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Absorptions-Kältemaschine Bei Absorptions-Kältemaschinen sind bisher
Pumpen zur Förderung der Lösung aus dem Absorber in den Kocher und zum Umlauf der
Lösung im Absorber erforderlich. Bei mit Überdruck arbeitenden Anlagen entweicht
bekanntlich durch die Stopfbüchse der Pumpen Lösung, die z. B. bei Ammoniakmaschinen
stechende Gerüche im Raume verbreitet; während bei mit Unterdruck arbeitenden Anlagen
Luft eingesaugt wird, durch die der Kreisprozeß gestört und unterbrochen wird.
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Die Erfindung bezweckt, an Stelle der Pumpen zur Förderung der Lösung
aus dem Absorber in den Kocher oder vom Kocher in den Absorber sowie zum Umlauf
der Flüssigkeiten in den Kühlgeräten, insbesondere im Absorber, als Injektoren arbeitende
Strahler einzusetzen, die von Dampf aus dem Kocher, also unmittelbar aus dein Kreisprozeß,
ohne Zuleitung fremder Energie zur Leistung dieser Arbeit beaufschlagt werden, so
daß keine bewegten Maschinen zur Anwendung kommen, die diesen zugeordneten Störungen
vermieden werden und das ganze System vollständig geschlossen ist. Dabei kann in
bekannter Weise die aus dem Kondensator, Absorber und Wärmetauscher abzuführende
Wärme zur Erzeugung heißen Wassers ausgenutzt werden. Durch eine automatische Schaltung
wird vorgesehen, daß die Anlage abhängig von der Temperatur des Kühlgutes und von
dem Vorrat heißen Wassers oder dessen Temperatur arbeitet.
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In der Abb. r ist die Erfindung beispielsweise als Absorptions-Kältemaschine
mit einer wässerigen Lithiumbromidfüllung veranschaulicht. Der im Verdampfer i entwickelte
Wasserdampf wird im Absorber 2 von der Lösung absorbiert. Die Lösung wird durch
den Strahler in regen Umlauf gesetzt. Der Strahler 3 wird durch Dampf aus dem Kocher
4 oder Kondensator 5 beaufschlagt. Die Absorptionswärme
wird durch
die Kühlschlange 6 abgeführt. Die durch die Absorption des Wasserdampfes verdünnte
Lösung wird durch den Strahler 7 in den Kocher 4 gefördert und durch Dampfbildung
entwässert, wobei der. größte Teil des Dampfes im Kondensator 5 verflüssigt wird,
während nur ein sehr kleiner Teil dieses Dampfes als Treibstoff zu den Strahlern
strömt. Der Strahler 8 fördert das Kondensat aus dem Kondensator 5 in den Verdampfer
i. Die Kondensationswärme wird durch die Kühlschlange 9 abgeführt. Die Rückführung
der entwässerten Lösung aus dem Kocher 4 in den Ai>-sorber 2 wird durch den Strahler
io bewirkt.
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Für den Strahler io ist zu berücksichtigen, daß der Druck in der Leitung
vom Kocher zum Strahler rillt der Steighöhe abnimmt, so daß auch bei Kühlung der
Lösung im Wärmetauscher i i sich noch Dampf in der Flüssigkeit entwickelt und in
den Strahler io eintritt, so daß dieser unruhig arbeitet. In Abb. 2 wird daher in
die Steigleitung 12 vor dem Strahler io ein Abscheider 13 eingebaut, von dem aus
der entwickelte Dampf durch die Leitung 14 unmittelbar in den Absorber entweicht,
während der Strahler io die vom Abscheider 13 zuströmende Lösung in den Absorber
fördert.
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Im Wärmetauscher ii (Abb. i) wird das Kühlwasser vom Kondensator und
Absorber zur Verwendung als Heißwasser im Gegenstrom zu der im Kocher entwässerten
Lösung aufgeheizt. Im Falle kein Bedarf an Heißwasser vorliegt, strömt das Kühlwasser
ausdemKondensator undAbsorber frei aus. Die Lösung aus dem Absorber 2 wird alsdann
aus dem Wärmetauscher 15 im Gegenstrom zur heißen Lösung aus dem Kocher 4 geführt
und somit vor ihrem Eintritt in den Kocher erwärmt, während die heiße Lösung aus
dem Kocher im Wärmetauscher 15 vor dem Absorber z abgekühlt wird.
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Ein Regelventil zwischen Kondensator und Verdampfer ist unnötig, da
durch den Strahler 8 (las Gewicht des aus dem Kondensator zum Verdampfer strömenden
Kondensates bestimmt wird. Kann die Druckhöhe zwischen den Wasserspiegeln im Verdampfer
und Kondensator durch den Überdruck des Kondensators überwunden werden, so ist der
Einsatz des Strahlers 8 unnötig. Ebenso entfällt der Strahler 7, wenn (las Gefälle
vom Absorber zum Kocher ausreicht, den Gegendruck des Kochers zu überwinden. Im
Steigrohr 12 zum Absorber wird der Druck der Lösung aus dem Kocher mit der Steighöhe
abnehmen und somit bei dem der Lösungstemperatur als Siedetemperatur zugeordneten
Druck Dampf entwickeln. Ist der Höhenunterschied zwischen Absorber und Kocher nicht
zu groß, so wird die Lösung durch den Überdruck des Kochers und infolge der Verringerung
des spezifischen Gewichtes der Lösung durch die Dampfbildung in der Steigleitung
entsprechend der Steighöhe -in den Absorber geführt. :lach hier kann auf den Strahler
io in diesem Falle verzichtet werden. Es kann auch durch Einblasen von Dampf aus
dem Kocher in die in der Steigleitung aufschäumende Lösung eine größere Steighöhe
zum Absorber überwunden werden: Dagegen muß der Strahler 3 immer eingeschaltet werden,
da von der Umwälzung der Lösung im Absorber der Wirkungsgrad des Absorbers und davon
abhängig auch der Wirkungsgrad des Kochers im hohen Maße beeinflußt wird.
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Die Strahler werden in den Leitungen über dem Flüssigkeitsspiegel
des Kochers eingesetzt, so daß infolge des Unterschiedes der spezifischen Gewichte
des Dampfes aus dem Kocher und der Lithium-1>rcinidlösung eine Druckdifferenz zwischen
dem 1)aml)f aus dem Kocher und der zu fördernden Flüssigkeit besteht.
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l>ei größeren Anlagen kann das im Verdampfer i gewonnene kalte Wasser
durch einen oder mehrere voni Kocherdampf beaufschlagte Strahler den einzelnen Kühlgeräten
zugeführt werden, wobei dem kalten Wasser zur Verhinderung von Eisbildung Salze
oder Öle (z. B. Glycerin) zugesetzt werden kann.
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Das aus dem Wärmetauscher i i (Abb. i) abfließende heiße Wasser wird
im Boiler 16 aufgespeichert und kann nach Bedarf durch den Hahn 17 abgelassen werden.
Nach Ausschaltung der-Maschine fließt zum Boiler 16 kein Wasser, so da.ß sich bei
Entnahme von Ileißwasser der Boiler ent-' leert und dabei Unterdruck entstehen würde.
Durch das Schnüffelventil 18 wird jedoch Luft eingesaugt, so daß der Boiler restlos
entleert werden kann. Ist der tiefste Druck im Boiler 16 erreicht, so wird beispielsweise
durch eine elektromagnetische Automatik bekannter Art die Anlage zur Erzeugung heißen
Wassers eingeschaltet. Durch Zusammenziehen des Federrohres i9 wird ein elektrischer
Stromkreis geschlossen, und durch Elektromagnete wieder die Ventile 20, 21, 22 geöffnet
und die Ventile 23 und 24 geschlossen. Das Ventil 26 ist durch Federdruck geschlossen,
so daß der Kohdensator außer Betrieb ist. Das Ventil 27 wird nur teilweise geöffnet,-um
den im Kocher erzeugten Dampf auf den Verdampferdruck expandieren und im Absorber
von der Lösung absorbieren zu lassen. Die Heizung des Kochers wird durch die Brücke
25 eingeschaltet. Das Kühlwasser durchfließt unmittelbar die Kühlschlange 6 des
Absorbers 2 und anschließend den Wärmetauscher i i, durch den es durch die entgegenströmende
Lösung aus dem Kocher 4 aufgeheizt wird, so daß es als heißes Wasser in den Boiler
16 übertritt. Die Anlage ist als Heizmaschine in Betrieb.
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Ist nun gleichzeitig Kälte zu erzeugen, dann schließt der Thermostat
28 einen zweiten Stromkreis, durch den die elektromagnetischen Ventile 26 und 27
geöffnet werden und der Strom zum Ventil 22 abgeschaltet wird, so daß es durch Federdruck
schließt. Das Kühlwasser strömt zuerst durch den Kondensator und dann erst durch
den Absorber 2 und Wärmetauscher i i in den Boiler 16. Das Kondensat aus dem Kondensator
wird durch den Strahler 8 in den Verdampfer i gefördert. Die Anlage ist als Heiz-
und Kältemaschine in Betrieb (Normalfall).
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Ist der Boiler 18 mit Heißwasser gefüllt und wird noch Kühlung benötigt,
so bleiben durch den
Thermostat die Heizung des Kochers eingeschaltet,
die Ventile 26 und 27 geöffnet und das Ventil 22 geschlossen. Durch die Ausdehnung
des Federrohres ig wird der zugeordnete Stromkreis unterbrochen. Dadurch schließen
die Ventile 20, 21 und 22, dagegen öffnen sich die Ventile 23 und 24 durch Federdruck.
Der Wärmetauscher i i ist somit ausgeschaltet und der Wärmetauscher 15 eingeschaltet,
durch den die Lösung aus dem Absorber durch die entgegenströmende Lösung aus dem
Kocher vorgewärmt wird. Die Anlage arbeitet jetzt als Kältemaschine. Nach Beendigung
der Kühlung schaltet der Thermostat auch die Heizung und das Kühlwasser ab.
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1)ie Schaltung der Anlage wird wesentlich vereinfacht und der Wärmetauscher
15 überflüssig, wenn man voraussetzt, daß in der Zeit der Füllung des 1leißwasserboilers
im Verdampfer i ausreichende Kälte gespeichert bzw. durch ihn abgegeben wird. Dann
ist nur nötig, durch den vom Federrolir io dcs lloilers 16 abhängigen Stromkreis
die Ileiztnig des Kochers ,4 einzuschalten und das Kühlw;issel-Ventil 26 zu öffnen.
Elieiiso kann man auch »iit cinf@icheli Mitteln clen Betrieb der Kälteanlagc \mii
l@_:iltelledarf abhängig machen und durch den "hIierl"iiistat schalten.