DE54189C - Verdampf- und CondensationsapparatfürAbsorptions-Kälteerzeugungsmaschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft einen Apparat, welcher in continuirlichem Arbeitsgang und durch einfache Erwärmung concentrirter Ammoniaklösung selbstthätig Ammoniakgas zur Kälteerzeugung hervorbringt; der Apparat setzt sich aus einer Dampfentwickelungs-, einer Vertheilungs- und einer Condensationskammer zusammen, welche über einander angeordnet sind.

In der beiliegenden Zeichnung, welche den Apparat in einem Verticalschnitt darstellt, ist mit A eine Kammer bezeichnet, in welcher das gelöste Ammoniak verdampft wird. Diese Verdampfungskammer, welche die gesättigte Ammoniaklösung vermittelst eines Rohres a aus der Steuerungs- oder Vertheilungskammer B empfängt, besteht aus einem cylindrischen Reservoir aus Eisen- oder Stählblech, dessen Boden nach einer Kugelcalotte geformt ist. Wie die Figur erkennen läfst, sind in einer bestimmten Höhe zwei ringförmige Behälter angeordnet, in welchen je ein spiralförmig gewundenes Rohr c bezw. d vorgesehen ist. Die gesättigte Flüssigkeit fliefst aus dem Vertheiler B zunächst in den oberen Ringbehälter und beginnt sich hier zu erwärmen, d. h. einen Theil ihres Ammoniaks zu verlieren. Darauf gelangt sie in den zweiten unteren Ringbehälter, in welchen sich die Erwärmung fortsetzt, um schliefslich in schon geschwächtem Zustande durch den Schacht b hindurch in den unteren Raum der Verdampfungskammer A zu treten. Dieser letztere Kammertheil wird durch eine mit Dampf oder heifsem Wasser geheizte Rohrschlange r erwär.mt, während die Ringbehälter durch die erschöpfte warme Ammoniakflüssigkeit Erwärmung finden, welche, aus der unteren Verdampfungskammer A kommend, durch die spiralig gewundenen Rohre c und d circulirt, bevor sie durch das Rohr T in den Condensator C tritt. Auf diese Weise verliert die erschöpfte Ammoniakflüssigkeit bei ihrem Weiterfliefsen einen grofsen Theil ihrer Wärme zu Gunsten der gesättigten Flüssigkeit. Das Ausfliefsen der ersteren, welches mittelst des Hahnes R Regelung findet, tritt infolge der Pressung des Ammoniakgases ein, welches in der Verdampfungskammer durch Heizung entwickelt wird.

Dieser ganze untere Theil des Apparates, die Verdampfungskammer A, ist mit einem schlechten Wärmeleiter K bekleidet.

Das in der Verdampfungskammer A entwickelte Ammoniak entweicht seitlich durch ein Rohr S. Dasselbe ist oberhalb des Ventilkastens ρ für eine bestimmte Länge /in einem Behälter eingeschlossen, in welchem entgegen der Richtung des Ammoniakgases kaltes Wasser circulirt.

Die Vertheilungskammer B ist ein cylindrischer Raum oberhalb der Verdampfungskammer A, von welcher letzteren sie durch einen schlechten Wärmeleiter K getrennt ist. Beide Kammern A und B stehen durch einen Ventilkasten m mit ausbalancirtem Ventil η in Verbindung. Ferner steht die Vertheilungskammer B durch ein Rohr e, welches mit einem Ventil 0 endigt, mit dem Condensator und mittelst des ausbalancirten Ventils j mit dem Rohr 5 in Verbindung, durch welches, wie erwähnt, der Ammoniakdampf entweicht. Das Rohr 0 dient zum Einlassen der gesättigten Ammoniaklösung aus dem Condensator.

Ein mit einem Hahn I versehenes und in einen Trichter endigendes Ansatzrohr Q dient zur Einführung der zum Gang des Apparates nothwendigen Ammoniaklösung. Im Innern der Vertheilungs- oder Steuerungskammer B befindet sich ein Schwimmer F, welcher durch die Schiene f verticale Führung findet und durch zwei Ketten mit zwei Hebeln t und ν verbunden ist. Diese letzteren dienen zur Steuerung der Ventile η und j; zu diesem Zwecke sind an den Stangen derselben je zwei Rollen vorgesehen, zwischen welche je ein Arm der Hebel t und ν greift. Die Arme haben eine solche Form, dafs sie bei Schwingung der Hebel immer auf die Ventilstangen in deren Längsrichtung Druck ausüben. Der Hebel ν ist ein Winkelhebel, dessen Arm v¹ sich in der verticalen Stellung befindet, wenn das Ventil j geschlossen ist. Am Arm b¹ ist ein Gewicht Z aufgehängt, welches den Zweck hat, den Hebel ν zur Ausschwingung zu zwingen, wenn der Arm v¹ seine verticale Stellung verlassen hat, und ferner den Hebel ν in seiner durch die Aufschwingung neu eingenommenen Lage fest, d. h. das Ventil ρ geöffnet zu halten.

Der Hebel t ist gerade und hat eine horizontale Lage, wenn das Ventil geschlossen ist. Beide Hebel sind an den Seitenwänden oder an der Decke der Vertheilungskammer drehbar gelagert.

Befindet sich der Schwimmer in der untersten Stellung seiner verticalen Bahn, d. h. ruht er auf dem Boden der Kammer B, so sind die beiden Ketten gespannt und infolge dessen die beiden Ventile η und j geschlossen. Ist nun der Apparat in Function, so erfüllt nach und nach die vom Condensator durch das Rohr e eintretende gesättigte Ammoniakflüssigkeit den Vertheiler. Infolge dessen steigt der Schwimmer F und stöfst in seiner höchsten Lage gleichzeitig an die inneren Arme der Hebel ν und t (der Hebel ν kann auch ein wenig vor t getroffen werden). In diesem Moment, in welchem also beide Ventile geöffnet werden, dringt das Ammoniakgas aus dem Rohr S in den Vertheiler B und der Druck in dem letzteren wird gleich dem im Verdampfer A herrschenden.

Da auch Ventil η geöffnet ist, tritt die gesättigte Lösung in den ersten Ringbehälter des Verdampfers.

Infolge des Druckes, welcher jetzt im Vertheiler auftritt, ist die Flüssigkeit in demselben auch bestrebt, durch das Rohr e in den Condensator zurückzusteigen, sie wird jedoch hieran durch das zurückgedrückte, d. h. sich schliefsende Ventil ο verhindert, welches sehr leicht ist und sehr nahe an seinem Sitz gehalten wird. Das Rohr e mufs eine solche Länge haben, dafs das Ventil ο sich innerhalb des tiefsten Flüssigkeitsstandes des Schwimmers F befindet. Da auf solche Weise der Vertheiler nach und nach seinen Flüssigkeitsinhalt zu Gunsten des Verdampfers entleert, so sinkt der Schwimmer F wiederum und schliefst in dem Moment, in welchen er in seiner untersten Stellung angelangt ist, die beiden Ventile j und n, indem er dann durch sein Gewicht und durch Vermittelung der Ketten auf die Hebel ν und t wirkt. Von diesem Augenblick an nimmt die Spannung im Vertheiler wieder ab infolge Abkühlung und Condensation des Ammoniakdampfes, welcher ihn erfüllt. Eine Folge davon ist, dafs sich das Ventil ο wiederum öffnen und einer frischen Menge gesättigter Ammoniaklösung den Eintritt gestatten kann; der geschilderte Vorgang wiederholt sich.

Der Condensator C ist oberhalb des Vertheilers B angeordnet und setzt sich aus zwei concentrischen Cylindern und mehreren durchbrochenen Querwänden s, sämmtlich aus Blech, zusammen.

In dem Ringraum, welchen die beiden erwähnten Cylinder zwischen sich lassen, ist ein spiralig gewundenes Rohr g angeordnet, in welches oben das erwähnte Rohr T einmündet und dessen anderes Ende in den inneren Cylinder eintritt, sich in demselben als verticales Rohr h fortsetzt und oberhalb der oberen durchbrochenen Querwand, d. h. unterhalb des Condensalordeckels endigt. Das Rohr T führt, wie früher erwähnt, die in der Verdampfungskammer erschöpfte und also warme Flüssigkeit, auf dem gekennzeichneten Wege in den Condensator.

In den Ringraum tritt unten durch Rohr q ein Strom kalten Wassers ein, steigt empor und tritt durch das Rohr y, nachdem es das Spiralrohr g umspült und dabei dem sich in demselben bewegenden Lösungsstrom entgegengesetzt gelaufen ist, wieder aus. Auf diese Weise wird das Spiralrohr g und der Condensator beständig gekühlt.

Das Rohr J bringt das Ammoniakgas zurück und durchläuft den ganzen Condensator, um kurz über dem Boden desselben zu endigen. So ist das zurückkommende Ammoniak gezwungen, die den Boden des Condensators bedeckende geschwächte Flüssigkeit zu durchdringen und sich dabei zum Theil zu lösen. Die mittelst der Rohre T, g und h aus der Verdampfungskammer A zugeführte erschöpfte Flüssigkeit träufelt in dem Condensator herab, indem sie die einzelnen perforirten Querwände durchläuft; dieselbe bietet so zur Absorption des Gases eine grofse Oberfläche dar, so dafs diese Condensation in regelrechter Weise vor sich geht.

Der Apparat ist mit Manometern und den nöthigen Wassermarken zur Ueberwachung des Arbeitsganges versehen.

Claims (1)

1. Das Füllen und Ingangsetzen des Apparates geschieht folgendermafsen:

   Man schüttet die Ammoniaklösung durch den Trichter des Ansatzrohres Q in den Apparat ein, bis derselbe die nothwendige Menge derselben enthält. Auf diese Weise werden die Kranzbehälter des Verdampfers sowie der untere Raum desselben mit Ammoniaklösung gefüllt. Erwärmt man nun die Lösung, so treibt das entstehende Ammoniakgas die Luft durch das Rohr S aus dem Verdampfer heraus; dieselbe kommt durch das Rohr J zurück, füllt nach,und nach den Condensator und ersetzt die denselben bisher einnehmende Luft; letztere entweicht durch das Rohr Q, dessen Hahn offen geblieben ist. Tritt dann im weiteren Verlauf auch das Ammoniak durch Q aus, so schliefst man den Hahn R und läfst die Kaltwassercirculation im Ringraum des Condensators beginnen. Oeffhet man nun den Hahn R, so drückt die in der Verdampfungskammer auftretende Spannung die Ammoniakflüssigkeit durch die Rohre Tg h in den Condensator. Diese Periode läfst man so lange andauern, bis die den Condensator vertical durchlaufende Flüssigkeit den letzteren einmal erfüllt hat. In diesem Augenblick ist die gesammte Luft durch das Rohr Q entwichen, dessen Hahn / nunmehr sofort geschlossen wird. Jetzt ist der Apparat zum weiteren continuirlichen Arbeitsgang bereit. Es genügt dabei, die Oeffnung der Ventile R und R¹ zu reguliren.

   Patent-Ansρruch:

   An einem Kälteerzeugungsapparat behufs Erzielung eines continuirlichen selbsttätigen Arbeitsganges und in Verbindung mit einer Verdampfungskammer (A) und einem Condensator (C) die Anordnung einer Vertheilungskammer (B) mit Schwimmer F, in welcher sich fortwährend gesättigte Lösung aus dem Condensator (C) ansammelt, bis jedesmal der Schwimmer F durch Oeffnung von Ventilen (j und n) Dampf des Kälteerzeugungsmittels zur Druckausgleichung aus der Verdampfungskammer A eintreten und die angesammelte gesättigte Lösung in letzteren fliefsen läfst, so dafs der gesunkene Schwimmer F wiederum den Schlufs der Ventile j und η bewirkt und ein neues Einfliefsen gesättigter Lösung aus dem Condensator erfolgt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.