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Kälteerzeugungssystem Es ist bekannt, zur Erzielung von Kühlwirkung
oder zur Kälteerzeugung flüchtige Stoffe zu verwenden, die nach der Verdampfung
aus dem Kühlsystem entweichen, die also einen sogenannten Verschleißprozeß durchmachen.
Ein solcher Stoff ist z. B. feste Kohlensäure, die bei- 79,° C unter Atmosphärendruck,
bei - 56,6° C unter einem Druck von, 5,28 at aus dem festen Zustande und
bei höheren Temperaturen aus dem flüssigen Zustande heraus verdampft.
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Es ist ferner ein als Kältevermehrer dienendes Kälteerzeugungssystem
bekannt, bei dem durch Kohlensäureeis der Kondensator einer kontinuierlich wirkenden
Absorptionskältetnaschine gekühlt wird und in dessen Kühlraum sowohl ein mit dem
Kondensat beschickter Verdampfer als auch ein mit reicher Absorptionslösung beschickter
Entgaser angeordnet ist, wobei die Förderung des Kondensats in den Verdampfer und
der reichen Lösung in den Entgaser durch Pumpen be-` wirkt wird.
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Die Erfindung bezweckt, bei einem Kälteerzeugungssystem der vorstehend
genannten Art zum Betrieb der Antriebsmotoren und Pumpen, welche die in dem System
arbeitenden Medien bewegen und auf die höhere Druckstufe bringen, aus dem Kohlensäureeis
entwickelte Dämpfe zu verwenden, um auf diese Weise die mechanische Energie, die
in den Kohlensäuredämpfen noch enthalten ist, wenn sie bei höherem als Atmosphärendruck
aus dem System entweichen, auszunutzen.
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Zweckmäßig läßt man dabei die aus dem Kohlensäureeis entwickelten
Dämpfe auf dem Wege zu der Stelle, wo sie in den Pumpenmotoren mechanische Arbeit
leisten, ein Gefäß durchlaufen, in welchem sie Wärme aus der Umgebung aufnehmen.
Es ist in thermischer Hinsicht besonders vorteilhaft, das genannte Erwärmungsgefäß
sowie auch den Kondensator der Absorptionskältemaschine ganz oder teilweise innerhalb
des zu kühlenden Raumes anzuordnen.
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Werden in der angegebenen Weise bei einem eine kontinuierlich wirkende
Absorptionskältemaschine enthaltenden Kältevermehrer die Kohlensäuredämpfe gemäß
der Erfindung zum Antrieb der Pumpenmotore verwendet, so tritt dadurch zwar eine
kleine Verringerung des nutzbaren Temperaturbereiches ein. Dies kann aber ohne weiteres
in Kauf genommen werden angesichts des wichtigen Vorteils, daß keine weitere Energiequelle
zum Betrieb der Pumpen herangezogen zu werden braucht.
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Es ist an sich bekannt, Kohlensäuredämpfe, die zu Kühlzwecken verwendet
werden, in Maschinen zur mechanischen Arbeitsleistung heranzuziehen. Ferner ist
es an sich bekannt, ein Kühlsystem unmittelbar durch Kohlensäureeis
zu
betreiben. hIit dein Erfindungszweck, der in der Verbesserung eines an sich ebenfalls
bekannten, als Kältevermehrer dienenden Kälteerzeugungssystems besteht,. bct;; welchem
der Kondensator einer kontinuierli't f@. wirkenden Absorptionskältemaschine dur#,"G.
Kohlensäureeis gekühlt wird, haben aber @d,@ vorgenannten Einrichtungen nichts zu
tun.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
veranschaulicht. i stellt den Kühlraum der Absorptionskältemaschine dar, in welchem
oben der Verdampfer z und unten der Entgaser 3 Sowie das Erwärmungsgefäß q. angeordnet
sind. Der Verdampfer :2 wird durch eine Leitung 5 mit Kältemittelkondensat (z. B.
flüssigem Ammoniak) beschickt, das in einem Kondensator 6, der durch einen Kohlensäureeis
ententhaltenden Behälter 7 gekühlt wird, aus Kältemitteldampf entsteht. Der Verdampfer
2 ist durch eine Gasleitung 8 und durch eine einen Flüssigkeitsverschluß io enthaltende
Flüssigkeitsleitung g mit dem Absorber i i verbunden, welchem arme Absorptionslösung
durch eine Leitung i2 zugeführt wird, die vom unteren Ende des Entgasers 3 ausgeht.
Das obere Ende des Entgasers 3 ist einerseits durch eine Dampfleitung 13 mit dem
oberen Ende des Kondensators 6 und andererseits durch eine Flüssigkeitsleitung 1q.
mit dem unteren Ende des Absorbers ii verbunden. Der Absorber i i bildet mit dein
Entgaser 3 und den Flüssigkeitsleitungen i2 und 1q. ein Umlaufsystem für die im
Absorber i i angereicherte und im Entgaser 3 wieder ärmer gewordene Absorptionslösung.
Um die Flüssigkeit in diesem Umlaufsystem umzuwälzen, ist in die Leitung 12 eine
durch ein Gebläse 15 angetriebene Pumpe 16 eingebaut: Ein zweites Gebläse 17 treibt
eine Pumpe 18, die in die Leitung 5 eingebaut ist und Kältemittelkondensat in den
auf höheren Druck arbeitenden Verdärnpfer -, fördert. Sowohl das Gebläse 15 als:
auch das Gebläse 17 werden mit Kohlensäuredämpfen betrieben, die sich im Behälter
7 infolge der Aufnahme von Kondensationswärme -aus dem Kondensator entwickeln
und in -dem mit Rippen versehenen Erwärmungsgefäß 4. eine Temperatur-und Drucksteigerung
erfahren. Der Behälter 7 ist mit einem Sicherheitsventil icg versehen. Die durch
das Sicherheitsventil gelegentlich entweichenden Kohlensäuredämpfe können in den
Kühlraum i geleitet werden und zu dessen Abkühlung beitragen.
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Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Nachdem in. den Behälter
7 Kohlensäureeis eingefüllt ist, sinkt in dem Kondensator 6 die Temperatur um einen
erheblichen Betrag. Infolge des dadurch enstehenden Unterdrucks dampft Kältemittel
(Ammoniak) aus der im Entgaser 3 enthaltenen reichen Lösung aus. Der Kältemitteldampf
gelangt durch die Lei-,'tung i3 zuin Kondensator 6 und wird hier tster weiterer
Wärmeaufnahme aus dein '3ohlensäureeisbehälter 7 verflüssigt. Durch die den Behälter
7 mit dem Erwärmungsgefäß d. verbindende Leitung 2o strömt die dabei entwickelte
dampfförmige Kohlensäure zum Gebläse 17, welches die Pumpe 18 antreibt. Durch die
Pumpe 18 wird das Kältemittelkondensat in den Verdampfer 2 gefördert, wo es verdampft
und Kälte leistet. Durch die Leiturig 8 gelangen die Dämpfe in den Absorber i i,
dem mittels der Flüssigkeitsleitung I2 und der Pumpe 16 im Entgaser 3 verarmte Absorptionslösung
zugeführt wird. Etwa im Verdampfer a nicht verdampfte Flüssigkeitsmengen, insbesondere
mitgerissenes Lösungsmittel (Wasser), gelangen durch die Flüssigkeitsleitung 9 ebenfalls
in den Absorber 1i. Von hier aus kehrt die angereicherte Absorptionslösung durch
die Leitung 14 zum Entgaser 3 zurück: Die Antriebskraft für die Flüssigheitsumlaufpumpe
16 wird durch das Gebläse z 5 geliefert, das mit im Behälter 7 entwickeltem und
im Erwärinungsgefäß q: auf eine höhere Temperaturstufe gebrachtem Kohlensäuredampf
betrieben wird.
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Das vorstehend erläuterte Kälteerzeugungssystem wirkt als Kältevermehrer,
indem es unter Transformation der durch das Kohlensäureeis bei sehr niedriger Temperatur
entwickelten Kälte auf eine höhere Temperaturstufe und unter Wärmeaufnahme aus der
Umgebung (Kühlraum i) in der kontinuierlich wirkenden Absorptionskältemaschine die
Erzeugung einer größeren Kältemenge veranlaßt.
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An Stelle der als Beispiel angegebenen wäßrigen Aminoniaklösung kann
man auch andere geeignete Lösungen verwenden: Besonders vorteilhaft sind z. B. solche
binären Gemische; in welchen das Kältemittel bei der Kondensation im Kälteverrnehrer
etwa Atmosphärendruck hat. Ein binäres Gemisch dieser Art ist beispielsweise eine
Lösung, in welcher das Kältemittel aus Kohlensäure und das Lösungsmittel aus schwefliger
Säure besteht.