DE625571C

DE625571C - Process for the operation of absorption refrigerators

Info

Publication number: DE625571C
Application number: DEM108708D
Authority: DE
Original assignee: Platen Munters Refrigerating System AB
Current assignee: Platen Munters Refrigerating System AB
Filing date: 1929-02-12
Publication date: 1936-02-13

Description

Verfahren zum Betriebe von AbsorptionskäIteapparaten Die Er:Cndung betrifft ein. neues Verfahren zum Betriebe von solchen Absorptionskälteapparaten, bei denen alle Teile in ständig offener Gas- oder Flüssigkeitsverbindung miteinander stehen und in denen ein einziges Kältemittel durch einen von außen beheizten Kocher aus der Absorptionslösung ausgetrieben wird.Procedure for the operation of absorption chiller The Er: Cndung concerns a. new procedure for the operation of such absorption chillers, in which all parts are in constant gas or liquid communication with one another stand and in which a single refrigerant by an externally heated stove is driven out of the absorption solution.

Die Erfindung bezweckt, die Wirtschaftlichkeit dieser Apparate dadurch zu steigern, daß innerhalb, des Systems anfallende Wärme, insbesondere Absorptionswärme, für die Kältemittelaustreibung nutzbar gemacht wird.The invention aims to make this apparatus economically viable to increase that heat generated within the system, in particular heat of absorption, is made usable for the expulsion of the refrigerant.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, in Ab:sorptionskältexnaschinen, in welchen die zur Durchführung des Absorptionsprozesses erforderlichen 'Druckunterschiede mit Hilfe von Pumpen und Ventilen: hergestellt bzw. aufrechterhalten werden und in denen auch die Flüssigkeit mit Hilfe von mechanischen Pumpen umgewälzt wird; eine Verbesserung dadurch herbeizuführen, da.ß man die heiße Lösung nach ihrer Auskochung im Kocher nicht, wie es bis dahin üblich war, unmittelbar in den Temperaturwechsler gehen läßt, sondern erst im, Gegenstrom durch den Austreiber zurückführt, so daß die heiße arme Lösung ihre Wärme zunächst an die heißesten Anteile der Lösung abgibt, sodann an die weniger heißen usw, bis sie schließlich annähernd mit der Anfangstemperatur des Absorbers den Kocher verläßt. In genau derselben Weise sollte bei dem bekannten Vorschlage die kalbe Lösung nach ihrer Anreicherung mit Gas gierst im Gegenstrom durch den Absorber zurückgeführt werden, so daß die kalbe reiche Lösung zunächst zwar zur Kühlung des Absorbers beiträgt, bevor sie, und, zwar annähernd mit der Anfangstemperatur des Kochers, den Absorber verläßt. Von diesem Gedanken ausgehend wurde bei der alten Absorptionsmaschine die Absorptionslösung in ständigem Kreislauf durch den Kocher und den Absorber geführt, und diese beiden Teile der Maschine wurden nun so angeordnet, daß zwischen den annähernd gleich temperierten Teilen des Absorbers und des Austreibers ein Wärmeaustaüsch stattfand, dergestalt, daß Absorptionswärme des Absorbers unmittelbar zur Heizung des Austreibers benutzt wurde. Bei dieser bekannten Apparatur wurde die Absorptionslösung, welche das in einem Verdampfer verdampfte Kältemittel aufnahm, immer wieder zum außen beheizten Kocher zurückgeführt, d. h. die im Verdampfer Kälteleistung aufnehmende Flüssigkeit mußte immer auf die Koehenendbemperatur erhitzt werden.It has already been proposed in absorption refrigeration machines, in which the 'pressure differences required to carry out the absorption process with the help of pumps and valves: are established or maintained and in which the liquid is also circulated with the help of mechanical pumps; to bring about an improvement by da.ß one the hot solution after it has been boiled in the cooker, not directly into the temperature changer, as was customary until then lets go, but only returns in countercurrent through the expeller so that the hot poor solution first gives off its heat to the hottest parts of the solution, then the less hot ones, etc., until they finally come close to the initial temperature of the absorber leaves the cooker. In exactly the same way it should be with the known Propose the calf solution after its enrichment with gas greedily in countercurrent be returned through the absorber, so that the calf rich solution initially although it contributes to the cooling of the absorber before it, and that approximately with the Initial temperature of the cooker leaving the absorber. Starting from this thought In the old absorption machine, the absorption solution was in constant circulation passed through the cooker and absorber, and these two parts of the machine were made now arranged so that between the approximately equally tempered parts of the absorber and the expeller a heat exchange took place, such that heat of absorption of the absorber was used directly to heat the expeller. At this known apparatus was the absorption solution, which is in an evaporator absorbed evaporated refrigerant, repeatedly returned to the externally heated stove, d. H. the liquid absorbing cooling power in the evaporator always had to go to the Can be heated at the end temperature.

Dieser ältere Vorschlag bedingt eine Mehrzahl von Pumpen und Ventilen, um die in den einzelnen Stufen - notwendigerweise erforderlichen Druckunterschiede aufrechtzuerhalten. Eine solche Maschine ist für ein großes Gebiet der Kälteindustrie praktisch unvorteilhaft, nämlich für das Gebiet der Haushaltungskühlschränke und der kleingewerblichenKühlanlagen. Für diese haben in neuerer Zeit die Absorptionsmaschinen Eingang gefunden,- bei welchen Verdampfung und Absorption bei praktisch gleichem Drück in Gegenwart eines indifferenten Gases stattfixidet, so daß alle Pumpen überflüssig werden.This older proposal requires a plurality of pumps and valves, the pressure differences that are necessary in the individual stages maintain. Such a machine is for a large area practically disadvantageous for the refrigeration industry, namely for the field of household refrigerators and small-scale refrigeration systems. In recent times, the absorption machines have been used for this Entrance found - in which evaporation and absorption with practically the same Pressure in the presence of an inert gas instead of fixing, so that all pumps are superfluous will.

Die Erfindung bezweckt, den in dem erwähnten älteren. Vorschlag enthaltenen Gedanken der Ausnutzung von -Absorptionswärme zur Austreibung von Gas aus einer Absorptionslösung in seiner Form zu verwirklichen, welche eine merkliche Verbesserung der mit indifferentem Gasarbeitenden kontinuierlichen Apparate ermöglicht. Sie besteht darin, daß die Absorption des in einem Verdampfer in Gegenwart des indilerenten Gases verdampften Kältemittels in verschiedenen Teilmengen mit Hilfe von mehreren von-.einander getrennten, aber in gegenseitigem Wärmeaustausch stehenden Flüssigkeitskreisläufen der Absorptionslösung durchgeführt wird und daß derjenige Absorptionskreislauf, in dem Kältemittel durch aus einem anderen Kreislauf aufgenommene Wärme ausgetrieben wird, der äußeren Beheizungentzogen ist.The invention aims in the earlier mentioned. Suggestion included Thoughts of using heat of absorption to expel gas from a Realizing absorption solution in its form, which is a noticeable improvement which enables continuous apparatuses working with indifferent gas. she consists in that the absorption of the in an evaporator in the presence of the indilerent Gas vaporized refrigerant in various subsets with the help of several of liquid circuits that are separate from one another but are in mutual heat exchange the absorption solution is carried out and that the absorption cycle expelled in the refrigerant by heat absorbed from another circuit is removed from the external heating.

Die Maßnahme, die Absorptionslösung in getrennte Kreisläufe zu zerlegen. und in diesen an getrennten Stellen die Absorption von Teilmengen des Kältemittels durchzuführen, ist für Kälteapparate mit indifferentem Gas insofiern. sehr vorteilhaft, als sich dieser Vorgang bewerkstelligen läßt, ohne daß etwa die wertvolle Eigentümlichkeit dieser Apparate, ohne mechanische Pumpen undVentile.arbeiten zu können, beeinträchtigt würde. Daraus ergibt sich aber auch der weitere geigenartige Vorteil, daß es nicht nötig ist, die gesamte das aus dem Verdampfer kommende Kältemittel aufnehmende Absorptionsflüssigkeit wieder zum Kocher zurückzuführen; vielmehr kann man infolge der Trennung der Flüssigkeitskreisläufe; die unter sich im Wärmeaustausch stehen und ihrerseits mit dem Kreislauf des indifferenten Gases gekuppelt sind, die Aggnegatszustandsänderungen in verschiedenen Partialdruckzonen durchführen. Hieraus und aus der vollständigen Trennung der Flüssigkeitskreisläufe ergibt sich aber die Möglichkeit, denjenigen Flüssigkeitskreislauf, welcher seixle Betriebswärme aus einem anderen, von ihm vollständig getrennten Flüssigkeitskreislauf erhält, von der außen beheizten Kochstelle fern zu halten, so- daß der Inhalt dieses Kreislaufes nicht mehr auf Kocherwärine erhitzt zu werden. braucht. Dadurch wird eine erhebliche Menge> von Flüssigkeitswärme !erspart.The measure of dividing the absorption solution into separate circuits. and in these at separate points the absorption of partial quantities of the refrigerant is to be carried out for refrigerators with inert gas. very advantageous, than this process can be accomplished without, for example, the valuable peculiarity this apparatus, without being able to work with mechanical pumps and valves would. But this also has the further violin-like advantage that it does not is necessary, all of the refrigerant coming from the evaporator absorbing liquid returned to the stove; rather, as a result of the separation of the fluid circuits; which are in heat exchange among themselves and in turn with the cycle of the indifferent Gas are coupled, the aggregate state changes in different partial pressure zones carry out. From this and from the complete separation of the fluid circuits but there is the possibility of that liquid circuit which is dual Operating heat from another fluid circuit that is completely separate from it receives to keep away from the outside heated hotplate, so that the contents of this Circuit to no longer be heated on cooker water. needs. This will saves a considerable amount of> heat from the liquid.

Zwei Ausführungsbeispiele von zur Durchführung der Erfindung geeigneten Absorptionskälteapparaten sind schematisch in den Abb. i und z dargestellt.Two embodiments of suitable for carrying out the invention Absorption chillers are shown schematically in Figs. I and z.

Mit Bezug auf Abb. i fließt die Flüssigkeit aus dem ersten Teil ? des Absorbers durch das Rohr i ¢ - und den Wärmeaustauscher 12, i i zu dem Kocher i, in welchem sie erhitzt wird, wonach der frei gemachte Ammoniakdämpf nach dem Gasraum 2 ,des Kochers i steigt, während die heiße Flüssigkeit zu dem Teil i i des Wärmeaustäuschers fließt und dann durch das Rohr 13 zu dem Absorber zurückkehrt. Das gasförmige Ammoniak geht aus dem Raum 2 des Kochers, welcher als Rektifikator dient, zu dem Kondensator 3, in welchem es verflüssigt wird, und dann durch das Rohr 5 zu dem Verdampfer 6, in welchem die Ammoniakflüssigkeit von neuem verdampft wird. Die Ammoniakdämpfe vermischen sich mit dem inerten Gas und werden zu dem zweiten Absorber B. geführt, in welch letzterem ein Teil Ammoniak durch die Lösung von hoher Konzentration absorbiert wird, die durch diesen Absorber kreisläuft. Der übrige Dampf wird durch das inerte Gas übler ein umgekehrtes U-Rohr zu dein ersten Absorber 7 geleitet. Die Lösung geht von dem zweiten Absorber 8 durch das Rohr 22 und den Wärmeaustauscher 20, 19 zu dem Behälter 18, in welchem sie mit der heißen Flüssigkeit in mittelbare Berührung kommt, die durch das Rohr i ¢ fließt. In dem Behälter 18 wird die Lösung erwärmt und beginnt wiederum, Ammoniakdümpfe zu :entwickeln, vermindert somit ihr spezifisches Gewicht, wodurch sie befähigt wird, 'zu -.dem zweiten Kocher 16 aufzusteigen, welcher in thermischer Berührung mit dem Absorber 7 steht, so- daß sie von diesem letzteren die Absorptionswärme empfängt, welche durch die Ammoniakdämpfe freigegeben wird, die von dem inerten Gas aus dem Absorber 8 zu dem Absorber 7 geführt worden. sind und in diesem letzteren absorbiert wurden. Die arme Lösung gelangt aus dem Kocher 16 durch die Leitung 19, 2 i in den Absorber B. Das indem Kocher 16 entwickelte Ammoniak steigt durch,das Rohr 17 und kommt zu dem Kocherteil 2 und von hier zu dem- Kondensator 3 gemeinsam mit dem Ammoniak, welches aus der Flüssigkeit im Kocher z entwickelt wurde. Der Kreislauf des inerten Gases erfolgt durch die Thermosiphonwirkung, weil dieses Gas in dem lotrechten Rohr -9 erhitzt wird, während es in dem Rohr io durch Wasser abgekühlt wird, welches in dem Wassermantel q. kreisläuft.With reference to Fig. I, does the liquid flow out of the first part? of the absorber through the pipe i ¢ - and the heat exchanger 12, ii to the cooker i, in which it is heated, after which the released ammonia vapor rises to the gas space 2, of the cooker i, while the hot liquid to the part ii of the heat exchanger flows and then returns through the pipe 3 to the absorber 1. The gaseous ammonia goes from the chamber 2 of the digester, which serves as a rectifier, to the condenser 3, in which it is liquefied, and then through the pipe 5 to the evaporator 6, in which the ammonia liquid is evaporated again. The ammonia vapors mix with the inert gas and are led to the second absorber B., in which latter part of the ammonia is absorbed by the high concentration solution circulating through this absorber. The rest of the steam is passed through an inverted U-tube to your first absorber 7 through the inert gas. The solution goes from the second absorber 8 through the pipe 22 and the heat exchanger 20, 19 to the container 18, in which it comes into indirect contact with the hot liquid flowing through the pipe i [. In the container 18, the solution is heated and begins again to develop ammonia vapors, thus reducing its specific weight, whereby it is enabled to rise to the second digester 16, which is in thermal contact with the absorber 7, so- that from the latter it receives the heat of absorption which is released by the ammonia vapors which have been led from the absorber 8 to the absorber 7 by the inert gas. are and have been absorbed in the latter. The poor solution passes from the digester 1 6 through the line 1 9, 2 i in the absorber B. The ammonia developed in the digester 16 rises through the pipe 1 7 and comes to the digester part 2 and from here to the condenser 3 together with the ammonia which was developed from the liquid in the digester z. The circulation of the inert gas takes place by the thermosiphon effect, because this gas is heated in the vertical pipe -9, while it is cooled in the pipe io by water which is in the water jacket q. circulates.

Das in dem Rohr i o kondensierte Wasser, welches seinen Teil von Ammoniak absorbiert, und zwar den, der von dem inerben Gas mitgieführt wird, wird in dem Abteil 15 aufgefange4 und. nach dem Rohr 23 abgeleitet, aus dem es durch das Rohr 22 zu dem Wärmeaustauscher 20, 19 gelangt.The condensed water in the tube io which absorbs part of its ammonia, namely the one that is mitgieführt inerben from the gas is in the compartment 1 and 5 aufgefange4. discharged to the pipe 23, from which it passes through the pipe 22 to the heat exchanger 20, 1. 9

Das Rohr 27, welches den Kondensator 3 mit dein Kocher 16 verbindet, ist an den Kondensator 3 an denjenigen Teil desselben angeschlossen, in welchem sich nur Gas oder Flüssigkeit ansammeln kann, während in der Zeichnung klarheitshalber der Anschluß an dem unteren Teil des Kondensators dargestellt ist. Das Rohr 27 hat den Zweck, einen ununterbrochenen Kreislauf des überschüssigen inerten Gases zu ermöglichen, welches sich in dem Kessel i vorfinden könnte. Dadurch wird die Verdampfung und die Kondensation erleichtert und die Dissoziation des Ammoniaks vermindert. Der Kreislauf des Kühlwassers wird durch den Zufluß 25, das Rohr 2¢, den Wassermantel ¢ und den Auslauf 26 ermöglicht.The pipe 27, which connects the condenser 3 to your cooker 16, is connected to the capacitor 3 at that part of the same in which only gas or liquid can accumulate, while in the drawing for the sake of clarity the connection on the lower part of the capacitor is shown. The tube 27 has the purpose of an uninterrupted cycle of the excess inert gas enable which could be found in the boiler i. This causes the evaporation and facilitates condensation and decreases ammonia dissociation. The circuit of the cooling water is through the inflow 25, the pipe 2 [, the water jacket ¢ and the outlet 26 allows.

Die beschriebene Maschine kann iii unterschiedlicher Weise abgeändert werden, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen. Z. B. kann der Gaskreislauf in zwei Teile getrennt werden, enthaltend zwei parallel geschaltete Kühlrohre, so daß man zwei unabhängige Kreisläufe des inerten Gases erhält. Diese Anlage ist in Abb. 2 dargestellt, in welcher die Bezugszeichen ähnlich wie in Abb. i gewählt sind, während die Bezugszeichen mit einem ' die parallelen Doppelteile der Anlage bezeichnen. Diese Anlage hat somit zwei getrennte Kondensatoren und zwei getrennte Verdampfer, jedoch nur einen einzigen von außen beheizbaren Kocher i. Der Absorber kann aus einer Anzahl von Behältern zusammengesetzt sein, in welchen das Gas und die Flüssigkeit in Gegenströmung kreislaufen. Es ist möglich, eine Anlage auszubilden, in welcher der Absorber in der genannten Weise in drei oder mehr Teile eingeteilt ist, vorausgesetzt, daß geeignete Absorptionsflüssigkeiten und Kältemittel benutzt werden.The machine described can be modified in various ways without departing from the essence of the invention. For example, the gas circuit in two parts are separated, containing two cooling tubes connected in parallel, so that two independent inert gas circuits are obtained. This system is shown in Fig. 2, in which the reference numerals are chosen similar to those in Fig. I, while the reference numerals with a 'denote the parallel double parts of the system. This system therefore has two separate condensers and two separate evaporators, but only a single externally heatable cooker i. The absorber can go out be composed of a number of containers in which the gas and the liquid circulate in countercurrent. It is possible to train a plant in which the absorber is divided into three or more parts in the manner mentioned, provided that that suitable absorption liquids and refrigerants are used.

Claims

IAT CLAIMS: i. Procedure for the operation of absorption chillers, in which all parts are in constant gas or liquid communication with one another stand and in which a single refrigerant through an externally heated stove is driven out of the absorption solution, characterized in that the absorption of the refrigerant evaporated in an evaporator in the presence of the inert gas in different subsets using several separate but liquid circuits of the absorption solution which are in mutual heat exchange is carried out and that that absorption liquid eitskreislauf in the refrigerant is expelled by heat absorbed from another cycle, the external one Heating is withdrawn.

2. The method according to claim i, characterized in that a room of the machine (cooker 16), in which within a partial pressure zone a Physical state change_ of the work equipment takes place, with a second room of the machine (absorber 7), in which within another partial pressure zone the opposite change in the physical state of the working fluid in the presence of the indifferent gas takes place, exchanges heat.

3. Absorption chiller for execution of the method according to claim 1 or 2, characterized in that in the course of the auxiliary gas flow a plurality of absorbers of different concentration ranges is arranged. q ..

Absorption refrigerator according to claim 3, characterized in that. the upheaval the absorption solution through my fluid circuit (20, 18, 16, i9, 21, 8, 22) the effect of a thermosiphon is maintained, which by absorption heat operated from another separate liquid circuit (7, 14, 12, 11, 13) will.

5. absorption refrigeration apparatus according to claim q., Characterized in that each of the separate fluid circuits each have their own absorber and their own Contains gas expeller.