DE801212C

DE801212C - Evaporator for continuously operating absorption refrigerators

Info

Publication number: DE801212C
Application number: DEB826A
Authority: DE
Inventors: Alvar Dipl-Ing Lenning
Original assignee: Bolinders Fabriks AB
Current assignee: Bolinders Fabriks AB
Priority date: 1949-11-26
Filing date: 1949-11-26
Publication date: 1950-12-28

Description

Verdampfer für kontinuierlich arbeitende Absorptionskälteapparate Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf kontinuierlicli arbeitende Absorptionskälteapparate, die mit einer iin wesentlichen waagerecht angeordneten Verdanipferrohrschlange oder finit einer im wesentlichen "waagerechte Rohrteile enthaltenden `'erdanil>ferrolii-sclitangc versehen sind, die ein ebenfalls waagerechtes Eiskästenfacli aufnimmt und damit metallisch verbunden ist. Bei kontinuierlich arbeitenden _11>sorl>tioiisl:iilteapparaten hat es sich oft vorteilhaft erwiesen, den Verdampfer (Kälteerzeuger) in Forin einer Rohrschlange auszubilden, die entweder aus einem Stück bestehen oder aus mehreren Teileis zusaniniengesetzt sein kann. Mit Rücksicht auf Raumersparnis wie auch gute NN,'ärmeleitung ist es dabei vorteilhaft, die Rohrschlange durch Verzinnen, Löten oder WarmgaIvanisieren direkt mit den metallischen Fächern oder Böden zu vereinigen, ,welche die Unterlage für die Eiskästchen bilden, iss denen Wasser zii Hiswürfeln gefriert. Eine geeignete bauliche Ausführung dieser Fächer erhält man dadurch, daß sie einen Teil einer kastenförmigen Einrichtung bilden, die für sich verschweißt und dann zwischen dic Rohrschlangenteile eingeschoben oder in anderer Weise damit verbunden "wird, nachdem der Verdampfer auf Dichtigkeit geprüft wurde. Nach der Vereinigung des Liskä stchenfaches mit der Verdanipferschlange werden die Teile miteinander verlötet oder galvanisiert, wodurch ein guter, für die richtige Arbeit des Apparates wesentlicher Wärmekontakt erhalten wird.Evaporator for continuous absorption chillers The present invention relates to continuous absorption chillers, with an essentially horizontally arranged condenser coil or finite of a `` erdanil> ferrolii-sclitangc containing essentially "horizontal pipe parts are provided, which also receives a horizontal ice box facli and thus is metallically connected. With continuously working _11> sorl> tioiisl: iilteapparaten It has often proven advantageous to use the evaporator (cold generator) in forin one To train tube coil, which either consist of one piece or of several Partial ice can be put together. With regard to space saving as well as good ones NN, 'it is advantageous to wire the coil by tin-plating, soldering or hot electroplating to combine directly with the metal compartments or shelves, that form the base for the ice boxes, eat them with water for the cubes freezes. A suitable structural design of these subjects is obtained in that they form part of a box-shaped device that is welded for itself and then inserted between the pipe coil parts or in some other way with it connected "after the evaporator has been checked for leaks The union of the Liskä stchenfach with the Verdanipferschnange are the parts soldered together or galvanized, making a good one for the right job of the apparatus substantial thermal contact is obtained.

Aus dem Obigen wie auch aus den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist ersichtlich, daß diejenigen Teile der Verdampferschlange, die parallel zur Einschieberichtung des Eiskästchenfaches liegen, im wesentlichen zueinander parallel und waagerecht liegen müssen, da die Fächer, mit denen sie metallisch zu verbinden sind. eben und waagerecht sein müssen, um als Unterlagen für die Eiskästchen dienen zu können.From the above as well as from the exemplary embodiments described below it can be seen that those parts of the evaporator coil which are parallel to the direction of insertion of the ice box compartment are essentially parallel and horizontal to one another must lie, as the compartments with which they are to be connected metallically. even and horizontal must be in order to serve as a base for the ice box.

Nun kann es aber trotzdem vorkommen, daß infolge von unabsichtlichen Fehlern in der Fabrikation Abweichungen von der genauen Nvaagerechten Lage des gesamten Verdampfers auftreten, und ebenso kann es vorkommen, daß der ganze Kühlschrank so aufgestellt wird, daß er beispielsweise etwas nach vorn geneigt ist. Dabei besteht offenbar die Gefahr von Ansammlungen des am Boden der Schlangen fließenden Kältemittel:, ge--,vöhnlich Ammoniak, auch wenn es nicht so weit geht, (iaß das im Apparat zirkulierende neutrale Gas (Mrasserstofgas) infolge der Bildung von Flüssigkeitsverschlüssen blockiert wird.But it can still happen that as a result of unintentional Errors in manufacture. Deviations from the exact position of the whole Evaporator occur, and just as it can happen that the whole refrigerator so is set up that it is inclined slightly forward, for example. There is apparently the risk of accumulation of the refrigerant flowing at the bottom of the snakes :, usually ammonia, even if it does not go that far, (ia the circulating in the apparatus neutral gas (hydrogen gas) blocked as a result of the formation of liquid seals will.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß allein schon das Auftreten von Ammoniakansammlungen die Arbeit des Kälteapparates in bedeutendem Maße stören kann, und zwar durch Herabsetzung der Kälteleistung. Die Erklärung dafür dürfte darin zu finden sein, daß das flüssige reine Ammoniak einen großen Wärmedurchgangswiderstand hat, d. h. als wirksamer Isolator zwischen der Oberflächenschicht des Ammoniaks, wo die Verdunstung und Kälteerzeugung erfolgt, und der in Berührung mit der Rohrschlange stehenden Bodenschicht wirkt. Flüssigkeitsansammlungen im Verdampfer sind daher schädlich, obwohl sie eine größere Berührungsfläche mit dem zirkulierenden Gas bewirken. Damit ein nach den oben angegebenen Grundsätzen gebauter Kälteapparat in bester Weise arbeiten kann, muß man also dafür Sorge tragen, daß der Kühlschrank genau lotrecht aufgestellt wird, was aber nichtsdestoweniger nicht immer mit Sicherheit gewährleistet werden kann. Unter allen Umständen besteht das Bedürfnis, daß mit waagerechten Verdampferschlangen versehene Absorptionskälteapparate der angegebenen Bauart nicht so empfindlich gegenüber Abweichungen von der lotrechten Aufstellung sein sollen.It has been shown, however, that the occurrence of ammonia accumulations alone can disrupt the work of the refrigeration system to a significant extent by reducing it the cooling capacity. The explanation for this can be found in the fact that the liquid pure ammonia has a high thermal resistance, d. H. as an effective insulator between the surface layer of the ammonia, where the evaporation and cold production takes place, and the soil layer in contact with the pipe coil acts. Liquid build-up in the vaporizer is therefore harmful, although it is a larger one Create contact surface with the circulating gas. So that one according to the above A refrigeration system built in accordance with principles can work in the best possible way, so you have to do it Make sure that the refrigerator is set up exactly vertically, but that it is nonetheless cannot always be guaranteed with certainty. Exists under all circumstances the need for absorption chillers provided with horizontal evaporator coils the specified design is not so sensitive to deviations from the vertical Should be set up.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch ermöglicht, daß der Querschnitt der Rohrschlange derart längs der Rohrschlange sich ändert, daß die innere Bodenfläche des Rohres in der Strömungsrichtung des Kältemittels nach unten geneigt ist. Dadurch entsteht ein wenn auch geringes Gefälle für das Ammoniak, wobei gleichzeitig der obere Teil des Rohres waagerecht sein kann. Die Neigung des Rohrbodens in der Strömungsrichtung des Ammoniaks läßt sich in einfacher Weise dadurch erhalten, daß die Rohrteile unten abgeplattet sind, wobei der Boden außerdem mit quer verlaufenden Erhöhungen ausgebildet sein kann derart, daß das Kühlmittel einen zickzackförmigen Weg erhält.According to the invention this is made possible in that the cross section of the coil so changes along the coil that the inner bottom surface of the pipe is inclined downward in the direction of flow of the refrigerant. Through this there is a slight gradient for the ammonia, while at the same time the upper part of the pipe can be horizontal. The slope of the tube sheet in the direction of flow the ammonia can be obtained in a simple manner that the pipe parts below are flattened, the bottom also being formed with transverse elevations may be such that the coolant is given a zigzag path.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Fig. i eine perspektivische Ansicht einer Verdampferschlange mit zwei waagerechten, U-förmig gebogenen Rohrteilen darstellt. Fig. 2 zeigt das dazugehörige Eiskästchenfach, das über die in Fig. i gezeigte Schlange geschoben wird. Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Ebene A-A der in Fig, i gezeigten Schlange mit daraufgeschobenein Eiskästchenfach. Fig.4 zeigt eine ebene, waagerechte Verdampferschlange und Fig. 5 einen Schnitt nach der Ebene B-B in Fig. 4 mit dazugehörigem Eiskästchenfach.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which Fig. i is a perspective view of an evaporator coil with two horizontal, U-shaped represents bent pipe parts. Fig. 2 shows the associated ice box compartment, the is pushed over the snake shown in Fig. i. Fig. 3 is a section according to level A-A of the queue shown in Fig. i with an ice box slid on it. FIG. 4 shows a flat, horizontal evaporator coil and FIG. 5 shows a section after the level B-B in Fig. 4 with the associated ice box compartment.

In Fig. i steigt das arme Gasgemisch in den Verdampfer durch das Rohr i hinauf, das ein Stück in den Behälter 2 hineinragt, in den auch das Einlaßrohr 3 für das flüssige :lmiiioiiiak mündet. Das Gas und die Flüssigkeit werden dann durch eine obere U-förmig gebogene Schlange 4, ein lotrechtes Rohrstück 5 und durch eine untere U-förmig gebogene Schlange 6 geleitet. Die vier geraden Teile der Verdampferschlange sind auf ihren Oberseiten im wesentlichen waagerecht. Das Eiskästchenfach gemäß Fig. 2 besteht aus einem U-förmig gebogenen Blechmantel 21, 22, 23, der mit waagerechten inneren Rillen 24, 25, 26, 27 versehen ist, welche das Eiskästchenfach über die in Fig. i gezeigten Rohrschlangen führen. Das Eiskästchenfach ist ferner mit einem inneren festgeschweißten Bodenblech 28 versehen, auf das ein Eiskästchen gestellt werden kann und das so angeordnet ist, daß es mit der U-förmigen Schlange 6 in Fig. i in Berührung kommt. Das Eiskästchenfach ist an der Außenseite mit festgeschweißten welleniörniigen Blechen 29 versehen, die zur Aufgabe haben, die äußere, zur Kühlung des Schrankes dienende Oberfläche zu vergrößern.In Fig. I the poor gas mixture rises into the evaporator through the tube i, which protrudes a little into the container 2, into which the inlet tube 3 for the liquid: imiiioiiiak also opens. The gas and the liquid are then passed through an upper U-shaped bent coil 4, a vertical pipe section 5 and through a lower U-shaped bent coil 6. The four straight sections of the evaporator coil are substantially horizontal on their tops. The ice box compartment according to FIG. 2 consists of a U-shaped bent sheet metal jacket 21, 22, 23 which is provided with horizontal inner grooves 24, 25, 26, 27, which guide the ice box compartment over the coils shown in FIG. The ice box compartment is further provided with an inner welded-in bottom plate 28 on which an ice box can be placed and which is arranged so that it comes into contact with the U-shaped snake 6 in FIG. The ice box compartment is provided on the outside with firmly welded welleniörniigen sheets 29, which have the task of enlarging the outer surface used for cooling the cabinet.

In Fig.3 sind die beiden U-förmigen Rohre und 6 ini Schnitt dargestellt. Sie sind an den unteren Seiten abgeplattet, und zwar derart, daß die Bodenfläche 35 des Einlaßschenkels des oberen Rohres etwas höher liegt als die Bodenfläche 37 des Auslaßschenkels. In ähnlicher Weise ist das untere U-förmige Rohr bei 38 stärker abgeplattet als bei 39.In Figure 3, the two U-shaped tubes 6 and 6 are shown in section. They are flattened on the lower sides, in such a way that the bottom surface 35 of the inlet leg of the upper tube is slightly higher than the bottom surface 37 of the outlet leg. Similarly, the lower U-shaped tube at 38 is stronger flattened than at 39.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 tritt das arme Gas durch das Rohr 41 und das flüssige Ammoniak durch das Rohr 43 ein, worauf sie zusammen durch den l)eliälter 42 und dann durch die waagerecht und kontinuierlich verlaufende Verdampferrohrschlange 44, 45, 46, 47 fließen. Aus den in Fig. 4 angedeuteten, durch die Schnittebene B-B erzeugten Schnittlinien geht hervor, daß die Bodenfläche der Rohrschlange gegenüber der Oberseite geneigt ist, was auch aus F ig. 5 ersichtlich ist. In Fig. 5 ist mit 58 das waagerechte Blech bezeichnet, auf dem die Eiskästchen ruhen. Es ist auf der unteren Seite mit der Rohrschlange und oben mit einer Hülle 59 metallisch verbunden, welche die Eiskästchen umschließt und auf sie einen Teil der Kälte über die seitlichen Kanten des Bleches 58 überträgt. Die Rohrschlange ist hier ebenfalls auf der Oberseite abgeplattet, so daß eine bessere Anliegefläche und ein besserer Wärmeübergang geschaffen wird.In the embodiment of FIG. 4, the poor gas passes through the Tube 41 and the liquid ammonia through tube 43, whereupon they go through together the l) eliolder 42 and then through the horizontally and continuously running evaporator coil 44, 45, 46, 47 flow. From the indicated in Fig. 4, through the section plane B-B The intersecting lines generated show that the bottom surface of the coil is opposite the upper side is inclined, which is also shown in Fig. 5 can be seen. In Fig. 5 is with 58 denotes the horizontal sheet on which the ice boxes rest. It's on the lower side connected to the pipe coil and above with a metallic sheath 59, which encloses the ice box and on it some of the cold over the side Edges of the sheet 58 transfers. The pipe coil is also on the top here flattened, so that a better contact surface and a better heat transfer are created will.

Die Ausbildung und Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung dürfte hiermit in der Hauptsache klargelegt sein. Es sei noch bemerkt, daß es natürlich nicht notwendig ist, die Bodenflächen der Verdanipferschlange kontinuierlich neigen zu lassen. Die Neigung kann ebenso gut stufenförmig erfolgen, wobei nur darauf zu achten ist, daß die waagerechte Länge der Stufen verhältnismä ßig klein ist. Es ist auch nicht notwendig, den Neigungswinkel der ho denflächen der Rohrschlange übertrieben groß zii machen. Er braucht in der Regel nur so groß zu sein, daß unbeabsichtigte :11«-eichungen von der Vertikallage des Kühlschrankes unschädlich gemacht werden. Für diesen Zweck genügt es in der Regel, den Höhenunterschied zwischen beispielsweise den Bodenflächen 35 und 37 in Fig. 3 etWa 2 mm und zwischen den Bodenflächen der Rohre 44 und 47 (Fig. 5) etwa 3 bis 4m111 grob zu machen.The design and mode of operation of the device according to the invention should hereby be made clear in the main. It should be noted that it is natural it is not necessary to continuously incline the bottom surfaces of the Verdanipfer Snake allow. The inclination can just as well take place in steps, with only towards it make sure that the horizontal length of the steps is proportionate thirty is small. It is also not necessary to change the angle of inclination of the hoist surfaces Make pipe snake exaggerated. He usually just needs to be that big be that unintentional: 11 "calibrations from the vertical position of the refrigerator be rendered harmless. For this purpose it is usually sufficient to measure the height difference between, for example, the bottom surfaces 35 and 37 in Fig. 3 about 2 mm and between Make the bottom surfaces of tubes 44 and 47 (Fig. 5) roughly 3 to 4m111.

Claims

PATENTANsiIi; cciie: i. Evaporator for continuously operating absorption chillers, which with an essentially horizontally arranged X-Erdainpferrohrschlange or with an evaporator coil containing essentially horizontal pipe parts are provided, which also receives a horizontal ice box compartment and thus is metallically connected, characterized in that the cross section (ler pipe coil changes along the pipe coil in such a way that the inner bottom surface of the pipe is inclined downward in the flow direction of the refrigerant.

2. Evaporator according to claim i, characterized in that the bottom surface is continuous in the The direction of flow of the refrigerant is inclined.

3. Evaporator according to claim i, characterized characterized in that the bottom surface is stepped in the direction of flow of the refrigerant is inclined.

4. Evaporator according to one of the preceding claims, characterized. that the upper surface of the tube is flattened, so that a better contact surface and a better heat transfer from the ice box compartment is achieved.

5. Evaporator after one of the preceding claims, characterized in that the bottom surface of the pipe coil is provided with bumps that route your refrigerant in a zigzag shape and give a larger surface.