DE695546C

DE695546C - Cooling device for periodically acting absorption cooling machines

Info

Publication number: DE695546C
Application number: DE1931S0100690
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Braeuer
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1931-09-02
Filing date: 1931-09-02
Publication date: 1940-08-27

Description

Kühleinrichtung für periodisch wirkende Absorptionskältemaschinen Um bei periodisch wirkenden Absorptionskältemaschinen während der Kühlperiode die Absorptionswärme von dem wärmegebenden Teil des Kocherabsorbers nach außen abzuführen, ist es üblich, ein Kühlmittel zwischen dem Kocherabsorberkühlmantel und einem Rückkühler umlaufen zu lassen. Die Absorptionswärme wird durch ein solches System von dem Rückkühler direkt oder indirekt an Luft oder fließendes Wasser abgegeben. Während der Heizperiode muß dieser Umlauf unterbrochen werden, um nicht unnötig die Heizwärme nach außen abzuführen. Für diesen Zweck hat man bisher in einer der Umlaufleitungen ein Ventil angeordnet. Ventile haben den Nachteil, daß sie leicht durch Undichtwerden zu Betriebsstörungen Anlaß geben können. Bei einer anderen bekannten Einrichtung wird ohne Verwendung von Ventilen ein allzu heftiger Umlauf des Kühlmittels während der Heizperiode dadurch verhindert, daß die vom oberen Teil des mit dem Kocherabsorber in Wärmeaustausch stehenden Teiles des Umlaufsystems abgehende Leitung in den unteren Teil des Rückkühlers geführt ist. Eine sichere Unterbrechung des Umlaufes während der Heizperiode ist hierbei nicht möglich, so daß zusätzliche Heizwärmeverluste entstehen werden. Während der Absorptionsperiode muß bei der bekannten Anordnung eine besondere Heizeinrichtung eingeschaltet werden, welche die Kühlflüssigkeit in einem Teil des Umlaufsystems derart erwärmt, daß ein kräftiger, die Absorptionswärme abführender Umlauf einsetzt.Cooling device for periodically acting absorption chillers In the case of periodically operating absorption chillers during the cooling period, the Dissipate absorption heat from the heat-generating part of the cooker absorber to the outside, it is common to have a coolant between the digester absorber cooling jacket and a recooler to run around. Such a system dissipates the heat of absorption from the recooler released directly or indirectly into air or running water. During the heating season this circulation must be interrupted in order not to unnecessarily dissipate the heat to the outside to dissipate. For this purpose, one has previously had a valve in one of the circulation lines arranged. Valves have the disadvantage that they can easily break down by leaking Can give cause. Another known device is without use valves cause the coolant to circulate too vigorously during the heating season prevents the upper part of the stove from exchanging heat with the cooker absorber standing part of the circulation system outgoing line in the lower part of the recooler is led. A safe interruption of the circulation during the heating season is this is not possible, so that additional heat losses will occur. While the absorption period must be a special heating device in the known arrangement be switched on, which the cooling liquid in part of the circulation system heated in such a way that a powerful circulation begins to dissipate the heat of absorption.

Es ist ferner auch schon bekannt, den Kocherabsorber mit einem hermetisch in sich geschlossenen System zum Zwecke der Fortführung der Absorptionswärme zu versehen. Das System enthält ein verdarnpfbares Mittel, das während der Absorptionsperiode durch wärmeleitende Berührung mit dem Kocherabsorber zum Verdampfen gebracht und in einem wassergekühlten Behälter wieder niedergeschlagen wird, von wo es zum Verdampfer zurückläuft. Das Kühlsystem besteht in diesem Falle aus einer in sich geschlossenen Rohrleitung; ein Teil dieser Rohrleitung ist in Form eines _ Schwanenhalses gebogen, und diesem Teil wird während der Heizperiode Wärme mit Hilfe einer metallischen Wärmeleitbrücke zugeführt, zu dem Zweck, an der Stelle des Schwanenhalses aus der Wärmeübertragungsflüssigkeit Dämpfe zu entwickeln. Diese Dämpfe sammeln sich im oberen Teil des Schwanenhalses .:und. verhüten so den Rücklauf der WärmeübeY tragungsflüssigkeit zum Wärmeaustauscherdes Kocherabsorbers. Da bei diesen bekannten Anlagen eine. offene Verbindung zwischen den Gasräumen der Verdampfungs- und Kondensationsteile des Systems besteht und das Kondensationssystem auch während der . Heizperiode gekühlt wird, muß die gesamte im Verdampfungssystem befindliche Flüssiglceitsmenge während der Heizperiode zur Verdampfung kommen und im Kondensator niedergeschlagen werden. Hier treten also bei jeder Heizperiode die Verluste der Verdampfungswärme der gesamten im Verdampferteil enthaltenen Flüssigkeit auf.It is also already known, the cooker absorber with a hermetic self-contained system for the purpose of continuing the heat of absorption Mistake. The system contains a vaporizable agent that is active during the absorption period caused by heat-conducting contact with the cooker absorber to evaporate and is deposited again in a water-cooled container, from where it is sent to the evaporator runs back. In this case, the cooling system consists of a self-contained one Pipeline; part of this pipeline is bent in the shape of a gooseneck, and this part will be during the heating season heat with the help of a metallic heat conducting bridge supplied for the purpose of replacing the gooseneck to evolve vapors from the heat transfer fluid. Collect these fumes in the upper part of the gooseneck.: and. thus prevent the heat build-up from flowing back transfer fluid to the heat exchanger of the cooker absorber. As with these known Attachments a. open connection between the gas spaces of the evaporation and condensation parts of the system and the condensation system also during the. Cooled heating season the total amount of liquid in the evaporation system must be during evaporate during the heating season and are deposited in the condenser. The loss of the heat of vaporization of the entire heating period occurs here liquid contained in the vaporizer part.

Die Erfindung bezieht sieh auf eine Kühleinrichtung für periodisch wirkende Absorptionsmaschinen, bei denen die Absorptionswärme während der Kühlperiode durch ein zwischen den wärmeabgebenden Teilen des Kocherabsorbers und einem Kühler umlaufendes Kühlmittel abgeführt wird und der Umlauf während der Heizperiode durch den Druck eines von der Heizeinrichtung des Kocherabsorbers erwärmten Mediums unterbrochen wird. Die Erfindung hat den Zweck, den Flüssigkeitsumlauf während der Heizperiode ohne Verwendung von Ventilen zu unterbrechen, wobei besondere Heizeinrichtungen zum Antrieb des umlaufenden Kühlmittels während der Absorptionsperiode oder zur Unterbrechung des Umlaufs nicht erforderlich sind und wobei zusätzliche Verluste während der Heizperiode weitgehend vermieden sind. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daf5 als Kühlmittel eine Flüssigkeit dient, deren Siedepunkt höher liegt als die normalerweise auftretende Kochertemperatur und daß die Unterbrechung des Umlaufs während der Heizperiode durch den Druck eines von der Kühlflüssigkeit verschiedenen Mediums erfolgt. Besonders zweckmäßig ist es, das Umlaufsystem der Kühlflüssigkeit an seinem höchsten Punkte durch eine Druckleitung mit dem die Heizwicklung enthaltenden Luftraum zu verbinden. Während der Heizperiode wird dann der Stand der Kühlflüssigkeit in der Umlaufleitung durch die Ausdehnung der Luft so weit gesenkt, daß kein weiterer Umlauf mehr stattfinden kann.The invention relates to a cooling device for periodic acting absorption machines, in which the heat of absorption during the cooling period by an between the heat-emitting parts of the cooker absorber and a cooler circulating coolant is discharged and the circulation during the heating season interrupted the pressure of a medium heated by the heating device of the cooker absorber will. The invention has the purpose of the liquid circulation during the heating season without interrupting the use of valves, with special heating devices to drive the circulating coolant during the absorption period or to Interruption of circulation is not required and with additional losses are largely avoided during the heating season. This becomes according to the invention achieves that a liquid with a higher boiling point serves as the coolant than the normally occurring cooker temperature and that the interruption of the Circulation during the heating season by the pressure of a different one from the cooling liquid Medium takes place. It is particularly useful to use the cooling liquid circulation system at its highest point by a pressure line with the one containing the heating coil Connect airspace. During the heating season, the level of the coolant is then checked in the circulation line lowered so far by the expansion of the air that no further Circulation can take place more.

Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. In Fig. i bezeichnet i den Kocherabsorber einer periodisch wirkenden Absorptionskältemaschine. Er ist mit festem Absorptionsmittel, beispielsweise Chlorcalcium, gefüllt, das mit Ammoniak gesättigt ist. Während der Heizperiode wird das Ammoniak durch eine Leitung 3 in üblicher Weise in 'einen Kondensator. ausgetrieben, dort '.verflüssigt und zti einem Sammlers geleitet, ,--.aii den die im Kühlraum befindliche Veräampfungsschlange 6 angeschlossen ist.The figures show exemplary embodiments of the invention. Denoted in Fig. I i the cooker absorber of a periodically acting absorption refrigeration machine. He is filled with solid absorbent, for example calcium chloride, that with ammonia is saturated. During the heating season, the ammonia is fed through a pipe 3 in usually in 'a capacitor. expelled, there '.liquefied and partly Collector, -. Aii den the evaporation coil located in the refrigerator 6 is connected.

Der Kocherabsorber i ist von einem Kühlmantel ? umgeben, .an dessen höchsten Punkt eine Leitung 8 angeschlossen ist, die zu einem Gefäß 9 führt, das durch eine Leitung io mit einem luftgekühlten Rückkühler ii verbunden ist. Von ihm aus führt eine Leitung 12 zum tiefsten Punkt des Mantels 7 zurück. Dieses System ist bis zu dem eingezeichneten Stand mit einer Kühlflüssigkeit gefüllt, die während der Absorptionsperiode in üblicher Weise die Absorptionswärme zum Rückkühler abführt.The cooker absorber i has a cooling jacket? surrounded, .at its highest point a line 8 is connected, which leads to a vessel 9, the is connected by a line io to an air-cooled recooler ii. By him a line 12 leads back to the lowest point of the jacket 7. This system is filled with a coolant up to the level shown, which is used during the absorption period dissipates the heat of absorption to the heat exchanger in the usual way.

Mit dem Gefäß 9 ist durch eine Leitung 13 der gegen .die Außenluft gasdicht abgeschlossene Luftraum der Heizpatrone - verbunden. Das Rohr 8 mündet in den Behälter 9 oberhalb des zum Rückkühler führenden Verbindungsrohres io. An irgendeinen Punkt des Systems, der unterhalb des tiefsten Flüssigkeitsstandes im Gefäß 9 liegen muß, in der Figur an die Leitung 8, ist durch eine Rohrleitung 1 4 ein besonderes Ausdehnungsgefäß 15 angeschlossen, das als Abschlußwand einen beweglichen Gummibalg besitzt, so daß Druckänderungen im System hierdurch ausgeglichen werden können.With the vessel 9 is through a line 13 against .the outside air Gas-tight closed air space of the heating cartridge - connected. The pipe 8 opens into the container 9 above the connecting pipe leading to the recooler io. At any point in the system that is below the deepest liquid level in the The vessel 9 must lie, in the figure on the line 8, is through a pipe 1 4 a special expansion vessel 15 is connected, which has a movable wall as the end wall Has rubber bellows, so that pressure changes in the system are thereby compensated for can.

Wenn während der Heizperiode der Luftdruck in der Heizpatrone 2 steigt, drückt die Luft durch die Leitung 13 auf die im Behälter 9 befindliche Flüssigkeit und verschiebt den Flüssigkeitsstand bis in die punktiert gezeichnete Lage. Die weggedrückte Flüssigkeit wird durch das Ausdehnungsgefäß 15 aufgenommen, so daß sich darin ebenfalls der neue punktiert eingezeichnete Flüssigkeitsstand ergibt. Der Umlauf ist durch dieses künstliche Absenken des Flüssigkeitsstandes unterbrochen. Wenn beim Ende der Heizperiode die Schaltuhr i8 die Heizwicklung abschaltet, zieht sich die Luft in dem Heizrohr wieder zusammen. Die Flüssigkeit steigt in dem Svstem wieder über den Mündungspunkt der Leitung 8 in das Gefäß c), so claß nun die Zirkulation der Kühlflüssigkeit wieder einsetzt.If the air pressure in the heating cartridge 2 rises during the heating season, presses the air through the line 13 onto the liquid in the container 9 and shifts the liquid level up to the position shown in dotted lines. the pressed away liquid is absorbed by the expansion vessel 15, so that the new fluid level drawn in dotted lines also results. The circulation is interrupted by this artificial lowering of the liquid level. When the timer i8 switches off the heating coil at the end of the heating season, it pulls the air in the heating pipe together again. The liquid rises in the system again via the mouth of the line 8 into the vessel c), so the circulation now ceases the coolant starts again.

Als Kühlmittel werden in diesem System Flüssigkeiten verwendet, deren Siedepunkt höher liegt als die höchste, normalerweise auftretende Kocherteinperatur. Wenn nun aus irgendeinem Grunde, beispielsweise durch Versagen der Schaltuhr, die Heizung dauernd in Betrieb bleibt und der Kocher unzulässig hohe Temperaturen annimmt, kann auch bei dem punktiert eingezeichneten Flüssigkeitsstand eine Zirkulation durch abwechselnde Verdampfung und Kondensation einsetzen. Die Kühlflüssigkeit verdampft nämlich in dem oberen Teil des Kocherabsorbers. Der Dampf steigt durch die Rohrleitung 8 in das Gefäß g. Dieses ist mit Kühlrippen 17 versehen, so daß es als Kondensator wirkt. Die niedergeschlagene Flüssigkeit gelangt dann durch die Leitung io zurn Rückkühler und von dort durch die Leitung 12 wieder zum Kochermantel zurück.Liquids with a boiling point higher than the highest, normally occurring digester temperature are used as coolants in this system. If for any reason, for example due to a failure of the timer, the heating remains in operation and the cooker assumes inadmissibly high temperatures, circulation through alternating evaporation and condensation can also set in with the liquid level shown in dotted lines. Namely, the cooling liquid evaporates in the upper part of the cooker absorber. The steam rises through the pipe 8 into the vessel g. This is provided with cooling fins 17 so that it acts as a condenser. The precipitated liquid then passes through line io to the recooler and from there through line 12 back to the boiler jacket.

Man kann die Erfindung sowohl bei gegen die Außenluft abgeschlossenen als auch bei mit der Außenluft in Verbindung- stehenden Kühlmittelsystemen verwenden. Fig.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem mit der Außenluft in Verbindung stehenden Kühlmittelsystem. Die Apparateteile, welche den in Fig. i gezeichneten entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Eine besondere Einrichtung ist .hier vorgesehen, um den Diuck zur Unterbrechung des Kühlflüssigkeitsuinlaufes zu begrenzen. Hierfür dient ein Flüssigkeitsmanometer, welches aus den Gefäßen 21 und 22 und den VerbindungsleitUngen 2.4 und 25 besteht. Das Gefäß 22 steht über die Leitungen 2G und z7 mit dem Ausdehnungsgefäß 15 und der Atmosphäre in Gasverbindung. Von dem gegen die Außenluft abgeschlossenen Heizrohr # führt eine Druckleitung 13 zum oberen Teil des Gefäßes 2i, das sich während der Absorptionsperiode bis zu der eingezeichneten Höhe mit der Kühlflüssigkeit anfüllt. Bei Beginn der Heizung steigt die Temperatur der Luft im Heizrohr. Diese drängt die Kühlflüssigkeit aus dem Behälter 2i durch die Leitung 23. über das Gefäß g und die Leitung 8 und 1q. in das Ausdehnungsgefäß 15. Außerdem wird die Flüssigkeit in das Verbirdungsrohr 25 bis zu dem eingezeichneten Stand II gedriickt. Steigt die Temperatur weiter, so ist durch das Flüssigkeitsmanometer die Druckerhöhung begrenzt. Der Druck kann nur bis zu der mit h bezeichneten Höhe ansteigen. Bei Überschreiten dieses Druckes schlägt die Luft durch das Rohr 25 in das Gefäß 22. Durch die Leitung 2q: kann die -Flüssigkeit aus dem Gefäß 22 wieder in das Gefäß 2i zurückfließen.You can use the invention both when sealed against the outside air as well as in coolant systems connected to the outside air. FIG. 2 shows an embodiment with one in connection with the outside air Coolant system. The apparatus parts, which correspond to those drawn in Fig. I, are provided with the same reference symbols. A special facility is here provided to limit the pressure to interrupt the coolant flow. A liquid manometer is used for this, which consists of the vessels 21 and 22 and the Connection lines 2.4 and 25 exist. The vessel 22 is above the lines 2G and z7 with the expansion vessel 15 and the atmosphere in gas communication. Of the A pressure line 13 leads to the upper heating pipe #, which is closed off from the outside air Part of the vessel 2i, which is located during the absorption period up to the Fills the height with the coolant. When heating starts, the temperature rises the air in the heating pipe. This forces the coolant out of the container 2i the line 23 via the vessel g and the line 8 and 1q. into the expansion tank 15. In addition, the liquid is drawn into the connecting pipe 25 up to the Stand II pressed. If the temperature continues to rise, the liquid manometer will tell the pressure increase is limited. The pressure can only be applied up to the height indicated by h increase. When this pressure is exceeded, the air blows through the pipe 25 in the vessel 22. Through the line 2q: the liquid can be returned from the vessel 22 flow back into the vessel 2i.

Nach Beendigung der Heizperiode sinkt der Druck im Heizrohr 2. Das Ausdehnungsgefäß 15 wird leergedrückt, die Flüssigkeit steigt hieraus wieder in das Gefäß g. Wenn dieses gefüllt ist, fließt die Flüssigkeit weiter durch das Rohr 23 in den Behälter 21. Aus dem Behälter 22 wird die Flüssigkeit über die Leitung 24 ebenfalls in das Gefäß 21 verdrängt. Der Unterdruck kann nur so lange steigen, bis die Außenluft durch das Rohr 25 in das Gefäß 22 hindurchschlägt. Die in Fig.2 dargestellte indirekte Kühleinrichtung arbeitet in derselben Weise, wie es für die in Fig. i dargestellte beschrieben ist, auch als Sicherheitsvorrichtung, wenn die Heiztemperatur des Kocherabsorbers unzulässig hohe Werte annehmen sollte: In Fig.2 ist der Kondensator und Verdampfer für das Kältemittel mit dein Kühlraum nicht dargestellt.After the end of the heating season, the pressure in heating pipe 2 drops Expansion vessel 15 is pressed empty, the liquid rises from this again into the vessel g. When this is filled, the liquid continues to flow through the tube 23 into the container 21. The liquid is transferred from the container 22 via the line 24 also displaced into the vessel 21. The negative pressure can only rise so long until the outside air strikes through the pipe 25 into the vessel 22. The in Fig.2 indirect cooling device shown works in the same way as it does for the Is described shown in Fig. i, also as a safety device when the The heating temperature of the cooker absorber should assume impermissibly high values: In Fig. 2 the condenser and evaporator for the refrigerant with your cold room is not shown.

Claims

PATI, NTCLAIMS i. Cooling device for periodic absorption apparatus, in which the absorption heat during the cooling period through a between the heat emitting Parts of the cooker absorber and a cooler circulating coolant is discharged and the circulation during the heating season by the pressure of one of the heating means of the cooker absorber heated medium is interrupted, characterized in that that a liquid is used as a coolant, the boiling point of which is higher than that normally occurring digester temperature, and that the interruption of the circulation during the heating season by the pressure of a different one from the cooling liquid Mediuriis takes place. e 2. Device according to claim i, characterized in that the circulation system of the cooling liquid preferably -at its highest point a line (i3) is connected to the air space (2) containing the heating coil and that the air by its expansion during .the heating season the level of the cooling liquid changed so far that the circulation is interrupted. 3. Device according to claim i and 2, characterized in that the displaced cooling liquid from a special Device, expansion vessel, movable bellows a. Like., is recorded, so that no significant printer problems can occur in the system. q .. establishment according to claims i to 3, characterized in that one of the upper part of the cooker absorber jacket kon zmendes tube (8) in a container connected to the air space of the heating tube (g) opens above a second pipe (io) leading to the recooler (ii), see above that when the pressure in the heating tube increases, the cooling liquid level is below the inlet opening .The supply pipe (8) drops. 5. Device according to claim 4, characterized by such. Arrangement and design of the container (9), that with inadmissible temperature increases the excess heat by alternating Evaporation and condensation of the cooling liquid is removed. 6. Establishment according to claim i to 5, characterized in that the pressure to interrupt the Cooling liquid circulation through a liquid manometer, which is connected to the outside air is related, is limited.