DE490280C

DE490280C - Verfahren und Einrichtung zur Erzielung einer kontinuierlichen Kuehlwirkung

Info

Publication number: DE490280C
Application number: DEW80396D
Authority: DE
Original assignee: Williams Oil O Matic Heating Corp
Current assignee: Williams Oil O Matic Heating Corp
Priority date: 1928-09-16
Filing date: 1928-09-16
Publication date: 1930-01-25

Description

Verfahren und Einrichtung zur Erzielung einer kontinuierlichen Kühlwirkung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erzielung einer kontinuierlichen Kühlwirkung unter Verwendung eines Salzes mit einer negativen Lösungswärme, d. h. eines Salzes, welches beim Auflösen in einem Lösungsmittel eine Kühlwirkung erzeugt, z. B. Rhodankalium, welches in Wasser löslich ist. Statt dessen kann aber auch ein anderes Salz von der angegebenen Eigenschaft und ein anderes Lösungsmittel verwendet werden. Bei einem bekannten Verfahren dieser Art, bei dem die Lösung nach einer Stelle geleitet wird, wo die lösliche Substanz und das Lösungsmittel für die weitere Verwendung durch Anwendung von Wärme voneinander getrennt werden, wird durch diese Wärme jedoch nur eine teilweise Trennung der beiden Substanzen vorgenommen.
Demgegenüber besteht das Wesen des Verfahrens gemäß der Erfindung darin, daß Wärme in einer solchen Menge zugeführt wird, d'aß eine im wesentlichen vollkommene Trennung der löslichen Substanz von dem Lösungsmittel stattfindet und die abgetrennte lösliche Substanz in geschmolzenem Zustande erhalten wird.
Das Verfahren gemäß der Erfindung hat insbesondere den Vorteil, daß die abgetrennte und geschmolzene lösliche Substanz lediglich unter dem Einfiuß ihrer Schwere sich in dem System bewegt und so im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren mechanische Mittel oder bewegte Teile zur Erzielung des Umlaufes in dem System vermieden werden. Die abgetrennte lösliche Substanz strömt dann unter dem Einfluß ihrer Schwere nach einem Flüssigkeitsbade, in welchem sie nicht löslich ist urrd erstarrt. Diese Flüssigkeit kann zum Beispiel aus einer Säule eines Mineralöles bestehen, die auf dem darunter befindlichen Lösungsmittel oder der Lösung gehalten wird.
An der Übergangsstelle der Lösung von der Kühlstelle zu der Stelle, wo die Trennung für den weiteren Gebrauch stattfindet, erfolgt vorteilhaft eine vorläufige Beheizung, um einen selbsttätigen Übergang zu erzielen.
Die Zeichnung stellt eine beispielsweise Ausführungsform einer Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung in einem senkrechten Schnitt dar.
Der Kühlraum ist mit gestrichelten Linien angedeutet. In manchen Fällen ist es wünschenswert, die ganze Anordnung in einem Gehäuse einzuschließen. Es ist im allgemeinen jedoch einfacher, die Heiz- und Kondensationsvorrichtungen außerhalb des Kühlraumes anzuordnen. i ist eine Kammer, in welche die Lösung des Salzes oder der Salzmischung gebracht wird und in welcher die Trennung vorgenommen wird. Die Kammer wird z. B. durch einen Brenner beheizt. Ein Auslaß 2 der Kammer i dient zum Entfernen des von Wasser befreiten Salzes, welches durch die Wärme geschmolzen ist- und sich so in :einem Zustande befindet, daß es fließen kann. Der Schmelzpunkt des als Beispiel angegebenen Rhodankaliums liegt ungefähr bei 16o° Celsius. Der bei der Verdampfung des Wassers in der Kammer i sich entwickelnde Dampf wird in dem Kondensator 3 niedergeschlagen, und eine weitere Abkühlung dieses Kondensates findet in einem Behälter mit der Rohrschlange q. statt, und aus diesem Behälter strömt das abgekühlte Wasser dann den Rohren 5, 7 und 6 zu.
An das Rohr 6 schließt sich eine Kammer 16 an, durch welche das geschmolzene Salz oder die Salzmischung von dem Auslaß 2 her in die Rohre 6 und 7 gelangt. Die Kammer 16 ist von einem Wassermantel umgeben und enthält ein Mineralöl in einer genügenden Menge, um diese Kammer auf eine Länge auszufüllen, welche der Länge des Wassermantels entspricht. Um die Kühlwirkung zu erhalten, ist in dem Kühlraum an das Rohr 7 ein Schlangenrohr 8 angeschlossen, das Init seinem anderen Ende mit der Rohrschlange d. in Verbindung steht. Dadurch wird ein vollständiger Umlauf für das Kühlmittel erzielt.
In der Kammer i befinden sich Querwände, deren Höhe von dem Einlaß nach dem Auslaßende der Kammer abnimmt. In der Nähe des Auslasses 2 befindet sich dann noch eine weitere Platte 1o, welche verhüten soll, daß Dampf in die Kühlkammer 16 gelangt. Ein Rohr 14 verbindet das Auslaßende der Kammer i in der Nähe der Kammer 16 mit dem Kondensator 3, um etwaige Druckunterschiede beiderseits der Platte 1o auszugleichen.
Um den Umlauf der Lösung zu bewirken bzw. zu fördern, ist noch ein Brenner 12 vorgesehen, dessen Betrieb durch einen Thermostaten 13 in der Kammer i in der Nähe des Auslasses 2 geregelt wird. Es ist wünschenswert, daß die Temperatur in der Kammer i angenähert dem Schmelzpunkt des verwendeten Salzes oder der Salzmischung entspricht, bei Rhodankalium also ungefähr 16o° Celsius. Demgemäß wird der Thermostat 13 für einen Temperaturbereich von 155 bis 16o° Celsius eingestellt.
Die Lösung des Rhodankaliums wird in das Umlaufsystem eingeführt und die Wassermenge so bemessen, daß während des Betriebes des Systems kein Überfließen in der Kammer i stattfindet. Alsdann werden die Brenner angezündet, so daß sich Dampf in der Kammer i bildet, der nach dem Kondensator 3 geht und dort niedergeschlagen wird, während das entstehende Kondensat durch den die Rohrschlange q. umgebenden Mantel in das Rohr 7 gelangt.
Die Verdampfung des Wassers aus der Lösung in der Kammer i verursacht eine Konzentration und eine Trocknung der Lösung. Anstatt das Salz fest werden zu lassen, wird es -in einem flüssigen Zustande gehalten, da die Temperatur der Kammer der Schmelztemperatur des Salzes entspricht. Dieses Salz in flüssigem Zustande fällt durch den Auslaß 2 in das Mineralöl in der Kammer 16. Da dieses durch den .umgebenden Wassermantel gekühlt wird, so ist die Temperatur niedrig genug, um das Salz erstarren zu lassen, welches nun in die Rohre 6 und 7 gelangt, wo es sich wieder in dem Wasser, das durch das Rohr 5 kommt, auflöst, wobei es seine Wärme abgibt und dadurch eine Kühlwirkung erzeugt.
Die durch den Brenner 12 erzeugte Wärme unterstützt den Umlauf der Lösung und steigert die Temperatur derart, daß das Wasser beirr Eintreten in die Kammer i rasch verdampft. Es ist also ein geschlossenes und ununterbrochenes Umlaufsystem geschaffen, und das Salz, welches abwechselnd fest und flüssig gemacht wird, erzeugt dauernd eine Kühlwirkung. Die Beheizung des Systems kann auch so geregelt werden, daß das Salz nicht getrocknet, sondern die Lösung nur konzentriert wird und das verbleibende Gemisch nach der Kühlzone umläuft.

Claims

PATENTANSPRITCHE: i. Verfahren zur Erzielung einer kontinuierlichen Kühlwirkung durch Auflösen einer löslichen Substanz in einem Lösungsmittel und Weiterleiten der Lösung nach einer Stelle, wo die lösliche Substanz und das Lösungsmittel für die weitere Verwendung durch Anwendung von Wärme voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß dort Wärme in einer solchen Menge zugeführt wird, daß eine im wesentlichen vollkommene Trennung des Lösungsmittels von der löslichen Substanz stattfindet und die lösliche Substanz dabei in geschmolzenem Zustande erhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die geschmolzene lösliche Substanz unter dem Einfluß ihrer Schwere nach einem nicht als Lösungsmittel wirksamen Flüssigkeitsbade strömt, in welchem sie erstarrt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsbad als Säule auf einer Säule des Lösungsmittels oder der Lösung gehalten wird, so daß die lösliche Substanz unter dem Einfluß ihrer Schwere durch das Flüssigkeitsbad in das darunter befindliche Lösungsmittel oder die Lösung fällt, um wieder aufgelöst zu werden. q.. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeitsbad zum Erstarrew der geschmolzenen löslichen- j Substanz eine Säule von Öl verwendet wird. Verfahren nach Anspruch i, wobei die Trennung von löslicher Substanz und Lösungsmittel an einer Stelle oberhalb der Kühlstelle erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung zwischen Kühlstelle und Trennstelle einer vorläufigen Beheizung unterworfen wird, um sie selbsttätig von der Kühlstelle zur Trennstelle zu fördern. 6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i bis S mit einem Behälter für die Lösung an der Kühlstelle und einer mit einem Kondensator verbundenen Heizkammer an der Stelle, wo die Trennung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits die Leitung für die Überführung der Lösung aus dem Kühlbehälter nach der Trennstelle (i) und andererseits das Flüssigkeitsbad (16) zum Erstarren der geschmolzenen löslichen Substanz zusammen mit der darunter befindlichen Säule des Lösungsmittels bzw. der Lösung zum Auflösen der festgemachten löslichen Substanz so angeordnet sind, daß sie Flüssigkeitssäulen gleichen Gewichtes bilden.