DE530407C

DE530407C - Evaporator of periodically operating absorption refrigeration machines

Info

Publication number: DE530407C
Application number: DED55317D
Authority: DE
Inventors: Erich Kindermann
Original assignee: Auergesellschaft GmbH
Current assignee: Auergesellschaft GmbH
Priority date: 1928-03-27
Filing date: 1928-03-27
Publication date: 1931-07-29

Description

Verdampfer von periodisch arbeitenden Absorptionskältemaschinen Verdampfer periodisch und mit Flüssigkeitsgemischen arbeitender Absorptionskältemaschinen bedürfen bekanntlich einer Einrichtung zur Entfernung des Lösungsmittels, welches sowohl beim normalen Betrieb als auch beim Transport in den Verdampfer übertritt. Die Entfernung soll ebenso wie die Steuerung dem Kältebedarf entsprechend durch Temperatur oder Zeitschaltung automatisch erfolgen. Es sind viele derartige Einrichtungen in immer neuen Variationen bekannt geworden,. ohne dieses Problem in einwandfreier Weise gelöst zu haben. Die Ursache des Mißerfolges liegt darin begründet, daß man das Rückführungsverfahren unter der falschen Voraussetzung aufbaute, daß die Kondensatmenge pro Heizperiode immer gleichbleibend ist. Hierdurch kam man auf Verdampfer, die, meist aus einem Gefäß bestehend, in der Weise vom Lösungsmittel befreit werden sollten, daß das über einen konstruktiv festgelegten Inhalt überschießende Kondensat durch einen Überlauf, Absaugerohr o. dgl. entfernt werden sollte, wobei natürlich in bezug auf die Lage des Rückführungsrohres berücksichtigt wurde, ob das Lösungsmittel leichter oder schwerer ist als das Kältemittel. Dieses Verfahren läßt sich mit Sicherheit nur bei solchen Maschinen anwenden, die ,durch das Gewicht des Kältemittels gesteuert werden und zu diesem Zweck in labiler Lage pendelnd aufgehängt sind. Dieses Verfahren bei feststehenden, in anderer Weise, z. B. Temperatur oder Zeitsteuerung, gesteuerten Maschinen anzuwenden, ist selbst bei Annahme einer Mindestmenge an Kondensat zu verwerfen.Evaporator of periodically operating absorption chillers. Evaporator require absorption chillers that work periodically and with liquid mixtures known to a device for removing the solvent, which both passes into the evaporator during normal operation as well as during transport. The distance should as well as the control according to the cooling requirement by temperature or Automatic timing. There are many such institutions in always new variations become known. without this problem in an impeccable manner having solved. The cause of the failure lies in the fact that one does Return process under the false premise that the amount of condensate built up is always the same per heating season. This led to vaporizers that usually consisting of a vessel in which the solvent should be freed, that the excess condensate over a structurally determined content through an overflow, suction pipe o. The like. Should be removed, of course in relation on the position of the return pipe was taken into account, whether the solvent lighter or heavier than the refrigerant. This procedure can be done with certainty only apply to machines that are controlled by the weight of the refrigerant and for this purpose are suspended pendulously in an unstable position. This method in the case of fixed, in other ways, e.g. B. temperature or time control, controlled Machines are to be used even if a minimum amount of condensate is assumed discard.

Vorliegende Erfindung paßt sich durch andere Gestaltung des Verdampfers den Vorgängen der Absorptionsmaschine an, unter Anlehnung an die bei großen kontinuierlich arbeitenden Anlagen bekannten Prinzipien der Unterteilung in Kammern. Den bei der periodischen Maschine geänderten Vorgängen wird durch beschränkte wärmeleitende Verbindungen Rechnung getragen.The present invention can be adapted to other designs of the evaporator the processes of the absorption machine, based on those in the case of large ones continuously working systems known principles of division into chambers. The one at the periodic machine changing operations is limited by heat conducting Connections taken into account.

Vorliegende Erfindung betrifft Maschinen, bei denen der Verdampfer höher liegt als der Kocherabsorber, so daß durch entsprechende Gefällhöhe ein natürlicher Rücklauf aus dem Verdampfer nach dem Kocherabsorber stattfinden kann. Der Verdampfer ist auch z. B. für solche Maschinen anwendbar, bei denen der Verdampfer tiefer liegt als der Kocherabsorber, doch bedarf es dann einer zusätzlichen Förderung des Lösungsmittels. Ein Ausführungsbeispiel ist in der Abbildung dargestellt. Es bezeichnet i das System des unterteilten Verdampfers mit den Kammern a bis g in Form eines liegenden Spiralrohres. Die einzelnen Windungen bilden die Kammern und sind durch die Druckausgleichstutzen :2 und 3 an ein Druckausglaichrohr 4 angeschlossen. Während die Stutzen 3 der Windungen b bis g möglichst weit in 4 hineinragen, setzt das Rohr 2 der Windung a stumpf an, so daß durch Kondensatorrohr 5 eintretendes Kondensat durch 2 in das Verdampfersystem gelangen kann.The present invention relates to machines in which the evaporator is higher than the cooker absorber, so that a natural slope due to the corresponding gradient Return from the evaporator to the cooker absorber can take place. The evaporator is also z. B. applicable to machines in which the evaporator is lower than the cooker absorber, but then an additional conveyance of the solvent is required. An exemplary embodiment is shown in the figure. I denotes the system of the subdivided evaporator with chambers a to g in the form of a horizontal spiral tube. The individual turns form the chambers and are through the pressure equalization nozzle : 2 and 3 connected to a pressure equalization pipe 4. While the nozzle 3 of the turns b to g protrude as far as possible into 4, the tube 2 is butted to the turn a, so that condensate entering through condenser tube 5 through 2 into the evaporator system can get.

Die aus der Lösung des Kocherabsorbers durch Beheizung ausgetriebenen Dämpfe strömen in eine Vorläge, in welcher sich mitgerissenes Wasser mechanisch abscheidet und wieder in den Kocherabsorber zurückläuft. Nach Passieren der Vorlage können die Dämpfe in einem Rektifikator bis auf einen geringen Prozentsatz vom Lösungsmittelgehalt befreit werden, um dann im Kondensatorrohr,- welches hier durch einen Wasserbehälter führt, verflüssigt zu « werden. Das Kondensat tritt durch Rohr 5 und 4 und Stutzen 2 in das Verdampfersystem und durchströmt nacheinander die Kammern, bei a beginnend. Die Kammern sind so verbunden, daß sie miteinander kommunizieren, so daß bei dem Füllvorgang auch die in den einzelnen Kammern befindliche Restlösung durch das System gefördert wird und sich am Ende der Austreibungsperiode in Kammer f oder g befindet. Die in diesem Fall in g befindliche Lösung füllte beim vorhergehenden Prozeß die Kammer f und ist infolge des vorangegangenen Kühlprozesses weitgehend vom Kältemittel befreit. Die beim Kühlvorgang in Kammer g befindliche Lösung kann bei genügender Füllung mit Kondensat in - den Kocherabsorber zurückströmen, enthält aber kein Kältemittel mehr, das im Verdampfer nutzbar gemacht werden könnte.The expelled from the solution of the cooker absorber by heating Vapors flow into a reservoir in which the water entrained is mechanically separates and runs back into the cooker absorber. After passing the template the vapors in a rectifier can be reduced to a small percentage of the solvent content be freed, to then in the condenser tube - which here through a water tank leads to be liquefied. The condensate passes through pipes 5 and 4 and nozzles 2 into the evaporator system and flows through the chambers one after the other, starting at a. The chambers are connected in such a way that they communicate with one another, so that when Filling process also the residual solution in the individual chambers through the system is promoted and is located in chamber f or g at the end of the expulsion period. The solution in g in this case filled the in the previous process Chamber f and is largely of the refrigerant as a result of the previous cooling process freed. The solution in chamber g during the cooling process can be used if there is sufficient Filled with condensate - flow back into the cooker absorber, but does not contain any refrigerant more that could be made usable in the evaporator.

Die Arbeitsweise bei vollständiger Füllung des Verdampfers mit Lösungsmitteln, wie es z. B. beim Transport vorkommt, gestaltet sich in folgender Weise: Wie schon vorher beschrieben, tritt der Rücklauf vom Verdampfer schon während der Austreibungsperiode ein, indem infolge der kommunizierenden Verbindung aus der letzten Kammer g die gleiche Gewichtsmenge an Flüssigkeit austritt, als in Kammer a zutritt. Es ist daher - nur notwendig, die Verhältnisse im Kocher so zu gestalten, daß sich aus der noch vorhandenen Lösung so viel Kältemittel austreiben läßt, daß Lösungsmittel aus Kammer g austreten kann. Dieser Vorgang dauert dann an, bis die Unterbrechung der Austreibungsperiode bei einer bestimmten, im Kocher erreichten Temperatur bzw. nach Ablauf einer festgelegten Zeit erfolgt, wobei dann der größte Teil der Kammern, beispielsweise a bis d, mit Kältemittel gefüllt ist. Schon bei der nächsten Austreibungsperiode erfolgt die normale Arbeitsweise wie vorhergehend geschildert. Außer diesen Hauptbedingungen, die zunächst gefordert werden müssen, erfüllt der Verdampfer, wie nachstehend. ausgeführt, die Anforderungen restlos, und zwar infolge der Unterbindung der Wärmeleitung von Kammer zu Kammer.The method of operation when the evaporator is completely filled with solvents, as is the case, for. B. occurs during transport, is designed in the following way: As already described, the return from the evaporator occurs during the expulsion period, in that due to the communicating connection from the last chamber g the same amount of liquid exits as in chamber a . It is therefore only necessary to design the conditions in the cooker in such a way that enough refrigerant can be driven out of the remaining solution that solvent can escape from chamber g. This process then continues until the expulsion period is interrupted at a certain temperature reached in the cooker or after a fixed time has elapsed, in which case most of the chambers, for example a to d, are filled with refrigerant. During the next expulsion period, the normal way of working takes place as described above. In addition to these main conditions, which must first be required, the evaporator fulfills as follows. executed, the requirements completely, due to the prevention of heat conduction from chamber to chamber.

Wie aus der vorher beschriebenen Arbeitsweise ersichtlich, erhalten im Ausführungsbeispiel die ersten vier Kammern das Kältemittel, wie es aus dem Kondensator kommt. In den restlichen Kammern überwiegt abwechselnd der Kältemittel- oder der Lösungsmittelgehalt. Der Hauptvorteil des Verdampfers liegt nun, wie schon gesagt, darin, daß das in den letzten Kammern anwesende Lösungsmittel überhaupt vom frischen Kondensat getrennt ist und weder durch Diffusion noch beim Sieden während der Kühlperiode in dieses übergehen kann. Darüber hinaus gestattet der Verdampfer aber noch die Ausnutzung des gelösten Kältemittels in den letzten Kammern, soweit die Konzentration die der Lösung im Kocher übersteigt, was einen nicht unerheblichen Vorteil bedeutet. Die Verdampfung des Kältemittels erfolgt zwar bei höheren Temperaturen als - die des reinen Kältemittels, dagegen ist die Verdampfungswärme um die Lösungswärme größer. Bei bestehender Wärmeleitung zwischen den Kammern ist diese Verdampfung nur mit Hilfsmitteln (Gegenstrom) erreichbar. Bei normaler Luftkühlung, wie sie z. B. in Kühlschränken stattfindet, erfolgt die Verdampfung bei unterbundener Wärmeleitung zwischen den Kammern während des ganzen Kühlprozesses.As can be seen from the procedure described above, obtained In the exemplary embodiment, the first four chambers contain the refrigerant as it comes from the condenser comes. In the remaining chambers, the refrigerant or refrigerant alternately predominates Solvent content. The main advantage of the vaporizer is, as already said, in that the solvent present in the last chambers is from the fresh Condensate is separated and neither by diffusion nor by boiling during the cooling period can pass into this. In addition, the vaporizer allows the Utilization of the dissolved refrigerant in the last chambers, as far as the concentration that of the solution in the cooker, which is a not inconsiderable advantage. The evaporation of the refrigerant takes place at higher temperatures than - the of the pure refrigerant, on the other hand, the heat of evaporation is greater by the heat of solution. If there is heat conduction between the chambers, this evaporation is only with Aids (countercurrent) attainable. With normal air cooling, as z. Am Refrigerators takes place, the evaporation takes place with blocked heat conduction between the chambers during the entire cooling process.

Entgegen dem Füllvorgang erfolgt die Ableitung der Kältemitteldämpfe zum Kocherabsorber, von jeder Kammer getrennt, zunächst in, das Druckausgleichrohr 4 durch die Stutzen 2 und 3, von hier zunächst auf dem gleichen Wege wie vorher, nämlich über Kondensatorrohr, Vorlage, dann aber durch das vorher erwähnte Rücklaufrohr in den Kocherabsorber. Es wäre zwar denkbar, daß die Absorption auch über Rohr 6 erfolgt, doch durch die verschiedenen Mündungshöhen,des Rohres 6 und des Rücklaufrohres im Kocherabsörber läßt sich der Widerstand für den zurückströmenden Dampf während der Absorptionsperiode derartig gestalten, daß die Einleitung in den Absorber durch das Rücklaufrohr erfolgt.Contrary to the filling process, the refrigerant vapors are discharged to the cooker absorber, separated from each chamber, initially in the pressure equalization pipe 4 through the nozzles 2 and 3, from here initially in the same way as before, namely via condenser pipe, template, but then through the aforementioned return pipe into the cooker absorber. It would be conceivable that the absorption could also take place via pipe 6 takes place, but through the different mouth heights, the pipe 6 and the return pipe In the cooker absorber, the resistance for the returning steam can be determined during Make the absorption period such that the introduction into the absorber through the return pipe takes place.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Evaporators of periodically operating absorption chillers, characterized in that it is divided into individual chambers, each for are enclosed by a special wall and each with its own Steam room with a common steam room of the evaporator in connection and are connected to circulation lines in their liquid spaces, which the solvent flows through when filling during the heating season, whereupon it gets into the cooker absorber, and that the walls of two adjacent chambers touch in the smallest possible areas, so that the heat conduction between the individual chambers is limited or completely switched off as far as possible.

2. Evaporator according to claim i, characterized in that the evaporator system by a spiral Spiral pipe is formed, the individual turns of which are attached to a pressure equalization pipe are connected, which in turn with the condenser and cooker absorber in open Connection.