-
Kontinuierlich wirkende Absorptionskältemaschine Bei Absorptionskältemaschinen
ist es bekannt, zur Kühlung des Absorbers oder anderer wärmeabgebender Teile Kältemittelkondensat
zu verwenden, das vom Kondensator aus einer Kühlvorrichtung zugeführt wird, die
in wärmeleitender Verbindung mit dem zu kühlenden Teil steht. Man erreicht dadurch,
daß man nur den Kondensator, nicht aber den Absorber oder die anderen wärmeabgebenden
Teile durch eines der üblichen Kühlmittel, beispielsweise Luft, zu kühlen braucht,
wodurch man eine große Freiheit in der räumlichen Anordnung der wärmeabgebenden
Teile gewinnt, die sich besonders bei Kleinkältemaschinen als vorteilhaft erweist.
Bei der bekannten Einrichtung durchströmt im Überschuß ausgetriebenes und verflüssigtes
Kältemittel vom Kondensator aus eine den Absorber als Kühlschlange umgebende U.-
förmige Leitung. Durch den absteigenden Schenkel des U-Rohres gelangt das flüssige
Kältemittel vom Flüssigkeitsraum zur Kühlschlange; die in dieser sich bildenden
Dämpfe treten durch den aufsteigenden Schenkel des -Rohres zum Dampfraum des Kondensators
zurück. Eine derartige Anordnung leidet an dem Mangel, daß in dem Kondensat enthaltenes
Lösungsmittel, von dem bekanntlich der ausgetriebene Kältemitteldampf niemals völlig
frei ist, wegen seines höheren Siedepunktes in der Kühlschlange nicht mit verdampfen
kann, .so daß es sich zuerst im unteren Teile der Kühlschlange ansammelt und nach
und nach die ganze Kühlschlange erfüllt. Dadurch aber wird die Kühlvorrichtung bald
unwirksam und die ganze Kältemaschine betriebsunfähig.
-
Die Erfindung bezweckt, bei Absorptionskältemaschinen der eingangs
erwähnten Art diesem Mangel abzuhelfen und die indirekte Kühlung des Absorbers oder
anderer wärmeabgebender Teile durch Kältemittelkondensat so zu verbessern, daß die
mit Kondensatkühlung ausgerüstete Absorptionskältemaschine betriebsfähig wird.
-
Dieser Zweck wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der aufsteigende
Teil der Kondensatleitung einen Gasabscheider enthält, der durch eine Gasleitung
mit dem Kondensator und durch eine Flüssigkeitsleitung mit dem Verdampfer verbunden
ist. Dabei ist es vorteilhaft, die vom Gasabscheider zum Verdampfer führende Flüssigkeitsleitung
mit einer Kühlvorrichtung, z. B. Kühlrippen, zu versehen. Es wird dadurch erreicht,
daß das dem Verdampfer zuzuführende Kältemittelkondensat mittels der umgebenden
Luft soweit wie möglich vorgekühlt wird.
-
Man kann auch die zum Gasabscheider aufsteigende Kondensatleitung
in mehrere Zweige unterteilen, die mit verschiedenen übereinanderliegenden Zonen
des Absorbers in Wärmeaustausch stehen und in den Gasabscheider getrennt einmünden.
In diesem
Falle ist es zweckmäßig, an einem vor der Verzweigungsstelle
liegenden Teil der Kondensatleitung Kühlrippen anzuordnen.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen einer
mit inertein Hilfsgas arbeitenden Absorptionskältemaschine veranschaulicht, die
sich im wesentlichen nur dadurch voneinander unterscheiden, daß bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. i nur eine einzige Isondensatleitung zur Kühlung des Absorbers dient,
während bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 die Kondensatleitung in mehrereZweige
unterteilt ist, die mit verschiedenen übereinanderliegenden Zonen des Absorbers
in Wärmeaustausch, stehen.
-
Die durch Fig. i veranschaulichte Absorptionskältemaschine besteht
in der Hauptsache aus einem Austreiber B1, einem Hilf saustreiber B2, einem Gasabscheider
S, einem Kondensator C, einem Verdampfer E und einem Absorber A. Die beiden Austreiber
b'1 und b'= bilden einen zusammenhängenden zylindrischen Kessel mit kleinen Dampfdomen
io und i i, der durch eine Zwischenwand 12 unterteilt ist und durch eine Heizpatrone
13 geheizt wird. Von dem Dampfdom io führt ein enges aufsteigendes Rohr 14 zum Gasabscheider
S. Das Steigrohr 14 dient dazu, mittels der im Austreiber B1 entwickelten Dampfblasen
die Absorptionslösung in den Gasabscheider S emporzuheben. Der Gasabscheider S'
ist in seinem Dampfraum mit gegeneinander versetzten Platten 15 versehen und durch
ein Rohr 17 mit dein Hilfsaustreiber B2 verbunden. Die in B2 aus der Absorptionslösung
entwickelten Dämpfe gelangen von dem Dampfdom i i aus über eine Leitung 6o in einen
Flüssigkeitsabscheider 61, der mit dem äußeren Rohr 2o eines Temperaturwechslers
i9, 2o in Verbindung steht. Durch ein vom Boden des Hilfsaustreibers B2 abgehendes
Rohr 2i gelangt die verarmte Absorptionslösung in das bereits erwähnte Rohr 2o des
Temperaturwechslers und von hier aus über ein mit Kühlrippen 22a versehenes Rohr
22 in den oberen Teil des Absorbers A, der mit Verteilungsplatten 28 zwecks
Vergrößerung der wärmeabgebenden Oberfläche mit einem axialen Luftkanal 27 versehen
ist. Derjenige Teil des Absorptionsgefäßes A, in welchem die Absorption des Kältemitteldampfes
vor sich geht, ist mit einem Kühlmantel 30 umgeben, der vorn Kondensator
C her über ein Zwischengefäß 47 und eine U-rohrförinige Flüssigkeitsleitung49 mitKondensatbeschickt
wird. Vom oberen Teil des Kühlmantels 30 führt eine aufsteigende Leitung 24 zu einem
Gasabscheideraum 51, der durch eine Gasleitung 52 mit dem den GasabscheiderS mit
dem Kondensator C verbindenden Rohre 45, 56 in Verbindung steht. Vom unteren Teil
des Gasabscheiders 51 führt eine Flüssigkeitsleitung 53, die mit Kühlrippen 54 versehen
ist, in den oberen Teil des Verdampfers E. Sie ist dabei durch einen Gastemperaturwechsler
hindurchgeführt, dessen Außenrohr 39 mittel eines Verbindungsrohres 4o in den oberen
V erdampferteil einmündet, während sein Innenrohr 37 vom unteren Teil des Verdampfers
E abgeht und in den oberen Teil des Absorbers A einmündet. Eine weitere Gasleitung
44 führt vom unteren Teil des Absorbers A zu einem mit Kühlrippen versehenen Leitungsteil
41, der über eine Leitung 16 mit dem Außenrohr 39 des Gastemperaturwechslers verbunden
ist. Die Leitung 16 ist dabei durch den Gasabscheider S hindurchgeführt. In einem
zwischen den Leitungsteilen 41 und 16 angeordneten waagerechten Rohr 1, das eine
diffusorartige Verengung 42 besitzt, befindet sich eine Düse 43, die durch ein Gasrohr
62 mit dem Gasabscheider 61 in Verbindung steilt und von hier aus mit Kälteinitteldampf
beschickt wird. Es entsteht dadurch in dein ein inertes Gas enthaltenden Leitungssystem,
welches den Absorber A mit dem Verdampfer E verbindet, ein Gasgemischumlauf, der
innerhalb des Gasabscheiders S durch das Rohr 16 aufwärts, ferner durch das Rohr
44 abwärts führt, im Absorber A im Gegenstrom zur herniederrieselnden Absorptionslösung
aufwärts verläuft, dann das Innenrohr 37 des Gastemperaturwechslers und den Verdampfer
E von unten nach oben durchströmt, worauf es durch das Verbindungsrohr 4o und das
Außenrohr 39 des Gastemperaturwechslers zum Leitungsteil 16 zurückgelangt.
-
Der Verdampfer E ist durch eine von seinem Bodenteil 34 ausgehende
[j-rohrförmige Flüssigkeitsleitung mit dem Außenrohr 39 des Gastemperaturwechslers
verbunden. Zur Entwässerung des Gastemperaturwechslers dienen zwei ebenfalls jJ-rohrförmige
Leitungen 64 und 65, welche die überschüssige Flüssigkeit mittels der Leitung 66
in den unteren Teil des Absorbers A abführen. Zwecks Rückführung von inertem Gas,
das etwa in den Kondensator C verschleppt wird und dort nicht verflüssigt werden
kann, ist eine Leitung 48 vorgesehen, die vom oberen Teil des Zwischengefäßes 47
zur Leitung 41 führt.
-
Die Betriebsweise der vorstehend geschilderten Absorptionskälteinaschine
ist zum größten Teil bekannt und bedarf daher keiner eingehenden Erläuterung. Hervorzuheben
ist jedoch folgendes: Von dem hochgelegenen, mit Kühlrippen46 versehenen Kondensator
C aus gelangt das Kältemittelkondensat über das Verbindungsrohr
55
in das bereits erwähnte Zwischengefäß 47 und von hier aus durch die [)-rohrförmige
Leitung 49 unten in den Kühlmantel 30 des Absorbers A. Im Wärmeaustausch mit dem
Absorber findet hier teilweise eine Verdampfung des verflüssigten Kältemittels statt,
und die Dampfblasen steigen vermischt mit Kondensat durch das enge Rohr 24 zum Gasabscheider
51 empor, wo sich Gas und Flüssigkeit voneinander trennen. Während der Kältemitteldampf
durch die Leitung 52, 56 zum Kondensator C zur erneutenVerflüssigung zurückgelangt,
strömt das unverdampfteKondensat durch die Flüssigkeitsleitung 53 dem Verdampfer
E zu.
-
Durch die beschriebene Einrichtung wird erreicht, daß der leichter
siedende Bestandteil des im Kühlmante13o vorhandenen Gemisches aus Kältemittelkondensat
und Absorptionsmittel bei seinem Aufstieg zum Gasabscheideraum 5 i die nicht verdampfte
Flüssigkeit einschließlich des in ihr enthaltenenAbsorptionsmittels in den Gasabscheider
51 emporhebt, wodurch dafür gesorgt ist, daß diese Flüssigkeit restlos dem Verdampfer
E, und soweit sie auch hier nicht zur Verdampfung gelangt, mittels des Leitungssystems
64, 65, 66 dem Absorber A zugeführt wird. Es wird dadurch mit Sicherheit vermieden,
daß sich in der vom Kondensator C aus erst abwärts und dann wieder aufwärts führenden
Kondensatleitung, die sich aus den Teilen 47, 49, 30 und 24 zusammensetzt, unverdampfte
Flüssigkeit, insbesondere Absorptionsmittel, ansammelt, die nach und nach die indirekte
Kühlung des Absorbers mittels Kältemittelkondensats unwirksam machen würde.
-
In Fig. z sind lediglich diejenigen Teile der Kältemaschine dargestellt,
die von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i mehr oder weniger abweichen. Die übrigen
Teile dagegen sind als für das Verständnis der Erfindung nicht wesentlich fortgelassen.
Entsprechende Teile der beiden Ausführungsbeispiele sind mit gleichartigen Bezugszeichen
versehen.
-
Das vom Kondensator her durch das Rohr 55 dein Zwischengefäß 47 zugeführte
Kondensat gelangt zunächst durch das Rohr 49 abwärts zu einer mit Kühlrippen versehenen
Rohrschleife' und dann durch ein Vermittlungsrohr, das sich in vier übereinanderliegende
Kühlschlangen 30 verzweigt, in Wärmeaustausch mit dem Absorber A. Jede der
Kühlschlangen 36 endet in einem aufsteigenden Rohre 5o. Die vier Steigrohre 5o münden
in den Gasabscheider 5z versetzt gegeneinander in gleicher Höhe ein. Der Gasabscheider
51 ist über das Rohr 52 einerseits mittels der Leitung 56 mit dem Dampfraum des
Kondensators C, andererseits mittels der Leitung 45 mit dein Dampfraum des Gasabscheiders
S verbunden. Die Kältemitteldämpfe bzw. das hältemittelkondensat strömt durch die
verschiedenen Leitungsteile in der Richtung der beigesetzten Pfeile.
-
Die zuletzt beschriebene Einrichtung hat den Vorteil, daß je nach
der Beanspruchung des Absorbers nur ein kleinerer oder größerer Teil der Kühlschlangen
30 so stark erwärmt wird, daß in ihm eine Verdampfung v an Kältemittelkondensat
stattfindet. So werden sich beispielsweise bei verhältnismäßig niedriger Außentemperatur
nur in der untersten Kühlschlange Dampfblasen entwickeln, während bei sehr hoher
Außentemperatur eine Dampfentwicklung in sämtlichen Kühlschlangen stattfindet.