DE521967C

DE521967C - Absorption chiller working with neutral gas

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Publication number: DE521967C
Application number: DER73907D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-03-08
Filing date: 1928-03-08
Publication date: 1931-04-04

Description

Mit neutralem Gas arbeitende Absorptionskühlmaschine Die Erfindung betrifft eine mit neutralem Gas arbeitende Absorptionskühlmaschine. Bei derartigen Maschinen hat man vorgeschlagen, zum Zwecke einer kräftigen Gasableitung aus dem Verdampfer das neutrale Gas durch den Verdampfer und den Absorber derart umlaufen zu lassen, daß der Verdampfer und der Absorber nebst den dazwischenliegenden Kanälen einen geschlossenen Umlaufweg darstellt (Geppert, Platen Munters). Eine solche Einrichtung, welche ohne Zweifel bezüglich der Ableitung des Ammoniaks aus dem Verdampfer sehr leistungsfähig ist, hat aber den erheblichen Nachteil, daß die Wärme durch das aus dem warmen Absorber kommende neutrale Gas auf den kalten Verdampfer übertragen wird. Um diese Wärmeübertragung zu beseitigen oder zum mindesten nach Möglichkeit herabzusetzen, hat man die Einschaltung eines Wärmeaustauschers zwischen den Verdampfer und den Absorber vorgeschlagen, der bewirkt, daß das vom Absorber zum Verdampfer strömende warme Gas durch das in entgegengesetzter Richtung, rJ. h. vom Verdampfer zum Absorber, strömende kältere Gasgemisch abgekühlt wird. Eine solche Einrichtung erscheint einfach, erfordert aber für genügende Leistungsfähigkeit eine Vorrichtung von derartigen Abmessungen, daß der bei Geräten dieser Art notwendigen Forderung nach geringem Raumbedarf nicht Genüge zu tun ist.Absorption Chiller Using Neutral Gas The Invention relates to an absorption refrigerator operating with neutral gas. With such Machines have been proposed for the purpose of vigorous gas evacuation from the Evaporator circulate the neutral gas through the evaporator and the absorber in this way to let that the evaporator and the absorber together with the channels in between represents a closed circuit (Geppert, Platen Munters). Such a facility, which undoubtedly relate to the removal of ammonia from the evaporator is powerful, but has the significant disadvantage that the heat from the neutral gas coming from the warm absorber is transferred to the cold evaporator. In order to eliminate this heat transfer or at least reduce it as far as possible, one has the inclusion of a heat exchanger between the evaporator and the Suggested absorber, which causes the flowing from the absorber to the evaporator warm gas through that in the opposite direction, rJ. H. from the evaporator to the absorber, flowing colder gas mixture is cooled. Such an arrangement seems simple, but requires a device of such a type for sufficient performance Dimensions that the necessary for devices of this type for low Space requirement is not enough to do.

Die Erfindung betrifft nun eine die geschilderten Nachteile vermeidende, mit neutralem Gas arbeitende Absorptionskühlmaschine mit vom Verdampfer gesondert angeordnetem Absorber, der mit dem Verdampfer so verbunden ist, daß die im Verdampfer vergaste Kühlflüssigkeit hauptsächlich durch Diffusion aus dem Verdampfer abgeführt wird. Um die Förderung der Kühlflüssigkeit zum Absorber zu beschleunigen, ist die Maschine erfindungsgemäß mit einem durch den Absorber führenden, teils innerhalb, teils außerhalb des Absorbers liegenden, durch den Verdampfer aber nicht hindurchführenden Umlaufweg für das neutrale Gas versehen. Durch das auf diesem Wege ständig umlaufende Gas wird die vergaste Kühlflüssigkeit mitgerissen, ohne daß eine Wärmeübertragung vom Absorber zum Vergaser stattfindet.The invention now relates to a method which avoids the disadvantages described, Absorption cooling machine working with neutral gas with separate from the evaporator arranged absorber, which is connected to the evaporator so that the in the evaporator gasified coolant is discharged from the evaporator mainly by diffusion will. In order to accelerate the delivery of the cooling liquid to the absorber, the Machine according to the invention with a leading through the absorber, partly within, partly lying outside the absorber, but not passing through the evaporator Provide a circulation path for the neutral gas. Through the constantly circulating in this way Gas is entrained in the gasified coolant without any heat transfer takes place from the absorber to the carburetor.

Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes zeigt dieZeichnung, und zwar ist Abb. z ein senkrechter Schnitt durch eine Absorptionskühlmaschine und Abb. 2, 3 und .4@ je ein senkrechter Schnitt durch den oberen Teil anderer Ausführungsformen der Maschine.For example, shows embodiments of the subject matter of the invention the drawing, namely Fig. z is a vertical section through an absorption refrigerator and Fig. 2, 3 and .4 @ each a vertical section through the upper part of other embodiments the machine.

In Abb. i ist r der Kocher, dem die Lösungsflüssigkeit vom Absorber 8 unter eigenem Druck durch die Leitung :2 zuläuft. 3 ist das zu dem Kondensator 9 führende Gasaustrittsrohr und q. eine zu dem Absorber führende Leitung für die gasarme Lösungsflüssigkeit.In Fig. I, r is the digester to which the dissolving liquid from the absorber 8 under its own pressure through the line: 2 comes in. 3 is that to the capacitor 9 leading gas outlet pipe and q. a line leading to the absorber for the low-gas solution liquid.

Zum Erhitzen der zum Zwecke der Austreibung des Gases in den Kocher einlaufenden Flüssigkeit läßt sich eine beliebige Heizvorrichtung verwenden. In der Zeichnung ist eine äußere Heizvorrichtung, bestehend aus einem Gasbrenner io, schematisch dargestellt. Sie läßt sich beispielsw=eise durch eine elektrische Heizung ersetzen, bei der das Heizelement innerhalb des Kochers liegen und von der Flüssigkeit unmittelbar umgeben sein kann.For heating the for the purpose of expelling the gas in the cooker incoming Liquid can be any heating device use. In the drawing is an external heater consisting of one Gas burner ok, shown schematically. You can for example by a Replace electric heater where the heating element is inside the cooker and can be directly surrounded by the liquid.

Zum Heben der genügend entgasten Flüssigkeit wird in der auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsform eine an beiden Enden offene, senkrechte Leitung 5 benutzt, -deren unteres, in beliebigem Querschnitt gehaltenes Ende 6 bis zur gewünschten Tiefe in die im Kocher vorhandene Flüssigkeit hineinragt, während das obere Ende der Leitung 5 umgebogen ist und in das obere, trichterförmige Ende i1 der Ablaufleitung q. ausmündet. 12 ist der Verdampfer, der oben mit der vom Kondensator 9 kommenden Leitung 13 und unten durch eine Leitung 14 mit dem Absorber 8 in Verbindung steht.To lift the sufficiently degassed liquid, see the drawing The embodiment shown is a vertical line 5 that is open at both ends used, -whose lower, held in any cross-section 6 to the desired end Depth extends into the liquid present in the digester, while the upper end the line 5 is bent over and into the upper, funnel-shaped end i1 of the drain line q. empties. 12 is the evaporator that comes from the condenser 9 at the top Line 13 and below through a line 14 with the absorber 8 is in connection.

Diese Leitung 14 mündet in den Absorber an dessen unterem Ende ein, während das obere Ende des Absorbers mit der Leitung 14 unweit von ihrer Einmündung in den Verdampfer durch eine Leitung 25 in Verbindung steht, die gegebenenfalls einen kleineren Querschnitt als die Leitung 14 haben kann.This line 14 opens into the absorber at its lower end, while the upper end of the absorber with the line 14 not far from its confluence in the evaporator through a line 25 in communication, which optionally may have a smaller cross-section than the line 14.

Der Verdampfer, der sich auf verschiedene Weise ausführen läßt, ist bei der gezeichneten Ausführungsform mit längs den Wandungen angeordneten Fächern oder Rinnen 15 versehen, welche beispielsweise spiralförmig geführt sein können, so daß die vom Kondensator kommende Flüssigkeit gezwungen ist, langsam und gleichmäßig verteilt längs den Wandungen des Verdampfers hinunterzufließen.The vaporizer, which can be carried out in different ways, is in the embodiment shown with compartments arranged along the walls or grooves 15, which can be guided in a spiral, for example, so that the liquid coming from the condenser is forced slowly and evenly distributed along the walls of the evaporator.

Für die Verteilung der Absorptionsflüssigkeit im Absorber lassen sich ähnliche Fächer und Rinnen 16 längs den Absorberwandungen anordnen. Um eine möglichst große Ausbreitung der Absorptionsflüssigkeit im Absorber zu erreichen, wird dieser zweckmäßig auch mit einem zusätzlichen, mit Fächern 16 ausgerüsteten Einsatz 17 versehen. Um die Absorption des Gases in der Flüssigkeit zu erleichtern, ist der Absorber außerdem mit Wasserkühlung ausgerüstet. Die Kühlflüssigkeit ist sowohl durch den Einsatz 17 wie auch an den Außenwandungen des Absorbers entlang geführt. Zu diesem Zweck ist der Absorber mit einem Mantel 18 umgeben. Das Kühlwasser wird am unteren Ende des Einsatzes 17 durch das Zuflußrohr i 9 eingeführt, am oberen Ende durch das Rohr 2o, das in den Mantel 18 mündet, abgeleitet, von da durch die Leitung 21 dem Kondensator 9 zu-und endlich durch den Abfluß 22 abgeführt. Zwecks weiterer Kühlung der Lösungsflüssigkeit kann die Leitung d. von einem Teil der Leitung 21 und von der vom Absorber zum Kocher führenden Leitung umgeben sein, so daß die in der Leitung .4 strömende, verhältnismäßig warme, gasarme Lösungsflüssigkeit einen Teil ihrer Wärme an die in der Leitung 2 in entgegengesetzter Richtung strömende, kältere, gasreichere Lösungsflüssigkeit abgibt.For the distribution of the absorption liquid in the absorber, Arrange similar compartments and channels 16 along the absorber walls. To get one as possible To achieve large spreading of the absorption liquid in the absorber, this will also expediently with an additional insert 17 equipped with compartments 16 Mistake. In order to facilitate the absorption of the gas in the liquid, the Absorber also equipped with water cooling. The coolant is both passed through the insert 17 as well as along the outer walls of the absorber. For this purpose, the absorber is surrounded by a jacket 18. The cooling water is introduced at the lower end of the insert 17 through the inlet pipe i 9, at the upper End through the pipe 2o, which opens into the jacket 18, derived from there through the Line 21 to the condenser 9 and finally discharged through the drain 22. For the purpose of further cooling of the solution liquid can line d. from part of the line 21 and be surrounded by the line leading from the absorber to the cooker, so that the in the line .4 flowing, relatively warm, low-gas solution liquid a Part of their heat to that flowing in the line 2 in the opposite direction, releases colder, more gas-rich solution liquid.

Die Maschine arbeitet folgendermaßen: Die in den Kocher einlaufende Lösungsflüssigkeit wird durch den Brenner io erhitzt, und dadurch wird das Gas ausgetrieben. Ein Teil des ausgetriebenen Gases scheidet sich dabei an der Flüssigkeitsoberfläche ab und strömt allein durch den oberen Teil des Kochers in die Leitung 3, während ein anderer Teil des Gases, der im trichterförmigen unteren Ende 6 des Rohres 5 ausgetrieben wird, durch das Rohr 5 hinaufströmt und dabei Flüssigkeit mitnimmt, die am oberen Ende des Rohres 5 in die Leitung 4. abgegeben wird, während sich dabei das Gas von der Flüssigkeit trennt und durch die Leitung 3 abströmt, zusammen mit dem anderen Gasteil, worauf es durch den Kondensator 9 verflüssigt wird.The machine works as follows: The one entering the cooker Solvent liquid is heated by the burner, and this expels the gas. Part of the expelled gas is deposited on the surface of the liquid from and flows only through the upper part of the digester in the line 3, while another part of the gas, which is in the funnel-shaped lower end 6 of the tube 5 is expelled, flows up through the pipe 5 and thereby entrains liquid, which is discharged at the upper end of the tube 5 into the line 4, while doing so separates the gas from the liquid and flows out through line 3, together with the other gas part, whereupon it is liquefied by the condenser 9.

Durch die Leitung 13 läuft das flüssige Ammoniak in den Verdampfer 12 hinein und verbreitet sich infolge -der Fächer 15 über dessen Wandungen. Da der Verdampfer sowie der Absorber 8 und der Kanal 14. ein bezüglich Ammoniak neutrales Gas, Wasserstoff-, enthält, so vergast das über die Verdampferw-andungen verteilte flüssige Ammoniak und wird danach durch Diffusion vom Verdampfer 12 durch den Kanal i @l zum Absorber 8 gefördert.The liquid ammonia runs through line 13 into the evaporator 12 into it and spreads as a result of the compartments 15 over its walls. Since the The evaporator and the absorber 8 and the channel 14 are neutral with respect to ammonia If it contains gas, hydrogen, it gasifies that which is distributed over the evaporator walls liquid ammonia and is then diffused from the evaporator 12 through the channel i @l promoted to absorber 8.

Beim Vergasen des Ammoniaks wird Wärme gebunden, wodurch sich die Wandungen des Verdampfers abkühlen. Der Betrag dieser Kühlwirkung ist von der in der Zeiteinheit vergasten Ammoniakmenge abhängig. Die bei ununterbrochener Vergasung im Verdampfer je Zeiteinheit vergaste Ammoniakmenge ist gleich der Ammoniakmenge, die je Zeiteinheit aus dem Verdampfer abgeleitet wird,, d. h. gleich der Ammoniakmenge, die sich durch Diffusion zum Absorber fördern läßt. Die Kühlwirkung ist demnach also von der Geschwindigkeit abhängig, mit der die Diffusion erfolgt. Da die Diffusion durch die geringe Dichte des Gases, worin das Ammoniak diffundiert, gefördert wird, so ist es von großer Wichtigkeit, daß die Maschine mit dem leichtesten Gase betrieben wird, das den übrigen zu stellenden Bedingungen entspricht.When the ammonia is gasified, heat is bound, which causes the Cool the walls of the evaporator. The amount of this cooling effect depends on the in the unit of time gasified ammonia amount dependent. The one with uninterrupted gassing Amount of ammonia gasified in the evaporator per unit of time is equal to the amount of ammonia, which is derived from the evaporator per unit of time, d. H. equal to the amount of ammonia, which can be promoted by diffusion to the absorber. The cooling effect is accordingly thus dependent on the speed with which the diffusion takes place. Because the diffusion is promoted by the low density of the gas in which the ammonia diffuses, so it is of great importance that the engine operated with the lightest of gases that corresponds to the remaining conditions to be set.

Die im Verdampfer vergaste Flüssigkeit verbreitet sich im Verdampfer und in die Leitung 14 hinein deswegen allein durch Diffusion, weil kein Umlauf des indifferenten Gases im Verdampfer stattfinden kann. Aus der Leitung 1q. wird aber das vergaste Kühlmittel bei der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsform durch das durch den Absorber 8, die Leitung 25 und die Leitung 1d. strömende indifferente Gas mitgenommen, so daß die Förderung des vergasten Kühlmittels in den Absorber beschleunigt und begünstigt wird, ohne daß dabei aber irgendeine Wärmeübertragung vom Absorber zum Verdampfer stattfinden kann.The liquid gasified in the evaporator spreads in the evaporator and into the line 14 into it solely through diffusion, because no circulation of the inert gas can take place in the evaporator. From the line 1q. but is the gasified coolant in the illustrated in the drawing Embodiment by the absorber 8, the line 25 and the line 1d. flowing inert gas entrained, so that the promotion of the gasified coolant is accelerated and promoted in the absorber, but without any Heat transfer from the absorber to the evaporator can take place.

Dieser Gasumlauf im Absorber kann auf folgende Weise vorgehen: Das an den Wänden des Verdampfers i2 erzeugte Ammoniakgas diffundiert zuerst in den Verdampfer, von dort aus in die Kanäle 14 und 25 und aus diesen in den Absorber 8, so daß der Verdampfer und der Absorber und ihre Verbindungsleitung ein Gemisch von Wasserstoff und Ammoniakgas enthalten. Wenn Lösungsflüssigkeit durch die Leitung d. in den Absorber strömt, so findet dort eine Nbsorption von Ammoniakgas statt. Infolge dieser Absorption wird das Gasgemisch im Absorber an Ammoniak ärmer als in den Verbindungskanälen mit dem Verdampfer und im Verdampfer selbst. Da das Ammoniakgas schwerer ist als Wasserstoff, so wird, weil der Gesamtdruck überall derselbe ist, das spezifische Gewicht des Gasgemisches im Absorber niedriger sein als im übrigen Teil der Vorrichtung, also niedriger als im Kanal 14. Das Gewicht der Gassäule im Kanal 1q. wird deshalb von dem Gewicht der Gassäule im Absorber nicht aufgewogen, so daß das Gas im Kanal r4. niedersinkt und in den unteren Teil des Absorbers gelangt. Hieraus ergibt sich, daß ein ebenso großes Gasvolumen wie das durch den Kanal 14 niedersinkende durch den Absorber in den Kanal25 hinausgedrückt wird. Es entsteht also ein Gasumlauf nach unten durch den Kanal 1q., nach oben durch den Absorber 8 und waagerecht im Kanal 25. Das in die Mündung des Kanals 1d. diffundierende Ammoniakgas wird somit von dem in Bewegung sich befindenden Wasserstoff mitgerissen und dem Absorber schneller zugeführt, a1: wenn die Übertragung allein durch Diffusion erfolgt.This gas circulation in the absorber can proceed in the following way: The Ammonia gas generated on the walls of the evaporator i2 first diffuses into the Evaporator, from there into channels 14 and 25 and from these into the absorber 8, so that the evaporator and the absorber and their connecting line are a mixture contain hydrogen and ammonia gas. When dissolving liquid through the pipe d. flows into the absorber, ammonia gas is absorbed there. As a result of this absorption, the gas mixture in the absorber is poorer in ammonia than in the connecting channels with the evaporator and in the evaporator itself. As the ammonia gas is heavier than hydrogen, then, because the total pressure is the same everywhere, the specific gravity of the gas mixture in the absorber must be lower than the rest Part of the device, so lower than in the channel 14. The weight of the gas column in the Channel 1q. is therefore not outweighed by the weight of the gas column in the absorber, so that the gas in channel r4. sinks and reaches the lower part of the absorber. It follows from this that a gas volume as large as that through the channel 14 sinking is pushed out through the absorber into the Kanal25. It arises So a gas circulation down through the channel 1q., up through the absorber 8 and horizontally in the channel 25. That in the mouth of the channel 1d. diffusing ammonia gas is thus carried away by the moving hydrogen and the Absorber supplied more quickly, a1: if the transmission takes place solely by diffusion.

Im unteren Teil des Absorbers 8 wird die gasreiche Absorptionsflüssigkeit gesammelt und von dort durch die Leitung z zum Kocher geführt, wo das Gas von neuem ausgetrieben wird. Als Lösungsflüssigkeit, Kühlmittel und neutrales Gas können beispielsweise Wasser, Ammoniak und Luft oder Wasserstoff, aber auch andere Stoffe zur Verwendung gelangen.In the lower part of the absorber 8 is the gas-rich absorption liquid collected and passed from there through line z to the cooker, where the gas is renewed is expelled. As a solvent liquid, coolant and neutral gas, for example Water, ammonia and air or hydrogen, but also other substances for use reach.

Bei der Ausführungsform nach Abb.2 ist wie vorher i2 der Verdampfer, 8 der Absorber, 14 die Verbindungsleitung zwischen dem Verdampfer und dem Absorber und 25 die Leitung im Absorber. Der für die Förderung des Kühlgases durch die Leitung 14 vorteilhafte Umlauf des indifferenten Gases im Absorber entsteht in diesem Falle auf dieselbe Weise wie bei der Ausführungsform nach Abb. i, von welcher sich diejenige nach bb.2 nur dadurch unterscheidet, daß die Leitung 14 ohne vorherige Verbindung mit der Leitung 25 bis zum Innern des Verdampfers vorgezogen ist und innerhalb der Leitung 25 angeordnet ist.In the embodiment according to Fig. 2, as before i2, the evaporator, 8 the absorber, 14 the connection line between the evaporator and the absorber and 25 the line in the absorber. The one for conveying the cooling gas through the pipe 14 advantageous circulation of the inert gas in the absorber occurs in this case in the same way as in the embodiment according to Fig. i, from which that according to bb.2 only differs in that the line 14 without prior connection with the line 25 is preferred to the interior of the evaporator and within the Line 25 is arranged.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 ist die Leitung 25 in einen Teil der Leitung 14. eingeschachtelt und zwecks Umlenkung des aus der Leitung 25 ausströmenden indifferenten Gases, d.li. damit der Strom durch die Leitung 14 in Richtung nach dem Absorber hin erfolgt, vor der Mündung mit einem Prallblech 26 o. dgl. versehen.In the embodiment according to FIG. 3, the line 25 is nested in a part of the line 14 and, for the purpose of deflecting the inert gas flowing out of the line 25, i.e. so that the flow through the line 14 takes place in the direction of the absorber, provided in front of the mouth with a baffle plate 26 or the like.

Bei der Ausführungsform nach Abb. q. ist endlich die Anordnung eines derartigen Prallbleches dadurch überflüssig, daß die in einen Teil der Leitung 14 eingeschachtelte Leitung 25 am Ende in die Bewegungsrichtung des vom Verdampfer zum Absorber hinüberdiffundierenden Gases. umgebogen ist und in dieser Richtung ausmündet.In the embodiment according to Fig. Q. is finite the arrangement of a Such a baffle is superfluous that the in a part of the line 14 nested line 25 at the end in the direction of movement of the evaporator to the absorber diffusing gas. is bent over and in that direction empties.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Absorption cooling machine working with neutral gas with absorber arranged separately from the evaporator, which is connected to your evaporator in this way is that the coolant gasified in the evaporator mainly by diffusion is discharged from your evaporator, characterized by a through the absorber leading, partly inside and partly outside of the absorber, through the evaporator but not through the circulation path for the neutral gas.

2. Absorption refrigerator according to claim i with a single evaporator and absorber interconnecting Line, characterized in that part of this connecting line is part of the circulation path for the neutral gas.

3. absorption refrigerator according to claim i, characterized in that the _ # £ bsorber with the evaporator by two or several lines running together to the evaporator are connected and this Lines form part of the circulation path for the neutral gas.

Absorption refrigerator according to claim 3, characterized in that one of the connecting lines to upper and the other leads to the lower end of the absorber.

5. Absorption refrigerator according to claim 3, characterized in that the leading to the upper end of the absorber Line in part of the between the evaporator and the lower end of the absorber arranged line is nested.

6. absorption refrigerator according to claim 3, characterized in that the line leading to the lower end of the absorber partly in that arranged between the evaporator and the upper end of the absorber Line is nested.

7. absorption refrigerator according to claim 5, characterized characterized in that the line coming from the upper end of the absorber into which they surrounding, leading to the lower end line opens in the direction of flow.