DE523919C

DE523919C - Process for circulating gases in absorption refrigerators

Info

Publication number: DE523919C
Application number: DEP61874D
Authority: DE
Original assignee: Platen Munters Refrigerating System AB
Current assignee: Platen Munters Refrigerating System AB
Priority date: 1928-12-13
Filing date: 1929-12-12
Publication date: 1931-04-29

Description

Verfahren zum Umwälzen von Gasen in Absorptionskälteapparaten Die Erfindung bezieht sich auf Absorptionskälteapparate, die mit einem druckausgleichenden Hilfsgas arbeiten, das durch den Absorber und Verdampfer des Apparates umläuft.Process for circulating gases in absorption refrigerators The Invention relates to absorption refrigerators with a pressure equalizing Working auxiliary gas, which circulates through the absorber and evaporator of the apparatus.

Die Erfindung bezweckt, den Umlauf des druckausgleichenden Gases zu verbessern und insbesondere durch sinngemäßen Wärmeaustausch im Umlaufsystem des Gases ohne Zuführung zusätzlicher Wärmemengen, außer der aus dem Absorptionsvorgang im Absorber dem Gas zugeführten Wärme, einen Gegenstrom der Gase im Verdampfer und Absorber gegenüber den durch diese Gefäße tretenden Flüssigkeiten zu erzielen.The invention aims to circulate the pressure equalizing gas improve and in particular through appropriate heat exchange in the circulation system of the Gas without supplying additional amounts of heat, except that from the absorption process heat supplied to the gas in the absorber, a countercurrent of the gases in the evaporator and To achieve absorber against the liquids passing through these vessels.

Die Erfindung ist im wesentlichen gekennzeichnet durch das Verfahren, das im Absorber von Kältemitteldämpfen befreite Gas und beim Absorptionsvorgang etwas erwärmte Gas zunächst zu einem Punkte zu führen, der oberhalb des Verdampfers liegt, es dann in einem abwärts gerichteten Schenkel des Umlaufssvstems durch einen aufwärts steigenden Strom von kaltem, aus dem Verdampfer kommendem Gasgemisch zu kühlen und es endlich in den unteren Verdampferteil eintreten zu lassen, so daß es im Verdampfer nach oben in Gegenstrom zu dem herabrieselnden flüssigen Kältemittel tritt.The invention is essentially characterized by the method, the gas freed of refrigerant vapors in the absorber and during the absorption process lead some heated gas first to a point above the evaporator it is then in a downwardly directed limb of the circulation system through a upwardly rising stream of cold gas mixture coming from the evaporator cool and finally let it enter the lower part of the evaporator so that it upwards in the evaporator in countercurrent to the trickling down liquid refrigerant occurs.

Die Erfindung besteht ferner in einem zur Durchführung des obengenannten Verfahrens besonders geeigneten Temperaturwechsler für die genannten Gase, der vorteilhaft in senkrechter Lage zwischen dem Absorber und dem zweckmäßig etwas oberhalb des Absorbers belegenen Verdampfer des Apparates angeordnet ist, in dem kaltes, vom oberen Teil des Verdampfers kommendes, zum unteren Teil des Absorbers strömendes Gasgemisch in Aufwärtsströmung vom oberen Teil des Absorbers zum unteren Teil des Verdampfers strömendes druckausgleichendes Gas in Abwärtsströmung kühlt.The invention also consists in one for carrying out the above Process particularly suitable temperature changer for the gases mentioned, which is advantageous in a vertical position between the absorber and the appropriately slightly above the Absorber occupying the evaporator of the apparatus is arranged in which cold, from coming from the upper part of the evaporator, flowing to the lower part of the absorber Gas mixture in an upward flow from the upper part of the absorber to the lower part of the Evaporator flowing pressure equalizing gas cools in downward flow.

Zweckmäßig wird dabei noch das kalte, vom Verdampfer kommende Gasgemisch dazu verwandt, in einem abwärts gerichteten Teil seines Umlaufssystems das vom Verflü ssiger kommende flüssige Kältemittel zu unterkühlen.The cold gas mixture coming from the evaporator is also useful here related to this, in a downward part of its circulation system that of the Verflü sser incoming liquid refrigerant to subcool.

Die Erfindung soll näher unter Hinweis auf die beiliegende Abbildung beschrieben werden, bei deren Erläuterung sich weitere kennzeichnende Merkmale der Erfindung ergeben werden.The invention is intended in more detail with reference to the accompanying figure are described, in the explanation of which further characterizing features of the Invention.

Es sei angenommen, daß der Apparat mit Ammoniak als Kältemittel, Wasser als Absorptionsmittel und Wasserstoff als druckausgleichendem Gas betrieben wird.Assume that the apparatus uses ammonia as the refrigerant, water is operated as an absorbent and hydrogen as a pressure-equalizing gas.

In der Abbildung ist der Kocher des Apparates mit i bezeichnet. Der Kocher ist mit einem Schornstein 2 versehen und wird von einem Gasbrenner oder einer elektrischen Heizpatrone beheizt. Die im Kocher durch die Beheizung entwickelten Dämpfe werden zu einem Abscheider .4 für die Dämpfe des Absorptionsmittels geführt. Der Abscheider .4 ist in . bekannter Weise mit einem äußeren Kühlmantel 5 versehen, der von bereits verflüssigtem Kältemittel gekühlt wird. Vom Abscheider 4. werden die getrockneten Dämpfe über eine Leitung 6 zu einem Kondensator 7, 8 geführt, und das im Kondensatorteil 7 verflüssigte Kältemittel tritt über den äußeren "#£bscheidermantel5, Kondensatorteil 8 und Leitung g in bekannter Weise zum Verdampfer io.In the figure the cooker of the apparatus is marked with i. Of the Cooker is provided with a chimney 2 and is operated by a gas burner or a electrical Heating cartridge heated. The ones in the cooker from the heating evolved vapors become a separator .4 for the vapors of the absorbent guided. The separator .4 is in. known way with an outer cooling jacket 5, which is cooled by already liquefied refrigerant. From the separator 4. The dried vapors are passed through a line 6 to a condenser 7, 8 out, and the refrigerant liquefied in the condenser part 7 passes through the outer one "# £ bscheidermantel5, condenser part 8 and line g in a known manner to the evaporator ok

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Verdampfer ro etwas höher als der Absorber i i angeordnet; beide Gefäße sind in üblicher Weise mit Verteilungsplatten 12 versehen und enthalten das druckausgleichende Gas, in das hinein das flüssige Kältemittel diffundiert. Die im Betriebe des Apparates das im Absorber gereinigte Hilfsgas vom Absortier zum Verdampfer führende Leitung 13 ist zunächst nach oben, und zwar über die höchste Stelle des Verdampfers, hinaufgeführt, wie in der Abbildung an dem Bezugswichen 14 gezeigt, um dadurch beim Anlassen des Apparates eine statische Gassäule zu erhalten. Dann ist die Leitung abwärts -geführt, so daß sie einen abwärts gerichteten Schenkel 15 bildet, bis sie in das untere Ende des Verdampfers: io eintritt: Die Leitung 16, die das im Verdampfer entstandene Gasgemisch vom Verdampfer zum Absorber führt, tritt aus denn oberen Teil des Verdampfers aus und ist zunächst nach unten als ein abwärts gerichteter Schenkel 17 und dann nach oben als aufwärts gerichteter Schenkel 18 geführt, der einen Temperaturwechsler mit dem abwärts gerichteten Schenkel 15 bildet. Hinter diesem Temperaturwechsler ist die Leitung wieder nach unten als abwärts gerichtete Leitung 17 zum unteren Teil des Absorbers i z geführt. Falls erwünscht, kann die Leitung 17 auch, wie dargestellt, in Wärmeaustausch mit der Leitung 9 gebracht werden, um das flüssige Kältemittel vor dessen Eintritt in den Verdampfer zu unterkühlen. Auch die Leitungen i g und 13 können in gegenseitigen Wärmeaustausch gebracht werden.In the illustrated embodiment, the evaporator ro is arranged slightly higher than the absorber ii; Both vessels are provided in the usual way with distribution plates 12 and contain the pressure-equalizing gas into which the liquid refrigerant diffuses. The line 13, which leads the auxiliary gas cleaned in the absorber from the filter to the evaporator during operation of the apparatus, is initially led upwards, namely over the highest point of the evaporator, as shown in the figure on the reference switch 14, to thereby provide a to obtain static gas column. Then the line is led downwards, so that it forms a downward leg 15 until it enters the lower end of the evaporator: The line 16, which leads the gas mixture produced in the evaporator from the evaporator to the absorber, exits the upper one Part of the evaporator and is first guided downwards as a downwardly directed limb 17 and then upward as an upwardly directed limb 18 which forms a temperature changer with the downwardly directed limb 15. After this temperature changer, the line is led down again as a downward line 17 to the lower part of the absorber iz. If desired, the line 17 can also, as shown, be brought into heat exchange with the line 9 in order to subcool the liquid refrigerant before it enters the evaporator. The lines ig and 13 can also be brought into mutual heat exchange.

Um überschüssige Flüssigkeitsmengen vom Verdampfer abzuführen, ist am Verdampfer eine Entwässerungsleitung 2o vorgesehen, die mit dem Flüssigkeitsraum des Absorbers verbunden ist. In dieser Leitung ist bei 21 ein Flüssigkeitsschloß vorgesehen. Zweckmäßig wird auch der untersteTeil der Schleife der Leitung 13 mit einer Entwässerungsleitung 22 versehen, die beispielsweise nach dem Flüssigkeitsschloß 21 entwässert. Der Absorber i r ist mit dem Kocher i durch eine Leitung 23, einen Temperaturwechsler 2.4 und eine Thermosiphonpumpe 3 für die reiche Lösung verbunden. Die arme Lösung wird vom Köcher durch eine Leitung 25 in bekannter Weise zum Absorber zurückgeführt.To remove excess liquid from the evaporator, is a drainage line 2o is provided on the evaporator, which connects to the liquid space of the absorber is connected. In this line there is a liquid lock at 21 intended. The lowest part of the loop of the line 13 is also expediently included a drainage line 22 is provided, for example after the liquid lock 21 drained. The absorber i r is connected to the cooker i through a line 23, a Temperature changer 2.4 and a thermosiphon pump 3 connected for the rich solution. The poor solution is from the quiver through a line 25 to the absorber in a known manner returned.

Vor dem Anlassen des Apparates sind Verdampfer i o, Absorber i i und die Leitungen 13, 14 sowie 16, 17, 18 und i g von Hilfsgas erfüllt. Beim Beheizen des Apparates werden Kältemitteldämpfe aus der im Kocher befindlichen Lösung ausgetrieben und im Kondensator 7, 8 verflüssigt. Das flüssige Kältemittel tritt in den Verdampfer io, wo es in das Hilfsgas hineindiffundiert. Das sich bildende Gasgemisch, das bei der oben genannten Wahl der Stoffe schwerer ist als das reine Hilfsgas, kann aber nicht aus dem unteren Verdampferteil durch die Leitung 15 austreten, da die in dem Leitungsteil 14 stehende leichtere Hilfsgassäule dies verhindert. Das Gasgemisch tritt daher aus dem Verdampfer oben durch die Leitung z6, den abwärts gerichteten Schenkel r;, Temperaturwechsler 18 und Leitung ig zum Absorber. Im Temperaturwechsler 18 kühlt das kalte Gasgemisch das im Leitungsteil 15 enthaltene arme Gas, das dadurch schwerer wird und zum Verdampfer hinabströmt. Die durch diese Anordnung und diese Vorgänge auftretende Zirkulatiönskraft reicht aus, im Absorber und Verdampfer Gegenstrom der gasförmigen Mittel gegenüber den flüssigen Mitteln zu erhalten.Before starting the apparatus, evaporator io, absorber ii and lines 13, 14 and 16, 17, 18 and ig are filled with auxiliary gas. When the apparatus is heated, refrigerant vapors are expelled from the solution in the cooker and liquefied in the condenser 7, 8. The liquid refrigerant enters the evaporator io, where it diffuses into the auxiliary gas. The gas mixture that forms, which is heavier than the pure auxiliary gas with the above-mentioned choice of substances, cannot escape from the lower evaporator part through line 15, since the lighter auxiliary gas column in line part 14 prevents this. The gas mixture therefore emerges from the vaporizer at the top through line z6, the downward leg r;, temperature changer 18 and line ig to the absorber. In the temperature changer 18, the cold gas mixture cools the poor gas contained in the line part 15 , which becomes heavier as a result and flows down to the evaporator. The circulatory force that occurs as a result of this arrangement and these processes is sufficient to maintain countercurrent flow between the gaseous media and the liquid media in the absorber and evaporator.

Das aus der Leitung 19 in den Absorber unten eintretende Gasgemisch wird dort durch vom Kocher über die Leitung 25 kommende arme Lösung ausgewaschen, d. h. das Ammoniak wird im Wasser gelöst und der gereinigte, bei der Absorption des Ammoniaks im Wasser etwas erwärmte Wasserstoff steigt im Absorber und in der Leitung 13 bis zum Knie 14 aufwärts. In dem hinter dem Knie 14 abwärts gerichteten Leitungsteil 15 wird der gereinigte Wasserstoff, wie oben erwähnt, von der kalten, vom Verdampfer kommenden Gasmischung gekühlt, also schwerer gemacht, so daß er eine abwärts gerichtete Tendenz erhält.The gas mixture entering from line 1 9 in the absorber bottom is leached there through from the digester via the line 25 coming weak solution, that is, the ammonia is dissolved in water and the cleaned, slightly warmed in the absorption of ammonia in water hydrogen increases in the absorber and in the line 13 up to the knee 14 upwards. In the line part 15 directed downwards behind the knee 14, the purified hydrogen is, as mentioned above, cooled by the cold gas mixture coming from the evaporator, that is to say made heavier, so that it has a downward tendency.

Die dargestellten Entwässerungsleitungen 2o, 21 und 22 können auch; falls erwünscht, beispielsweise in einer Rohrschlange um den Absorber herumgeführt werden, um so durch Verdampfung etwaiger überschüssiger Kälteniittelmengen dem Absorber Absorptionswärme zu entziehen.The drainage lines shown 2o, 21 and 22 can also; if desired, for example in a pipe coil around the absorber by evaporation of any excess amount of Kälteniittel the absorber To withdraw heat of absorption.

Die Erfindung ist für einen Apparat beschrieben, der mit einem druckausgleichenden Gas arbeitet, das spezifisch leichter als die 1sältemitteldämpfe ist. Bei Verwendung eines Gases von schwererem oder gleichem spezifischem Gewicht mit den Kältemitteldämpfen werden die sinngemäßen Änderungen in der Höhenlage der Gefäße untereinander sowie in der Führung der Leitungen ausgeführt.The invention is described for an apparatus with a pressure equalizing Gas works that is specifically lighter than the refrigerant vapors. Using one Gas of heavier or the same specific weight with the refrigerant vapors are the corresponding changes in the height of the vessels among each other as well as in the routing of the lines.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Process for circulating gases in with through Absorber and evaporator circulating pressure-equalizing gas working absorption refrigerators, characterized in that the pressure-equalizing gas washed out in the absorber without the addition of heat other than from the absorption path, initially to one led above the evaporator point, then in a downward direction Line part cooled by upward flowing gas mixture coming from the evaporator and finally the pressure equalizing gas cooled in this way in the lower part of the evaporator is introduced so that it flows through the evaporator in countercurrent to the liquid refrigerant deletes.

2. temperature changer for performing the method according to claim r, characterized characterized in that the changer in a substantially perpendicular direction between the absorber and the evaporator of the apparatus arranged and so with absorber and evaporator is connected that in it the cold, from the upper part of the evaporator the gas mixture flowing to the lower absorber part is the warm gas mixture from the upper absorber part Pressure-equalizing gas flowing to the lower part of the evaporator cools.