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Kontinuierlich wirkende Absorptionskältemaschine Bei kontinuierlich
wirkenden Absorptionskältemaschinen, bei welchen der Umlauf der Absorptionslösung
durch - aus der Absorptionslösung entwickelten Arbeitsmitteldampf bewirkt wird,
ist es vielfach wünschenswert, die an Arbeitsmittel arme Absorptionslösung an räumlich
verschiedenen Stellen mit dem Arbeitsmitteldampf zwecks Absorption zusammenzuführen.
Gemäß der Erfindung wird dies unter Verwendung mehrerer Heizstellen für die Absorptionslösung
und getrennter aufsteigender Rohre zum Emporheben der Lösung dadurch erreicht, daß
die getrennten Steigrohre in getrennte Dampfabscheideräume einmünden, von wo aus
die Absorptionslösung mittels getrennter Leitungen getrennten Absorptionsstellen
zugeführt wird, während sie auf ihrem Wege von den getrennten Absorptionsstellen
zurück zu den getrennten Heizstellen eine gemeinsame Leitung durchströmt. Bei einer
Absorptionskältemaschine mehrere parallel geschaltete Austreiber anzuordnen, ist
an sich bekannt. Bei den bekannten Einrichtungen wurde jedoch die Absorptionslösung
in einen gemeinsamen Gasabscheideraum gefördert, von wo aus sie mittels einer gemeinsamen
Leitung dem zu beschickenden Absorber zugeführt wurde. Es war ferner bekannt, zwei
verschiedene Absorptionsstellen von einem gemeinsamen Gasabscheider aus mittels
parallel geschalteter Leitungen zu beschicken. Die bekannten Einrichtungen weisen
aber nicht die Vorteile des Erfindungsgegenstandes auf. Diese bestehen in folgendem:
Zunächst gestattet die Möglichkeit, verschiedene Absorptionsstellen von verschiedenen
Gasabscheideräumen her mittels getrennter Leitungen getrennt mit Absorptionslösung
zu beschicken, eine besonders feine Regulierung der Absorberbeschickung, die z.
B. durch unabhängige Regelung der Heizwärmezufuhr zu den einzelnen Heizstellen bewirkt
werden kann. Außerdem ermöglicht aber der Gegenstand der Erfindung die Aufrechterhaltung
verschiedener Temperaturen und verschiedener Drücke bei der Verdampfung des verflüssigten
Arbeitsmittels. Gegenüber einer Anordnung mit zwei getrennten Absorptionskälteapparaten,
die nur bezüglich ihres Dampfraumes zusammenhängen, bietet eine Ausführung gemäß
der Erfindung, bei welcher zwar getrennte Austreiber, getrennte Dampfabscheider
und getrennte Absorptionsstellen vorgesehen sind, aber eine gemeinsame Rückleitung
die Absorptionslösung zu den getrennten Heizstellen zurückführt, den Vorteil, daß
ein Übertritt von Kältemitteldampf aus der einen Kältemaschine in die andere ohne
nachteilige Folgen bleibt, da die Zusammenführung der beiden Zweigströme der Absorptionslösung
für einen Ausgleich sorgt, so daß eine Störang
der Konzentrationsverhältnisse
der Absorptionslösung mit ihren nachteiligen Folgen für die Betriebssicherheit der
ganzen Anlage nicht eintreten kann.
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Es ist zweckmäßig, die Absorptionslösung mit dein Arbeitsmitteldampf
in verschiedener Höhenlage zusammenzuführen, und zwar erweist sich dies besonders
dann als nützlich, wenn die Verdampfung des verflüssigten Arbeitsmittels bei verschiedenen
Temperaturen, also unter verschiedenem Druck erfolgen soll. Der Druckunterschied
läßt sich dann durch eine Flüssigkeitssäule aufrechterhalten, welche zugleich einen
Flüssigkeitsverschluß zwischen den beiden Absorbern bildet.
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Um nicht nur die verschiedenen Absorptionsstellen verschieden stark
mit Absorptionslösung, sondern gleichzeitig auch die getrennten Ver dampfungsstellen
verschieden stark mit Kältemittelkondensat beschicken zu können, ordnet man mit
Vorteil jedem Dampfabscheideraum einen besonderen Verflüssiger für den Kältemitteldampf
zu. Die von den getrennten Verflüssigern abgehenden Leitungen für verflüssigtes
Kältemittel wird man dabei entweder in getrennte Verdampfer oder in einen gemeinsamen
Verdampfungsraum an verschiedenen Stellen einmünden lassen.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen
schematisch veranschaulicht. In Fig. i bezeichnet 8o ein elektrisch heizbares Austreibergefäß,
das durch ein Steigrohr 81 mit einem höher liegenden Dampfabscheider 82 verbunden
ist. Ein zweites Austreibergefäß 85 steht durch ein Steigrohr 86 mit einem Dampfabscheider
87 in Verbindung. Der Austreiber 85 befindet sich in einer relativ größeren Höhenlage
als der Austreiber 8o. Dagegen ist der dem Austreiber 85 zugeordnete Dampfabscheider
87 in geringerer Höhenlage angeordnet als der Dampfabscheider 82. Von den Dampfabscheidern
82 bzw. 87 gelangt die arme Absorptionslösung über U-förmig gebogene Leitungen 89
bzw. 9o zu zwei in verschiedener Höhenlage angeordneten Absorbern 88 bzw. 83. Die
Höhenlage des Dampfabscheiders 87 entspricht der Höhenlage des Absorbers 83, die
des Dampfabscheiders 82 derjenigen des Absorbers 88. Durch ein U-förmig gebogenes
Rohr 9i gelangt die im Absorber 88 angereicherte Lösung in den oberen Teil des Absorbers
83. Vom Absorber 83 wird die hier noch weiter angereicherte Lösung durch ein Rohr
84., das mit den Rohren 89 und 9o einen Temperaturwechsler bildet, ab- und in parallelen
Teilströmen den Austreibern So bzw. 85 zugeführt. Von den Dampfabscheidern 82 und
87 führen zwei sich vereinigende Gasrohre 92 bzw. 93 - den Arbeitsmitteldampf einem
luftgekühlten Kondensator 94. zu. Von diesem gelangt das Kondensat über ein durch
ein Abscheidegefäß 95 zu einem Kondensatumlaufsystem verbundenes, U-förmig gebogenes
Rohr 96 in den Verdampfer 97. Die hier nicht verdampfte Kondensatmenge tritt über
ein U-förmig gebogenes Rohr 98 in einen tiefer gelegenen Verdampfer 99 über. Jeder
der beiden Verdampfer 97 und 98 ist durch ein weiteres Gasrohr ioo bzw. ioi, welches
letztere zugleich auch zur Abführung nicht verdampfter Flüssigkeitsmengen dient,
finit dein zugehörigen Absorber 88 bzw. 83 verbunden. In dem höher gelegenen Verdampfer
97 findet die Verdampfung des Kondensats bei geringerem Druck statt als - in dem
niedriger gelegenen Verdampfer 99, in welchem der Druck entsprechend der in dem
U-Rohr 98 stehenden Flüssigkeitssäule höher ist. Der gleiche Druckunterschied besteht
zwischen den Absorbern 88 und 83 und wird hier durch die in dem U-Rohr 9i stehende
Flüssigkeitssäule aufrechterhalten.
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Infolge des Umstandes, daß jedem der beiden Austreiber 8o und 85 ein
besonderer Dampfabscheideraum 82 bzw. 87 zugeordnet ist und daß von diesen Dampfabscheideräumen
aus die Absorptionslösung mittels getrennter Leitungen getrennten Absorptionsstellen
zugeführt wird, ist es möglich, die Menge der in den beiden Absorbern 88 bzw. 83
arbeitenden Absorptionslösung unabhängig voneinander zu regeln, indem man die zugehörigen
Austreiber je nach Bedarf schwächer oder stärker heizt. Die Stärke des Flüssigkeitsumlaufs
zwischen Absorber und Austreiber, d. h. die im Verhältnis zur entwickelten Dampfmenge
geförderte Flüssigkeitsmenge kann also in den beiden Umlaufsystemen unabhängig von
der Gesamtmenge des pro Zeiteinheit ausgetriebenen Arbeitsmitteldampfes in einfacher
Weise geregelt werden. Da der Austreiber 8o an einer tieferen Stelle unterhalb des
Flüssigkeitsspiegels der vom Absorber 83 her ihm zuströmenden Absorptionslösung
angeordnet ist als der Austreiber 85, so besteht für den Austreiber 8o eine größere
Eintauchtiefe als für den Austreiber 85. Dies bedeutet, daß zur Förderung einer
gleichen Menge von Absorptionsflüssigkeit -gleiche Höhenlage der Dampfabscheideräume
82 und 87 angenommen - bei dem tiefer liegenden Austreiber8o eine geringere Zufuhr
an Heizwärme erforderlich ist als bei dem höher liegenden Austreiber 85. Da nun
aber der Dampfabscheider 82 mit Rücksicht auf die Höhenlage des zugehörigen . Absorbers
88 höher als der Dampfabscheider 87 angeordnet ist, müssen die im Austreiber So
entwickelten Dampfblasen die Absorptionslösung auf eine
größere
Höhe fördern als die im Austreiber 85 entwickelten Dampfblasen. Bei der durch F
ig. r veranschaulichten Absorptionsmaschine wird datier die Wärmemenge, die den
beiden Austreibern 8o bzw. 85 zugeführt .werden muß, nur wenig voneinander verschieden
sein.
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Während das beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt, wie man infolge
der Anordnung getrennter Dampfabscheideräume und getrennter Zuführungsleitungen
für die arme Absorptionslösung zu getrennten Absorptionsstellen eine Absorption
und Verdampfung auf zwei verschiedenen Druckstufen erreichen kann, soll im nachstehenden
eine Einrichtung beschrieben werden, bei der die Erfindung dazu dient, die in -verschiedenen
Austreibern entgaste Absorptionslösung einem gemeinsamen Absorptions- und Verdampfungsraum
4rin gleicher Höhenlage, aber an verschiedenen Stellen zuzuführeri, wodurch auch
bei verhältnismäßig großer räumlicher Ausdehnung des Absorptions- und. Verdampfungsgefäßes
41 eine gleichmäßige Beschickung der Absorptionsfläche mit armer Absorptionslösung
ermöglicht wird. In entsprechender Weise wird auch die Verdampfungsfläche des gemeinsamen
Absorptions- und Verdampfungsraumes 41 an verschiedenen Stellen mit verflüssigtem
Arbeitsmittel beschickt. In dem gemeinsamen Absorptions- und Verdampfungsraum 41
ist dem Ärbeitsmitteldampf eine gewisse Menge indifferentes Gas beigemischt, und
das Gasgemisch wird durch Anordnung einer aufrechten Zwischenwand 40, die oben und
unten Durchtrittsöffnungen für das Gasgemisch frei läßt, infolge der zu beiden Seiten
der Zwischenwand bestehenden Unterschiede des spezifischen Gewichtes in ständigem
Umlauf gehalten. Der nicht durch indifferentes Gas ausgeglichene Teil des Druckunterschiedes
zwischen Austreiber und Kondensator einerseits und dem Absorptions-und Verdampfungsgefäß
41 andererseits wird durch Säulen 'strömender Flüssigkeit aufrechterhalten.
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Abgesehen von dem die Zwischenwand 40 enthaltenden Absorptions- und
Verdampfungsgefäß 41 und der von diesem die reiche Absorptionslösung abführenden
Leitung 56 sind alle Teile des Apparates doppelt ausgeführt und, wie die Abb. 2
erkennen läßt, symmetrisch zueinander angeordnet. Für die symmetrischen Teile sind
durchweg die gleichen Bezugszeichen verwendet. Von dem Austreiber 42 gelangt der
Arbeitsmitteldampf zusammen mit der armen Absorptionslösung mittels eines aufsteigenden
Rohres 43 zum Gasabscheider 44. Von hier aus führt eine U-förmig gebogene Leitung
45 die Absorptionslösung zum Absorptions- und Verdampfungsgefäß 41, -wo sie oberhalb
der Absorptionsfläche einmündet. - Der Arbeitsmitteldainpf gelangt durch eine Gasleitung
46, in welcher sich ein Rückschlaggefäß 47 :befindet, in ein teilweise mit Kondensat
gefülltes Rohr 48, das zu einem hochliegenden Kondensator 49 aufsteigt. Das -Rohr
48 ist unten U-förmig umgebogen und mit einem vom Kondensator herkommenden Rohre
5o verbunden. Durch dieses Rohr 50 gelangt das Kondensat mittels einer Querverbindung
51, die in Höhe der Einmündungsstelle des Rohres 46 in das Rohr 48 angeordnet ist,
in ein Rohr 52 und von diesem über ein Abscheidegefäß 53 zu einem Rohr 54, das oberhalb
der Verdampfungsfläclie in. das Absorptions- und Verdampfungsgefäß 41 einmündet.
Das Abscheidegefäß 53 ist durch ein Fallrohr 55 mit dem Kondensatrohr 52 verbunden.
Die bereits erwähnte Flüssigkeitsleitung56 führt die wieder angereicherte Absorptionslösung
dem Austreiber 42 wieder zu.
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Die beiden symmetrisch gezeichneten Heizstellen 42 sind so angeordnet,
daß jede für sich in der Lage ist, einen Umlauf von Absorptionslösung zwischen Austreiber
und Absorber zu erzeugen. Sollte daher der Fall eintreten, daß - beispielsweise
bei niedriger Raumtemperatur - die Kälteleistung des Apparates herabgesetzt werden
kann, so ist dies ohne weiteres dadurch möglich, daß man zeitweise einender beiden
Austreiber 42 unbeheizt läßt. Es kommt dann nicht nur der Flüssigkeitsumlauf in
dem zugehörigen Absorbersystem, sondern auch die Kondensation und Verdampfung in
diesem Teile der Absorptionsmaschine zum Stillstand.