DE444424C

DE444424C - Absorption refrigeration machine

Info

Publication number: DE444424C
Application number: DEB119964D
Authority: DE
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1925-05-23
Filing date: 1925-05-23
Publication date: 1927-05-21

Description

Absorptionskältemaschine. In dem deutschen Patenft 419720 ist ein Verfahren und eine Einrichtung beschrieben, welche es ermöglichen, diejenigen Wassermengen, welche beim Auskochen des, Kältemediums (Ammoniak) aus der Absorptionsflüssigkeit nach dem Verdampfer bei Absorption.skältemaschinen mitgerissen werden, ohne Zuhilfenahme von Ventilen lediglich durch äußere Wärmewirkung jeweils in den Kocher zurückzuführen.Absorption chiller. In the German patent 419720 is a Process and a device described, which enable those amounts of water, which occurs when the cooling medium (ammonia) is boiled out of the absorption liquid after the evaporator in absorption refrigeration machines are carried away without assistance of valves only to be fed back into the cooker through the effect of external heat.

Das erwähnte Patent betrifft eine ventillose Kältemaschine, bei welcher der Absorberkocher mit dem Verdampfer durch in ihrem Querschnitt gegeneinander abgestimmte Leitungswege derart verbunden ist, daß bei normalem, dem gewöhnlichen Absorptionsvorgang entsprechenden Druckunterschied ausschließlich die Ammoniakdämpfe durch mindestens einen. dieser Leitungswege zum Absorber strömen, während bei willkürlich gesteigertem Druckunterschied durch den gleichen oder einen anderen der Leitungswege der Flüssigkeitsinhalt des Verdampfers zum Kocherabsorber gefördert wird. Als Mittel zur Herbeiführung des willkürlich gesteigerten Druckunterschiedes sind in dem genannten Patent angeführt a) besonders starke Kühlung des Kocherabsorbers, b) Wärmezufuhr zum Verdampfer der Absorptionskältemaschine.The mentioned patent relates to a valveless refrigeration machine in which the absorber cooker with the evaporator through mutually coordinated in their cross-section Conduction paths is connected in such a way that with normal, the usual absorption process corresponding pressure difference exclusively the ammonia vapors through at least a. these conduction paths to the absorber flow while at arbitrarily increased Pressure difference through the same or a different one of the conduction paths of the liquid content of the evaporator is conveyed to the cooker absorber. As a means of induction of the arbitrarily increased pressure difference are given in the cited patent a) particularly strong cooling of the cooker absorber, b) heat supply to the evaporator of the Absorption chiller.

Als Beispiel für die Herbeiführung eines größeren Druckunterschiedes zwischen Verdampfer -und Absorber wurde in der Erfindung das Einfüllen von kochendem Wasser in einen im Verdampfer eingelassenen Behälter vorgeschlagen, wodurch momentan eine starke Drucksteigerung im Verdampfer erzielt wird, welche durch die vorhandenen Leitungswege nicht sofort abklingen kann und auf diese Weise eine hydrostatische Druckhöhe erzeugt, welche die am Bodendes Verdampfers befindliche Flüssigkeit zum Kocherabsorber zurückdrückt. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung, welche zum Teil auf den gleichen Prinzipien beruht wie die Einrichtung nach Patent 419 720, jedoch eine äußerst einfache Flüssigkeitsrückführung vom Verdampfer nach dein Kocher in sozusagen automatischer Weise gestattet.As an example of bringing about a greater pressure difference between the evaporator and the absorber, the invention proposes the filling of boiling water into a container embedded in the evaporator, whereby a strong pressure increase is achieved in the evaporator at the moment, which cannot subside immediately due to the existing lines and in this way a hydrostatic head is generated which pushes the liquid located at the bottom of the evaporator back to the digester absorber. The subject of the present invention is a device which is based in part on the same principles as the device according to patent 419 720, but allows an extremely simple liquid return from the evaporator to the cooker in an automatic manner, so to speak.

Die Einrichtung sei im nachstehenden an Hand der Abb.1 und 2, welche bis auf die Löcher p1, p2, ps denen der Abb: 3 des Patents 419 720 entsprechen, näher heschrieben: a ist der mit einer Heizvorrichtung b und einer Kühlschlange c verse'he'ne Kocherabsorber einer Absorptiomkältemas,cbine, d die Austreibleitung, e der Kondensator, g die Flüssigkeitsleitung für das Kondensat vom Kondensator e nach dem Verdampfer f, lt der Flüssigkeitsabschluß dieser Leitung im bzw. am Verdampfer f, i die Rücksaugleitung für das verdampfte Kältemedium vom Verdampfer f zum Kocherabsorber a, h das mit Gasaustrittsöffnungen versehene, unter dem Flüssigkeitsspiegel des Kochers liegende Endstück der Rücksaugleitung i.The device is described in more detail below with reference to Figures 1 and 2, which except for the holes p1, p2, ps correspond to those of Figure 3 of Patent 419 720 : a is the verse with a heating device b and a cooling coil c 'he'ne cooker absorber of an absorptiom cooling system, cbine, d the discharge line, e the condenser, g the liquid line for the condensate from the condenser e after the evaporator f, lt the liquid closure of this line in or on the evaporator f, i the back suction line for the evaporated Cooling medium from the evaporator f to the cooker absorber a, h the end piece of the suction line i which is provided with gas outlet openings and is below the liquid level of the cooker.

Im Gegensatz zu Abb. 3 des Patents 419 720 ist das Rücksaugrohr i bei vorliegender Erfindung nicht mit einer einzigen Öffnung k, sondern mit zwei oder mehreren Öffnungen p1, p2, ps usw. versehen. Die Querschnitte der Leitungswege g und i sind in der gleichen Weise gegenseitig abgestimmt wie in dem Hauptpatent, d. h. der Querscclinitt der Kondensatleitung g ist zum Zwecke der Ermöglichung einer ventillosen Flüssigkeitsrückführung durch das Dampfrohr i nach dem Kocherabsorber geringer bemessen als derjenige von Rohr!.In contrast to Fig. 3 of the patent 419 720 , the suction pipe i in the present invention is not provided with a single opening k, but with two or more openings p1, p2, ps etc. The cross-sections of the line paths g and i are mutually matched in the same way as in the main patent, ie the cross-section of the condensate line g is smaller than that of the pipe to enable valveless liquid return through the steam pipe i after the cooker absorber.

In Abb. i ist ,n identisch mit der Zelle It@ des Hauptpatents, welche zum Eingießen des kochenden. Wassers in- den Verdampfer zum Zwecke der Erzeugung eines plötzlichen und .kräftigen Druckunterschiedes zwischen Verdampfer und Kocherabsorber dient. - -Die Anordnung von zwei oder mehreren Dampflöchern pl, p2, p3 bedeutet gegenüber dem Hauptpatent insofern einen wesentlichen Fortschritt, als die einzelnen Löcher p'1, p2 usw. in ihrem Querschnitt wesentlich kleiner gehalten -werden können;, als wenn nur ein einziges Loch für den normalen Abzug .der Dämpfe- vorhanden wäre, so di.B schon -bei Vo@handeßsein einer gerinffl Druckdifferenz zwischen Kocher und Verdampfer, d. h. schon bei verhältnismäßig schwacher Kühlung des Kochers oder Heizung des Verdampfers, die im Verdampfer infolge des-Druckunterschiedes gebildeten Dämpfe durch das nur sehr kleine Loch p1 bzw. pl und p2 usw. nicht genügend abziehen können, so daß -der Flüssigkeitsinhalt des Verdampfers durch Rohr! .nach dem Kocher hinaufgedrückt wird. Das oberste Loch pi wird zweckmäßigerweise in einer solchen Höhe angebracht, daß es bei maximaler Kondensatmenge im Verdampfer, die sich. bei der niedrigsten in Betracht kommenden Kühlwassertemperatur ergibt, noch von der Flüssigkeit verschlossen gehaltem. wird. Das unterste Loch ps wird zweckmäßigerweise so hoch angeordnet"daß es bei der minimal ausgekochten Kondensatmenge, die sich bei der höchsten in Betracht kommenden Kühlwassertemperatur ergibt, noch unter dem Flüssigkeitsspiegel liegt. Die Löcher p1, p2 usw. bestehen aus verhält-nismäßig feinen. Bohrungen, deren Querschnitt insgesamt nicht genügt, um den bei der Flüssigkeitsrückführung gebildeten Dämpfen einen genügenden Abzug nach dem Absorber zu gestatten, so daß also durch das Rohr! Flüssigkeit nach dem Kocher hochgetrieben wird.In Fig. I, n is identical to the cell It @ of the main patent, which is used for pouring the boiling. Water in the evaporator is used for the purpose of generating a sudden and strong pressure difference between the evaporator and cooker absorber. The arrangement of two or more steam holes pl, p2, p3 means a significant advance over the main patent in that the individual holes p'1, p2 etc. can be kept much smaller in their cross-section than if only a single one Hole for the normal extraction of the vapors would be present, so that already if there was a slight pressure difference between the cooker and the evaporator, i.e. even with relatively weak cooling of the cooker or heating of the evaporator, which in the evaporator as a result of the pressure difference The vapors formed cannot be drawn off sufficiently through the very small hole p1 or pl and p2, etc., so that -the liquid content of the evaporator through the pipe ! .after the cooker is pushed up. The uppermost hole pi is expediently made at such a height that there is a maximum amount of condensate in the evaporator, which is. results at the lowest possible cooling water temperature, still kept closed by the liquid. will. The bottom hole ps is advantageously as high arranged "that it is the minimum boiled amount of condensate that results in the highest eligible cooling water temperature still below the liquid level. The holes p1, p2, etc. are made proportionate nis moderately fine. holes whose cross-section is not sufficient as a whole, around the formed with the liquid recycle a sufficient vapor extractor according to the absorber to allow so that is driven high so through the tube! fluid according to the digester.

Im Gegensatz zum Hauptpatent genügt jedoch die Summe der Querschnitte von p1, p2 usw, _(es können beliebig viele solcher Bohrungen vorbanden sein.) auch nicht, um den normalen Dampfabzug während der ganzen Kühlperiode zu gewährleisten, mit anderen Worten, die Querschnitte der Löcher p1, p2 usw. sind ausschließlich mit Rücksicht auf eine möglichst bequeme und wirksame Flüssigkeitsrückführung bemessen. Sie gestatten jedoch im Anfang der Absorption bzw. Kühlperiode, wo die Absorption am heftigtsten zu erfolgen pflegt und demgemäß die erzielte Temperatursenkung des zu kühlenden Raumes gewöhnlich ein Maximum erreicht, noch einen so raschen Abzug der Dämpfe, daß eine normale Kühlwirkung entsteht.In contrast to the main patent, however, the sum of the cross-sections is sufficient from p1, p2 etc., _ (there can be any number of such holes.) also not to ensure normal steam extraction during the entire cooling period, in other words, the cross sections of the holes p1, p2, etc. are exclusive dimensioned with a view to the most convenient and effective liquid return possible. However, they allow in the beginning of the absorption or cooling period where the absorption tends to take place most violently and accordingly the achieved temperature reduction of the room to be cooled usually reaches a maximum, nor such a rapid withdrawal the vapors that a normal cooling effect occurs.

,Daknit nun in einer späteren Phase der Kühlperiode, in welcher die Kühlung bei den bisher bekannten Absorptionskältemaschinen etwas- weniger intensiv zu erfolgen pflegte, ein, gewisser. Ausgleich geschaffen wird und auch die gesamte Dauer der Kühlperiode sich nicht übermäßig verlängert, ist die Bohrung ps oder allgemein die unterste Bohrung so reichlich bemessen, daß, nachdem sie vom -Flüssigkeitsspiel freigegeben wird, eine wesentlich intensivere Verdampfung einsetzt, als, dies bisher bei derartigen Maschinen üblich war, mit . der Folge, daß die Absorptionstätigkeit während des ganzen Absorptionsvorganges eine ziemlich konstante und dadurch auch die Raumtemperatur eine möglichst _ gleichmäßige bleibt., Daknit now in a later phase of the cooling period in which the Cooling with the previously known absorption chillers is somewhat less intensive used to be done, a, certain. Balance is created and also the whole The duration of the cooling period does not increase excessively, the drilling is ps or general dimension the lowest hole so generously that after it has been removed from the -liquid clearance is released, a much more intense evaporation begins than this before was common with such machines. the consequence that the absorption activity during the whole absorption process a fairly constant and therefore also the room temperature remains as uniform as possible.

Der - Hauptvorzug der .ganzen Anordnung besteht jedoch in. der Leichtigkeit, mit der die Flüssigkeit vom Verdampfer nach dem Kocherabsorher zurückgefüh rt werden kann. Bei den nach Patent 419 7z0 gebauten Maschinen- mußte beispielsweise - in dem. He@zbshälbern wiederholt kochendes Wasser ein.-gefüllt werden, bis sämtliche Flüssigkeit aus dem Verdampfer durch das Rohr! nach dem Kocherabsorber gelangt war. Bei einer Ausführung nach vorliegender Zusatzerfindung, z. B. nach Abb. i, braucht indessen wesentlich weniger Wärme zugeführt zu werden, um den gesamten Flüssigkeitsinhalt des Verdampfers nach dem Kocherabsorber zurückzudrücken. Es genügt beispielsweise die Erwärmung mittels elektrischer Heizpatrone oder mittels Gasflamme.The main advantage of the whole arrangement, however, is the ease with which the liquid can be returned from the evaporator to the cooker absorher. In the case of the machines built according to patent 419 7z0, for example - in the. He @ zbshälbern repeated boiling water. -Filled until all the liquid from the evaporator through the pipe ! after the cooker absorber had reached. In an embodiment according to the present additional invention, z. B. according to Fig. I, however, much less heat needs to be supplied in order to push the entire liquid content of the evaporator back to the cooker absorber. For example, heating by means of an electric heating cartridge or a gas flame is sufficient.

Bei den durch das Patent 419 720 geschützten Anordnungen muß zum Zwecke der Entwässerung des Verdampfers von Zeit zu Zeit der gesamte Verdampferinhalt nach dem Kocherabsorber entleert werden. Nach der vorliegenden Zusatzerfindung ist es jedoch möglich, jeweils nur die unteren Flüssigkeitsschichten im Verdampfer f, welche das in den Verdampfer gelangte Wasser enthalten, nach dem Kocherabsorber zurückzubefördern, schon wem weniger kräftige Mittel zur Zurückbeförderung angewendet werden. Bei Anwendung von sehr kräftigen Mitteln, beispielsweise bei mehrmaligem Eingießen von kochendem Wasser in die Zelle n oder (und) stärkstem Kühlwasserdurchfuß durch das Kocherkühl.rohrc, ist es jedoch auch bei der vor. liegenden Einrichtung möglich, den gesamten Verdampferinhalt durch das Rohr i nach dem Kocherabsorber a zurückzubefördern.. Voraussetzung dafür ist nur, daß die Summe der Querschnitte p1, p2 usw. den Wert nicht übersteigt, der zur Hervorbringung der indem Hauptpatent beschriebenen Wirkung eben noch zulässig ist.In the arrangements protected by patent 419 720 , the entire contents of the evaporator after the cooker absorber must be emptied from time to time for the purpose of dewatering the evaporator. According to the present additional invention, however, it is possible to return only the lower liquid layers in the evaporator f, which contain the water that has entered the evaporator, back to the cooker absorber, even if less powerful means are used to transport them back. However, when using very powerful means, for example when repeatedly pouring boiling water into the cell n or (and) the strongest flow of cooling water through the cooker cooling tube c, it is also the case before. lying device possible to convey the entire contents of the evaporator back through the pipe i to the cooker absorber a .. The only requirement is that the sum of the cross-sections p1, p2, etc. does not exceed the value that is still permissible to produce the effect described in the main patent .

Praktisch kann der Betrieb der neuen Einrichtung so durchgeführt werden, daß die normale während des Kochvorganges benötigte Kühlwassermenge nach dem Umschalten des Apparates auf »Kühlen« unverändert noch eine Zeitlang, z. B. 5 bis i o Minuten, durch das Kocherkühlrohr c geführt wird, wodurch im Kocherabsorber ein genügender Unterdruck entsteht, der durch die Dampflöcher p1, p2 nicht sofort ausgeglichen werden kann, so daß bis zur Freilegung von p3 Flüssigkeit aus dem Verdampfer f nachdem Kocherabsorber strömt. Bei Absorptionskälternaschinen, deren Umsteuerung von »Kochen« auf »Kühlen« automatisch erfolgt, hat man also gemäß vorliegender Erfindung zum Zwecke der Entwässerung nichts weiter zu tun, als die Kühlwassermenge nach dem Umschalten für kurze Zeit, z. B. während i o Minuten, unverändert zu lassen.In practice, the operation of the new facility can be carried out in such a way that that the normal amount of cooling water required during the cooking process after switching set the device to "cooling" for a while, e.g. B. 5 to 10 minutes, is passed through the digester cooling pipe c, whereby a sufficient in the digester absorber Underpressure arises, which is not immediately compensated for by the steam holes p1, p2 can be so that until the exposure of p3 liquid from the evaporator f after Cooker absorber flows. For absorption chillers whose reversal from "cooking" to "cooling" takes place automatically, you have according to the present invention to For the purpose of drainage nothing more to do than the amount of cooling water after switching over for a short time, e.g. B. for 10 minutes to leave unchanged.

Aber auch dann, wenn. etwa eine automatische Umschaltung der Maschine von »Kochen« auf »Kühlen« in der Weise vorgesehen wäre, daß auch eine automatische Kleainstellung der Kühlwassermenge für den Kühlvorgang im Moment des Unischaltens erfolgt, ließen sich gleichwohl die Querschnitte von p1, p2 usw. verhältnismäßig so bemessen, daß schon die kleine Kühlwassermenge eine Druckdifferenz erzeugt, welche durch p1, p2 nicht abklingen kann, so daß unter allen, Umständen der Verdampfer nach jeder Kochung zuerst entwässert wird, bis das Niveau p3 erreicht wird.But even if. for example, an automatic switchover of the machine from "cooking" to "cooling" would be provided in such a way that an automatic Climate adjustment of the amount of cooling water for the cooling process at the moment of switching on takes place, the cross-sections of p1, p2, etc. could nevertheless be proportionate dimensioned so that even the small amount of cooling water creates a pressure difference, which through p1, p2 cannot decay, so that under all circumstances the evaporator After each boiling, the water is first drained until level p3 is reached.

Natürlich läßt sich diese »verhältnismäßige Bemessung der Querschnitte« p1, p2 usw., welche gestattet, den Verdampfer auch. bei »kleiner« Kühlwassermenge zu entwässern, auch bei nicht automatisch umschaltenden oder bei solchen Absorptionskältemaschinen ausführen, welche keine automatische Kleinstellung der Kühlwassermenge für die Kühlperiode besitzen.Of course, this "proportionate dimensioning of the cross-sections" p1, p2 etc. which allows the evaporator as well. with a »small« amount of cooling water to dewater, even in the case of non-automatic switching or such absorption chillers which do not automatically reduce the amount of cooling water for the cooling period own.

Statt eines einzigen Rücksaugweges i können auch deren mehrere vorhanden sein, die mit Bohrungen p1, p2 bzw. p1, p2, p3 ausgerüstet sind.Instead of a single return path i, several can also be present which are equipped with bores p1, p2 or p1, p2, p3.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Absorption chiller according to patent 419 720, characterized in that the leading to the lowest point of the evaporator and i.a. the drainage of the same serving pipeline (i) with several superimposed Bores (p1, p2, etc.) are provided, the cross-sections of which are dimensioned in such a way that that only their sum for the deduction of the refrigerant vapors with normal absorption sufficient.

2. Absorption refrigeration machine according to claim i, characterized in that that the lowest hole (p3) is slightly below the lowest liquid level itn evaporator (f) is located.

3. absorption refrigeration machine according to claim i and 2, characterized @Identified that the upper holes (pi and p2) are much smaller Have cross-section than the lowest hole (p3). q .. Periodic drainage of the evaporator of an absorption refrigeration machine according to claims i to 3, characterized in that. marked, that the cross sections of the upper bores (pi and p2;) are dimensioned such that dewatering by using approximately the same amount of cooling water every minute, as it is used during the cooking process, during the first part of the cooling period is achieved.