DE488987C - Absorptionskaelteapparat - Google Patents

Description

• Absorptionskälteapparat Die Erfindung bezieht sich auf einen Absorptionskälteapparat nach dem Absorptions-Difiusionsprinzip, bei dem im Absorber und Verdampfer zum Druckausgleich ein indifferentes -Gas, z. B. Wasserstoff, enthalten ist, und besteht in der Ausbildung des Apparates derart, daß alle seine Räume in offener Verbindung miteinander stehen und ein Kältemittel, ein von ihm verschiedenes druckausgleichendes Gas und die Absorptionsflüssigkeit durch die bei Wärmezufuhr im Apparat entstehenden inneren Kräfte in geschlossenen Kreisläufen umgewälzt werden..
• Ein Ausführunjsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Der Apparat besteht raus einem Kocher 1(, einem Verdampfer G und einem Absorber A. Der Kocher I( enthält ein Kältemittel, z. B. in Wasser gelöstes Ammoniak, während der Verdampfer G und der Absorber A ein im Verhältnis zum Kältemittel indifferentes Gas oder Gasgemisch, z. B. Wasserstoff, enthalten. Der Verdampfer und der Absorber enthalten außerdem zweckmäßig eine poröse Masse E, z. B. Metallwolle oder -späne, die zwecks Erleichterung der Wärmeübertragung in einer Anzahl rohrförmiger, oben und unten miteinander in Verbindung stehender Zellen F mit gelochten Böden H untergebracht ist und dazu bestimmt ist, die in die Gefäße einströmende Flüssigkeit über eine möglichst große Oberfläche zu verteilen. Der Gasraum des Kochers 1( steht durch einen KondensatorIC, der zusammen mit dem AbsorberA in einem Kühlwasserbehälter B untergebracht ist, mit dem oberen Teil des Verdampfers C'r in Verbindung. Das in den Verdampfer einmündende Ende dieser Rohrleitung ist gelocht und bildet einen Verteiler J. Der Verdampfer <`r steht oben und unten mit dem Absorber A durch Rohrleitungen M bzw. N, die miteinander zu einem Temperaturwechsler R verbunden sind, in Verbindung, wobei das Rohr M im Innern des Rohres N angeordnet ist. Der Verdampfer kann im allgemeinen ,auf einem höheren Niveau aufgestellt sein. als der Absorber, um zu verhindern, daß die untere Rohrverbindung zwischen Verdampfer und Absorber als Flüssigkeitssperre wirkt. Der Kocher und der Absorber sind durch Rohre L und P derart miteinander verbunden, daß ein in sich geschlossenes Zirkulationssystem für die Absorptionsflüssigkeit gebildet wird. Der Kocher und der Absorber stehen derart dauernd in offener Verbindung miteinander. Das Rohr L mündet an einem Ende in den Boden des Kochers und am anderen Ende in den oberen Teil des Absorbers, wobei dis in den Absorber hineinreichende Rohr gelocht ist und einen Verteiler O bildet. Das Rohr L ist im Innern des Rohres P angebracht und bildet zusammen mit ihm einen. Temperaturwechsler S. Das in den Kocher eingeführte Ende des Rohres P ist in Form einer Schlange T ausgebildet, um eine bessere Wärmeübertragung zu erhalten, und mündet entweder in den Flüssigkeitsraum oder unmittelbar über dem Flüssigkeitsspiegel in den Dampfraum des Kochers. In dieser Schlange T wird infolge der Kocherbeheizung der Flüssigkeit ein Auftrieb verliehen. Der Kocher wird am Boden in geeigneter Weise beheizt oder auch zwecks gleichförmiger Beheizung in ein Flüssigkeitsbad eingesetzt.
• Der Apparat wirkt folgendermaßen: Beim Erhitzen des Kochers wird dag Ammoniak aus der im Kocher befindlichen Flüssigkeit ausgetrieben. Es* steigt vom Kocher in den Kondensator C und wird hier verflüssigt. Zwischen dem Kondensator C und dem Verdampfer G ist ein Flüssigkeitsabschluß, z. B. in Gestalt eines U-förmigen Rohres U, angeordnet. Das Ammoniak, das im Kondensator C niedergeschlagen wurde, gelangt auf dem Wege über das U-Rohr in flüssiger Form in den Verdampfer. Hier verteilt es sich und fließt über das poröse Material E, wird hierbei, in feiner Form aufgelöst und in Gegenwart des irn. Verdampfer enthaltenen Wasserstoffes verdampft. Dabei nimmt es Wärme aus der Umgebung des Verdampfers auf und bildet somit Kälte. Vorteilhaft findet die Diffusion des Kältemittels in das druckausgleichende Gas, z. B. den Wasserstoff, bei einem Druck der Gasmischung statt, die dem Druck des zuströmenden flüssigen Mtemittels annähernd gleich ist. Die dampf- bzw. gasförmige Mischung von verdampftem Ammoniak und Wasserstoff, welche schwerer ist als der Wasserstoff selbst, fällt dann durch das RohrN in den gekühlten AbsorberA. In diesem. strömt der Mischung entgegen die aus dem Rohr 0 herabfallende arme Lösung in feiner Verteilung über das poröse Material E. Hierbei wird aus dem Gasgemisch das gasförmige Ammoniak von der Flüssigkeit absorbiert. Der nunmiehr von Ammoniak befreite Wasserstoff strömt durch das Rohr M zum Verdampfer zurück. Die selbsttätige Zirkulation des indifferenten Gases bzw. Gasgemisiches kann noch dadurch besonders gefördert werden, daß sein spezifisches Gewicht verschieden von demjenigen der Dämpfe des Kältemittels gewählt wird und das letztere insbesondere schwerer als das erstere ist, ferner auch dadurch, daß im Verdampfer das Gas abgekühlt wird und dadurch größeres spezifisches Gewicht erhält als im Absorber, in dem es erwärmt wird. Das Niveau der Flüssigkeit im Kocher muß nicht notwendigerweise höher stehen als das Niveau des Verteilers O im Absorber. Eine bestimmte Differenz zwischen dem Druck im Kocher und im Absorber kann dadurch auftreten, daß ein gewisser Strömungswiderstand im Kondensator 'besteht, oder durch Drosseln des Ammoniakstromes zu dem Verdampfer, z. B. durch den Flüssigkeitsverschluß U, wodurch der Druck im Kocher etwas höher wird als im Absorber. Eine solche Druckerhöhung im Kocher wird selbstverständlich das Flüssigkeitsniveau im Kocher herabdrücken und im Absorber entsprechend erhöhen, so daß die zur Flüssigkeitsförderung erforderliche Flüssigkeitssäule stets erhalten bleibt.
• Der Flüssigkeitsverschluß zwischen Verdampfer und Kondensator hat noch eine für den Betrieb des Apparates bedeutungsvolle Wirkung. Vermindert sich aus irgendeinem Grunde die Flüssigkeitsförderung, so gleicht der Flüssigkeitsverschluß diese Erscheinung aus, da er selbsttätig folgenden Vorgang auslöst. Bei Verminderung der Zufuhr von reicher Lösung kocht die Lösung irn. Kocher immer weiter ab, wird also ärmer, und die Entwicklung von gasförmigem Kältemittel wird vermindert. Da die Kühlwassermenge und damit das Wärmeabfuhrvermögen des Kondensators gleichbleibt, muß infolge der verringerten Ausscheidung von gasförmigem Kältemittel im Kondensator eine gewisse Druckverminderung entstehen. - Das hat zur Folge, daß die im: U-Rohr U stehende Flüssigkeitssäule in dem linken Schenkel des Flüssigkeitsabschlusses, der in der Zeichnung entsprechend etwas höher gezeicbnet ist; aufsteigen wird. Daraus :ergibt sich, daß die Flüssigkeitsförderung verstärkt wird durch einen Überdruck, der im Verdampfer und Absorber entsteht und dessen Betrag der Niveauerhöhung der Flüssigkeitssäule im Rohr U entspricht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Ausschließlich durch Wärme betriebener kontinuierlich arbeitender Absorptionskälteapparat, bei welchem alle Räume in stets offener Gas- oder Flüssigkeitsverbindung miteinander stehen und ein Kältemittel, ein von ihm verschiedenes druckausgleichendes Gas und die Absorptionsflüssigkeit durch die bei Wärmezufuhr im Apparat entstehenden inneren Kräfte in geschlossenen Kreisläufen umgewälzt werden, und zwar das Kältemittel durch Entgasung und Wiederverflüssigung, das von ihm verschiedene druckausgleichende Gas durch Einwirkung des Kältemittels bzw. der Absorptionsflüssigkeit auf dieses Gas und die Absorptionsflüssigkeit durch infolge der Wärmezufuhr aus ihr entwickeltes Gas. z. Absorptionskälteapparat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreislauf der Absorptionsflüssigkeit in einer vom Absorber kommenden Leitung durch Wärmezufuhr zu dieser bewirkt wird. 3. Absorptionskälteapparat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr der zur Flüssigkeitsförderung erforderlichen Wärmemenge zu der reichen Lösung vor ihrem Eintritt in den eigentlichen Kochraum, die Zufuhr der zur weiteren Austreibung des Kältemittels aus der reichen Lösung erforderlichen Wärmemenge dagegen im Kochraum selbst erfolgt. q.. Absorptionskälteapparat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr der zur Förderung der Flüssigkeit erforderlichen Wärme erfolgt, nachdem die Flüssigkeit in einem Temperaturwechsler an sich bekannter Art von der heißen, armen Lösung vorgewärmt worden ist. Absorptionskälteapparat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kocher und Absorber eine Flüssigkeitssäule angeordnet ist, die etwaige im System, z. B. durch Strömungswiderstände im Kondensator, auftretende Druckunterschiede ausgleicht. 6. Absorptionskälteapparat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kondensator und dem Verdampfer ein Flüssigkeitsverschluß, z. B. in Form eines U-Rohres (U), angeordnet ist.