DE522278C

DE522278C - Verfahren zum Entfernen von Fremdgasen aus den Apparaten von Absorptionskaeltemaschinen

Info

Publication number: DE522278C
Application number: DE1929522278D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-09-19
Filing date: 1929-09-19
Publication date: 1931-04-04

Description

Verfahren zum Entfernen von Fremdgasen aus den Apparaten von Absorptionskältemaschinen Die Leistung und die Wirtschaftlichkeit einer Kältemaschine verringert sich merklich, wenn in ihren Apparaten neben der Füllung mit dem eigentlichen Arbeitsmittel auch noch Fremdgase enthalten sind. Diese Fremdgase bestehen entweder aus der von außen eingedrungenen Luft oder aus den Zersetzungsprodukten des Arbeitsmittels. Auf ihre regelmäßige Entfernung muPJ bei jeder Kältemaschine geachtet werden. Die Entfernung der Fremdgase ohne besondere Vorsichtsmaßregeln hat aber den gleichzeitigen Verlust von größeren Mengen des Arbeitsmittels zur Folge, welches mit den Fremdgasen vermischt ist und mit ihnen gemeinsam entweicht. Bei Kompressionskältemaschinen hilft man sich in der Weise, daß man die unter Kondensatordruck .stehende Entlüftungsleitung- durch bei tiefer Temperatur verdampfendes Arbeitsmittel abkühlt, wodurch ein großer Teil der Dämpfe des Arbeitsmittels in dem in der Entlüftungsleitung strömenden Gasgemisch verflüssigt und in den Verdampfer zurückgeleitet wird. Der Verlust an Arbeitsmitteln wird dadurch zwar bedeutend verringert, es muß aber immer noch ein fühlbarer Verlust in Kauf genommen werden, und da die Kondensation des Arbeitsmittels hier nicht durch Kühlwasser, sondern durch das verdampfende Arbeitsmittel selbst erfolgt, so geht dabei ein Teil der Nutzkä.lteleistung verloren. Dieses Verfahren kann selbstverständlich auch ohne weiteres auf Absorptionsmaschinen übertragen werden.
Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Verfahren, durch welches die Fremdgase aus Absorptionsmaschinen mit einem noch geringeren Verlust an Arbeitsmittel und Aufwand an Nutzkälteleistung entfernt werden können. Zu diesem Zwecke werden gemäß der Erfindung die mit Arbeitsmittel vermengten Fremdgase aus den verschiedenen Apparaten vor dem Entweichen mit gekühlter armer Lösung in offene Berührung gebracht. Die kalte arme Lösung wird dann aus dem Gemisch der Fremdgase und des Arbeitsmittels dieses gierig absorbieren und im wesentlichen nur jene hindurchlassen. Die Entlüftungsleitungen aus dem Kondensator und Verdampfer einer gewöhnlichen Absorptionskältemaschine müssen also zunächst in einen Absorptionsraum bzw. in den Absorber geleitet werden, und zwar so, dafi das Gasgemisch dort mit der kalten armen Lösung in enge Berührung gebracht wird. Erst dann werden die vom Arbeitsmittel größtenteils befreiten Fremdgase durch die Entlüftungsleitung des Absorbers ins Freie gelassen; ist der Druck im Absorber kleiner als i Atmosphäre absolut, so kann die Entlüftung mit einer einfachen 'Wasserstrahlpumpe erfolgen, die durch jede Druckwasserleitung betätigt werden kann.
Bei Absorptionsmaschinen, die neben einem Austreiber und Absorber auch noch einen Entgaser und Resorber besitzen, können die Entlüftungsleitungen aus den verschiedenen Apparaten nicht nur in den Absorber, sondern auch in das aus Entgaser :und Resorber bestehende System geleitet und dort mit der armen Lösung in Berührung gebracht werden. Zur Erläuterung des Erfindungsgegenstandes dient die in der Abbildung schematisch dargestellte Absorptionsmaschine ini, Entlüftungsvorrichtung. In dieser Abbildung bezeichnet i den Austreiber, 2 den Kondensator, 3 den Resorber, q. den Verdampfer, 5 den Entgaser und 6 den Absorber einer zweistufigen Absorptionsmaschine. Diese arbeitet folgendermaßen: Die im Austreiber i entgaste Lösung geht durch Rohr 7, den Vorkühler 9 und das Regulierventil 21 in den Absorber 6, wo sie durch das aus dem Entgaser 5 kommende Ammoniak wieder angereichert wird. Die reiche Lösung wird durch eine Pumpe vermittels einer Leitung, die mit der Leitung 7 einen Temperaturwechsler bildet, wieder in den Austreiber zurückgefördert. Der im Austreiber i entwickelte Dampf gelangt in den Kondensator 2, wird dort verflüssigt und gelangt in flüssigem Zustand durch ein Regulierventil in den Verdampfer 4., wo die Flüssigkeit durch Verdampfung Kälte leistet. Der entstandene Dampf wird im Resorber 3 von einer relativ armen Lösung wieder absorbiert, und die so entstandene reiche Lösung geht durch den Temperaturwechsler 14. - zu dem Entgaser 5, in den sie durch ein Regulierventil eintritt. Hier wird die Lösung durch Entgasung unter Kälteleistung wieder ärmer und kehrt vermittels einer Pumpe über Leitung 13 und den Temperaturwechsler 14 wieder in den Resörber 3 zurück. Der Kondensator 2 steht unter dem hohen Druck des Austreibers i, der Entgaser 5 unter dem geringen Druck des Absorbers 6. Der Verdampfer ¢ und der Resorber 5 stehen dagegen unter einem mittleren Druck. Das im Austreiber einmal ausgetriebene Ammoniak wird so gezwungen, zweimal hintereinander, nämlich im Verdampfer q. und im Entgaser 5, nutzbare Kälte zu leisten, so daß das Wärmeverhältnis dieser Maschine ein außerordentlich hohes ist. Das gute Arbeiten der Maschine setzt aber eine sorgfältige Entlüftung voraus. Um diese durchzuführen, wird die aus dem Austreiber i kommende arme Lösung durch die Leitung 7 zu der Entlüftungsvorrichtung 8 geführt.
Soll der Absorber entlüftet werden, so wird die arme Lösung vor dem Regulierventil durch den Kühlmantel g mittels Kühlwassers oder Sole stark gekühlt, infolgedessen sinkt in der Entlüftungsvorrichtung der Partialdruck des Arbeitsmittels auf einen wesentlich niedrigeren Betrag als im Absorber, so daß bei öffnung des Entlüftungsventils 17 nur ein geringer Teil des. Arbeitsmittels mit der Luft in die Atmosphäre entweicht.
Zur Entlüftung des. Kondensators 2 zweigt eine Leitung i o ab; die durch die Ventile 12 und i i finit der Entlüftungsvorrichtung 8 in Verbindung gesetzt werden kann. Bleibt während der Entlüftung des Kondensators das Regulierventil 21 vollständig offen, während das Ventil 2o so weit gedrosselt wird, daß es in seiner Funktion das Regulierventil 21 vertritt, so herrscht in dem Gefäß 8 annähernd der Druck des Kondensators, und die durch den Temperaturwechsler gekühlte arme Lösung, die durch das geÖlfnete Ventil 21 in das Entlüftungsgefäß 8 eintritt, vermag unter dem hohen Druck einen großen Teil. des Arbeitsmittels zu absorbieren, ohne daß es notwendig wäre, diese Lösung noch besonders zu kühlen. Durch eine derartige Kühlung wird aber der Partialdruck der durch das Ventil entweichenden Luft an Arbeitsmittel naturgemäß noch weiter herabgesetzt.
Man kann indessen auch das Ventil 2o fortlassen und den Druck des aus dem Kondensator kommenden Gemisches aus gasförmigem Arbeitsmittel und Fremdgas mit Hilfe des Ventils i i so weit abdrosseln, daß die Entlüftung unter dem Druck des Absorbers in der Entlüftungsvorrichtung 8 in der beschriebenen Weise vor sich geht. Dies hat den Vorteil, daß an der Stellung des Regulierventils 21 bei dem Entlüftungsvorgang nichts geändert zu werden braucht.
Man kann die Entlüftung des Kondensators auch durch die kalte arme Lösung des Resorbersystems vornehmen. Hierzu wird das Ventil i i geschlossen, und das aus dem Kondensator kommende Gasgemisch wird durch öffnung des Ventils 23 der Entlüftungsvorrichtung 22 zugeleitet. Diese liegt in dem Strom der armen Lösung, die durch die Leitung 13 über dem Temperaturwechsler 14. dem Resorber 3 zugeführt wird. Das Ventil 23 drosselt das aus dem Kondensator kommende Luftgemisch bis auf den Resorberdruck ab, der in dem Entlüftungsgefäß 22 herrscht. Da die arme Lösung vor dem Temperaturwechsler noch sehr kalt ist, gleichzeitig aber unter höherem Druck steht, als sie im Entgaser 5 entgast wurde, ist sie imstande, aus dem Gasgemisch, das aus dem .Kondensator kommt, das Arbeitsmittel weitgehend zu absorbieren, so daß durch das Entlüftungsventil 18 ein vom Arbeitsmittel weitgehend befreites Gasgemisch in die Atmosphäre entweichen kann.
Die Entlüftung des Resorbers 3 kann entweder ebenfalls in der Entlüftungsvorrichtung z2 erfolgen, indem die Ventile i i und 12 geschlossen und die Ventile 15 und 23 geöffnet werden, wobei ein geringer Druckunterschied zwischen dem Gefäß 22 und dem Resorber 3 durch Höherlegung des Gefäßes 22 leicht erreichbar ist, oder es kann die Entlüftung auch nach dem Entlüftungsgefäß 8 hin erfolgen, das mit dem Absorber in Verbindung steht. Das Ventil 23 ist dann geschlossen, und i i ist zu öffnen. Wenn man den in der Leitung ; herrschenden Druck stufenweise durch die Ventile 21 und 2o abdrosselt, so kann man die Entlüftung in 8 unter dem Druck des Resorbers vor sich gehen lassen, und eine besondere Kühlung der armen Lösung durch den Kühlmantel 9 wird dann nicht unbedingt notwendig sein, wenn sie auch zur stärkeren Wiedergewinnung des Arbeitsmittels vorteilhaft bleibt. Einfacher ist es, auch hier wieder den Druck des Gasgemisches mit Hilfe des Ventils i i auf den Absorberdruck abzudrosseln, das Ventil2o zu öffnen und das Regulierventi121 in seiner gewöhnlichen Stellung zu belassen. Wenn hierbei die arme Lösung durch Kühlwasser oder Sole wieder so weit wie möglich herabgekühlt wird, wird die durch das Venti117 in die Atmosphäre entweichende oder durch einen Strahlapparat abgesaugte Luft genügend vom Arbeitsmittel befreit.

Claims

PATEN T ANSPRÜCHi:: i. Verfahren zum Entfernen von Fremdgasen aus den Apparaten von Absorptionskältemaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Fremdgasen und Arbeitsmittel bestehende Gemisch in offene Berührung mit kalter armer Lösung gebracht wird, in der das Arbeitsmittel absorbiert wird, während den Fremdgasen ein Entweichen in die Atmosphäre ermöglicht wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die offene Berührung des Gasgemisches mit der kalten armen Lösung vor dem Eintritt dieser Lösung in den Absorber (6) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Fremdgas und gasförmigem Arbeitsmittel bestehende Gemisch aus dem Verflüssiger (2) vor der Entlüftung eine Reduzierung des Druckes erfährt, bevor es mit kalter armer Lö: sung in offene Berührung gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch i, bei denen in den Kreislauf des Arbeitsmittels zwischen Verdampfer (4.) und Absorber (6) noch ein Resorber (3) und Entgaser (5) geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorption des Arbeitsmittels aus den zu entfernenden Fremdgasen des Resorbers (3) durch die aus dem Entgaser (5) kommende kalte arme Lösung vor deren Eintritt in den Temperaturwechsler des Resorbersystems erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 und q., dadurch gekennzeichnet, daß das aus Fremdgas und gasförmigem Arbeitsmittel bestehende Gemisch aus dem Verflüssiger (2) vor der Entlüftung eine Reduzierung des Druckes auf den Druck des Resorbers (3) erfährt und dann mit kalter armer Lösung des Resorbersystems in offene Berührung gebracht wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen hinter dem Regulierventil (21) angeordneten Absorptionsbehälter (8), der durch ein Regelventil (2o) vom Absorber (6) abdrosselbar ist, so daß die Absorption des Arbeitsmittels aus den Fremdgasen, die den Apparaten höheren Druckes entstammen, unter diesem höheren Druck erfolgen kann, bevor die Fremdgase durch Ventil (17) ins Freie geleitet werden.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4. und 5, gekennzeichnet durch einen Absorptionsbehälter (22), der im Zuge der armen, vom Entgaser (5) zum Resorber (3) strömenden Lösung vor dem Temperaturwechsler des Resorbersystems angeordnet ist und dem die Fremdgase aus dem Resorber (3) oder aus dem Kondensator (2) zugeführt werden können, bevor sie durch Ventil (18) ins Freie gelangen.