DE491065C - Kaelteerzeugungsmaschine nach dem Absorptionsprinzip - Google Patents

Description

• Kälteerzeugungsmaschine nach dem Absorptionsprinzip Bei Kälteerzeugungsmaschinen nach dein Absorptionsprinzip wird, wie bekannt, das Arbeitsmittel (gewöhnlich Ammoniak) aus der Absorptionsflüssigkeit (gewöhnlich Wasser) in einem Kocher durch Erhitzung ausgetrieben, welcher Kocher gewöhnlich von außen durch Gas oder eine elektrische `@'iderstandswicklung erhitzt wird. Vom Kocher strömt das Arbeitsmittel nach einem Oberflächenkondensator, in welchem es durch Kühlung mit Kühlwasser von gewöhnlicher Tempreatur verflüssigt wird. Wenn das Arbeitsmittel aus Ammoniak besteht, geschieht bei Verwendung von Kühlwasser von gewöhnlicher Temperatur (15 bis 2o' C:) die Verflüssigung bei einem Druck von etwa 15 Atm.
• Es ist schon vorgeschlagen «-orden, einen Teil des vom Kocher abziehenden Ammoniakdampfes zum Antrieb der Pumpe zu verwenden, durch welche die- mit Aminonialc gesättigte Absorptionsflüssigkeit vom Absorber nach dem Kocher gefördert wird, wonach dieser Teil des Ammoniakdampfes entweder direkt dein Absorber oder auch, wenn der Kocher mit höherem Druck als der Kondensator arbeitet, diesem letzteren zugeführt wird. Im ersteren Falle geht der zum Antrieb der Flüssigkeitspumpe dienende Ammoniakdampf für die Kälteerzeugung verloren. Im letzteren Falle steht der zum Antrieb der Pumpe benutzte Ammoniakdampf nach dessen Kondensation allerdings zur Kälteerzeugung zur Verfügung, da aber der Kraftbedarf zum Antrieb der Flüssigkeitspumpe verhältnismäßig klein ist, ist die Ersparnis im letzteren Falle verhältnismäßig unbedeutend.
• Vorliegende Erfindung bezweckt, die dem Kocher zugeführte Wärme dadurch besser auszunutzen, daß der Ammoniak-dampf im Kocher mit einem derart hohen Überdruck über den Kondensatordruck erzeugt wird, daß er als Treibmittel für eine Kompressorkältemaschine benutzt werden kann, ehe der Dampf kondensiert und als Kühlmittel in dem Absorptionskältesvstem benutzt wird. Gleichzeitig kann der vom Kocher gelieferte Ammoniakdampf in bekannter Weise zur Überführung der angereicherten Absorptionsflüssigkeit vom Absorber nach dem Kocher verwendet werden.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine nach dem Kompressionsprinzip arbeitende Kälteerzeugungsmaschine mit einer nach dem Absorptionsprinzip arbeitenden derart zu vereinigen, daß der Kompressor der erstgenannten Maschine durch einen Dampfmotor angetrieben wird, der seinen Dampf von einer gewöhnlichen Wasserdampfkesselanlage erhält, und daß der Wärmeinhalt des Wasserdampfes, nachdem er im Dampfmotor Arbeit geleistet hat, dazu ausgenutzt wird, um die ,-rforderliche Wärmeenergie der nach dem Absorptionsprinzip arbeitenden Maschine zu liefern. Bei einer Absorptionsmaschine ist es aber erforderlich, die nötige Wärmemenge bei einer verhältnismäßig hohen Temperatur zuzuführen. Man kann somit für diesen Zweck nicht mit Vorteil Dampf niedrigen Druckes verwenden. Hieraus folgt, daß nur ein verhältnismäßig geringer Teil des Druckes frischen Dampfes in dem den Kompressor antreibenden Dampfmotor ausgenutzt werden kann. Die Kälteleistung der Kompr essionsmaschine wird deshalb verhältnismäßig klein im Vergleich mit derjenigen der Absorptionsmaschine, und man erhält durch diese Vereinigung keine erhebliche Verbesserung der Kälteleistung und des Kühlwirkungsgrades im Vergleich mit einer einfachen KälteerzeugUngsmaschine nach dem Kompressions- oder dem Absorptionssystem.
• Bei der Kombination gemäß der Erfindung sind die Verhältnisse vorteilhafter. Die Kompressionsmaschine erhält etwa die gleiche Größe als die Absorptionsmaschine, und man erreicht größtmögliche Verbesserung der Kälteleistung und .des Kühlwirkungsgrades.
• Abb. i und 2 'zeigen schematisch zwei Ausführungsformen der Erfindung.
• In Abb. i ist A der Verdampfer, in welchen verflüssigtes Ammoniak durch das Druclcverminderungsventil D hineinfließt und bei nied-rig er Temperatur und niedrigem Druck, z. B. bis io° C und 3 Atm., verdampft wird. Die für diese Verdampfung erforderliche Wärme wird der durch den Kühlmantel des Verdampfers strömenden Salzlösung entnommen, die dabei abgekühlt wird und ihrerseits zur Aufrechterhaltung einer niedrigen Temperatur, z. B. in einem Kühlschrank oder einem Kühlraum, verwendet wird. Von A strömt der Ammoniakdampf nach dem Absorber L, in welchem er in Wasser absorbiert wird, das vom Kocher durch das Druckverminderungsventil H zufließt. Die hierbei entstandene Wärme wird durch das durch den Kühlmantel des Absorbers L strömende Kühlwasser abgeführt. Am Boden des Absorbers L sammelt sich die Ammoniakwasserlösung, und mit Hilfe einer Pumpe G wird diese Lösung in den unter erheblich höherem Druck, z. B. 5o Atm., stehenden Kocher K eingedrückt, in welchem das Ammoniak aus dem Wasser ausgetrieben wird. Die hierzu erforderliche Wärme wird z. B. durch eine um den Kocher K gelegte Widerstandswicklung zugeführt. Das von dem größten Teil des Ammoniaks befreite Wasser strömt durch H nach L zurück. Das Ammoniakgas strömt von IL nach der Kondensatorschlange C und durchströmt auf diesem Wege den Dampfmotor E, in welchem der Ammoniakdampf unter Abgabe mechanischer Energie bis auf den in C herrschenden Druck, etiv a 15 Atm., expandiert, bei welchem .Druck das Ammoniak verflüssigt wird. Die bei der Verflüssigung entwickelte Wärme wird durch das die Schlange umgebende Kühlwasser abgeführt. Die von E entwickelte mechanische Energie dient zum Antreiben des Kompressors B einer aus diesem Kompressor B, einem Verdampfer Ai, einem Kondensator C, und einem Druckverminder ungsv entil Dl bestehenden Kompressionskälteanlage.
• Wenn man in der angegebenen Weise eine Kälteerzeugungsmaschine nach dem Kompressionsprinzip mit einer solchen nach dem Absorptionsprinzip vereinigt, kann man zweckmäßig die Verdampfer und Kondensatoren der beiden Maschinen derart zusammenbauen, daß man einen den beiden Maschinen gemeinsamen Verdampfer und einen den beiden Maschinen gemeinsamen Kondensator erhält und zweckmäßig die beiden Maschinen mit Dampfmotor, Kompressor und Pumpe zu -einem gasdicht geschlossenen und gegen Durchsickern gesicherten System vereinigen. Ein solches System ist in Abb. a dargestellt.
• Von dem im Verdampfer A erzeugten Ammoniakdampf strömt ein Teil zum Absorber L und ein anderer Teil zum Kondensator C durch den Kompressor B, der durch den Dampfmotor E angetrieben wird, dessen Abdampf auch dem Kondensator C zugeführt wird, in welchem er nebst dem von B komprimierten Dampf verflüssigt wird. Im Verbindungsrohr zwischen E und B sowie in C herrscht ein Druck von etwa 15 Atm. An der Ei inlaßseite des Kompressors B sowie in A und L herrscht ein Druck von z. B. 3 Atm. An der Einlaßseite des Dampfmotors E sowie in K herrscht dagegen ein Druck, der erheblich höher als 15 Atm., z. B. 5o Atm., ist. Außer zum Treiben des Kompressors B wird der Dampfmotor E auch zum Antreiben der Pumpe G ausgenutzt. A, B und G und ihre Verbindungsleitungen sind in dem gasdicht und flüssigkeitsdicht geschlossenen Apparat eingebaut.
• In den Abbildungen sind der Dampfmotor, der Kompressor und die Pumpe als rotierende Maschinen dargestellt, es ist aber natürlich auch möglich, zu demselben Zwecke Kolbenmaschinen zu verwenden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kälteerzeugungsmaschine nach dem Absorptionsprinzip, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kocher und dem Kondensator ein Dampfmotor vorgesehen ist, der durch den vom Kocher kommenden Dampf, ehe dieser verflüssigt wird, angetrieben wird und zum Antrieb des Kompressors einer nach dem Kompressionsprinzip .arbeitenden Kälteerzeugungsmaschine dient.
2. 2. Ausführungsform gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsmaschine und die Kompressionsmaschine einen gemeinsamen Verdampfer haben.
3. 3. Ausführungsform gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsmaschine und die Kompressionsmaschine einen gemeinsamen Kondensator haben. Ausführungsform gemäß Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsmaschine und die Kompressionsmaschine zu einem geschlossenen System zusammengebaut sind, in welchem die beweglichen Teile des Dampfmotors sowie diejenigen des Kompressors gasdicht eingeschlossen sind.