DE493989C - Verfahren zum Betriebe von Absorptionskaelteapparaten - Google Patents

Description

• 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.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Betriebe von---Absorptionskälteapparaten, bei denen alle Teile des Apparats in ständig offener Gas- oder Flüssigkeitsverbindung miteinander stehen, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Absorptionstlüssigkeitausgetriebenes und hierauf verflüssigtes Kältemittel zur Kühlung eines hinter dem Kocher liegenden Dampfabscheiders durch Verdampfung benutzt wird. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Kühlung der Absorptionsmitteldämpfe aus dem flüssigen Kältemittel sich bildenden Dämpfe selbsttätig in dem Strom der zum Kondensator geführten Gase wieder zurückgeführt werden. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Kühlung des Dampfabscheiders erwärmtes, aber nicht verdampftes Kältemittelkondensat vor seinem Eintritt in den Verdampfer gekühlt wird. Verfahren nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Kühlung des Dampfabscheiders erwärmtes, aber nicht verdampftes Kältemittelkondensat vor seinem Eintritt in den Verdampfer mit Hilfe der vom Verdampfer zum Absorber strömenden kalten Gase gekühlt wird. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens .nach Anspruch i bis q., gekennzeichnet durch einen am Dampfabscheider angeordneten und mit dessen Innenraum in wärmeleitender Verbindung stehenden Kühlbehälter, der verflüssigtes Kältemittel enthält, durch dessen Verdampfung die vom Kocher kommende Dampfmischung gekühlt wird, und der mit einem Kondensator verbunden ist.