DE436988C

DE436988C - Absorption chiller

Info

Publication number: DE436988C
Application number: DEA42635D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1926-11-12

Description

Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß bei einer Absorptions-Kältemaschine als Absorptionsmittel ein Stoff von fester Beschaffenheit in Verbindung mit einem passenden Kältemittel verwendet wird, derart, daß das Absorptionsmittel das verdampfte Kältemittel unter Beibehalt seiner festen Beschaffenheit absorbiert und das bei der Absorption gebildete Produkt durch Erhitzen ίο das Kältemittel in Gasform wieder abgibt. Als Kältemittel kann beispielsweise Ammoniak (NH₃) und als Absorptionsmittel beispielsweise trocknes pulverisiertes Strontiumchlorid (SrCl₂) verwendet werden. Ein Molekül SrCl₂ nimmt bei Absorption bis zu 8 Moleküle NH₃ auf, d. h. 1 kg SrCl₂ absorbiert bis etwa o,86 kg NH₈, und das bei der Absorption gebildete Produkt gibt durch Erhitzung alles Ammoniak in Gasform wieder ab. Da indessen die Absorptionsgeschwindigkeit bei zunehmender Konzentration, die Destillationsgeschwindigkeit bei abnehmender Konzentration von NH₃ in der Verbindung abnimmt, wird man bei Verwendung fester Absorptionsmittel bei Absorptions-Kältemaschinen oft \Orteilhaft den Absorptionsvorgang unterbrechen, bevor der Konzentrationsgrad des Kältemittels in der Verbindung sein Maximum erreicht hat, und ebenso den Destillationsvorgang unterbrechen, bevor alles Kältegas hinausgetrieben ist.The essence of the present invention is that in an absorption refrigerating machine, a substance of solid nature is used as the absorbent in conjunction with a suitable refrigerant, such that the absorbent absorbs the evaporated refrigerant while maintaining its solid nature and that formed during absorption Product by heating ίο releases the refrigerant again in gaseous form. _{Ammonia (NH 3} ), for example, can be used as the refrigerant, and dry, powdered strontium chloride (SrCl ₂ ), for example, as the absorbent. One molecule of SrCl ₂ absorbs up to 8 molecules of NH ₃ during absorption, ie 1 kg of SrCl ₂ absorbs up to about _{0.86 kg of NH 8} , and the product formed during absorption gives off all the ammonia in gaseous form when heated. Since, however, the rate of absorption decreases with increasing concentration and the rate of distillation decreases with decreasing concentration of NH ₃ in the compound, when solid absorbents are used in absorption refrigerating machines, the absorption process will often be interrupted before the degree of concentration of the refrigerant in the compound has reached its maximum , and also interrupt the distillation process before all the refrigerant gas has been expelled.

Da das Absorptionsmittel und das bei der Absorption gebildete voluminöse Produkt in der Regel ein schlechter Wärmeleiter ist, muß dafür gesorgt werden, daß sowohl Wärmezufuhr während des Destillationsvorganges wie Wärmeableitung während des Absorptionsvorganges so wirksam wie möglich geschieht. Since the absorbent and the voluminous product formed during absorption are in Usually a poor conductor of heat, care must be taken to ensure that both heat input during the distillation process such as heat dissipation during the absorption process happens as effectively as possible.

In der Zeichnung ist schematisch eine Ausführungsform für den kombinierten Destillations- und Absorptionsbehälter einer Kältemaschine in Übereinstimmung mit der Erfindung gezeigt. Die übrigen Teile der Anlage können in irgendeiner bekannten Weise angeordnet werden und sind deshalb nicht in der Zeichnung gezeigt.In the drawing, an embodiment for the combined distillation is schematically and absorption tank of a refrigerator in accordance with the invention shown. The remaining parts of the plant can be arranged in any known manner are and are therefore not shown in the drawing.

ι ist ein zylindrischer Behälter, der innen mit einer Isolationsschicht 2 versehen ist. Durch die Mittelachse des Behälters ist ein Rohr 3 geführt, welches durch Längsrippen 5 mit einem kleineren Rohr 4 in ihm verbunden ist. Der Raum zwischen den Rohren ist unten und oben geschlossen. Die Teller 6, welche die verwendete feste Lösung tragen, sind als dünne wagerechte Rippen aus Eisen oder einem anderen guten Wärmeleiter ausgebildet und innen mit Rohr 3 und außen mit einem Zylinder 7 verbunden, der für jede Rippe mit einer Öffnung 8 versehen ist, durch welche das Kältegas hinzutreten und auch wieder entweichen kann. Zum Ein- und Ausleiten des Kältegases in den und aus dem Behälter dient die öffnung 11 in Rohr 12.ι is a cylindrical container which is provided with an insulation layer 2 on the inside. A tube 3 is guided through the center axis of the container, which tube is supported by longitudinal ribs 5 connected to a smaller pipe 4 in it. The space between the pipes is closed at the bottom and at the top. The plates 6, which carry the solid solution used, are designed as thin horizontal ribs made of iron or another good heat conductor and internally connected to tube 3 and externally to a cylinder 7 which is provided with an opening 8 for each rib which the cold gas can enter and also escape again. For entering and exiting The opening 11 in the tube 12 serves for the cooling gas into and out of the container.

Der Behälter wird von der Innenwand des Rohres 4 aus mittels elektrischen Stromes, Leuchtgases, Wasserdampfes oder in anderer Weise erhitzt, indem die Wärme durch die Rippen 5 auf Röhr 3 und weiter zur Lösung zwischen den Tellern 6 überführt wird. Durch die Erhitzung wird das Kältemittel gasförmig ausgetrieben und tritt durch die Öff- nungen 8 und Rohr 12 in den Kondensator. Wenn die gewünschte Menge Kältegas in dieser Weise ausgetrieben ist, wird die Erhitzung abgebrochen, und die in dem Behälter verbleibende Verbindung wird durch Kühlwasser abgekühlt, das durch Rohr 9 zu dem Zwischenraum zwischen den Rohren 3 und 4 geleitet und durch Rohr 10 abgeleitet wird. Durch die Abkühlung wird die Verbindung befähigt, wenn das Kältegas von dem Verdampfer der Kühlanlage her zu dem Behälter strömt, die gleiche Menge Kältegas zu absorbieren, wie sie vorher abgegeben hatte.The container is powered from the inner wall of the tube 4 by means of an electric current, Luminous gas, steam or otherwise heated by the heat through the Ribs 5 on tube 3 and further to the solution between the plates 6 is transferred. By When heated, the refrigerant is expelled in gaseous form and passes through the openings 8 and tube 12 into the condenser. When the desired amount of refrigerant gas is in expelled in this way, the heating is stopped, and that in the container remaining connection is cooled by cooling water flowing through pipe 9 to the space between the pipes 3 and 4 and diverted through pipe 10. By cooling down, the connection becomes enables, when the refrigerant gas flows from the evaporator of the refrigeration system to the container, the same amount of refrigerant gas to absorb as it had previously given off.

Die durch die beschriebene Vorrichtung erzielten Vorteile sind folgende.The advantages achieved by the device described are as follows.

Durch Anwendung eines festen trocknen Absorptionsmittels in Verbindung mit Am-By using a solid dry absorbent in conjunction with Am-

moniak als Kältemittel wird die bei den meisten Absorptionskühlanlagen — wo das Absorptionsmittel Wasser ist — notwendige Trocknung des aus der Lösung ausgetriebenen Ammoniakgases vermieden. Dadurch wird die Konstruktion der Anlage vereinfacht. Auch wird die Betriebssicherheit erhöht. Ferner geht aus der in den Abb. ι und 2 dargestellten Ausführungsform desMonia as a refrigerant is used in most absorption cooling systems - where that Absorbent is water - necessary drying of the expelled from the solution Ammonia gases avoided. This simplifies the construction of the system. Operational safety is also increased. Furthermore, from the embodiment of the shown in Figs. Ι and 2

ίο kombinierten Destillations- und Absorptionsbehälters hervor, daß es durch Anwendung eines festen Absorptionsmittels viel einfacher ist, eine wirksame innere Isolation des Behälters zu erreichen, als wenn die Lösung eine Flüssigkeit ist, und da außerdem das feste Absorptionsmittel eine viel geringere spezifische Wärme als z. B. Wasser hat, so wird der Nutzeffekt der Kühlanlage vergrößert. Ferner kann man die Ventile, Hähneίο combined distillation and absorption vessel shows that it is by application a solid absorbent is much easier to provide effective internal insulation of the To reach the container as if the solution is a liquid, and there also that solid absorbents have a much lower specific heat than e.g. B. has water, so the efficiency of the cooling system is increased. You can also use the valves, taps

o. dgl. weglassen, welche gewöhnlich in Verbindung mit dem kombinierten Destillationsund Absorptionsbehälter notwendig sind, wenn die Lösung eine Flüssigkeit ist. Das Kältegas muß nämlich sonst der Lösung unter der Flüssigkeitsoberfläche zugeführt werden, um eine effektive Absorption zu erhalten, und aus dem Dampfraum über der Lösung fortgeführt werden. Im vorliegenden Falle kann es dagegen durch dieselbe Leitung zu- und abgeführt werden. Endlich vermeidet man durch Anwendung eines passenden festen Absorptionsmittels eine jede Gefahr für die Anlage, die bei Anwendung flüssiger Absorptionsmittel entsteht, wenn die Erhitzung des Behälters nicht rechtzeitig unterbrochen wird. Der Druck in der Anlage kann hier unter keinen Umständen den Kondensationsdruck der Temperatur des Kältegases in dem Kon- ; densator übersteigen. Auch kann das Ab- j sorptionsmittel weder schmelzen, noch sich jO. The like. Omit which usually in connection with the combined distillation and Absorption containers are necessary when the solution is a liquid. Otherwise the refrigerant gas must be exposed to the solution be supplied to the liquid surface in order to obtain effective absorption, and from the vapor space above the solution. In the present case, can however, it can be supplied and discharged through the same line. You finally avoid through Application of a suitable solid absorbent any risk to the plant, which occurs when using liquid absorbents when the container is heated is not interrupted in time. Under no circumstances can the pressure in the system equal the condensation pressure the temperature of the refrigerant gas in the con; exceed the capacitor. The ab- j sorbents neither melt nor j

bei der höchst erreichbaren Temperatur in jat the highest attainable temperature in j

dem Behälter zersetzen. idecompose in the container. i

Es können selbstverständlich auch andere ιOf course, other ι

feste Absorptionsstoffe als Strontiumchlorid in Verbindung mit Ammoniak als Kältemittel, z. B, Calciumchlorid (CaCl₂) und eine Reihe anderer Halogenverbindungen von Metallen und Salze von anderen Säuren, angewendet werden. Auch können andere Kältemittel als Ammoniak in Verbindung mit passenden festen Absorptionsstoffen, z. B. Metylamin (NH₂ CH₃) in \'erbindung mit einem Salze, angewendet werden. Als Absorptionsmittel können auch Mischungen von verschiedenen Stoffen angewendet werden. Ferner kann dem Absorptionsmittel ein Stoff (Kataly-solid absorption materials as strontium chloride in conjunction with ammonia as a refrigerant, e.g. B, calcium chloride (CaCl ₂ ) and a number of other halogen compounds of metals and salts of other acids. Refrigerants other than ammonia can also be used in conjunction with suitable solid absorption materials, e.g. B. Metylamine (NH ₂ CH ₃ ) can be used in combination with a salt. Mixtures of different substances can also be used as absorbents. Furthermore, a substance (catalyst

■ sator) zugesetzt werden, der die Absorptionsgeschwindigkeit beschleunigt. ■ Sator) can be added, which accelerates the absorption rate.

Claims

Patent claims: _6ο

ι. Absorption chiller characterized by the use of a solid absorbent such that. the absorbent gaseous refrigerant while retaining its solid nature, it is absorbed by the new chemical compound formed during absorption · Releases gaseous refrigerant from a solid aggregate state when heated.

2. absorption refrigeration machine according to claim i, characterized in that the The absorbent is a salt and the refrigerant is ammonia.

3. absorption refrigeration machine according to claim 2, characterized in that the Absorbent is a halogen salt.

4. absorption refrigeration machine according to claim 3, characterized in that the absorbent is strontium chloride (SrCl ₂ ).

5. absorption refrigeration machine according to claim 3, characterized in that the absorbent is calcium chloride (CaCl ₀ ). "

6. absorption refrigeration machine according to claim i, characterized in that the refrigerant is methylamine (NH ₂ CH ₂ ).

7. absorption refrigeration machine according to claim 6, characterized in that the 9c Absorbent a salt, e.g. B. halogen salt.

8. absorption refrigeration machine according to claim i, characterized in that the Absorbent is a mixture of several substances.

9. absorption refrigeration machine according to claim i, characterized in that A substance (catalyst) is added to the absorbent, which increases the rate of absorption accelerated.

10. absorption refrigeration machine according to claim 1, characterized in that in the combined distillation and absorption tank two nested, interconnected pipes are provided which are fixed by ribs or in some other way to the used Solution are connected in such a way that the heating of the solution \ -on the innermost Tube is effected by means of an electrical heating element or in some other expedient manner, while the cooling the solution is done by supplying a coolant between the two tubes.

1 sheet of drawings.