über-

führt. In diesem gewöhnlichen System wird die dem Generator zugeführte Wärme in einem großen Maß verschwendet oder wirkungslos einem großen Teil der Lösung in dem Reservoir zugeführt. In der gleichen Weise wird die am Kondensator aufgebrachte Kühlung nicht wirksam genutzt.

Offenbarung der Erfindung

In der Beschreibung dieser Erfindung ist es wichtig, daß eine klare Abgrenzung zwischen den Lösungen, die in die Leistungseinheit gelangen und sie verlassen,gemacht wird. Es wird daher hier die Bezeichnung der Standardisierungsinstitution für Absorptionssysteme in den U.S.,dem ASHRAE Technical Committee (8.3) für Absorptionsmaschinen, übernommen. Ihre Bezeichnung ist in dem folgenden Zitat aus dem ASHRAE 1979 Ausrüstungshandbuch, Kapitel 14 gegeben:

"Um eine Verwechslung der Terminologie auf

dem Absorptionsgebiet zu vermeiden, empfiehlt das ASHRAE Technical Committee 8.3 die folgenden standardisierten Ausdrücke für die Absorbens-Kältemittel Lösung. Das schwache Absorbens ist die Lösung, die das Kältemittel in dem Ab

sorber aufgenommen hat und daraufhin eine schwache Affinität für das Kältemittel besitzt. Ein starkes Absorbens ist die Lösung, von der in dem Generator das Kältemittel ausgetrieben wurde, und die daher eine starke Affinität für

das Kältemittel besitzt."

In der mitanhängigen Anmeldung, Serial No. 177,695, eingereicht am 31. August 1980, übertragen auf die Batteile Development Corporation, einer Zweigstelle des Batteile Memorial Institute, der Anmelderin dieser Patentanmeldung,

sind Verbesserungen beschrieben, die auf ausgestaltungsmäßige Merkmale von Wärmetauschern in Absorptionssystemen gerichtet sind. Die Offenbarungen darin und in irgendwelchen Folgeanmeldungen oder Teilfolgeanmeldungen davon sind durch diesen Hinweis Teil dieser Spezifikation.

Die vorliegende Erfindung ist eine weitere Verbesserung der Wärmetauscheinheiten in Absorptionssystemen. In dieser Erfindung werden der (die) Generator(en) und der (die) Kondensator(en) in einer Ein- oder Mehrstufeneinheit kombiniert, die hier als "Leistungseinheit" bezeichnet wird. Diese Leistungseinheit wird unter Bezug auf die Tatsache so benannt, daß sie zwei Arten von Bauteilen des Kälteerzeugungssystems kombiniert, die sich auf der Hochdruckseite des Systems befinden, wo die hohe Temperatur (Treib-) Energie zugeführt wird. Die anderen Teile des Systems, einschließlich des Verdampfers und des Absorbers, arbeiten bei einem relativ niedrigen Druck.

Es ist ein Ziel dieser Erfindung eine Anordnung einer Vorrichtung und Konstruktion zu schaffen, so daß der Generator und Kondensator kombiniert werden, wobei die betriebsmäßigen Teile des einen die betriebsmäßigen Teile des anderen bilden, und wobei das eine mit der Wärmeübertragung des anderen integriert ist. Ein weiteres Ziel ist eine Vielzahl von Stufen in einer Leistungseinheit vorzusehen, um einen optimalen Wärmeübertragungswirkungsgrad bei minimalem Raum und minimalen Kosten mit einer einfachen Anordnung und Konstruktion zu schaffen.

Andere Merkmale und Ziele der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Zeichnungen und der Beschreibung sowie aus den beigefügten Ansprüchen.

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Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines typischen, bekannten üblichen Absorptionskälteerzeugungssystems,in dem die Erfindung praktiziert wird.

Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Ansicht der Vorrichtung der Erfindung.

Fig. 3 ist eine geschnittene Aufsicht längs der Ebene

3-3 von Fig. 2.

Beste Art zur Durchführung der Erfindung

Es ist, bezugnehmend auf Fig. 1, ein übliches Absorptionskälteerzeugungs/heizsystem 10 mit einem Generator 11, einem Kondensator 12, einem Verdampfer 13, einem Expansionsventil 14, einem Absorber 15, einer Pumpe 16 und einem Rekuperator 17 gezeigt. Die Leistungseinheit dieser Erfindung kombiniert und führt die Funktionen des Generatorsi 1 und des Kondensators 12 des gewöhnlichen Systems 10 durch. Die gestrichelten Linien umgeben den Teil des Systems 10, der in der Leistungseinheit 3 0 kombiniert ist.

Der Betrieb der gewöhnlichen Absorptionsheiz/kältesysteme ist gut bekannt und bedarf nur geringer weiterer Erläuterungen. In einem typischen System ist Wasser ein Kühlmittel, das in einer Lithiumbromid-Wasserlösung gelöst ist, die oft als "Lösungspaar" bezeichnet wird. Das Wasser 0 wird in der Lithiumbromid-Lösung über das gesamte System in verschiedenen Graden absorbiert und die Absorptionswärme wird hinzugefügt oder abgezogen, um eine Erwärmung oder Kühlung zu bewirken.

Das Lösungspaar gelangt in den Generator durch die Leitung 20 wo es einer Wärmebeaufschlagung unterworfen wird.

Die aufgebrachte Wärme baut einen Druck auf und desorbiert Kältemittelwasser in Form von Dampf, der durch die Leitung 23 zum Kondensator 2 0 geführt wird. Dort kondensiert die äußere umgebende Kühlung den Wasserdampf zu Flüssigkeit, die durch die Leitung 22 und das Entspannungsventil 14 geführt wird, wobei Wärme in dem Verdampfer 3 absorbiert wird. In einem Kälteerzeugungssystem stammt die im Verdampfer 13 absorbierte Wärme von der Kühllast. Der Niederdruckdampf gelangt durch die Leitung 24 zu dem Absorber 15, wo die umgebende Kühlung gestattet, daß die Lithiumbromid-Lösung den Wasserdampf absorbiert. Das Lösungspaar wird dann durch den Rekuperator 17 mittels der Pumpe 16 gefördert. Der Rekuperator ist ein Gegenstromwarmetauscher, in dem die Wärme von dem Absorbens Lithiumbromid, das von dem Generator 14 durch die Leitung 18 kommt, das Lösungspaar auf seinem Weg zum Absorber 15 durch die Leitung 19 aufheizt.

In dem Wärmekreislauf ist die am Absorber 15 und/oder dem Kondensator 12 zugeführte Kühlung die Heizlast.

Die Feuerrohrabsorptionsleistungseinheit gemäß der Erfindung umfaßt, bezugnehmend auf Fig. ,2 ein vertikal ausgerichtetes, mittleres, säulenförmiges "Verbrennungskammer"-Rohrteil 31 mit einer an seinem unteren Ende angeordneten Grundplatte 32, in der eine koaxiale Öffnung ausgebildet ist, aus der eine Wärmequelle 33, üblicherweise ein Impulsbrenner, vorsteht. Koaxial, das mittlere Säulenrohrteil 31 umgebend, ist ein zweites Säulenrohrteil 34 angeordnet, das mit der Außenfläche des mittleren Säulenrohrteils 31 mittels einer am oberen Ende sich nach außen erstreckenden, radial angeordneten Verschlußplatte 35 und einer ähnlichen am unteren Ende angeordneten Verschlußplatte 36 verbunden ist, wodurch eine erste ringförmige Desorptionskammer 37 geschaffen wird.

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Die verschiedenen, diese Erfindung umfassenden Teile sind im wesentlichen koaxial angeordnet und die als "innen" bezeichneten Teile befinden sich näher an der mittleren Achse.
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Die unterlegscheibenähnliche, obere Abschlußplatte 35 hat eine öffnung für den Durchgang einer Kältemittel-Absorbenslösung 21 durch die Leitung 20 vom Rekuperator 17. Ein Boden 38 oder eine andere Einrichtung am Ende der Leitung 2 0 bewirkt, daß das Kältemittel-Absorbens 21 auf die Außenfläche 39 des mittleren, säulenförmigen Rohrteils 31 verteilt wird. Die Abschlußplatte 36 am unteren Ende ist mit einer Abteilung 40 versehen, die den Boden der ringförmigen Kammer 37 in ein inneres Reservoir 41 und ein äußeres Reservoir 42 unterteilt.

Ein drittes, säulenförmiges Rohrteil 44 ist, im wesentlichen das zweite, säulenförmige Rohrteil 34 koaxial um gebend, mittels einer weiteren sich nach außen erstrek-0 kenden, radial angeordneten Abschlußplatte 45 und einer ähnlichen Abschlußplatte 46 am unteren Ende versehen, wodurch eine zweite ringförmige Desorptionskammer 47 ge schaffen wird. Die Abschlußplatte 45 hat am oberen Ende eine öffnung, durch die eine Rohrleitung 48 verläuft, die die Kammer 47 mit dem inneren Reservoir 41 der Kammer 37 verbindet. Die Druckdifferenzen, in einigen Fällen von einer Pumpe 43 unterstützt, heben die teilweise gestärkte Kaltemittel-Absorbenslösung in der Leitung 48. Ein Bogen 49 oder eine andere Einrichtung am oberen Ende der Leitung 48 innerhalb der Kammer 47 bewirkt, daß die teilweise gestärkte Kältemittel-Absorbens lösung von dem inneren Reservoir 41 auf die Außenfläche 50 des zweiten Rohrteils 34 verteilt wird.

Die Abschlußplatte 46 am unteren Ende der Kammer 47 ist

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ähnlich mittels einer Abteilung 53 in ein inneres ,ringförmiges Reservoir 51 und ein äußeres ,ringförmiges Reservoir 52 unterteilt. Die Leitung 18 verbindet das innere Reservoir 51 mit dem Rekuperator 17. Das äußere Reservoir 42 der Kammer 37 und das äußere Reservoir 52 der Kammer 47 sind mittels einer Druckmindereinrichtung 94 und einer Leitung 22 verbünden und werden dann mittels der Leitung 92 mit dem Expansionsventil 14 verbunden.

Die Außenfläche des dritten Säulenrohrteils 44 kann mit mehreren radialen ,oberflächenvergrößernden Teilen, wie z. B. Rippen 55,versehen sein.

An der Fläche 39 des mittleren Säulenrohrteils 31,innerhalb der Kammer 37/sind im allgemeinen radial angeordnete, nach außen und oben vorstehende, oberflächenvergrößernde Teile vorgesehen, die Schlitze aufweisen können, um im wesentlichen Schuppen 56 auszubilden. Ähnlich sind in der Kammer 47 auf der Oberfläche 5 0 des zweiten säulenförmigen Rohrteils im allgemeinen radial angeordnete, sich nach außen und oben erstreckende, flächenvergrößernde Teile oder Schuppen 56 vorgesehen.

In der gezeigten, bevorzugten Ausführungsform sind diese oberflächenvergrößernden Teile 56 in der Nähe der Oberseite der Kammer 37 und 47 angebracht und spiralförmig rings um das mittlere und das zweite säulenförmige Rohrteil schraubenförmig bis in die Nähe der Abteilungen 40, 53 fortschreitend, gewickelt. In einer anderen Konstruktion können die Schuppen auch von dem Rohr selbst abgehobelt sein.

In einer typischen Durchführung der Erfindung brennt die Flamme des Impulsbrenners im Inneren oder unterhalb des mittleren Rohrteils 31 und heizt das Rohr auf eine hohe Temperatur. Wenn die Kältemittel/Absorbenslösung 21 vom

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Rekuperator 17 durch die Leitung 20 in die Kammer 37 und auf die Oberfläche 38 geführt wird, wird die Wasserkomponente der Lösung 21 desorbiert und abgeteilt, und ein Dampf auf der Oberfläche des zweiten Rohrteils 34 niedrigerer Temperatur kondensiert. Die oberflächenvergrößernden Teile 56 dienen zur Vergrößerung der erhitzten Oberflächenzone, und tragen zu einer wesentlich wirksameren Verdampfung des Wasser-Kältemittels von einem Dünnfilmzustand bei.

Die Lösung 21 wird am Kältemittel ärmer, wenn sie sich längs der Fläche 3 9 und der Schuppen 56 nach unten bewegt, bis sie in dem Reservoir 41 gesammelt wird. Die gestärkte Lösung wird durch die Leitung 48, durch den Einlaß 49 auf die Fläche 50 gepumpt,wo sie nach unten und über zusätzliche Schuppen 56 fließt. Es findet die Desorption statt,und Wasserdampf wird abgetrieben, wodurch jetzt eine weiter gestärkte Ansammlung der Lösung in dem Reservoir 51 zurückbleibt. Die nun starke Lösung aus Wasser und Lithiumbromid wird durch die Leitung 18, durch den Rekuperator 17 und die Leitung 19 zu dem Absorber 15 geführt.

Während der Desorption, die in den Kammern 37 und 47 stattfindet, wie oben beschrieben, findet gleichzeitig die Kondensation auf den Innenwänden des zweiten Rohres 34 und des dritten Rohres 44 statt, da diese Wände kälter als die gegenüberliegenden Wände und Schuppen sind, an denen die Desorption stattfindet. Die Quelle der Kühlwirkung ist die Außenwand des dritten Rohres 44 mit den sich von der Oberfläche erstreckenden Rippen 50. Umgebungsluft oder in einigen Fällen ein flüssiges Kühlmittel (z. B. Wasser) in einem Mantel (nicht gezeigt), wird benachbart zu und in Berührung mit den Rippen 55 und der Wand geleitet, wobei fortdauernd Wärme aus der Mitte der Leistüngseinheit 3 0 nach außen abgeführt wird.

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Wenn die Kondensation stattfindet,fließt das Wasser an den Außenwänden der Kammern 37 und 47 nach unten und wird in den äußeren Reservoiren 42 bzw. 52 gesammelt, von denen es über die Leitungen 22 und 92 zu dem Expansionsventil 14 geführt wird.

Industrielle Anwendbarkeit

In einer typischen dargestellten Leistungseinheit, 0 die in ein Absorptionswärmeaustauschsystem eingebaut und in ihmbetrieben wird, um eine Kältekapazität von dreiviertel Tonnen zu schaffen, sind die Kennwerte wie folgt:

Mittleres Rohr - 19,05 mm Tabelle 40 (17,145 mm

Außendurchmesser - 12,522 mm innendurchmesser)
Zweites Rohr - 31,75 mm Tabelle 40 (42,164 mm Außendurchmesser - 35,05 2 mm Innendurchmesser)

Drittes Rohr - 63,5 mm Rohr/Kaliber 14 (63,5 mm

Außendurchmesser - 59,284 mm Innendurchmesser)

Länge der Rohre zwischen den Abschlußteilen - 1,7 m. 25

In dieser Leistungseinheit 30 wird eine Lithiumbromid-Wasser arme Lösung mit einer Konzentration von 58 1/2 % Lithiumbromid auf die Außenfläche 39 des mittleren Rohres 31 bei einer Temperatur von etwa 155,54⁰C aufgebracht. Diese arme Lösung fließt über die oberflächenvergrößernden Teile 56 herunter und tritt aus der Kammer 37 durch das Reservoir 41 am Boden, teilweise auf eine Konzentration von 60 1/2% Lithiumbromid gestärkt bei einer Temperatur von etwa 166,65°C aus. Wasserkondensat sammelt sich auf der Innenwand des zweiten Rohres 34 und tritt aus der Kammer 37 durch das Reservoir 42 am Boden -..über die Lei-

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tung 22 bei einer Temperatur von etwa 107,77⁰C aus. Die teilweise gestärkte Lithiumbromid-Lösung wird über die Leitung 48 zur äußeren Wand 50 des zweiten Rohres bei einer Temperatur von etwa 9O⁰C geleitet (die verbleibende Lithiumbromid-Konzentration beträgt 60 1/2 %) nachdem siedurch den Rekuperator 17 geströmt ist. Nach dem Herablaufen über die oberflächevergrößernden Teile 56, tritt die starke Lösung aus der Kammer 47 durch das Reservoir 51 über die Leitung 18 am Boden bei einer Temperatur von etwa 94,44⁰C und einer Lithiumbromid-Konzentration von 6 2,1 % aus. An diesem Punkt ist sie eine vollständig desorbierte starke Lösung. Das Kondensat sammelt sich auf der Innenwand des dritten Rohres 44 mit einer Temperatur von etwa 43,33⁰C und tritt aus der Kammer 47 durch das Reservoir 52 am Boden über die Leitung 92 aus. Kühlwasser zirkuliert rings um die Außenseite des dritten Rohres 44, einschließlich der Kühlrippen 55 mit einer Temperatur von etwa 29,44⁰C.

Die Konzentration der die Kammer 47 verlassenden Lösung ist von 58 1/2 % Lithiumbromid auf 6 2,1 % Lithiumbromid in der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Zweistufeneinheit angestiegen. Dies wird als ein ausnehmend guter Wert in eine Absorptionseinheit dieser Größe und Kapazität angesehen.

Man sieht, daß die umschlossene,koaxiale Anordnung der Leistungseinheit dieser Erfindung ausgesprochen wirkungsvoll und wirksam in der sachgerechten Verwendung von Raum und Energie ist. Die in einem begrenzten Raum erzeugte Wärme, in dem nur eine nach außen in die Konstruktion gerichtete Ausbreitung möglich ist, wird vorteilhaft verwendet (anderes als die Ausgabe durch die Oberseite, die einen Verlust in allen Verbrennungssystemen darstellt)· Demgegenüber erhält man maximale Flächen für die Kühlwirkung durch die umgebende Anordnung des äußeren Rohres

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44 und der Rippen 55.

Die Vorrichtung dieser Erfindung ist so dargestellt, daß die mittlere Achse der verschiedenen ersten Rohre, Kammern und Kammerwänden in vertikaler Richtung verläuft. Es wird angenommen, daß die Vorrichtung und das System in dieser im wesentlichen vertikalen Stellung mit dem besten Wirkungsgrad arbeitet. Es ist jedoch verständlich, daß das System mit verändertem geringeren Wirkungsgrad arbeiten kann, wenn die mittlere Achse zur Vertikalen geneigt ist. Bei einer etwas geneigten Stellung wird die Verschiedenheit zwischen der Desorption und der Kondensation auf der unteren Seite und der Desorption und Kondensation auf der oberen Seite diese Wirkungen so reduzieren, daß der Wirkungsgrad der Vorrichtung vermindert wird. Die Bestimmung einer derartigen Neigung ist für den Fachmann aufgrund von Versuchen eine Routinesache und es ist beabsichtigt, daß die Erfindung auch Vorrichtungssysteme umfassen soll, die zur Vertikalen bis zu dem Maß geneigt sind, das für den Betreiber annehmbar ist.

Die Anordnung, die säulenartige Rohre und ringförmige Kammern verwendet, ist eine einfache Konstruktion und einfach aus gewöhnlich verfügbaren und hergestellten Materialien, wie z. B. Stahlrohren mit geschweißten Verbindungen, leicht herzustellen. Die spiralförmig angeordneten Oberflächenvergrößerer 56 sind insbesondere wirksam bei der Verwendung des Raums in den Ringkammern 37 und 47.

Aufgrund der einzigartigen koaxialen Anordnung mit den Oberflächenvergrößerern ist der Dampftransportabstand zwischen den Verdampferflächen auf den Vergrößerern und der Kondensationfläche auf den äußeren Wänden der Kammern gleichförmig sehr kurz. Dies steigert den thermischen

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Wirkungsgrad der Vorrichtung dieser Art.

Aufgrund der Anordnung kann ein ausnehmend hoher Wärmeeingang typischerweise in Form des Impulsbrenners 33 verwendet werden. Dies bedeutet, daß überraschend hohe Temperaturen in der Mitte der Leistungseinheit erzeugt werden können, die wirksam mittels des kühlenden Mantels gehandhabt werden können.

Weiter werden aufgrund der Anordnung und der wirksamen Wärmeübertragung Probleme heißer Punkte vermieden oder so klein wie möglich gehalten. In Einrichtungen dieser Art ist es nicht unüblich, daß bei der Desorption Kochen stattfindet, wenn hohe Wärmeübertragungsmengen angestrebt werden. Wenn bei Lithiumbromid oder anderen typischen Lösungen Kochen stattfindet,treten eine Bewegung und Temperaturdifferenzen quer über der Wärmeaustauschfläche auf. Die "heißen Punkte" beschneiden den Gesamtwirkungsgrad und erzeugen eine hochkorrosive Atmosphäre, die für die Materialien, aus denen die Wärmetauscher hergestellt sind, schädlich ist. Ebenfalls führen die heißen Punkte zur Kristallisation der Lösung, die die Durchgänge verstopft und den Betrieb der Vorrichtung unterbricht.

In der Vorrichtung dieser Erfindung werden heiße Punkte vermieden, da der Punkt der größten Hitze allmählich von der Lösung angenähert wird, wenn sie die Schuppenwand der Innenfläche der Kammern herunterläuft.

Man sieht, daß die Vorrichtung der Erfindung die Generatoren und Kondensatoren eines mehrstufigen Absorptionskälteerzeugungssystems in einer "Leistungseinheit" kombinieren, in der jede Wärmeübertragungswand als ein sehr wirksames Teil des anderen dient.

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Eine typische bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist hier als eine Zwei-Stufen-Einheit dargestellt. Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Prinzips können mehrere Stufen koaxial zwischen dem inneren Rohr 31 und dem äußeren Rohr 44 hinzugefügt werden. Jede zusätzliche Stufe schafft die Möglichkeit einer weiteren Steigerung des Wirkungsgrades des Systems durch die Steigerung der Trennung zwischen der Lösung und dem Kältemittel in der Hochdruckseite des Systems.

Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung hier beschrieben wurde, ist es verständlich, daß verschiedene Abänderungen und Änderungen in dem dargestellten und beschriebenen Aufbau bewirkt werden können, ohne daß sich von dem Grundprinzip der Erfindung entfernt wird. Änderungen und Abänderungen dieser Art sollen daher vom Geist und Umfang der Erfindung umfaßt werden, wie auch Änderungen,die sich notwendigerweise aus den beigefügten Ansprüchen oder vernünftigen Äquivalenten davon ergeben.

Claims

Ansprüche

Leistungseinheit für ein Absorptionswärmeaustauschsystem, umfassend mehrere im wesentlichen koaxial angeordnete Rohre mit fortschreitend größeren Durchmessern und von Größen, die einen Raum zwischen den Innen- und Außenwänden benachbarter Rohre schaffen und einschließend:

a) ein hohles, vertikal ausgerichtetes mittleres Rohr;

b) ein oberes und ein unteres Abschlußteil, das sich vom mittleren Rohr nach außen erstreckt und mit den äußeren Rohren verbunden ist, um im wesentlichen ringförmige, aneinander angrenzende, das mittlere

Rohr umgebende Kammern auszubilden;

c) eine Einrichtung zur Schaffung von Wärme im mittleren Rohr;

d) eine Einrichtung zur Schaffung eines mit der Außenfläche des Rohres größten Durchmessers in Berührung

bringbaren Kühlfluids;

e) eine Einrichtung zur Ausgabe einer Kältemittel-Absorbenslösung auf die Innenwände der im wesentlichen ringförmigen Kammern zum Desorbieren von Kältemittel aus der Lösung mit dem Absorbens und

zum Kondensieren des Kältemittels auf den Außenwänden der Kammern;

f) eine Einrichtung zum getrennten Sammeln des Kältemittels und der Lösung in den im wesentlichen ringförmigen Kammern;

g) ein Einrichtung zum Fördern der getrennt gesammelten Lösungen von einer Kammer zur nächstangrenzenden fortlaufend größeren Kammer und weg von der größten Kammer; und

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h) eine Einrichtung zum Fördern des getrennt gesammel ten Kältemittels von den Kammern.
2. Leistungseinheit nach Anspruch 1, in der die Abschluß teile in bezug auf die Längsachse der Einheit im wesentlichen radial angeordnete Flansche sind.
3. Leistungseinheit nach Anspruch 1, in der die Rohre einen kreisförmigen Querschnitt haben.
4. Leistungseinheit nach Anspruch 1, in der die inneren Rohre im Abstand zwischen den Endabschlußteilen längs der äußeren Fläche im allgemeinen radial angeordnete, sich nach außen und oben erstreckende, oberflächenvergrößernde Teile aufweisen.
5. Leistungseinheit nach Anspruch 4, in der die oberflächenvergrößernden Teile Schlitze aufweisen, um im wesentlichen Schuppen zu bilden.
6. Leistungseinheit nach Anspruch 5, in der die oberflächenvergrößernden Teile an der Außenfläche der Rohre spiral- oder schraubenlinienförmig fortlaufend zwischen den Endabschlußteilen angeordnet sind.
7. Leistungseinheit nach Anspruch 4, in der die Wirkung des Kühlfluids durch das Vorsehen von öberflächenvergroßernden Teilen auf der Außenseite des äußeren Rohres verstärkt wird.
8. Leistungseinheit nach Anspruch 4, in der die Einrichtung zur Aufbringung eines Kühlfluids und zur Bewirkung der Kühlung ein Wassermantel ist.
9. Leistungseinheit für ein Absorptionswärmeaustauschsystem von im allgemeinen symmetrischer Konstruktion

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um eine mittlere Achse für ein Absorptionskältesystem, umfassend:

a) ein mittig angeordnetes Verbrennungskammerteil, hergestellt mit einer Außenwandfläche und einer Innenwandfläche, und ausgebildet zur Aufnahme eines brennstoffgefeuerten Brenners, der angeordnet ist, um eine Strömung von Verbrennungsprodukten in einer Verbrennungskammer auszubreiten, wobei die Verbrennungskammer in Abständen im allgemeinen radial angeordnete,nach außen vorstehende, die Oberfläche vergrößernde Flächen zwischen gegenüberliegenden Enden längs der Außenwandfläche in Richtung der mittleren Achse aufweist, und die Enden radial ausgebildete,sich von der Außenwandfläche

1.5 nach außen erstreckende Abschlußteile umfassen;

b) ein erstes, die Verbrennungskammer umgebendes, beabstandet von der Außenwand derselben und an den Abschlußteilen angebrachtes Desorptionskammerteil mit allgemein radial angeordneten, sich nach außen erstreckenden oberflächenvergrößernden Flächen, die in Abständen zwischen den gegenüberliegenden Enden längs der Außenwand in Richtung der mittleren Achse angeordnet sind, wobei die Enden radial ausgebildete, sich von der Außenwand nach außen erstreckende Abschlußteile umfassen;

c) eine erste, zwischen dem Verbrennungskammertei1 und dem ersten Desorptionskammerteil angeordnete erste Desorptionskammer mit einer Einlaßöffnung an einem :Ende und einer Abteilung am gegenüberliegenden Ende, wobei die Abteilung im allgemeinen parallel zur Außenwand und senkrecht zum Abschlußteil angeordnet ist, und das Ende der ersten Desorptionskammer in ein inneres und äußeres Reservoir, mit einer Auslaßöffnung von jedem Reservoir, unterteilt ist;

d) ein das erste Desorptionskammerteil umgebendes, von der Außenwand derselben beabstandetes und an das

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Abschlußteil angebrachtes zweites Desorptionskammerteil; und
e) eine zwischen dem ersten Desorptionskammerteil und dem zweiten Desorptionskammerteil angeordnete zweite Desorptionskammer mit einer Einlaßöffnung an einem

Ende und einer Abteilung am gegenüberliegenden Ende, wobei die Abteilung im allgemeinen parallel zur Außenwand und senkrecht zum Abschlußteil angeordnet ist, und das Ende der zweiten Desorptionskammer in ein inneres und äußeres Reservoir, mit einer Auslaß

öffnung von jedem Reservoir, unterteilt ist.
10. Leistungseinheit nach Anspruch 9, in der eine Fluidverbindungseinrichtung zwischen dem inneren Reservoir, der ersten Desorptionskammer und dem Einlaß zur zweiten Desorptionskammer vorgesehen ist.
11. Leistungseinheit nach Anspruch 9, in der die oberflächenvergrößernden Flächen Schlitze aufweisen, um im wesentlichen Schuppen zu bilden.
12. Leistungseinheit nach Anspruch 11, in der die oberflächenvergrößernden Flächen an der Außenfläche fortlaufend schraubenlinienförmig zwischen den Abschlußteilen angeordnet und angebracht sind.