DE650310C

DE650310C - Method and device for generating cold

Info

Publication number: DE650310C
Application number: DEP72677D
Authority: DE
Original assignee: ELEKTROLUX AG
Current assignee: ELEKTROLUX AG
Priority date: 1935-04-10
Filing date: 1936-02-14
Publication date: 1937-09-18

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Kälteerzeugung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kälteerzeugung, wobei mehrere Kältemittel im Verdampfer verdampft werden, insbesondere bei Anlagen, die ohne bewegliche Teile arbeiten.Method and device for generating refrigeration The invention relates to refers to a method and a device for generating cold, wherein several refrigerants be evaporated in the evaporator, especially in systems that have no moving parts work.

Es sind bereits Apparate bekannt, bei denen mehrere Kältemittel in einem Verdampfer verdampft werden und die entstehende Gasmischung einem Absorber zugeführt wird, in dem das eine Kältemittel durch eine Absorptionslösung ausgewaschen wird. Von diesem Absorber wird ein zweites Kältemittel zu einem Kondensator geführt, in dem es verflüssigt und erneut dem Verdampfer zugeführt witd. Das in der Absorptionslösung gelöste Kältemittel wird in einem Kocher durch Erhitzen ausgetrieben, kondensiert und gleichfalls dem Verdampfer zugeführt. Bei solchen Anlagen ohne bewegliche Teile muß der Absorber eine Temperatur haben, die höher ist als die Kondensationstemperatur des in ihm nicht absorbierten Kältemittels beim Absorberdruck, damit die Kondensation im Kondensator und nicht bereits im Absorber stattfindet. Lm dieses sicherzustellen, hat man bereits vorgeschlagen, den oberen Teil des Absorbers etwas zu erwärmen, damit das nicht absorbierte Kältemittel im Absorber noch gasförmig bleibt.Apparatuses are already known in which several refrigerants are in be evaporated in an evaporator and the resulting gas mixture in an absorber is supplied in which the one refrigerant washed out by an absorption solution will. A second refrigerant is fed from this absorber to a condenser, in which it is liquefied and fed back to the evaporator. That in the absorption solution dissolved refrigerant is expelled in a cooker by heating, condensed and also fed to the evaporator. In such systems without moving parts the absorber must have a temperature which is higher than the condensation temperature of the refrigerant not absorbed in it at the absorber pressure, so that the condensation takes place in the condenser and not already in the absorber. To ensure this it has already been suggested to heat the upper part of the absorber a little, so that the unabsorbed refrigerant remains gaseous in the absorber.

Bei derartigen Anlagen, die einen sehr hohen Wirkungsgrad haben, waren also bisher drei Kühlvorrichtungen erforderlich, nämlich ein Verflüssiger für das von der Absorptionslösung gelöste Mittel, ein Verflüssiger für das nicht von der Absorptionslösung aufgenommene Mittel und ein Absorber.In such systems, which have a very high efficiency, were So until now three cooling devices have been required, namely a condenser for the means dissolved by the absorption solution, a liquefier for that not of the Absorbent solution absorbed means and an absorber.

Es ist ferner bereits bekannt, in Absorptionskälteapparaten Gefäße vorzusehen, in denen gleichzeitig eine Kondensation und eine Absorption stattfinden. Diese bekannten Apparate ersparen eine Kühlvorrichtung, haben aber nicht den Vorteil des hohen Wirkungsgrades, der durch die Verdampfung zweier Kältemittel erreicht wird, von denen nur eins durch den Kocher geht. Die Erfindung-kombiniert die Vorteile beider Apparate und besteht im wesentlichen darin, daß das aus der Absorptionslösung im Kocher ausgetriebene Kältemittel in einem Verflüssiger verflüssigt und dann dem Verdampfer zugeführt wird, und die im Verdampfer aus beiden Kältemitteln gebildeten Dämpfe in einem gemein- Samen gekühlten Behälter verflüssigt werden, nämlich das erste Kältemittel durch Absorption in der Absorptionslösung und das. zweite Kältemittel durch Kondensation, wooi auf das zweite Kältemittel durch das speztf5 fische Gewicht von der Absorptionslösung g@-trennt und dem Verdampfer über eine Gassperre, z. B. ein Flüssigkeitsschloß, wieder zugeführt wird.It is also already known to use vessels in absorption refrigerators in which condensation and absorption take place at the same time. These known devices save a cooling device, but do not have the advantage the high level of efficiency achieved through the evaporation of two refrigerants only one of which goes through the stove. The invention combines the advantages both apparatus and consists essentially in the fact that that from the absorption solution The refrigerant expelled in the cooker is liquefied in a condenser and then the Evaporator is supplied, and formed in the evaporator from both refrigerants Fumes in a common Liquefied semen in a refrigerated container, namely the first refrigerant by absorption in the absorption solution and that. second refrigerant by condensation, wooi on the second refrigerant by the The specific weight of the absorption solution is separated and transferred to the evaporator a gas barrier, e.g. B. a liquid lock, is fed back.

Diese Kombination ergibt gegenüber den erstgenannten Apparaten den Vorteil, daß ein Verflüssiger erspart wird, den zweiten Apparattypen gegenüber den Vorteil eines erheblich verbesserten Wirkungsgrades.Compared to the first-mentioned apparatus, this combination results in the Advantage that a condenser is saved, the second types of apparatus compared to the Advantage of a significantly improved degree of efficiency.

Die Erfindung soll näher unter Hinweis auf die beiliegende Zeichnung beschrieben werden, wobei sich weitere kennzeichnende Merkmale der Erfindung ergeben werden.The invention is to be described in more detail with reference to the accompanying drawing are described, with further characterizing features of the invention will.

In der Abbildung bezeichnet i o einen Kocher, der eine Absorptionslösung enthält. Der Kocher wird durch einen Gasbrenner i i erwärmt, dessen Heizgase in bekannter Weise durch den Schornstein 12 hindurchstreichen. Der Gasraum des Kochers io steht über einen Abscheider 17 und eine Leitung 16 mit einem Kondensator 15 in Verbindung, der seinerseits über eine Leitung 18 mit einem Behälter i9 oberhalb des Verdampfers 13 in Verbindung steht. Der Verdampfer 13 ist mit bekannten Platteneinsätzen 14 versehen. Der Behälter i 9 steht über eine Leitung 2o mit dem oberen Teil des Verdampfers 13 in Verbindung.In the figure, io denotes a cooker that contains an absorption solution. The cooker is heated by a gas burner ii, the heating gases of which sweep through the chimney 12 in a known manner. The gas space of the cooker io is connected via a separator 17 and a line 16 to a condenser 15, which in turn is connected via a line 18 to a container i9 above the evaporator 13. The evaporator 13 is provided with known plate inserts 14. The container i 9 is connected to the upper part of the evaporator 13 via a line 2o.

Der obere Teil des Behälters 2i ist in bekannter Weise mit Einsatzplatten 22 und eiiler Kühlwasserschlinge 23 versehen. Im unteren Teil des Behälters 21 ist .ein U-förmiges Gefäß oder ein Flüssigkeitsschloß 2,1 vorgesehen, dessen einer Schenkel 25 etwas länger als der andere Schenkel 26 ist. Oberhalb dieses Flüssigkeitsschlosses, aber unterhalb der Einsatzplatten 22 ist eine Trennwand 27 in.dem Behälter 2i eingesetzt, die mit einer Öffnung 28 versehen ist unmittelbar über dem offenen Ende des Schenkels 25, so daß alle Flüssigkeit, die über die Einsatzplatten des Behälters 2i läuft, in den längeren Schenkel 25 des Flüssigkeitsschlosses eintreten muß. Weitere Einsatzplatten, wie bei 29 gezeigt, mögen im unteren Teil des Behälters 2i unterhalb des kurzen Schenkels 26 des Flüssigkeitsschlosses angeordnet werden.The upper part of the container 2i is provided with insert plates 22 and a cooling water loop 23 in a known manner. In the lower part of the container 21, a U-shaped vessel or a liquid lock 2, 1 is provided, one leg 25 of which is slightly longer than the other leg 26. Above this liquid lock, but below the insert plates 22, a partition wall 27 is inserted in the container 2i, which is provided with an opening 28 directly above the open end of the leg 25, so that all liquid which runs over the insert plates of the container 2i, must enter the longer leg 25 of the liquid lock. Further insert plates, as shown at 29, may be arranged in the lower part of the container 2i below the short leg 26 of the liquid lock.

Der obere Teil des-längeren Schenkels 25 des Flüssigkeitsschlosses ist von einer Stelle, die oberhalb des freien Endes des Schenkels 26 liegt, durch eine Überlaufleitung 3o mit einem U-Schloß 3i an den oberen Teil des Verdampfers 13 angeschlossen: Der untere Verdampferteil ist durch eine Leitung 32 mit dem unteren Teil des Behälters 2i oberhalb von - dessen Flüssigkeitsspiegel -verbunden. Wie üblich wird die arme Lösung vom Kocher durch eine Leitung 33, einen Temperatur-.rvechsler 34 und eine Leitung 35 zum oberen @:ßehälterteil geführt, während reiche Lösung ;",durch eine Leitung 36, den Temperaturwechs-, ler, eine Leitung 37 und die Pumpschlinge 39 zur Steigleitung 38 geführt wird, von der aus sie in den Kocher tritt.The upper part of the longer leg 25 of the liquid lock is connected from a point above the free end of the leg 26 through an overflow line 3o with a U-lock 3i to the upper part of the evaporator 13 Line 32 is connected to the lower part of the container 2i above - its liquid level. As usual, the poor solution is led from the cooker through a line 33, a temperature changer 34 and a line 35 to the upper part of the container, while the rich solution is conducted through a line 36, the temperature changer, a line 37 and the pump loop 39 is guided to the riser 38 from which it enters the digester.

Der Apparat enthält zwei Kältemittel, die chemisch indifferent untereinander sind, und eine Absorptionsflüssigkeit, die nur das eine der beiden Kältemittel löst. Als Beispiel sei erwähnt Ammoniak und Propan als Kältemittel und Wasser als Absorptionslösung für das Ammoniak. Im Kocher io wird durch Erhitzen Ammoniakdampf ausgetrieben, der nach der Wasserabscheidung im Kondensator 15 kondensiert, von wo das flüssige Ammoniak durch Leitung 18 in den Behälter i9 tritt. Von hier läuft es über durch Leitung 2o in den oberen Teil des Verdampfers 13. Wie unten weiter beschrieben, tritt auch flüssiges Propan in den oberen Teil des Verdampfers 13 durch Leitung 3o ein. Beide flüssigen Kältemittel rieseln über die Einsatz-.platten 14 hinab und verdampfen unter Kälteentwicklung. Die entstandene Gasmischung aus Ammoniak und Propan tritt durch Leitung 32 vom unteren Verdampferteil in den Behälter 21 ein.The device contains two refrigerants, which are chemically indifferent to each other, and an absorption liquid that only dissolves one of the two refrigerants. Examples include ammonia and propane as refrigerants and water as absorption solutions for the ammonia. In the digester io, ammonia vapor is expelled by heating, which condenses after the water separation in the condenser 15, from where the liquid ammonia passes through line 18 into the container i9. From here it runs over through line 2o into the upper part of the evaporator 13. As described further below, liquid propane also enters the upper part of the evaporator 13 through line 3o. Both liquid refrigerants trickle down over the insert plates 14 and evaporate with the development of cold. The resulting gas mixture of ammonia and propane enters the container 21 through line 32 from the lower evaporator part.

Arme Lösung, die durch die Steigleitung 35 in den oberen Behälterteil tritt, rieselt über dessen Einsatzplatten 22 herab, wobei das Ammoniak aus der Gasmischung ausgewaschen wird. Mit dem Herauswaschen des Ammoniaks aus der Gasmischung steigt der Partialdruck des Propans bis auf den Gesamtdruck des Apparates, und durch die Kühlschlange 23 wird der obere Teil des Behälters derart gekühlt, daß das Propan bei der eintretenden Steigerung seines Partialdruckes zur Kondensation gebracht wird.Poor solution through the riser 35 in the upper part of the tank occurs, trickles down over its insert plates 22, the ammonia from the gas mixture is washed out. As the ammonia is washed out of the gas mixture, it increases the partial pressure of the propane up to the total pressure of the apparatus, and by the Cooling coil 23, the upper part of the container is cooled so that the propane brought to condensation when its partial pressure increases will.

Daher laufen sowohl reiche Absorptionslösung als auch flüssiges Propan durch die Öffnung 28 in der Trennwand 27 in das obere Ende des längeren Schenkels 25 des Flüssigkeitsverschlusses 24. Da das Propan sich nicht mit der reichen Lösung mischt und leichter als sie ist, trennt es sich von der Lösung und schwimmt auf ihr an der Oberfläche des längeren Schenkels 25 des Flüssigkeitsschlosses. Der Spiegel des flüssigen Propans im Schenkel 2,5 muß oberhalb des Spiegels der reichen Lösung im Schenkel 26 stehen, da Propan leichter ist als die Absorptionslösung. Das Flüssigkeitsschloß 24 ist derart dimensioniert, daß, wenn Absorptionslösung bis zum Überlauf des kurzen Schenkels 26 steht, flüssiges Propan durch Leitung 30 in den Verdampfer überläuft. Absorptionslösung, die vom kürzeren Schenkel26 des Flüssigkeitsschlosses 2,4 überläuft, rinnt über die Einsatzplatten 29, wobei sie weiteren Ammoniakdampf auswäscht. Die reiche Lösung sammelt sich im unteren Behälterteil, von dem sie durch die Pumpe 39 dem Kocher ro zugeführt wird.Therefore, both rich absorbent solution and liquid propane run through opening 28 in partition 27 into the upper end of longer leg 25 of liquid seal 24. Since the propane does not mix with the rich solution and is lighter than it, it separates from the Solution and floats on it on the surface of the longer leg 25 of the liquid lock. The level of the liquid propane in leg 2.5 must be above the level of the rich solution in leg 26, since propane is lighter than the absorption solution. The liquid lock 24 is dimensioned such that when the absorption solution is up to the overflow of the short leg 26, liquid propane overflows through line 30 into the evaporator. Absorption solution, which overflows from the shorter leg 26 of the liquid lock 2, 4, runs over the insert plates 29, washing out further ammonia vapor. The rich solution collects in the lower part of the tank, from which it is fed by the pump 39 to the digester ro.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.The invention is not limited to the illustrated embodiment.

Claims

PATENT CLAIMS: x. Process for generating cold in which in the evaporator an absorption chiller, several refrigerants evaporate against each other are indifferent and only one of which is absorbed by the absorbent, in the cooker expelled and then liquefied in a special condenser, thereby characterized in that the vapors formed in the evaporator from the refrigerants in be liquefied in a common cooled container, namely a refrigerant by absorption in the absorbent and the remaining refrigerants by condensation, whereupon the condensed refrigerant from the enriched solvent by specific weights separately and to the evaporator via a gas lock, e.g. B. a Liquid lock, are returned.

2. Apparatus for carrying out the method according to claim r, characterized by a -U-shaped vessel in the common container, one leg of which the enriched solvent to the cooker and the other Leg one or more refrigerants condensed in the common container to the evaporator directs.