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Absorptionskälteapparat Die Erfindung bezieht sich auf Absorptionskälteapparate,
bei denen die Förderung der Absorptionslösung von einem die zu fördernde Flüssigkeit
enthaltenden Gefäß, z. B. dem Absorber, zu einem zweiten Gefäß mit höher liegendem
Flüssigkeitsspiegel, z. B. dem Kocher, durch eine Mehrzahl parallel liegender Förderleitungen
erfolgen kann, in denen eine Austreibung von Kältemittel aus einer Lösung mittels
Wärmezufuhr erfolgt. Die Erfindung bezweckt, derartige Fördereinrichtungen zu verbessern.
Sie besteht im wesentlichen darin, daß eine Förderleitung und eine zusätzliche Reserveförderleitung
je eine eigene Pumpvorrichtung enthalten und unabhängig voneinander nach hinten
bis zu dem die zu fördernde Flüssigkeit enthaltenden Gefäß durchgeführt sind, wobei
gegebenenfalls die Mündung der Reserveleitung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
des letztgenannten Gefäßes liegt.
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Zweckmäßig werden die Pumpvorrichtungen beider Leitungen als an sich
bekannte Thermozirkulationsvorrichtungen ausgebildet, und zwar kann es vorteilhaft
sein, eine einzige Heizvorrichtung für den Kocher und beide Zirkulationsvorrichtungen
des Apparates vorzusehen. Ist die Reserveförderleitung nicht in dauerndem Betrieb,
so wird sie zweckmäßig mit einem Organ; z. B. einem Flüssigkeitsschloß, versehen,
das den Durchtritt von Gas durch diese Leitung verhindert, solange sie nicht in
Gebrauch ist. Die in dauerndem Gebrauch befindliche Leitung wird, wie üblich, durch
einen Temperaturwechsler bekannter Art geführt.
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Die Erfindung soll näher unter Hinweis auf die in der beiliegenden
Zeichnung dargestellte Ausführungsform beschrieben werden, die für einen mit druckausgleichendem
Gas betriebenen Absorptionskälteapparat bekannter Art geeignet ist. Hierbei werden
sich weitere kennzeichnende Merkmale der Erfindung ergeben. .
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Auf der Abbildung bezeichnet O einen Kocher, in dem Kältemittel, z.
B. Ammoniak, mittels Wärmezufuhr von einer Wärmequelle W zu einem durch den Kocher
gezogenen Rohr a aus einer im Kocher befindlichen Absorptionsflüssigkeit, z. B.
Wasser, ausgetrieben wird. Die im Kocher gebildeten Ammoniakdämpfe werden durch
eine Leitung 3 fortgeführt und treten durch einen im Innern mit Stoßblechen 4 versehenen
Wasserabscheider 5 zu einem Kondensator C. Dieser besteht aus einer Rohrschlange,
die von einer Kühlwasserleitung 6 durchzogen ist. Im Kondensator wird das Ammoniak
verflüssigt, und das gebildete Kondensat strömt durch eine Leitung 7 zu dem Verdampfer
G des
Apparates. Leitung 7 kommuniziert durch eine Leitung 8 mit
einem den Wasserabscheider 5 unigebenden Mantelgefäß l2, dem infolgedessen Kondensat
zufließt, das in bekannter Weise durch seine Verdampfung den Wasserabscheider kühlt.
Die dabei gebildeten Ammoniakdämpfe werden durch eine Leitung g zum Kondensator
zurückgeführt. Im Verdampfer G verteilt sich das Kondensat über eine Anzahl Platten
io und verdunstet in Gegenwart eines durckausgleichenden Gases, z. B. Wasserstoff.
Die so entstandene Gasmischung strömt abwärts und wird durch eine Leitung i i, die
Innenrohre z i eines Gastemperaturwechslers Q und eine Leitung i z zu dem mit Platteneinbauten
22 versehenen Absorber A des Apparates fortgeleitet. In diesem wird das Ammoniak
wieder in der armen Absorptionslösung, die dem Absorber vom Kocher durch eine Leitung
13 zugeführt wird, absorbiert, während der vom Ammoniak gereinigte Wasserstoff durch
eine Leitung 14, den Temperaturwechsler Q und eine Leitung 15 zum Verdampfer Q zurückströmt.
Die sich im Absorber bildende reiche Lösung sammelt sich in dessen unterem Teil,
von dem aus sie durch eine Leitung 16 und einen Flüssigkeitstemperaturwechsler.
T -mittels einer Thermozirkulationsvorrichtung P, und einer Steigleitung 17 in bekannter
Weise zum Kocher zurückgefördert wird.
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Wie sich aus vorstehendem ergibt, wird bei dieser Ausführungsform
Flüssigkeit v an einem niederen Niveau im Absorber zu einem höheren Niveau im Kocher
gefördert. Diese Förderung geschieht mittels der Thermozirkulationsvorrichtung Pu,
in der zum Zweck des Förderns eine gewisse geringe Menge des in der reichen Absorptionslösung
enthaltenen Kältemittels ausgetrieben wird, worauf die eigentliche Austreibung des
Kältemittels im Kocher durch dessen Beheizung erfolgt. Hieraus ergibt sich die Möglichkeit,
daß die gesamte im Kocher enthaltene Flüssigkeitsmenge verdampft, wenn aus irgendeiner
Ursache die Zirkulationsvorrichtung nicht zufriedenstellend arbeiten sollte, z.
B. wegen Dichtsetzung durch im Apparat vorhandene Verunreinigungen, Korrosionserscheinungen
o. dgl., d. h. es könnte ein Trockenkochen des Kochers erfolgen, was zu Störungen
im Arbeiten des Apparates führen kann. Derartige Unannehmlichkeiten werden gemäß
der Erfindung beseitigt, indem man an dem in der Abbildung dargestellten Kälteapparat
eine zweite Thermozirkulationsvorrichtung P2 anordnet, die zweckmäßig die normale
Zirkulationsvorrichtung P, umgibt und einerseits durch eine Steigleitung 2o mit
dem oberen Teil des Kochers und andererseits durch eine aus zwei Teilen 18 und i
g bestehende Zuflußleitung mit dem Absorber A verbunden ist. Der Leitungsteil 18
mündet zweckmäßig im Absorber etwas oberhalb von dessen normalem Flüssigkeitsspiegel.
Die Zuflußleitung ist derart ausgeführt, daß sich in ihr ein Flüssigkeitsschloß
X bildet, das eine offene Verbindung zwischen den Gasräumen des Kochers und Absorbers
verhindert.
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Es ergibt sich ohne weiteres, daß, wenn die normale Flüssigkeitsförderung
im Apparat .bei andauernder Wärmezufuhr aufhören oder sich verringern sollte, sich
die im Kocher verdampfende Flüssigkeit im unteren Teil des Absorbers sammeln muß.
In diesem Falle muß also der Flüssigkeitsspiegel darin steigen, und Flüssigkeit
muß in die Leitung 18 überlaufen, so daß die Niveaus in den Leitungen 18 und i g
steigen und Flüssigkeit auch in die Reservezirkulationsvorrichtung P2 und teilweise
in die Steigleitung 2o tritt. Da wegen der eintretenden Überhitzung der normalen
Zirkulationsvorrichtung P, die Temperatur in der Reservezirkulationsvorrichtung
P_, gestiegen ist, tritt eine Verdampfung von Kältemittel in ihr ein, und es kommt
daher zu einer Flüssigkeitsförderung vom AbsorberA durch die Leitungen 18,- i g,
die, Reseivezirkulationsvorrichtung P2 und die Steigleitung 2o. Der abwärts gerichtete
Leitungsteil i 8 in dieser Reserveleitung wird zweckmäßig mit verhältnismäßig großem
Durchmesser ausgeführt, um die Entstehung von abwechselnden Gas- und Flüssigkeitspfropfen
in ihr zu verhindern.
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Die Mündung des Leitungsteils 18 in den Absorber braucht nicht notwendig
über dessen normalem Flüssigkeitsspiegel liegen. Sie kann z. B. auch ungefähr in
gleicher Höhe mit ihm angeordnet werden oder unter dem Spiegel liegen, so daß dann
also die Leitungsteile 18, i g und die Zirkulationsvorrichtung P2 ständig mit Flüssigkeit
gefüllt sind. Bei normalem, Betrieb tritt wegen der ungenügenden Wärmezufuhr zur
Reservezirkulationsvorrichtung keine Förderung von Flüssigkeit durch die Steigleitung
zo ein, deren Mündung in den Kocher O zudem zweckmäßig höher als die Mündung der
Steigleitung 17 in den Kocher gelegt wird.
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Der Leitungsteil 18 kann in den Absorber oberhalb seiner normalen
Spiegelhöhe geführt' und dann schwänenhalsförmig in den Flüssigkeitsraum -des Absorbers
herabgebogen werden.
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Um sicherzustellen, daß stets, auch bei normalem Betrieb, das Flüssigkeitsschloß
nvischen Kocher und Absorber Flüssigkeit enthält, wird sein Inhalt so groß gewählt,
daß er größer ist als die Flüssigkeitsmenge, die der Höhendifferenz zwischen der
Höhe des normalen Absorberspiegels und der durch den
I: berlauf
in den Leitungsteil 18 bedingten Spiegelhöhe entspricht. Durch diese Maßnahme wird
eine selbsttätige Füllung des Flüssigkeitsschlosses X erreicht, da dann, bevor der
Inhalt der Verschlußflüssigkeit ganz verdampft sein kann, der Spiegel im Absorber,
in dem sich die verdampfte Flüssigkeit wieder ansammelt, so weit gestiegen sein
muß, daß erneutes Überlaufen in das Schloß X eintritt.
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Es ist für das Wesen der Erfindung nicht erforderlich, daß die Zirkulationsvorrichtungen
P1 und P2 von der gleichen Wärmequelle beheizt werden. Auch kann die Beheizungsvorrichtung
des Kochers von einer oder beiden Heizvorrichtungen der Zirkulationsvorrichtungen
Plund P2 unabhängig sein. Ferner kann die dargestellte Thermozirkula.-tionsvorrichtung
P1 durch eine Zirkulationsvorrichtung beliebiger anderer Art, z. B. eine mechanische
Pumpe, ersetzt werden. Auch sonstige Abänderungen in der Ausbildung und Anordnung
der verschiedenen Teile können im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden. So kann
z. B. die beschriebene Reserveleitung auch bei einem Absorptionskälteapparat Verwendung
finden, dessen Kocher in zwei Teile unterteilt ist, die untereinander durch eine
Förderleitung verbunden sind, durch die hindurch Absorptionslösung vom unteren Kocherteil
hinaufgefördert wird zum oberen Kocherteil, von dem aus arme Lösung wieder zum Absorber
hinabläuft. In diesem Fall kann die Zirkulationsvorrichtung P. zweckmäßig innerhalb
des unteren Kocher teils angeordnet werden, z. B. um ein diesen Kocherteil durchziehendes
Heizrohr herum.