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Verfahren und Vorrichtung zum Betriebe von intermittent arbeitenden
Absorptionskälteapparaten Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Betriebe von intermittierend arbeitenden Absorptionskälteapparaten,
d. h. von Apparaten, bei denen Perioden, in denen bei hohem Druck ein Kältemittel
aus einem Absorptionsmittel ausgetrieben und verflüssigt wird, mit Perioden abwechseln,
bei denen das verflüssigte Kältemittel bei niederem Druck verdampft und von der
Absorptionslösung wieder aufgenommen wird.
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Es sind bereits intermittierend arbeitende Absorptionskälteapparate
bekannt mit einem Umlauf der Absorptionslösung in den Kochperioden zwischen einer
beheizten Abkochstelle und einer unbeheizten Absorptionsstelle. Es sind ferner intermittente
Absorptionskälteapparate bekannt mit Umlauf der Lösung in den Absorptionsperioden
zwischen einer die Absorptionswärme fortschaffenden Kühlvorrichtung und dem Kocher
des Apparates.
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Die Erfindung schafft einen Apparat, der die Vorteile beider bekannter
Anlagen vereint und verbessert, was durch zwei Flüssigkeitskreisläufe erreicht wird,
deren einer während der Absorptionsperiode durch eine Kühlvorrichtung und deren
anderer während der Kochperiode durch eine Kochstelle hindurchgeht, wobei beide
Kreisläufe aus einem gemeinsamen unbeheizten Flüssigkeitsvorrat gespeist und durch
von Kältemitteldampf betriebene Gasblasenpumpen betrieben werden. Hierdurch wird
ein Apparat ohne mechanische Pumpen und Ventile geschaffen, der in der Absorptionsperiode
einen anderen Flüssigkeitskreislauf als in der Kochperiode hat,. mit selbsttätiger
Umsteuerung dieser Kreislufe, ohne. jedes Eingreifen von Bedienungspersonal, und
bei dem beim Periodenwechsel kein An- bzw. Abstellen dieses Kühlmittels, z. B. von
Kühlwasser, mehr erforderlich ist. Die Speisung beider Kreisläufe aus einem gemeinsamen
unbeheizten Flüssigkeitsvorrat ergibt ferner den Vorteil, daß zu Beginn der Absorptionsperiode
eine große Menge kalter Flüssigkeit bereitsteht, so daß die -,1\.bsoorptionsperiode
sehr schnell nach dem Abstellen der Beheizung beginnen kann. Andererseits ermöglicht
die Benutzung einer nur wenig Flüssigkeit aufnehmenden Abkochstelle den Vorteil,
daß nach Abschluß der Absorptionsperiode auch die Kochperiode sehr schnell.beginnen
kann, wenn die Heizung wieder angestellt wird. Die für den Betrieb des Apparates
toten Zeiten des Anheizens bis zur Austreibung und des Abkühlens der Absorptionsflüssigkeit
bis zur Nutzkälteleistung werden daher dann auch wesentlich verkürzt.
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Die Erfindung soll näher unter Hinweis auf die anliegende Zeichnung
beschrieben werden, wobei sich weitere kennzeichnende Merkmale der Erfindung ergeben
werden.
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In der Abbildung bezeichnet z r ein unbeheiztes Speichergefäß für
Absorptionslösung,
=2 einen Flüssigkeitstemperaturwechsler",ig 'den
Köcher', 14 den Kondensator und 15 den Verdampfer des Apparates. Es sei angenommen,
daß der, Apparat mit Wasser als Absorptionsmittel und Ammoniak als Kältemittel arbeitet;
doch kann der Apparat mit beliebig anderen bekannten Kälte-und Absorptionsmitteln
betrieben werden. Der Apparat wird ursprünglich bis zu der Niveaulinie gefüllt,
die mit I bezeichnet ist. Das Speichergefäß ii ist daher vollständig mit Absorptionslösung
gefüllt und bleibt auch, insbesondere während der Kochperioden des Apparates, vollständig
angefüllt.
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Der. Apparat wirkt wie folgt: Während der Kochperioden wird dem Kocher
13 in beliebiger bekannter Weise, z. B. durch eine Heizpatrone, eine Gasflamme,
einen Ölbrenner, einen Dampfmantel o. dgl., Wärme zugeführt. Durch die Wärmezufuhr
zum Kocher, der in an sich bekannter Weise mit einer Isolation 30- versehen
ist, wird die in ihm stehende Flüssigkeit durch Thermosyphonwirkung leichter als
die im unbeheizten Speichergefäß bzw. in dem einen Schenkel des Temperaturwechslers
stehende Lösung, so daß d'as Kocherniveau steigt und eine Umlauftendenz der Flüssigkeit
zwischen der Abkochstelle und dem Speichergefäß eintritt. Um diese noch zu vergrößern,
kann, wie in der Figur dargestellt, eine Pumpschlinge 13a, d. h. ein Gasblasensiedeheber,
verwendet werden, der in an sich bekannter Weise durch die Wärmezufuhr zum Kocher
mitbeheizt wird und durch Gasblasenwirkung die Absorptionslösung zwischen dem -
unbeheizten Speichergefäß i i und der Abkochstelle 13 umwälzt. Insbesondere in diesem
Fall ist es zweckmäßig, einen Schornstein 31 vorzusehen, der durch die Isolation
3o hindurchreicht, um den einerseits die Pumpschlinge 13a gewickelt ist und der
mit dem beispielsweise rohrförmig ausgebildeten' Kocher 13 in guter metallischer
Verbindung steht. Zweckmäßig werden gut wärmeleitende Metallmassen zwischen beide
Rohre eingegossen, so daß Schornstein und Kocher mit großen metallischen Flächen
miteinander in Verbindung stehen.
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The im Ausführungsbeispiel durch die Pumpschlinge 13C gehobene raiche
Flüssigkeit wird durch die Wärmezufuhr im Kocher 13, der als verhältnismäßig enges
Rohr ausgebildet ist, entgast und fließt durch eine Leitung 2o dem Temperaturwechsler
12 -zu, der ähnlich wie der Kocher von einer Isolation 32,
umgeben ist. Diese
Isolation kann zweckmäßig aus Kork o. dgl. bestehen, während die Isolation des Kochers
13 und der Pumpschlinge I32 zweckmäßig als Folienisolation oder als Vakuumisolation
aüsäebildet ist, um möglichst geringe Wärmekapa.'zität zu haben. Vom Temperaturwechsler
12, aus tritt die Lösung durch Leitung 2o in den oberen Teil des Speichergefäßes
i ia ein. Der Teil i ia des Speichergefäßes besteht im Ausführungsbeispiel` aus
einem zylindrischen Gefäß, das durch zwei Leitungen iic und ild mit dem unteren
Teil des Speichergefäßes ilb verbunden ist. Auch dieser untere Teil z Ib ist als
Zylindrisches Gefäß ausgebildet. Der Inhalt der in den Teilen iia und iib des Speichergefäßes
enthaltenen Absorptionslösung kann einer Kühlvorrichtung ausgesetzt sein, die sowohl
in der Koch- wie in der Absorptionsperiode dem ständigen Einfluß eines äußeren Kühlmittels
ausgesetzt ist. Im Ausführungsbeispiel sind daher die Teile iia und IIb mit Kühlrippen
33 versehen, die in der Vertikalebene gegeneinander versetzt sind, derart, daß die
Kühlrippen sowohl des Gefäßes Iib als auch des Gefäßes i ia bei natürlicher Ventilation
Frischluft erhalten. Im Ausführungsbeispiel ist also die zur Abführung der Absorptionswärme
aus dem Apparat erforderliche Kühlvorrichtung 33 unmittelbar am Speichergefäß i
i angebracht. Vom unteren Teil I ib des Speichergefäßes wird die reiche Lösung durch
Leitung i9 über den isolierten Temperaturwechsler i2 zur Purnpschlinge i3a geführt
und von dort zum Kocher gehoben. Die bei der Beheizung des Kochers 13 ausgetriebenen
Kältemitteldärnpfe treten durch eine Leitung 16 aufwärts. Diese Leitung 16 kann
in an sich bekannter Weise mit Einsatzplatten 34 und gegebenenfalls mit Kühl-blechen
35 versehen sein; doch kann auch jede andere beliebige Rektifikationsanordnung oder
sonstige Vorrichtung, die das Hochkochen der Flüssigkeit im engen Kocherrohr verhindert,
Verwendung finden. Die Leitung 16 ,ist zu einer gefäßartigen Erweiterung 36 geführt,
die außen mit Kühlflanschen 37 und innen mit durchbrochenen Einsatzplatten 38 versehen
ist. Von dem Gefäß 36 sind zwei Leitungen 39 .und 40 zu einem tiefer angeordneten
Gefäß 41 geführt, und zwar mündet in Gefäß 36 die Leitung 39 an einer etwas höheren
Steile als die Leitung 4o. Auch im Gefäß 41 liegt die Mündungsstelle der Leitung
39 höher als die der Leitung 4o, die jedenfalls' unter die Einmündungsstelle der
Leitung 39 herabgezogen sein muß. Beim Betrieb kondensiert nm Gefäß 3:6 eine
gewisse Flüssigkeitsmenge, die hauptsächlich aus Absorptionsmittel besteht und die
sich auf den :Einsatzplatten 38 sammelt. Überschüssige Fliissigkeitsinengen fließen
in das Gefäß 41 ab und- sammeln sich dort. Diese überschüssigen Mengen können durch
eine Leitung 42 nach dem Speichergefäß, beispielsweise nach der Leitung IId, entwässert
werden. Die Flüssigkeitsmenge, die im Gefäß 41 gesammelt wird, -hat einen
später
zu erörternden Zweck. Vom Gefäß 41 gehen die im Kocher ausgetriebenen Dämpfe durch
eine Leitung 18 weiter zum Kondensator 14, der in beliebiger, an sich bekannter
Weise ausgebildet sein kann. Das im Kondensator verflüssigte Kältemittel rinnt im
Ausführungsbeispiel von selbst in den Verdampfer 15 hinein, dessen oberer Teil i5a,
der einen Sammelbehälter für das ausgetriebene Kondensat darstellt, zweckmäßig durch
eine Isolation 43 isoliert ist. Von diesem Teil 15a des Verdampfers ragt im Ausführungsbeispiel
der eigentliche Verdampfer 15b abwärts hinunter in den Kühlraum, beispielsweise
eines Kühlschrankes. Im Ausführungsbeispiel ist dieser eigentliche Verdampfer in
Form eines zylindrischen Gefäßes 44 ausgebildet, von dem aus in bekannter
Weise Rohrschlangen 45 nach abwärts ziehen, in die Eiskästchen oder andere schnell
zu kühlende Gegenstände eingesetzt werden können. Doch kann auch jede andere beliebige
Art von Verdampfern verwendet werden, ohne das Wesen der Erfindung zu beeinträchtigen.
,Zweckmäßig wird der Verdampfer mit einer selbsttätig wirkenden Entwässerungsvorrichtung
versehen. Doch ist auch die selbsttätige Entwässerung des Verdampfers nicht grundlegende
Voraussetzung der Erfindung. Vielmehr kann die Entwässerung auch durch bekannte,
von Hand zu bedienende oder periodisch gesteuerte Ventile erfolgen. Im Ausführungsbeispiel
wird die selbsttätige Entwässerung des Verdampfers durch ein '-Rohr 46 erreicht,
das in ein Gefäß 47 mündet. Da das in einer Absorptionsperiode im Verdampfer übrigbleibende
Wasser schwerer ist als das neu ankommende Ammoniak der nächsten Kochperiode, steht
das übriggebliebene Wasser am untersten Teil des Verdampfers und wird bei der neuen
Füllung daher in dein Rohr 46 aufwärts gedrückt, bis es am Abschluß der nächsten
Kochperiode in den Behälter 47 überläuft. Dieses übergelaufene Wasser wird durch
eine Leitung 48 nach dem Rohr 18, Gefäß 41 und Leitung 42 entwässert. Doch kann
diese Leitung 4i auch direkt nach der Flüssigkeit im Speichergefäß i i oder zu einer
beliebig anderen unbeheizten Flüssigkeitsmenge geführt werden. Doch kann die Entwässerung
auch in beliebig anderer Weise erfolgen.
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Die Ausbildung des Verdampfers und der Rektifikationsanordnung 34,
35 in der Leitung 16 sowie des Gefäßes 36 kann beliebig ausgeführt sein. Es kann
beispielsweise an Stelle der dargestellten Rektifizieranordnung die Rektifikation
des vom Kocher kommenden Dampfes vor seinem Eintritt in den Kondensator durch eigenes
Kondensat erfolgen, oder die Kocherdämpfe können zum Durchperlen durch reiche oder
arme Absorptionslösung (wie im Gefäß 41 gezeigt) gebracht und dadurch rektifiziert
werden oder auch durch anderen Wärmeaustausch mit reicher oder armer Lösung. Der
obere Teil des Verdampfers kann,- wie dargestellt, isoliert sein, wobei zweckmäßig
eine Isolation von geringer Wärmekapazität, z. B. Folienisolation oder Vakuumisolation,
verwendet wird. Es kann aber auch jedes beliebig andere Mittel gebraucht werden,
um während der Kochperioden zu verhindern, daß unkondensierter Kältemitteldampf
in den Verdampfer gelangt und diesen erwärmt. Z. B. kann der Verdampfer teilweise
mit einer Hilfsflüssigkeit gefüllt sein, die leichter ist als das Kältemittel, so
daß diese Flüssigkeit während der Kochperioden die Teile 44 und 45 der Abbildung
füllt, allmählich aber durch das Einlaufen des Kondensats nach oben hin verdrängt
wird.
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Sobald bei dem dargestellten Apparat die Beheizung angestellt wird,
wird wegen der geringen Flüssigkeitsmenge, die im Kocher erwärmt werden muß, sofort
eine starke Gasentwicklung aus dieser geringen Flüssigkeitsmenge eintreten, so daß
nur eine geringe Zeit verstreicht, bis die ersten Kältemitteldämpfe zum Kondensator
treten. Da das die Absorptionswärme vermittels der Kühlrippen 33 fortschaffende
Kühlelement, d. h. die eigentliche die Absorptionswärme abgebende Ab-
sorptionsstelle
ria, als Speicher ausgebildet und während der Kochperiode flüssigkeitsgefüllt ist,
kann keine Kondensation oder: Absorption von Kocherdampf darin eintreten. Vielmehr
stellt die Flüssigkeit in der Leitung 42 einen Abschluß dar, der die Kochergase
von kalter Absorptionslösung fernhält und ihre sofortige Führung zum Kondensator
sicherstellt, so daß dieser von Beginn bis zum Ende der Kochperiode voll ausgenutzt
wird. Durch die Zirkulationsvorrichtung, d. h. entweder durch Thermosiphonwirkung
des Kochers, die durch den spezifischen Gewichtsunterschied der Flüssigkeiten im
Kocher- und Speichergefäß sowie den sie verbindenden Leitungen zustande kommen,
oder, wie dargestellt, durch die Gasblasenpumpe x3a, wird allmählich der entgaste
Kocherinhalt ersetzt, und die von der Flüssigkeit im Kocher aufgenommene Wärme wird
im Temperatur= wechsler 1a dazu benutzt, die neue, zum Kocher strömende reiche Lösung
vorzuwärmen. Der aus dem Temperaturwechsler in das Speichergefäß tretenden armen
Lösung wird im Ausführungsbeispiel durch die in den Absorptionsperioden die Absorptionswärme
fortschaffende Kühlvorrichtung 33 während der Kochperiode die aus dem Kocher mitgenommene
Wärme entzogen, so daß stets ein bestimmter Teil der umlaufenden Lösung absorpfionsbereit
und
also die Kühlvorrichtung 33 ständig'ausgenutzt wird: Ist die gesamte, in den Teilen
iia urid,zib des Speichergefäßes sowie im Temperaturwechsler 12 enthaltene Lösung
genügend entgast, 'beispielsweise von ihrer ursprünglichen Konzentration von 407a
auf beispielsweise 18°/0, so wird in beliebiger bekannter -Weise, beispielsweise
-durch eine T hermostatanlage, die in an sich bekannter Weise entweder durch die
Temperatur oder den Druck in irgendeinem der Apparatteile gesteuert wird, die Beheizung
abgestellt.
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Sobald die Beheizung abgestellt ist, sinkt wegen der Kühlflanschen
37 im Gefäß 36 sowie im Ausführungsbeispiel auch durch die Kühlflanschen
35! in der Leitung 16 der Druck sehr schnell, zumal da der Kocherinhalt im
Verhältnis zu der Gesamtanlage außerordentlich gering ist. Das Sinken des Druckes
in der Leitung 16 und im Gefäß 36 hat zur Folge, d'aß die Flüssigkeit aus dem Gefäß
41 in' die Leitungen 3g und 40 steigt und so selbsttätig eine denn Verdampfergas
den Weg zur Abkochstelle verriegelnde Drucksäule in der Verbindungsleitung zwischen
dem Verdampfer einerseits und dem Kocher bzw. den durch die Kühlrippen 37 und 35
gekühlten Apparatteälen andererseits bei Änderung der Wärmezufuhr zum Apparat oder
beim Periodenwechsel erzeugt. Der obere Teil iia des Speichergefäßes steht über
eine Leitung 49 von geringem Durchmesser mit einem Ausgleichsgefäß 21 in Verbindung,
das zweckmäßig zylindrisch ausgeführt ist und von einem beliebigen Isolationsmantel
5o umgeben ist.- In dieses Ausgleichsgefäß hinein ist im Ausführungsbeispiel der
eigentliche Flüssigkeitsspiegel des Speichergefäßes i i verlegt, dessen Volumen
zweckmäßig kleiner als das des Speichergefäßes ist. Vom oberen Teil des Gefäßes
21: führt eine Leitung 5, zum Gasraum-des Kochers oder nach dem Druckgebiet
des Gefäßes 36. Die Mündung dieser Leitung 51 kann entweder unmittelbar über den
Kocherspiegel oder über eine Rektifikationsvörrichtung beliebiger, nicht dargestellter
Art oder oberhalb der Stoßbleche 34 münden. Diese Leitung bewirkt, daß der Druck
über dem Spiegel des Ausgleichsgefäßes 21 in den Koch- und Absorptionsperioden ebenso
groß ist wie der Drück über der Austreibestelle. Wesentlich ist der Anschluß der
Leitung 51 an das Apparatgebäet, indem beim Abstellen der Kocherheizung der Druck
schnell sinkt, wie dies z. B. durch die gefäßartige Erweiterung 36 im Ausführungsbeispiel
erreicht wird. Durch dieses Ausgleichsgefäß 2.1 wird erreicht, daß sich die Drucksenkung
im Gebiet des Gefäßes 36 und der Leitung 16 auf das Gefäß 21 und damit auf, das
Speichergefäß i i überträgt. Sobald die Kochperiode abgeschlossen ist und die Drucksenkung
im Gefäß 36 und damit zugleich im Kocher 13 und Ausgleichsgefäß 21 eintritt, strömt
aus dem Verdampfer kommendes Gas, das bei seiner Entstehung Kälte erzeugt, da ihm
der Weg zum Kocher durch das Flüssigkeitsschloß 39, q.o verriegelt ist, vom
Verdampfer.über Leitung 18, Gefäß 41 und Leitung 42 nach der Leitung i id und perlt
in der Leitung ild aufwärts. Die in den Leitungen 39 und q0 entstehenden
Flüssigkeitssäulen halten dem Druck das Gegengewicht. Das in den als, Absorptionsstelle
dienenden oberen Teil i ia des Speichergefäßes eintretende Gas wird schnell absorbiert,
da ja die Lösung in beiden Teilen iia und ijb des .Speichergefäßes schon während
der Heizperiode gekühlt war. Die Absorption und damit die Kälteleistung beginnt
viel schneller, als es bei Maschinen bisheriger Art möglich war, bei denen erst
die gesamte Absorptionsmittelmenge von der Kochertemperatur auf Absorptionstemperatur
abgekühlt werden mußte. Die in die ungekühlte Leitung lid eintretenden Kältemitteldämpfe
bewirken während der Absorptionsperiode eine Zirkulation von Absorptionslösung von
dem nur als Speicher dienenden Teil iib des Speichergefäßes durch die Kühlvorrichtung
der eigentlichen Absorptionsstelle, die im Ausführungsbeispiel durch den oberen
Teil ija des Speichergefäßes gebildet wird. Die Kältemitteldämpfe ,bewirken ferner
eine Zirkulation der Lösung zwischen den Teilen iia und ilb über die Leitung iie.
Das Speichergefäß i i stellt also während der Absorptionsperiode ein in sich selbst
geschlossenes, von dem durch das Thermosiphon i3a betriebenen Zirkufationssystem
der Kochperiode verschiedenes Zirkulationssystem dar, in dem die vom Verdampfer
kommenden Kältemitteldämpfe eben dieser Zirkulation wegen dauernd mit neuer armer
Lösung in Berührung kommen. Die ausfallende Absorptionswärme wird durch die ständig
der Luftkühlung ausgesetzte Kühlvorrichtung 33 abgeführt; doch kann die Kühlung
des Absorbers ebenso wie die des Kondensators 14 auch durch Wasserkühlung oder indirekte
Kühlsysteme erfolgen.
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Zweckmäßig werden die Einmündungsstellen der Leitungen iia iic, ig
und 2o in das Speichergefäß derart gewählt, daß während der Absorptionsperioden
in die Leitung i ia von unten erst dann angereicherte Lösung treten kann, wenn der
gesamte Inhalt des Speichergefäßes schon reich geworden ist, und daß während der
Kochperioden an die Mündung der Leitung ig erst dann arme Lösung treten kann, wenn
der gesamte übrige Inhalt des Speichergefäßes bereits arm ist, so daß also keine
oder möglichst geringe
Mischungen der Absorptionslösung im Speichergefäß
selbst entstehen. Dies läßt sich beispielsweise dadurch sicherstellen, daß das Speichergefäß
selbst, statt, wie dargestellt, aus zwei Zylindern mit Verbindungsleitungen zu bestehen,
in Form eines einzigen Gefäßes, dessen Inhalt z. B. durch durchlochte Trennwände
ein bestimmter Weg vorgeschrieben wird, oder in Form einer Rohrspirale ausgebildet
ist, deren Durchmesser so eng ist, daß keine Mischungen der beiden Lösungen im Speichergefäß
eintreten können.
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Insbesondere wird-zweckmäßig die Leitung 49, die eine offene -Flüssigkeitsverbindung
zwischen dem Speichergefäß i i und dem Ausgleichsgefäß 2i schafft; von so engem
Durchmesser gemacht, daß keine Konvektionsströmungen zwischen dem Speichergefäß
und dem Gefäß 21 zustande kommen können. Der Inhalt, insbesondere der Flüssigkeitsspiegel
des Gefäßes 21, nimmt daher nicht am Umlauf der Absorptionslösung Teil, sondern
ist allen Strömungsbewegungen entzogen. Das Ausgleichsgefäß 21, das an beliebiger
Stelle des Flüssigkeitsumlaufes liegen kann, aber erfindungsgemäß von der Kühlstelle
des Apparates, d. h. den Kühlflanschen 33, räumlich und thermisch getrennt sein
soll, hat zunächst den obenerwähnten Zweck, die Druckverminderung, die bei Abstellen
der Kocherheizung zwischen dem Kocherspiegel und dem Gefäß 41 entsteht, auf das
Speichergefäß zu übertragen und gewissermaßen durch diese Saugwirkung dem Verdampfergas
das Aufreißen des Flüssigkeitsschlosses in der Leitung 42 und den Weg zur Absorptionsstelle
iia zu erleichtern. Das Gefäß 21 dient ferner dazu, die bei der Entgasung sowie
bei der Absorption auftretenden Spiegelschwankungen der Flüssigkeit aufzunehmen.
Während, wie erwähnt, der Apparat ursprünglich bis zur Niveaulinie I gefüllt war,
sinkt während der Austreibung der Spiegel im Gefäß 21 auf die Niveaulinie II. Die
diesem Niveauunterschied entsprechende Flüssigkeitsmenge befindet sich am Ende der
Austreibeperiode als flüssiges Kältemittel im Verdampfer wieder. Mit anderen Worten:
Während der Kochperiode ist die eigentliche Absorptionsstelle i ia vom Gasraum des
Kochers durch zwei Flüssigkeitssäulen 42 und 21 getrennt, von denen, die eine, 42,
beim Periodenwechsel zum Aufreißen gebracht wird, während die andere, 21, entsprechend
den abgekochten bzw. wieder absorbierten Kältemittelmengen schwankt und während
der Kochperiode über der Kondensationstemperatur der Kältemitteldämpfe gehalten
wird. Das Gefäß 2i ist von einem Wärmeisolationsmantel 5o umgeben. Es wird daher
in den Kochperioden auf einer zwischen der Austreibe- und Kühltemperatur liegenden
Zwischentemperatur gehalten. Es kann jedoch auch mit der eine Verlängerung des Kochers
darstellenden Leitung 16 in wärmeaustauschende Verbindung gebracht werden. Jedenfalls
muß es, gegebenenfalls durch zusätzliche Beheizung, auf einer Temperatur gehalten
werden, die hoch genug ist, _ um eine Kondensation von durch die Leitung 16 strömenden
Kocherdämpfen zu verhindern.
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Beim Abstellen der Wärmezufuhr zum Kocher tritt, wie erwähnt, wegen
der selbsttätigen Ausbildung des Flüssigkeitschlosses 39, 40 ein Unterdruck in Leitung
16 und im Gefäß 36 ein wegen der Kondensation der in diesen Räumen enthaltenen
Dämpfe. Werden die Rektifikationsanordnungen, wie dargestellt, mit Hilfe von auf
von der Höhenlage des Kocherspiegels verschiedener Höhenlage angeordneten Stoßplätten
34 bzw. Einsatzplatten 3.8 von solcher Beschaffenheit ausgeführt, daß sie als Speichervorrichtungen
für während der Kochperiode unter der Temperatur des Kochers gehaltene Absorptionslösung
dienen, so bedingt die durch die ständige Kühlung dieser Platten mit Hilfe der äußeren
Luftkühlrippen hervorgerufene Temperatursenkung der auf den Platten stehenden, sowohl
von der Kocheroberfläche wie der im Speichergefäß enthaltenen Lösung verschiedenen
Absorptionslösung ein besonders schnelles Sinken des Druckes, da außer der Kondensation
auch noch Absorption von Kocherdämpfen auf, diesen Platten stattfindet, die eine
innige Berührung der Kocherdämpfe mit der Lösung gewährleisten. Diese Drucksenkung
bewirkt den Eintritt von Verdampfergas in die Zirkulationsvorrichtung iid und, wie
erwähnt, daß vom Gefäß 41 Flüssigkeit in den Leitungen 39 und 4o hochgedrückt wird,
so daß ein Flüssigkeitsschloß zwischen dem Verdampfer einerseits und dem Kocher
13, dem Ausgleichsgefäß 21 und der auf den Platten 38 gespeicherten Absorptionslösung
entsteht. Dem Verdampfergas wird hingegen ein anderer Weg, nämlich durch Leitung
42, zu von der auf den Platten 38 stehenden Lösung verschiedener Absorptionslösung,
nämlich der im Speichergefäß ii enthaltenen Lösung, geöffnet. Um bei schnellen Drucksenkungen
im System der Gefäße 36, Leitung 16 und im Kocher sicherzustellen, daß nicht die
Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsschloß 39, 40 ausgestoßen werden kann und zum Kocher
zurückläuft; ist erstens das Gefäß 36 mit den Einsatzplatten 38 versehen, die ein
Zurücklaufen der Flüssigkeit nach dem Kocher verhindern, und ferner ist die Leitung
4o derart an die Gefäße 36 und 41 - angeschlossen, daß bei etwaigem Aufreißen des
Flüssigkeitsverschlusses durch die Leitung 39
die ausgestoßene Flüssigkeit
durch Leitung 4o zurückfließen und den Flüssigkeitsabschluß neu herstellen kann.
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Das -Gefäß 41, dessen Inhalt ein ständig aufrechterhaltenes Flüssigkeitsschloß
zwischen dem Gasraum des Ausgleichsgefäßes 21 und dem Verflüssiger und/oder Verdampfer
darstellt, kann seinen Inhalt entweder durch Kondensation von .vom Kocher kommenden
Dämpfen erhalten, oder aber. es wird, wie in der Figur dargestellt, in einer Höhe
angeordnet, die etwa der Niveaulinie I entspricht, so daß es bei der Füllung des
Apparates gleich mit Lösung beschickt wird. Wie ersichtlich, ist das Gefäß 41 durch
Leitung i8 mit dem Verdampfer, .durch eitungen 39 bzw. 40 und Leitung 16 mit dem-
Kocher und durch Leitung 42, die gleichzeitig als Entwässerungsleitung für das Gefäß
41 sowie gegebenenfalls für die selbsttätige Verdampferentwässerung (Leitung 46,
Gefäß 47 und Leitung 48) dient, mit .dem Speichergefäß verbunden. Nach Abschluß
der Kochperiode drücken die Verdampfergase, die durch Leitung 18 treten, nicht nur
die im Gefäß 41 enthaltene Lösung in den Leitungen 39 und 4o hoch, sondern sie drücken
auch die in Leitung 42 stehende Lösung in das Speichergefäß iz, so daß also die
Leitung 42 in der Kochperiode flüssig= keitsgefüllt, in der Absorptionsperiode aber
gasgefüllt ist. Die hierbei in das Speichergefäß gedrückte Flüssigkeitsmenge der
Leitung 42 führt zu einer geringfügigen Spiegelsteigerung im Gefäß 2r und im Kocher,
deren Spiegel sich durch die Unterdruckwirkung in dem Gefäß 36 und in Leitung 16
zu heben streben. Mit anderen Worten: Die eigentliche Absorptionsstelle i ia weist
zwei Verbindungswege zum Verdampfer auf, von denen der eine, 3Id, 42, 41, 18, während
der Kühlperiode Verdampfergas zur Absorptionsstelle führt, während der andere Weg,
49, 21, 16, 36J 39, 41, 18, Mittel enthält, die im Ausführungsbeispiel in der Flüssigkeitssäule
39, 40 bestehen, .die den Druckunterschied zwischen der Absorptionsstelle und dem
Verdampfer selbständig aufrechterhalten. Wegen der offenen Gasverbindung des Gefäßes
21 mit dem Kocher kann der letztgenannte Verbindungsweg auch als Verbindungsweg
zwischen Verdampfer und Kocher aufgefaßt werden.
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Vorübergehend kann auch noch in- der Leitung x8 sowie im Kondensator
14 ein kurzdauernder Unterdruck entstehen, wenn die darin enthaltenen Dämpfe kondensieren.
Jedoch kann der Druck hier niemals tiefer fallen als der Kondensationsdruck des
Kältemittels bei der im. oberen Teil des Verdampfers 15 herrschenden Temperatur.
-Istder Druck im Gefäß 36 und :in der Leitung 16 weit genug gesunken, so tritt die
Verdampfung im Verdampfer ein; und zwar werden diese Dämpfe das Flüssigkeitsschloß
des aus den Leitungen 42 und i id gebildeten U-Rohres aufreißen und in die Leitung
ild treten, wo sie als Gasblasenpumpe wirken und eine kräftige Zirkulation im Umlaufsystem
der Absorptionsperiode hervorrufen, in dem andere Flüssigkeitsmengen als in der
Kochperiode umlaufen, da im Ausführungsbeispiel de= Kocherinhalt während der Absorptionsperiode
nicht am Umlauf der Lösung teilnimmt. Hierbei wird ein Teil der Förderdämpfe bereits
im Schenkel IId des U-Rohres absorbiert. Diese Absorption sowie die weitere Absorption
der Verdampfergase in im eigentlichen Absorberelement iia enthaltener, von der .auf
den Platten 38 thermisch getrennter Absorptionslösung bewirkt eine weitere Drucksenkung
im Apparat über die durch die Platten 38 eingeleitete hinaus. Die in den Leitungen
39 und 4o wegen des Unterdruckes im Gefäß 36 und in der Leitung 16 entstehende Drucksäule
III' zwischen Verdampfer und Kocher nimmt dabei einen Wert an, der größer ist als
der Druckunterschied zwischen Verdampfer .und Absorptionsstelle und größer als die
Drucksäule III, die den Unterschied zwischen dem während der Kochperiode über der
Kondensationstemperatur der Kocherdämpfe gehaltenen Flüssigkeitsspiegel im Gefäß
21 und der Mündung der Leitung 42 in die Leitung 11d darstellt. Mit anderen Worten:
Der Druck im Verdampfer ist in den Absorptionsperioden größer als der Druck über
dem Spiegel des Ausgleichsgefäßes 21. Der Druckunterschied zwischen III' und III
stellt den Druck dar, mit dem die Verdampfergase in das Speichergefäß bzw. das Absorberelement
gedrückt werden und die Zirkulation der'Absorptionslösung bewirken.
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Charakteristisch für den Apparat gemäß der Erfindung ist, wie aus
vorstehendem ersichtlich, daß die durch Veränderung der Wärmezufuhr zum; Apparat
in ihm auftretenden inneren Zusta-dsänderungen eine Verschiebung von Flüssigkeitssäulen,
42, 21, 39, 40, bewirken, die während der Koch= und Absbrptionsperioden verschiedene
Lagen haben und dabei dem die Absorptionslösung . des Speichergefäßes in beiden
Perioden umwälzenden Gas verschiedene Wege vorschreiben.
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Was die Größenabmessungen der einzelnen Apparatteile angeht, sei erwähnt,
daß der Verdampfer bzw. Verdampfer plus Kondensat- i sammelbehälter beispielsweise
i kg Ammoniak 'fassen kann. Dementsprechend wäre die Größenabmessung des Speichergefäßes
derart auszubilden, daß es zweckmäßig mindestens 3 kg arme Lösung enthält. Das Gefäß
21 ist i so auszubilden, daß es die Spiegeldifferenz von i kg Ammoniak aufnehmen
kann und der
Verdampfer selbsttätig entwässert, bevor das Gefäß
2i entleert ist. Der Kocher is't zweckmäßig so auszubilden, daß er etwa 111o des
Volumens des Speichergefäßes enthält. Doch kann das Kochervolumen in bezug auf Speichergefäß
und Temperaturwechsler sogar noch kleiner sein, beispielsweise 11,2, und noch weniger
des Speichergefäßvoluznens enthalten. je größer der Unterschied zwischen dem Volumen
des Kochers und des Speichergefäßes gemacht wird; um so schneller können die Austreibe-
und Absorptionsperioden abwechseln, da bei einem Apparat gemäß der Erfindung sowohl
das Kochen unmittelbar mit dem Anstellen der Heizung beginnt, als auch das Absorbieren
unmittelbar nach dem Abstellen der Heizung beginnt, weil bereits große Mengen armer
Lösung von Absorptionstemperatur beim Abstellen der Beheizung absorptionsbereit
zur Verfügung stehen. Die Perioden können daher täglich mehrfach, z. B. alle halbe
Stunde, wechseln, d. h. annähernd gleich lang sein, oder es kann eine kurze Kochperiode
von beispielsweise 15 Minuten einer Absorptionsperiode von mehreren Stunden
folgen, bis alles ausgetriebene Kältemittel verdampft ist. Eine derartige beliebige
Anderung der Länge der Kochperioden ermöglicht eine einfache Regelung der Kälteleistung.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
Es kann jede beliebige Verdampferkonstruktion, jede beliebige Rektifikationsvorrichtung
sowie sonstige, bei intermittierenden Apparaten bekannte Verbesserungen der schematischen
Zeichnung Verwendung finden. Das Speichergefäß, das während der Absorptionsperioden
im Ausführungsbeispiel auch als Absorber dient und ein in sich geschlossenes Flüssigkeitszirkulationssystem
bildet, kann auch bei kontinuierlich arbeitenden Apparaten Verwendung finden.