-
Verfahren zum Betriebe von Absorptionskälteapparaten Die Erfindung
betrifft .ein Verfahren zum Betriebe von Absorptionskälteapparaten und besteht im
wesentlichen darin, daß zur Kühlung von wärmeabgebenden Teilen dieser Apparate Kältemittelkondensat
derart benutzt s@ird, daß bei dieser Kühlung das Kältemittel verdampft und das dampfförmige
Kältemittel dann wieder kondensiert wird.
-
Gemäß der Erfindung ist dieses Verfahren mit besonderem Vorteil anzuwenden
zur Kühlung des hinter dem Kocher liegenden Dampfabscheiders, insofern, als bei
dieser Betriebsart sich der Kondensationsvorgang selbsttätig den jeweils obwaltenden
Bietriebsverhältnissen, etwaigen Schwankungen der vom Kocher gelieferten Gasmengen
.oder deren Temperaturen anpaßt. Die bei der Kühlung der Absorptionsmitteldämpfe
aus demkondensierten K,ältemittel sich bildenden Dämpfe werden gemäß der Erfindung
selbsttätig in den Strom der zum Kondensator geführten Gase wieder zurückgeführt.
Vorteilhaft ist es ferner, das bei der Kühlung des Dampfabscheiders erwärmte Kältemittelkondensat
vor seinem Eintritt in den Verdampfer zu kühlen, insbesondere mit Hilfe der vom
Verdampfer zum Absorber strömenden kalten Gase.
-
In der Zeichnung sind zur Durchführung des Verfahrens geeignete- Vorrichtungen
schematisch dargestellt. In Abb. i bezeichnet i einen Kocher, der z. B. mit einem
Gemisch aus Wasser und Ammoniak, wie bei der Kälteerzeugung üblich, beschickt sein
möge. Das vom Kocher ausgestoßene Dampfgemisch, - Ammoniak und Wasserdampf, tritt
zunächst in einen DampfäbscheiderauM z ein, in dem die Dämpfe des Absorptionsmittels
(Wasser) kondensieren sollen. Die Dämpfe des Kältemittels (Ammoniak) treten weiter
in den Kondensator 3, in dem sie verflüssigen. Nach der Erfindung wird nun die Kühlung
des Dampfabscheideraumes von der Menge des vom Kocher gelieferten Gasgemisches,
und zwar im wesentlichen von der des Kondensats des Kältemittels abhängig gemacht.
Dies Kondensat wird so in dem Apparat geführt, daß es umabhängig von der zur Kühlung
sonst mitverwendeten Außentemperatur der Luft oder eines sonstigen Kühlmittels,
entsprechend der jeweilig vom Kocher gelieferten Gasmenge, den Kondensationsvorgang
selbsttätig regelt. Zweckmäßig wird dazu das Kondensat des Kältemittels selbst als
Kühlmittel des noch nicht gekühlten Gasgemisches verwendet, also beispielsweise
durch :ein Rohr .4 in das Innere eines im Dampfabscheideraum liegenden Topfes 5
geführt. Dieser Topf kann gegebenenfalls mit Kühlrippen 6 oder ,ähnlichen, die Kühlung
beeinflussenden Vorrichtungen--versehen
sein. Seine Form ist für
das Wesen der Erxindung.-b-elanglos. Er kann beispiels-«,-eise auch den Dampfabscheideraum
als Mantel umgeben oder auch an einer Seite -i des Abscheideraumes montiert sein.
-
je höher nun die Temperatur der Außenluft oder des sonst nach den
bisherigen Methoden verwendeten Kühlmittels des Dampfabscheideraumes ist oder je
mehr Gasgemisch vom Kocher geliefert wird, um so größer ist die Gefahr, daß noch
Dämpfe des Absorptionsmittels in den Kondensator übertreten. Nach dem Verfahren
der Erfindung wird der Einfluß der Außenlufttemperatur dadurch ausgeschaltet, daß
das Kondensat des Kältemittels selbst die Kühlung übernimmt. Es erhellt ferner,
daß, je größer die Menge des vom Kocher gelieferten Gasgemisches ist, um so größer
auch die in den Topf 5 fließende Menge des Kondensats und damit wieder die Kühlung
des Dampfabscheideraumes sein muß. Nach dem Verfahren der Erfindung verstärkt sich
also die Kühlung selbsttätig mit der Menge des im Abscheideraum zu kondensierenden
Absorptionsmittels.
-
Bei dieserKühlung desAbscheideraumeswird ein. Teil des im Kondensator
verflüssigten Kältemittels wieder verdampfen. Zweckmäßig ist es daher, den Topf
5 oben offen zu lassen oder mit entsprechenden Öffnungen zu versehen, so daß die
bei der Kühlung des Abscheideraumes verdampften Teile des Kältemittels gleich wieder
in den Strom der zum Kondensator geführten Gase eintreten und dort erneut verflüssigen.
Die nicht wiedex verdampften Teile des Kondensats fließen durch das Rohr 7 dem Verdampfer
8 zu. Durch geeignete Wahl des Querschnittes von Rohr 7, mehrere Windungen des Rohres;
durch Hochziehen seiner Mündung bis zu einer bestimmten Höhe oder in sonstiger geeigneter
Weise kann man erreichen, daß im 2",l@ormalfall das Kondensat im Topf 5 bis zu einer
bestimmten Höhe steht. Wird aber die vom Kocher gelieferte Dampfmenge geringer,
so läßt Rohr q. weniger Kondensat in den Topf 5 eintreten. Das Kondensat wird daher
weniger hoch im Topf 5 stehen und damit die Kühlung geringer werden. Hierdurch wird
die Gefahr vermieden, daß wegen zu starker Kühlung bereits das Kältemittel im Dampfabscheideraum
kondensiert.
-
Die Abb. a stellt eine besonders günstige Ausführungsform des Verfahrens
bei einem Absorptionskälteapparat dar, der nach der Methode Platen-Munters mit einem
indifferenten Gas, z. B. Wasserstoff, als Druckausgleicher, Ammoniak als Kältemittel
und Wasser als Absorptionsmittel arbeitet. Ziffer 1 stellt wieder den Kocher dar,
aus dem das Ammoniak-Wasserdampf-Gemisch durch ein zweckmäßig gekrümmtes oder eckiges
Roh in den Dampfabscheideraum a tritt, wo de Wasserdampf kondensiert, um in den
Koche zurückzulaufen. Die Ammoriiakdämpfe trete weiter in den Kondensator 3, der
zweckmäßig in einem größeren, auch den Absorber :ent haltenden Kühlwasserbehälter
9 montiert ist und verflüssigen dort. Das Kondensat trit dann durch das Rohr q.
in den im Innern de: Dampfabscheideraumes z montierten, zweck mäßig konisch geformten
Topf 5 ein, dea außen mit als Stoßblech wirkenden, vorteil haft reihenweise versetzte
Durchtrittsöffnun. gen aufweisenden Kühlrippen 6 versehen ist und .oben offen öder
mit Durchbrechungen io zum Austritt des bei der Kühlung des Topfes 5 wieder verdampften
Ammoniaks versehen ist. Diese Dämpfe nehmen erneut dien Weg über den Kondensator
3 und Rohr 4. auf. Das nicht wieder verdampfte Kondensat wird durch das Rohr 7 dem
Verdampfer 8 zugeführt. Zweckmäßig ist es, das Rohr 7 nach seiner Trennung von dem
in seinem Innern verlaufenden Rohr q. durch den zwischen Verdampfer 8 und Absorber
i i liegenden Wärmeaustauscher 12 zu führen. Hierdurch wird dann beim Kühlen des
Dampfabscheideraumesetwas erwärmtes Kondensat durch das aus dem Verdampfer 8 zum
Absorber i i strömende kalte Gasgemisch weiter unterkühlt und dadurch zugleich der
Wirkungsgrad der ganzen Anlage erhöht. Zweckmäßig wird dazu der Wärmeaustaus cher
1 ? an beiden Enden mit zwei Kammern 13, 1 4. versehen, die durch die Rohre 15 miteinander
verbunden sind. Der nachdem Platen-Muntersschen System in bekannter Weise aus dem
Absorber zum Verdampfer tretende Wasserstoff zieht daher durch die Kammer 13, Rohre
15, Kammer 14 und Steigrohr 16 in den Verdampfer zurück. Eines dieser Rohre im Wärmeaustauscher
12- wird nun einfach zur Weiterführung des verflüssigten Ammoniaks vom Topf 5 zum
Verdampfer 8 durch das Rohr 7 benutzt. Die Eintrittshöhe des Rohres 7 in den Verdampfer
8 wird zweckmäßig so gewählt, daß nach dem Gesetz der kommunizierenden Röhren unter
Berücksichtigung der Reibung, des Druckes und der sonstigen Verhältnisse der Stand
des Kondensats im Topf 5 stets auch bei langsamem Kochen des Kochers eine bestimmte
Minimalhöhe behält. Durch. .die konische Form des Topfes 5 wird bei schwankender
Niveauhöhe des Kondensats gleichzeitig die Verdunstungsoberfläche des Ammoniaks
geändert.
-
Ifh oberen Teil des Verdampfers 8 verdampft das durch das Rohr 7 zugeführte
Ammoniak und mischt sich in bekannter Weise mit dem durch Rohr 16 zutretenden Wasserstoff.
Das Gasgemisch sinkt herab, kühlt beim Durchstreichen der Hohlräume 17 des
Wärmeausgleichers
12 die durchgehenden, mit Wasserstoff bzw. Ammoniakkondensat gefüllten Rohre 15
bzw. 7 und tritt durch Stutzen 18 unten in den Absorber i i ein. Zweckmäßig erhält
Kammer 13 ein Entwässerungsrohr nach. Stutzen i B. Im Absorber i i wird weiter in
bekannter Weise durch die aus dem Kocher i durch Rohr i9 tretende arme Lösung das
Ammoniak aus dem Gasgemisch ausgeschieden. Der reine Wasserstoff nimmt durch Rohr
2o wieder seinen Kreislauf zum Verdampfer auf, während die reiche Lösung durch Rohr
21 in den Kocher i zurücktritt.
-
Ist der Apparat abgestellt, so sammelt sich der Wasserstoff in dem
oberen Teil des Apparats. Zweckmäßig wird daher ein besonderes Entlüftungsrohr 22
für -den Wasserstoff aus dem Rohr; vorgesehen, das ein leichtes Verdrängen des Wasserstoffs
durch das Ammoniakkondensat ermöglicht. Das andere Ende des Rohres 22 kann wahlweise
im Verdampfer 8, Kammer 13 oder sonst an beliebiger Stelle des normalen Wasserstoffkreis;
laufes münden. Zur Entlüftung des Kondensators 3 wird vorteilhaft ein Anschluß z3
an das Rohr 2a vorgesehen.