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Absorptionskältemaschine. Die Erfindung bezieht sich auf eine Absorptionskältemaschine
mit einem Kocher und einem Absorber von an sich bekannter Ausbildung; und das Wesen
der Erfindung liegt in der Anordnung eines Zwischenbehälters für die reiche Lösung,
der über eine Umstellvorr ichtung sowohl mit einer vom Kocher kommenden Gasleitung
als auch mit einer von dem Absorber kommenden Rücklaufflüssigkeitsleitung sowie
mit einer zum Kocher führenden Flüssigkeitsleitung derart in Verbindung steht, daß
während des normalen Betriebszustandes der Maschine die Verbindung des Zwischenbehälters
mit der Gasleitung sowie mit der zum Kocher führenden Flüssigkeitsleitung unterbrochen
ist, dagegen die Verbindung mit dem Absorber durch die Rücklaufleitung geöffnet
ist. Ferner wird nach dem Abströmen einer bestimmten Gasmenge aus dem Kocher mittels
eines durch die hierdurch eintretende Temperatursteigerung im Kocher betätigten
Verstellgestänges die Umstellvorrichtung. so betätigt, daß nunmehr die Verbindung
zwischen Zwischenbehälter und Gasleitung sowie die Verbindung des Zwischenbehälters
mit der zum Kocher führenden Flüssigkeitsleitung hergestellt wird, während die Verbindung
des Zwischenbehälters mit der Rücklaufleitung unterbrochen wird.
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Auf der Zeichnung ist Abb. i ein schematisches Bild einer entsprechend
der Erfindung ausgebildeten Absorptionskältemaschine.
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Abb. 2 zeigt einen Teil der Absorptionskältemaschine im Schnitt in
größerem Maßstabe, nämlich eine Umstellvorrichtung, über die der Zwischenbehälter
sowohl mit dem Kocher wie auch mit dem Absorber in Verbindung steht.
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Abb.3 zeigt eine Einzelheit, nämlich das in der vom Kocher zum Absorber
führenden Flüssigkeitsleitung angeordnete Ventil.
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Abb.4 zeigt den Zwischenbehälter für sich.
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Auf der Zeichnung ist eine Absorptionskältemaschine dargestellt, bei
der der Kocher mit io und der Absorber mit 15 bezeichnet ist. Zwischen dem Kocher
io und dem Absorber 15 ist ein Zwischenbehälter 24 für die reiche Lösung angeordnet,
der über eine Umstellvorrichtung 30, 33 sowohl mit einer vom Kocher io kommenden
Gasleitung 31 und mit einer von dem Absorber 15 kommenden Flüssigkeitsrücklaufleitung
29, wie auch mit einer zum Kocher io führenden Flüssigkeitsleitung 25 in Verbindung
steht.
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Der Ammoniakstromkreis führt von dem Kocher io durch clen Reiniger
oder Rektifikationsapparat i i, Kondensator 12 und Amnioniaksammler 13 zur Expansionskammer
14, die ihrerseits mit dein Absorber 15 in Verbindung steht.
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Die Flüssigkeitsleitung 18 führt von dem Kocher io unmittelbar zu
dem Absorber 15, der mit irgendeiner geeigneten Kühleinrichtung i9 ausgerüstet ist.
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In dem Kocher io ist ein Behälter 21 vorgesehen, in den die von der
Umstellvorrichtung 30, 33 kommende Leitung 25 mündet. Die in die Flüssigkeitsleitung
18 abströmende Flüssigkeit durchströmt zunächst in einem Schlangenrohr 2o den Behälter
21 im Kocher i o. Der Behälter 21 steht durch ein Rohr 22 mit dem Kocherinnern in
offener Verbindung, und zwar führt das .Rohr 22 zu einer flachen Pfanne 23, die
in dem Kocher io oberhalb des Flüssigkeitsniveaus angeordnet ist. Die aus dem Behälter
21 in die Pfanne 23 strömende Flüssigkeit verläßt diese Pfanne durch Überfließen
über die Kanten derselben.
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In der Umstellvorrichtung 30, 33 (s. insbesondere Abb.2), mit der
der Zwischenbehälter 24 für die reiche Lösung in Verbindung steht, sind drei Ventile
63, 64 und .;..4. vorgesehen, die zur Steuerung der vom Kocher kommenden Gasleitung
31, der vom Absorber kommenden RücklaufflüssigkeitsleitUng -29 und der zum Kocher
führenden Flüssigkeitsleitung 25 dienen. Die Umstellvorrichtung besteht aus den
beiden miteinander in Verbindung stehenden Kammern 37 und 30 und der unterhalb
der Kammer 37 angeordneten Kammer 33, in der eine Expansionsvorrichtung 34 vorgesehen
ist. Zu dieser Expansionsvorrichtung 34 führt ein Rohr 35, das von einem im unteren
Teil des Kochers angeordneten rohrförmigen Behälter 36 ausgeht, der an seinem inneren
Ende geschlossen ist und mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, die bei einer bestimmten
Temperatur verdampft. Mit der Abdeckplatte 39 der Expansionsvorrichtung 34 ist eine
verschiebbare Stange 41 verbunden, um deren unteres Ende eine Schraubenfeder 4o
herumgewickelt ist, die gegen die Platte 39 wirkt und so die Stange 41 dauernd in
ihrer unteren Lage zu erhalten sucht. Die Stange 4i tritt durch eine Stopfbuchse
38 in die Kammer 37 ein und ist durch
einen rolirförniigen Ansatz
der Kammer 37 hindurch in die Kammer 3o hineingeführt und trägt an ihrem oberen
Ende ein Querstück 6o.
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Die Kammer 37 steht durch ein kurzes Rohrstück 25' dauernd
in freier Verbindung mit dem Zwischenbehälter 24. Von der Kammer 37 führt andererseits
das Rohr 25 zu dem Kocher io, dessen in der Kammer 37 liegendes Ende als Ventilkammer
42 ausgebildet ist. Von der Ventilkammer 42 führt eine Bohrung 43 in die Kammer
37, die jedoch normalerweise durch ein Ventil 4.4. verschlossen ist. Die Schlußstellung
des Ventils 44 wird durch eine Feder 45 gesichert, die uili die Ventilstange 46
herumgewickelt ist und mittels eines durch die Ventilstange 46 hindurchgesteckten
Querstiftes 45' die Ventilstange abwärts drückt. Gegen das untere Ende der Ventilstange
46 legt sich ein Arm 47, der an der Stange 41 befestigt ist, so daß bei einer Anhubbewegung
der Stange'4z das Ventil 44 entgegen der Feder 45 geöffnet wird.
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An ihrem oberen innerhalb der Kammer 30 liegenden Ende ist die Stange
.41 mit einander gegenüberliegenden Ansätzen 52 versehen, mit denen zwei Sperrhebel
53 zusaminen arbeiten, die am Boden der Kamnner angelenkt sind und durch
eine Feder 55 gegeneinandergezogen werden. Die Sperrhebel 54 legen sich mit ihren
oberen Sperrnasen gegen die Ansätze 52 der Stange 41 derart, daß sie, je nachdem
ob sie diese Sperrnasen (wie in Abb. 2 dargestellt) übergreifen oder bei aufwärts
verschobener Stange unter diese Sperrnasen greifen, eine unbeabsichtigte Verschiebung
der Stange 4i verhindern.
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Die Kammer 30 stellt durch ein Rohr 28 dauernd in freier Verbindung
mit dem Zwischenbehälter 24. In der oberen Stirnwand der Kammer 30 sind Durchtrittsöffnungen
57 und 58 vorgesehen, an die sich vergrößerte Bohrungen 59 anschließen, mit denen
die Endcn der Gasleitung3i und der Rücklaufflüssigkeitsleitung 29 in Verbindung
stehen. Zum zeitweisen Abschließen der Bohrungen 57, 58 dienen Ventile 63, 64, die
an Ventilstangen 61 und 62 sitzen, welche in dem am oberen Ende der Stange 4 befestigten
Querstück 6o verschiebbar gelagert sind. Durch die Ventilstange 6 1 ist oberhalb
des Querstückes 6o ein Querstift 66 hindurchgesteckt, während durch die Ventilstange
62 unterhalb des Querstückes 6o ein Querstift 65 hindurchgesteckt ist. Zwischen
dem Ventil 64 und dem Oberstück 6o ist eine Spiralfeder 67 angeordnet, während das
untere Ende der Ventilstange 61 eine Feder 68 umgibt, die die Ventilstange 6 i abwärts
zu ziehen sucht. Solange die Stange d i die in Abb. 2 gezeichnete tiefste Stellung
einnimmt, ist das Ventil 63 geschlossen, während das Ventil 6-1 geöffnet
ist. Bei dieser Stellung der Stange 41 liegt der Querschnitt 66 ein gewisses Stück
oberhalb des Querstückes 6o, was zur Folge hat, daß die Feder 68 das Ventil
63 gegen seinen Sitz drückt. Dagegen verhindert bei dieser Stellung des Stiftes
41 das Querstück 6b, daß das Ventil 64 durch die Feder 67 gegen seinen Sitz gedrückt
wird, indem der Querstift 65 sich gegen die Unterfläche des Querstückes 6o legt.
Findet eine Aufwärtsverschiebung der Stange 41 statt, wobei dann zunächst die Nasen
54 der Sperrhebel 53 unter die Ansätze 52 greifen, so verschiebt sich das Querstück
6o aufwärts und liebt hierbei das Ventil 63 voll seinem Sitz ab, während gleichzeitig
die Feder 67 die Freiheit erhält, das Ventil 64 gegen seinen Sitz zu pressen.
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Der Arm 47 ist übrigens an der Stange 4r derart angeordnet, daß er
das Ventil 44 erst öffnet, nachdem das Ventil 64 bei der Aufwärtsbewegung der Stange
41 geschlossen worden ist.
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In dem mit den Kammern 37 und 30 ill Verbindung stehenden Zwischenbehälter
ist entsprechend Abb. 4 ein Schwimmer 27 angeordnet, der sich genau der horizontalen
Ouerschnittsgestalt des Zwischenbehälters anpaßt und so dicht wie möglich in dein
Behälter geführt ist, jedoch so, daß er sich in dein Behälter noch in senkrechter
Richtung frei. verschieben kann, sobald sich das Niveau der Flüssigkeit in dem Behälter
24 ändert. Infolgedessen kann auch jederzeit Flüssigkeit aus dem Raum oberhalb des
Schwimmers 27 um den Rand des Schwirniners 27 herum in den unteren Teil des Behälters
24 tierübertreten. Damit sich keine Flüssigkeit oberhalb des Schwimmers 27 ansammelt,
besitzt der Schwimmer 27 eine kegelförmige Gestalt, wie dies Abb.4 deutlich erkennen
läßt.
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In der voll dem Kocher io zum Absorber 15 führenden Flüssigkeitsleitung
18 ist schließlich noch ein Ventil7o vorgesehen (s. insbesondere Abb. i und 3),
das sich unter der Einwirkung eines Gewichtes 78 auf einem an dem Gehäuse 71 angelenkten
Hebel 74, der iiiit dem Ventilteller 76 durch eine Stange 75 verbunden ist, öffnet,
sobald dies ein am Ende des Armes 74 sitzender Schwimmer 77 zuläßt, der von der
Flüssigkeit im Absorber 15 getragen wird. Das Ventil 70 wird also, solange
die Flüssigkeit im Absorber 15 ein bestimmtes Niveau einnimmt, geschlossen
gehalten und öffnet sich erst, sobald das Flüssigkeitsniveau im Absorber unter eine
bestimmte Höhe sinkt. -Die Wirkungsweise der beschriebenen Absorptionskältemaschine
ist folgende.
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Es sei angenommen, daß der Kocher iö mit Flüssigkeit gefüllt ist,
und daß auch der Zwischenbehälter
24 ebenfalls mit reicher Lösung
angefüllt ist, sowie daß die Stange 41 ihre untere Stellung entsprechend Abb.2 einnimmt.
Das in dem Kocher io sich entwikkelnde Gas strömt in bekannter Weise zu dem Absorber.
Sobald nun die Temperatur im Kocher eine bestimmte Höhe übersteigt, verdampft die
Flüssigkeit in dem geschlossenen Röhrchen 36. Der in dem Röhrchen 36 sich entwickelnde
Dampf strömt durch das Rohr 35 in die Expansionsvorrichtung 34 und sobald der Druck
in der Expansionsvorrichtung eine gewisse Höhe erreicht hat, dehnt sich diese blasebalgartige
Vorrichtung aus und schiebt die Stange 41 entgegen der Feder 4o und den Sperrhebeln
53 aufwärts. Dies hat zur Folge,-daß das Ventil 64 geschlossen wird, wodurch die
Verbindung zwischen dem Zwischenbehälter 24 und dem Absorber 15 unterbrochen wird.
Sogleich nachdem das Ventil 64 geschlossen ist, werden die Ventile 63 und 44 bei
der Aufwärtsverschiebung der Stange 41 geöffnet. Dies hat zur Folge, daß aus dem
Kocher io durch die Leitung 31 und Ventil 63 Gas in die Kammer 3o eintritt und von
der Kammer 3o durch das Rohr 28 in den Zwischenbehälter 24, wodurch die Drücke im
Zwischenbehälter 24 und dem Kocher To, sich ausgleichen. Infolgedessen fließt die
in dem Zwischenbehälter vorhandene reiche Lösung durch das Rohr 25', Kammer 37,
das geöffnete Ventil 44 und Leitung 25 in den Behälter 21 im Kocher und tritt von
hier aus durch das Rohr 22 in den den Behälter 2i umgebenden Raum des Kochers io,
was zur Folge hat, daß die Temperatur im Kocher erniedrigt wird und sich der Dampf
in dem Röhrchen 36 wieder kondensiert.
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Hierdurch wird auch wieder der Druck in der Expansionsvorrichtung
34 erniedrigt, und die Feder 4o verschiebt die Stange 41 wieder in die in Abb. 2
gezeichnete Anfangslage abwärts. Die Abwärtsverschiebung der Stange 41 hat zur Folge,
daß sich die Ventile 63 und 44 wieder schließen, während sich das Ventil 64 öffnet.
Infolgedessen ist der weitere Gaszutritt aus dem Kocher zu der Kammer 30 der Umstellvorrichtung
abgestellt, und die Flüssigkeit kann wieder durch die Leitung 29 in den Zwischenbehälter
24 fließen, in dem sie sich ansammelt, da bei geschlossenem Ventil 44 keine Flüssigkeit
mehr aus dein Zwischengefäß 24 in den Kocher io übertreten kann. Die in dem Zwischenbehälter
24 noch vorhandenen Gasreste werden hierbei durch die eintretende Flüssigkeit absorbiert.
Sinkt dadurch, daß die Flüssigkeit aus dem Absorber 15 in den Zwischenbehälter 24
strömt, die Flüssigkeit im Absorber 15 unter ein gewisses Niveau, so öffnet sich
das Ventil 7o der Rohrleitung 18, was eine Wiederfüllung des Absorbers vom Kocher
aus zur Folge hat.
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Steigt nunmehr die Temperatur im Kocher wieder, so wiederholt sich
das Spiel von nettem.