DE363826C

DE363826C - Absorptionskaelteverfahren

Info

Publication number: DE363826C
Application number: DES46547D
Authority: DE
Original assignee: SEAY SYNDICATE Ltd
Current assignee: SEAY SYNDICATE Ltd
Priority date: 1916-06-08
Filing date: 1917-04-18
Publication date: 1922-11-14
Also published as: US1331356A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzielung niedriger Temperaturen und zur Herstellung von Eis, wobei gasförmiges Ammoniak ständig in Berührung mit einem festen Absorptionsmittel gebracht wird, das während der Absorptions- und Verflüssigungsperiode des absorbierenden Mittels in einem Behälter eingeschlossen ist. Das Ammoniak wird darauf wiederum verflüchtigt und unter Druck zur Kondensation gebracht.

Die Erfindung bezweckt, die in Verbindung mit obigem Verfahren bisher benutzten Arbeitsmethoden zu vereinfachen, wenn man von der Absorption von Ammoniak durch Ammoniumnitrat Gebrauch macht, und zu gestatten, mit einer festen oder halbfesten Masse zu arbeiten, so daß das Material während des ganzen Kreislaufs der Operationen in einer trockenen Form verwendet werden kann, wobei man die Notwendigkeit der abwechselnden Herstellung einer Flüssigkeit· vermeidet, was unter gewissen Umständen mechanische Schwierigkeiten verursacht.

Gemäß der Erfindung werden das absorbierende Mittel und das durch die Absorption erhaltene Produkt mit dem festen Material vereinigt oder darin absorbiert zur Bildung eines festen Stoffes, von welchem keine Flüssigkeit oder keine wesentliche Menge Flüssigkeit sich abscheidet.

Die nach der Erfindung zu benutzende feste Masse ist zweckmäßig ein anorganischer Körper, beispielsweise Kieselgur, Bimsstein oder ein anderer poröser, natürlicher oder künstlicher Stoff, wie ein tonartiges Absorptionsmittel. Die Erfindung umfaßt auch das Verfahren, bei welchem diese feste Masse in Generatorabsorptionsapparaten aufbewahrt wird, die eine schnelle Übertragung und eine schnelle Ableitung der Wärme von der festen Masse zuj lassen. Innerhalb dieser Generatorabsorptionsj apparate wird die feste Masse zweckmäßig in -

dünnen Lagen auf feste Unterlagen verteilt, die selbst als Heiz- oder Kühlmittel wirken können. Diese Unterlagen haben vorteilhaft solche Oberflächen, daß sie die Wärme gut leiten, um von der festen Masse Wärme abzuleiten oder auf dieselbe zu übertragen. Diese Oberflächen können gewellt oder mit Vorsprüngen versehen sein, die in die feste Masse hineinragen.

ίο Die Erfindung beruht auf den Ergebnissen von Versuchen, die in Verbindung mit einem Verfahren zur Erzielung von Kühlwirkungen und in der Herstellung von Eis angestellt wurden,- wobei als Kühlmittel absorbierende Mittel, wie Ammoniumnitrat, angewandt wurden. Es wurde beispielsweise gefunden, daß es möglich ist, eine Masse in trockener und fester Form ständig zu erhalten, von welcher das Absorptionsmittel und das durch die Absorption erhaltene Produkt keine Flüssigkeit oder keine wesentliche Menge Flüssigkeit während des ganzen Kreislaufs der Operationen abscheidet, wenn man die flüssige Verbindung von Ammoniumnitrat und Ammoniak mit einer genügenden Menge von absorbierendem Stoff - ■" vermischt, um die Flüssigkeit in Pulverform überzuführen. Beispielsweise wurde gefunden, daß, wenn man 100 Teile Ammoniumnitrat nimmt, die etwa 35 Teile Ammoniak bei 12⁰C absorbieren, um eine Flüssigkeit zu bilden und 2 Teile dieser Flüssigkeit mit einem Teil geglühter Kieselgur mischt, das Gemisch eine trockene Form annimmt, welches auch bei wechselnden Temperaturen Ammoniak abgibt und absorbiert, genau wie dies reines Ammo- i niumnitrat tut. Anstatt Infusorienerde anzu- ' wenden, kann man natürlich auch andere absorbierende Stoffe benutzen, obwohl es sicherheitshalber zweckmäßig ist, hierbei organische Absorptionsmittel zu vermeiden. Da das mittels Infusorienerde oder eines anderen anorganischen ' Absorptionsmittels hergestellte trockene Pulver ein schlechter Wärmeleiter ist, breitet man das Produkt auf einer hürdenartigen Vorrichtung oder auf einer Anzahl in einem geeigneten Behälter angeordneter Träger aus, die abwechselnd erhitzt und gekühlt werden können, oder man kann auch das Pulver auf einfache Bretter oder Tische ausbreiten, die durch Dampf- und ; Wasserrohren erhitzt und gekühlt werden können. Die Schichten des absorbierenden Stoffes 1 sollen so dünn wie möglich sein, und um dem selben die größte Oberfläche zu geben, wird die Unterlage zweckmäßig mit Wellen oder Vor- : Sprüngen versehen, welche die durch die Reaktionen hervorgerufene Wärme übertragen. Es ist auch möglich, mit verhältnismäßig dicken Schichten der trockenen Absorptionsmasse zu arbeiten, aber alsdann hängt die Zeit der Absorption mehr oder weniger von der Dicke der : Schicht ab, und es ist deshalb wünschenswert, ; die Dicke oder Ausdehnung der Schichten so zu bestimmen, daß man die größte Wirtschaftlichkeit im Verhältnis zur Größe des Apparats erzielt, wobei man selbstverständlich auch die Zeit für eine entsprechende Sättigung in Rechnung ziehen muß.

Anstatt Infusorienerde kann man auch andere poröse Stoffe, wie Bimsstein, oder auch künstliche Blöcke eines tonartigen Absorptionsmittels zur Umwandlung der Flüssigkeit in die trockene Form benutzen, d. h. also in eine Form, wobei sich keine wesentliche Menge von Flüssigkeit abscheidet.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf ein besonderes, poröses Material, sondern man verwendet einen geeigneten Stoff, der die Lösung von Ammoniakammoniumnitrat in sich aufnimmt und irgendeinen Apparat, der abwechselnd erhitzt und gekühlt werden kann, auf dem man das Pulver oder das poröse Material ausbreiten und Kühlwirkungen daraus herleiten kann, wobei man den Apparat und das Verfahren nach der Größe und dem Typ der Anlage einrichtet.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsformen zur Ausführung des Verfahrens beispielsweise veranschaulicht, und zwar ist

Abb. ι eine Schnittansicht durch eine Ausführungsform einer Einheit des Generatorabsorptionsapparates.

Abb. 2 ist eine schaubildliche Darstellung eines Generatorabsorptionsapparates, welcher aus einer Anzahl Einheiten besteht.

Abb. 3 ist eine Schnittansicht durch eine abgeänderte Ausführungsform des Apparates gemäß der Erfindung, und
Abb. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform. Wie aus der Abb. 1 ersichtlich, wird der Generatorabsorptionsapparat zweckmäßig von solcher Form und Gestalt hergestellt, daß eine oder mehrere abgeschlossene Heiz- und Kühleinheiten entstehen, welche in der Weise miteinander vereinigt werden, daß der Apparat nur aus einer einzigen Einheit besteht bzw. aus einer Anzahl solcher Einheiten, welche aufeinander angeordnet werden, wie dies in Abb. 2 veranschaulicht ist. Die Anordnung ist hierbei von der Kapazität der zu errichtenden Anlage abhängig. n₀

Die Einheiten, welche in Verbindung mit dem Apparate der Erfindung verwendet werden, werden zweckmäßig so vereinfacht, daß die Generatorkammer oder -kammern α von Trägern b. unterstützt werden können, während der innere Boden c mit einer unterbrochenen gerippten oder gewellten Fläche versehen ist. Die Heiz- und Kühlrohre d werden in dem Boden in der Weise angeordnet, daß sie die Rippen oder Erhöhungen bzw. die Nuten erhitzen oder abkühlen, und die Rohre werden mit einem Einlaß e für den Dampf und das Wasser

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oder ein anderes Heiz- oder Kühlmittel sowie mit einem Auslaß für diese Medien versehen. Das absorbierende Mittel wird auf dem Boden ausgebreitet und durch die gewellten Flächen des Bodens in kleine Teilchen unterteilt, so daß das Heiz- oder Kühlmittel die günstigste Wirkung während des Verfahrens auf das Material ausüben kann.

Die Kammer α ist mit einem Deckel g ausgestattet und der Ammoniakdampf wird in die Kammer eingeführt, während für seinen Abfluß durchlöcherte Leitungen h oder Kanäle an dem oberen Ende der Kammer zur Anwendung kommen, wobei ein Flüssigkeitsverschluß von geeigneter Form (in der Zeichnung nicht dargestellt) zwischen dem Kanal und der Kühlvor- : richtung angebracht wird, um ein Entweichen ^; der Flüssigkeit nach dieser Einrichtung hin zu \ verhindern, was eintreten könnte, falls die j Kammer gekippt oder in anderer Weise aus ihrer ; Lage gebracht wird, sowie beispielsweise dann, wenn die Vorrichtung für Schiffsanlagen ver- | wendet wird. Irgendwelche Flüssigkeit, welche ■ einen Zutritt zu dem Verschluß erhält, wird in | die Kammer durch Kanäle wieder zurückgeführt, die in geeigneter Lage in dem unteren Teile des Verschlusses oder seines Verbindungs- : rohres angebracht sind. j

Eine Mehrzahl dieser Einheiten, von denen ! eine jede aus einer oben offenen Kammer mit einem unterbrochenen, gerippten oder gewellten ! Boden und einer durchlöcherten Leitung für das Ammoniak und, wie oben beschrieben, mit einem Flüssigkeitsverschluß besteht, können zur Anwendung kommen, um einen vollständigen Generatorabsorptionsapparat zu erhalten, wie ein solcher in der Abb. 2 veranschaulicht ist. Die Einheiten werden in geeigneter Weise zwischen der Bodenplatte und dem Deckel miteinander verbunden und die Rohrschlangen und die den Dampf verteilenden und sammelnden Vorrichtungen werden, wie dargestellt, an ge- ! meinsame Rohre oder Leitungen angeschlossen. ; In der Abb. 3 ist eine abgeänderte Ausfüh- j rungsform der Vorrichtung veranschaulicht. _: Diese besitzt eine gemeinsame Kammer *, j welche mit einem Dampfeinlaß und -auslaß k sowie mit einer Reihe übereinander angeordneter Elemente versehen ist, die in geeigneter j Weise in der Kammer unterstützt werden. Ein jedes Element besteht aus einer Anzahl von , Rohren oder Kanälen I, welche durch gemein- ; same Kanäle m, η mit den Einlaß- und Auslaß- : rohren ο, φ für den Dampf und das Wasser oder I ein anderes Heiz- und Kühhnittel kommuni- ! zieren und mit Rippen, Ansätzen oder Vor- ; Sprüngen q versehen sind. In diesem Falle dienen die Leitungen oder Rohre I selbst zur , Herstellung der Wellungen oder Rippen, welche das absorbierende Material zerteilen.

In Abb. 4 ist eine weitere Ausführungsform veranschaulicht, bei der einige Merkmale der in Abb. ι dargestellten Ausführungsform und einige Abänderungen der Ausführungsform nach Abb. 3 veranschaulicht sind, so daß es einer näheren Beschreibung hierfür nicht bedarf. Es ist jedoch zu erwähnen, daß die Rohrleitungen oder Kanäle irgendeinen beliebigen Querschnitt haben können, um der Gestalt der Kammer Rechnung zu tragen, an der sie angebracht werden sollen.

Während die Vorrichtung der Erfindung von allgemeinem Nutzen ist und im besonderen da, wo eine mechanische oder eine Motorkraft nicht zur Verfügung steht, ist sie von besonderem Vorteile für Schiffsanlagen, da die Kammern praktisch keine sachgemäße Wartung erfordern und in irgendeiner geeigneten Lage angebracht werden können. Der eingenommene Raum ist im Vergleich mit der Kühlungskapazität verhältnismäßig gering.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Absorptionskälteverfahren unter Verwendung eines Gases und eines Absorptionsmittels, wie Ammoniumnitrat, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das absorbi*. rende Mittel als auch das durch die Absorption erhaltene Produkt mit einem solchen festen Stoffe vereinigt wird oder von ihm aufgesaugt wird, daß eine Masse entsteht, von welcher sich keine erhebliche Mengen von Flüssigkeit ausscheiden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Stoff aus einem anorganischen Körper besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als fester Stoff Kieselgur, Bimsstein oder ein anderer natürlich oder künstlich poröser Stoff, beispielsweise ein tonartiger poröser Stoff, dient.

4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Masse auf feststehenden, als Heiz- und Kühhnittel dienenden Unterlagen in verhältnismäßig dünnen Schichten ausgebreitet wird.

5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Masse auf fest- 1x0 stehenden Unterlagen mit gewellter Oberfläche oder mit solchen Oberflächen ausgebreitet wird, die mit in den Körper der festen Masse hineinragenden Vorsprüngen versehen sind, um eine gute Wärmeaufnahme zu erzielen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

BERLIN. GEDRUCICT IN DER