DE410716C - Absorptionskaeltemaschine - Google Patents

Description

• Absorptionskältemaschine. Die Erfindung betrifft Absorptionskältemaschinen, die ein sich im Kreislauf durch. Kühler und Absorber bewegendes und den absoluten Druck in allen Teilen der Maschine ausgleichendes Hilfsmittel enthalten. Die Erfindung hat hauptsächlich den Zweck, die Kühlwirkung solcher Apparate zu erhöhen.
• Die Erfindung besteht darin, daß das Hilfsmittel, ebenso wie das Kältemittel, einen vollständigen ## erdichtungs- und Verdampfungsprozeß durchläuft. Das Hilfsmittel wird also vor dein Eintritt in den Verdampfer verflüssigt. und die Mischung von Hilfs- und Kältemittel wird im Verdampfer wieder verdampft. Die Trennung des Hilfsmittels aus dem Gasgemisch findet in an sich bekannter «'eise dadurch statt, daß das Kältemittel an der Absorptionsflüssigkeit absorbiert wird, während das in der Absorptionsflüssigkeit unlösliche oder schwerlösliche Hilfsmittel zu einem zwischen dem Absorber und dem Verdampfer eingeschalteten Kondensator geleitet wird, in dem es gleichfalls kondensiert wird. Das Hilfsmittel durchläuft derart einen Kreislaufprozeß, ähnlich demjenigen eines gewöhnlichen Kompressorsystems, und wirkt auch gleichzeitig als Kältemittel, indem es im Verdampfer unter Aufnahme von Wärme aus der Umgebung verdampft, wodurch die Kälteleistung entsprechend erhöht wird.
• Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Abb. i und 2 zwei verschiedene beispielsweise Ausführungsformen der Kältemaschine nach der Erfindung in schematischer Darstellung zeigen.
• Die in Abb. i dargestellte Kältemaschine besteht aus einem Kocher 1(, einem Absorber A, einem Verdampfer G und zwei Kondensatoren Cl und C,. Kocher und Absorber enthalten eine Absorptionsflüssigkeit, z. B. wäßriges Ammoniak, und sind durch Leitungen B und D miteinander zu einem geschlossenen Kreislaufsystem für die Absorptionsflüssigkeit verbunden. Der Kondensator Cl ist du4ch Rohrleitungen E und F an einem Ende an dem Kocher I( und am anderen Ende an dem Verdampfer G angeschlossen. Der Kondensator C., ist durch Rohrleitungen H und I einerseits an dem Absorber A und anderseits an dem Verdampfer G angeschlossen. Die beiden Kondensatoren sind in einem Kühlwasserbehälter L angeordnet. der durch eine Rohrleitung M mit dem Kühlmantel N des Absorbers in Verbindung steht. Der Kocher ist im dargestellten Beispiel für Erhitzung mittels Dampfes ausgel'ülirt und zu diesem Zwecke mit einem Dampfmantel 0 versehen.
• Das Hilfsmittel soll aus einem Stoff bestehen, welches in der Absorptionsflüssigkeit unlöslich oder schwerlöslich ist, und das sich ferner bei gewöhnlicher Temperatur niederschlagen läßt; es soll ferner chemisch indifferent im Verhältnis zu dem Kältemittel sein. Als Beispiel eines Stoffes, der bei Versendung von Ammoniak als Kältemittel diese Bedingungen erfüllt, kann Propan erwähnt werden.
• Die Einrichtung gemäß Abb. i wirkt folgendermaßen. Das im Kocher ausgetriebene Ammoniakgas wird in üblicher Weise im Kondensator Cl verflüssigt und strömt in flüssigem Zustand in den Verdampfer G ein:, in dem es sich mit dem vom Kondensator C, emströmenden Hilfsmittel, das gleichfalls flüssig ist, mischt. Das Flüssigkeitsgemisch sammelt sich am Boden des Verdampfers an und wird hier wieder verdampft. Da die Röhren I und F unter dem Niveau der im Verdampfer angesammelten Flüssigkeit münden und bis zu einer Druckhöhe, die größer als die Druckhöhe im Absorber ist, mit Flüssigkeit gefüllt sind, wird ein Überdruck im Gasraum des Verdampfers entstehen, der genügend groß ist, um das Gasgemisch durch den Absorber zu drücken. Dabei strömst das Gasgemisch durch ein unmittelbar über der Einmündung des Zuführungsrohres im Absorber angebrachtes Sieb oder einen perforierten Boden. P, wodurch das Gasgemisch möglichst fein verteilt und in innige Berührung mit der Absorptionsflüssigkeit gebracht wird. Das Kältemittel wird nun beim ..Aufsteigen durch die Absorptionsflüssigkeit absorbiert, während das Hilfsmittel unter zunehmender Verdichtung aus der Mischung ausscheidet, und durch das Rohr H in den Kondensator C. strömt, in dem es wiederum verflüssigt wird. Durch diese Gasströmung durch den Absorber A wird die Absorptionsflüssigkeit in ihm gleichsam selbsttätig nach einer Richtung in Bewegung versetzt und strömt durch das Rohr B in den Kocher über, so daß sich eine besondere Einrichtung zur Aufrechterhaltung der Zirkulation erübrigt; die entgaste Absorptionsflüssigkeit tritt durch das Rohr D in den Absorber zurück.
• Da der absolute Druck in den verschiedenen Teilen des Apparates im. wesentlichen gleich der Summe der Teildrücke der verschiedenen Gase im Verdampfer ist, kann man dadurch, daß man weitere Kältemittel und eine entsprechende Anzahl von Kreislaufsystemen in ein und denselben Apparat einbringt, die Teildrücke weiter reduzieren bzw. den absoluten Druck erhöhen, und in dieser Weise auch die Differenz zwischen den Temperaturen im Verdampfer und in den Kondensatoren erhöhen, um entweder eine niedrigere Temperatur im Verdampfer oder eine höhere Temperatur in den Kondensatoren zu erreichen. Abb.2 zeigt einen solchen Apparat mit drei Kreislaufsystemen, in denen drei verschiedene Kältemittel in Kreislauf gesetzt werden. Zwei vcn diesen Kreislaufsystemen sind in gleicher Weise wie in Abb. i vom Absorber bzw. Kocher abgezweigt, während das dritte Kreislaufsystem von einem zwischen Kocher und Absorber angeordneten Wärmeaustauscher R abgeht. Das ietztgenannte Kreislaufsystem enthält gleichfalls einen Kondensator C3, der durch Rohrleitungen S und T an dem Wärmeaustauscher R und dem Verdampfer G angeschlossen ist. Die Abtrennung des dritten Kältemittels kann auch in einem besonderen, zwischen Kocher und Absorber eingeschalteten zweiten Kocher erfolgen, der auf niedrigere Temperatur als der erste Kocher erhitzt wird. Die Kältemittel sollen wie bei der Anordnung nach Abb. i in bezug aufeinander chemisch indifferent sein oder jedenfalls derartige Eigenschaften besitzen, daß sie keine irreversiblen chemischen Reaktionen veranlassen. Dagegen sollen zwei von den Kältemitteln in verschiedenem Grade in der Absorptionsflüssigkeit lösbar sein, so daß das eine bereits im Wärmeaustauscher 12, das andere erst im Kocher mit entsprechend höherer Temperatur abgetrennt wird. Die Abtrennung der verschiedenen Kältemittel geschieht also in diesem Falle in einer Art fraktionierter Destillation.
• Als Kältemittel können beispielsweise Schwefeldioxyd, Propan und Kohlensäure verwandt werden, wobei Propan im Absorber, Kohlensäure und gegebenenfalls kleinere Mengen von Schwefeldioxyd im Wärmeaustauscher und Schwefeldioxyd im Kocher abgetrennt werden.
• Bei Verwendung von Stoffen, die sich in flüssiger Form nicht miteinander mischen., kann es zweckmäßig sein, ein poröses Material, z. B. Metallwolle, im Verdampfer unterzubringen, wie in Abb.2 bei U gezeigt, wodurch eine größere Verdunstungsfläche erhalten und die Diffusion erleichtert wird. Die Röhren I, F und T münden hierbei in ein am oberen Ende des Kühlers angebrachtes Gefäß, aus dem die Flüssigkeiten auf das Füllmaterial herabfließen.

Claims (6)

1. P-1TRNT-AjSPRI;cfiR: i. Absorptionskältemaschine mit einem durch Verdampfer und Absorber umlaufenden, den absoluten Druck in allen Teilen der Maschine nahezu ausgleichenden Hilfsmittel, gekennzeichnet durch einen Kondensator im Kreislauf des Hilfsmittels.
2. 2. Absorptionskältemaschine nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Anordnung des Kondensators in solcher Höhe über dem Verdampfer, daß ein geringer Überdruck in dem letzteren auftritt, der genügt, um die im Verdampfer entwickelten Gase durch die Absorpti@ons.flüssigkeit im Absorber zu drücken.
3. 3. Absorptionskältemaschine nach Anspruch i oder 2, dessen Kocher und Absorber zu einem Kreislaufsystem für die Absorptionsflüssigkeit verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Absorptionsflüssigkeit im Kreislauf durch die den Absorber durchströmenden Gase bewirkt wird. .1.
4. Absorptionskältemaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich Kälte- und Hilfsmittel miteinander im Verdampfer vorzugsweise in flüssigem Zustand mischen.
5. 5. Absorptionskältemaschine nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet, daß Kälte- und Hilfsmittel in flüssigem Zustand einem im Verdampfer angeordneten porösen, vorzugsweise wärmeleitenden Stoff, z. B. Metallwolle, zufließen und sich über bzw. in diesem verteilen.
6. 6. Absorptionskältemaschine nach Anspruch i, gekennzeichnet durch zwei oder mehrere in der Absorptionsflüssigkeit lösliche Kältemittel, welche nach Art einer fraktionierten Destillation abgetrennt und zweckmäßig jedes für sich in besonderen Kondensatoren verflüssigt werden. Absorptionskältemaschine nach Anspruch 6, mit einem oder mehreren Wärmeaustauschern, zwischen Kocher und Absorber, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte lösliche Kältemittel in je einem zugeordneten Wärmeaustauscher abgetrennt werden.