DE630064C - Periodischer Absorptionsapparat - Google Patents

Description

• Periodischer Absorptionsapparat Es ist bekannt, bei periodisch wirkenden Absorptionsapparaten indirekte Wärmeübertragungssysteme vorzusehen, die dem Kocherabsorber die Heizwärme zuführen und von ihm in der Absorptionsperiode die Absorptionswärme nach außen abführen. Solche Wärmeübertragungssysteme arbeiten entweder mit .abwechselnder Verdampfung und Kondensation eines Umlaufmediums, oder sie arbeiten durch Vermittlung eines während des Betriebes ständig flüssigen Umlaufmediums.
• Die Erfindung bezieht sich auf periodisch wirkende Absorptionsapparate, deren Kocherabsorber durch ein Wärmeübertragungsmedium indirekt beheizt und gekühlt wird, und hat den Zweck, ein besonders einfaches Wärmeübertragungssystem für den Kocherabsorber solcher Apparate zu schaffen.. Die Erfindung besteht in der Verbindung der beiden folgenden Merkmale: z. Ein und dasselbe Übertragungsmedium führt während der Austreibungsperiode dem Kocherabsorber durch Verdampfung und Kondensation die Heizwärme zu und führt während der Absorptionsperiode vom Kocherabsorber durch Flüssigkeitsumlauf die Absorptionswärme nach außen ab.
• 2. Der die Heizwärme direkt aufnehmende Teil, der die Absorptionswärme aufnehmende Teil und der die Absorptionswärme abgebende Teil des Heiz- und Kühlsystems sind durch ventillose Leitungen miteinander verbünden.
• Durch die Vereinigung dieser beiden für die Erfindung wesentlichen Merkmale ist eine kombinierte Heiz- und Kühleinrichtung für periodische Absorptionsapparate geschaffen worden, in der ein und dasselbe WärmeÜbertragungsmittel zum Heizen und Kühlen verwendet wird und bei der keine besonderen, entsprechend dem Periodenwechsel gesteuerten Ventile benötigt werden. Man wird z. B. mit dem Kocherabsorber einen Raum in Wärmeaustausch bringen, der während der Heizperiode als Kondensator für das Übertragungsmedium dient und durch welchen während der Absorptionsperiode das Wärmeübertragungsmedium flüssig hindurchläuft. Die Erfindung läßt sich praktisch in der Weise durchbilden, daß eine Verdampfungsvorrichtung für das Wärmeübertragungssystem vorgesehen wird, welche mit dem Wärmeaustauschraum des Kocherabsorbers derart verbunden ist, daß die Übertragungsflüssigkeit durch den aus ihr entwickelten Dampf aus diesem Raum verdrängt wird, so daß dann dessen Wandungen als Kondensationsfläche für das verdampfte Übertragungsmedium wirksam werden. Besonders einfache Wärmeübertragungssysteme ergeben sich, wenn man die Erfindung bei Anlagen verwirklicht, in denen zwecks kontinuierlicher Kälteerzeugung zwei periodisch wirkende Absorptionskälteapparate verwendet werden, deren Arbeitsperioden gegeneinander versetzt sind. Für diese Anwendungsform der Erfindung sind in den Figuren zwei Ausführungsbeispiele d= gestellt.
• In Fig. i sind mit x und 2 die Kocherabsorb?i'' der Apparate bezeichnet. In diesen befindet sich ein fester, chemisch wirkender Absorptionsstoff, beispielsweise Calciumchlorid, der mit Ammoniak gesättigt ist. Das aus dem Kocherabsorber ausgetriebene Kältemittel gelangt durch die Leitung 3, 4 in luftgekühlte Kondensatoren 5, 6. Das Kondensat fließt in Sammelbehälter 7, 8, die voneinander isoliert in der Kühlschrankisolation angeordnet sind. An diese. Sammelbehälter sind die Verdampfer 9, ro angeschlossen, die in einen gemeinsamen Speicherbehälter ii eingebaut sind.
• Zur Beheizung und Kühlung der beiden Apparate dient ein und dieselbe Umlaufsflüssigkeit. In der Figur ist der Schaltzustand dargestellt, daß der Kocherabsorber i zum Zweck der Austreibung beheizt wird, während der Kocherabsorber 2 in der Absorptionsperiode arbeitet und durch die Umlaufsflüssigkeit gekühlt wird. Zur Beheizung dient der zweiteilige Heizkessel 12, 13, der durch eine gemeinsame Heizpatrone 14, welche dauernd eingeschäftet ist, beheizt wird. Aus dem Kessel i2 gelangen die Heizmitteldämpfe durch eine Leitung 15 in einen Behälter 16, von dessen obeYem Ende sie durch eine Leitung 17 dem als Heiz- und Kühlmantel dienenden Innenrohr 18 des Kocherabsorbers i zugeführt werden. ig ist eine Umlaufsleitung für die Übertragungsflüssigkeit. Durch den während der Heizperiode des rechten Apparates erzeugten Dampf wird die Umlaufsflüssigkeit vollständig aus dem Mantel T8 und der Leitung ig herausgedrückt. In dem Wärmeübertragungssystem des Kocherabsorbers 2 steht die Flüssigkeit während dieser Zeit bis zu dem im- höchsten Punkt der Leitung 9,6 gegebenen Überlauf. Das im Rohr 18 niedergeschlagene Übertragungsmittel tritt in das Kühlsystem des Apparates 2 - ein und hat zur Folge; daß die Flüssigkeit an dieser Überlaufstelle überfließt. Sie gelangt in den Behälter 21, wo sie sich allmählich aufspeichert. Sobald der Flüssigkeitsstand in diesem Behälter so hoch gestiegen ist, daß der Heber 22 anspricht, wird die entsprechende Flüssigkeitsmenge in den linken Heizkesselteil 13 befördert, so daß diesem jetzt die Heizwärme zugeführt wird. Die Dimensionen des Heizapparates und der Behälter 21 und 16 sind so gewählt, daß in diesem Zeitpunkt das Heizmittel aus dem Behälter 12 im wesentlichen verdampft war.
• Die Wärmeabfuhr vom Kocherabsorber 2 erfolgt in der Heizperiode des Apparates i dadurch; daß sich die Umlaufsflüssigkeit im als Heiz- und Kühlmantel dienenden Rohr 23 erwärmt. Die warme Flüssigkeit 'gelangt durch die Leitungen 24, 25, 26 in den luftgekühlten :.Rückkühler 27 und von dort durch den linken A:üfsteigenden Ast 28 wieder zum unteren Teil :des Kühlmantels 23. Die Leitungen 38 und 29 ''''haben den Zweck, ein zu tiefes Herabdrücken der Wärmeübertragungsflüssigkeit zu verhindern. Sobald die Flüssigkeit im dargestellten Schaltzustand bis zur Mündungsstelle der Leitung 38 herabgedrückt worden ist, schlagen die Dämpfe durch die Leitung 38 hindurch und werden dem aufsteigenden Ast der Umlaufsleitung 25 zugeführt. Sie gelangen von dort weiter durch die Leitung 30 in einen oberhalb der Überlaufstelle der Rohrleitungen 2o bzw. 17 angeordneten luftgekühlten Kondensator 31. Das Kondensat fließt durch eine Leitung 32 aus dem Kondensator in den Kühler 27 zurück. Durch die Einleitung der Dampfblasen in den aufsteigenden Teil der Kühlmittelumlaufsleitungen 25 bzw. 33 werden diese aufsteigenden Dampfblasen zum zusätzlichen Antrieb des Absorberkühlumlaufes verwendet.
• Durch geeignete Bemessung der Heizeinrichtungen 13, 14 und der als Kondensatoren für das Wärmeübertragungssystem arbeitenden Heizrohre 18 und 23 kann man die zusätzlich durch die Druckentlastungsleitungen 38 bzw. 29 abgeblasenen Dampfmengen bemessen, In der Heizperiode des linken Kocherabsorbers 2 gelangen die Dämpfe der Umlaufsflüssigkeit aus dem Behälter 13 durch die Leitung 34, den Behälter 21 und die Leitung 2o in das Heizrohr 23, wo sie in entsprechender Weise die Umlaufsflüssigkeit bis zu der durch die Druckentlastungsleitung 29 gegebenen Stelle wegdrücken. Die Flüssigkeit steigt hierbei in dem Wärmeaus-.tauschraum 18 des Kocherabsorbers i, so daß sich damit die für die eine Arbeitsperiode des Apparates beschriebenen Vorgänge in entsprechender Weise wiederholen. Jetzt kondensiert die im Behälter 13 verdampfte Flüssigkeit im Wärmeaustauschraum 23 des Kocherabsorbers 2, und die entsprechende Menge der Wärmeübertragungsflüssigkeit läuft amhöchsten Punkt der Leitung 17 in den Behälter 35 über. Wenn dieser Behälter bis zur Ansprechgrenze des Hebers 35 gefüllt ist, wird die Flüssigkeit in den Heizkessel i2 befördert, und die beschriebenen Vorgänge wiederholen sich.
• Fig. z zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches hinsichtlich der Einrichtungen zur Kühlung der Kocherabsorber mit der in Fig. i dargestellten Einrichtung übereinstimmt. Soweit die Apparatteile mit denen in Fig. i übereinstimmen, sind die gleichen Bezugszeichen verwendet. Die Heizung erfolgt hier durch zwei besondere Heizkessel 41, 42, in denen sich je eine Heizpatrone 43, 44 befindet. Die abwechselnde Ein- und Ausschaltung der Heizpatrone wird bewirkt mit Hilfe eines Quecksilberschalters 45, der durch Schwimmer 46, 47 in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand in den Dampferzeugern 41 bzw. 42 gesteuert wird.
• In den Ausführungsbeispielen sind Kühleinrichtungen dargestellt, die mit zwei periodischen Absorptionskälteapparaten ausgerüstet sind. Man kann die Erfindung auch bei Kühleinrichtungen anwenden, in denen lediglich ein einziger periodisch wirkender Absorptionsapparat vorhanden ist. In diesem Fall wird man beispielsweise den von der Heizeinrichtung des Kocherabsorbers erzeugten Dampf des Wärmeübertragungsmediums dazu benutzen, die Umlaufsflüssigkeit aus dem Wärmeübertragungsmantel des Kocherabsorbers in ein Ausdehnungsgefäß zu drücken, welches so hoch angeordnet ist, daß nach Abschaltung der Heizung die Umlaufsflüssigkeit wieder in den Wärmeübertragungsmantel des Kochers und den Heizkessel zurückfließen kann.

Claims (13)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Periodischer Absorptionsapparat, dessen Kocherabsorber durch ein Wärmeübertragungsmedium indirekt beheizt und gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein und dasselbe Übertragungsmedium während der Austreibungsperiode dem Kocherabsorber durch Verdampfung und Kondensation die Heizwärme zuführt und während der Absorptionsperiode vom Kocherabsorber durch Flüssigkeitsumlauf die Absorptionswärme nach außen abführt und daß der die Heizwärme direkt aufnehmende Teil (12 bzw. 13, 41, 42), der die Absorptionswärme aufnehmende Teil (18 bzw. 23) und der die Absorptionswärme abgebende Teil (27, 31) des Heiz- und Kühlsystems durch ventillose Leitungen miteinander verbunden sind.
2. 2. Absorptionsapparat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kocherabsorberwandungen mit einem Raum in Wärmeaustausch stehen, der während der Heizperiode als Kondensator für das Übertragungsmedium dient und durch welchen während der Absorptionsperiode das Wärmeübertragungsmedium flüssig hindurchläuft.
3. 3. Absorptionsapparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Wärmeaustauschraum des Kocherabsorbers oben und unten Umlaufleitungen angeschlossen sind, welche zu einem Kühler für das Übertragungsmedium führen.
4. 4. Absorptionsapparat nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Verdampfung des Umlaufmediums, die mit dem Wärmeaustauschraum des Kocherabsorbers derart verbunden ist, daß die Übertragungsflüssigkeit durch den aus ihr entwickelten Dampf aus diesem Raum verdrängt wird, so daß dessen Wandungen als Kondensationsfläche für das verdampfte Übertragungsmedium wirksam werden.
5. 5. Absorptionsapparat nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die am oberen Ende an den Wärmeaustauschraum des Kocherabsorbers angeschlossene Umlaufsleitung zunächst abwärts geführt ist, so daß die in der Verdampfungsvorrichtung des Umlaufsmediums entwickelten Dämpfe die Umlaufflüssigkeit völlig aus dem Wärmeaustauschraum des Kocherabsorbers herausdrücken können.
6. 6. Kälteerzeugungsanlage, bei der zwecks kontinuierlicher Kälteerzeugung zwei in ihren Perioden gegeneinander versetzt arbeitende periodisch wirkende Absorptionskälteapparate verwendet werden, nach Anspruch i oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch ein gemeinsames mit ein und derselben Wärmeübertragungsflüssigkeit arbeitendes, sowohl zur Heizung als auch zur Kühlung der Kocherabsorber dienendes Wärmeübertragungssystem.
7. 7. Anlage nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Kühler, an welchen die Umlaufsflüssigkeit abwechselnd die von dem einen bzw. von dem anderen Kocherabsorber abgegebene Absorptionswärme abführt. B.
8. Anlage nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufsflüssigkeit bei der Beheizung eines Kocherabsorbers jeweils in den Wärmeaustauschraum des zweiten Kocherabsorbers verdrängt wird. g.
9. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Umlaufsystem eine Druckausgleichleitung angeschlossen ist, welche den in der Verdampfungsvorrichtung des Umlaufmediums entstehenden Druck begrenzt. To.
10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichleitung an den abwärts führenden Teil der Leitung, welche zum oberen Ende des Wärmeaustauschraumes des Kocherabsorbers kommt, an einer so tief gelegenen Stelle angeschlossen ist, daß die Dämpfe durch die Ausgleichleitung erst dann entweichen können, wenn die Urhlaufsflüssigkeit aus dem Wärmeaustauschraum des Kocherabsorbers völlig verdrängt ist. 1i.
11. Anlage nach Anspruch To, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Druckausgleichleitung entweichenden Dämpfe in einen Kondensator geleitet werden, von dem aus das Kondensat in das Umlaufsystem zurückfließt.
12. 12. Anlage nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufsbewegung der Flüssigkeit, die . die Absorptionswärme abführt, durch eine zusätzliche Antriebsvorrichtung unterstützt wird.
13. 13. Anlage nach Anspruch 1a, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Verdampfung der Umlaufsflüssigkeit, von welcher die Dampfblasen in einen aufsteigenden Ast des Flüssigkeitsumlaufsystems eingeleitet werden, so daß sie beim Emporsteigen die Umlaufsflüssigkeit nvtreißen. 1q.. Anlage nach Anspruch 6 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Antriebsvorrichtung für den Flüssigkeitsumlauf jeweils die Heizvorrichtung des in seiner Austreibungsperiode arbeitenden Kocherabsorbers dient.