DE809078C

DE809078C - Absorptions-Kaeltemaschine

Info

Publication number: DE809078C
Application number: DEP471D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Moritz Poehlmann
Original assignee: MORITZ POEHLMANN DIPL ING
Current assignee: MORITZ POEHLMANN DIPL ING
Priority date: 1949-12-20
Filing date: 1949-12-20
Publication date: 1951-07-23

Description

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i.:\llsorptions-Kältemaschine, dadurch gekennze@ii-liiiet, daß die Förderung der Lösung und des Dampfkondensates durch Injektoren erfolgt. die durch I)alnpf aus dein Kocher oder Kimdcnsator heaufschlagt -,-,erden.
2..\1>siirlitions-K.iltemaschinenacliAnsprucli i, dadurch i',el:eiiiizeiclinet, claß zur Förderung der Lösung aus dem Absorber in den Kocher, vom Kocher in den Absorber und insbesondere zur Umwälzung der Lösung im Absorber sowie weiterhin zur Förderung des Kondensates in den Verdampfer und zur Umwälzung des flüssigen Kälteträgers vom Verdampfer in die Kühlgeräte Strahler eingesetzt werden, die als durch Dampf aus dem Kocher oder Kondensator beaufschlagte Injektoren arbeiten.
3.Absorptions-KältetnaschinenachAnspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB nur zur Umwälzung der Lösung im Absorber Strahler eingesetzt werden, die als durch Dampf aus dem Kocher oder Kondensator beaufschlagte Injektoren arbeiten, während die Strömung der Flüssigkeiten zu den verschiedenen Geräten durch das natürliche Gefälle, durch Überdruck, durch Verringerung des spezifischen Gewichtes durch Dampfbildung infolge Druckabnahme der siedenden Flüssigkeit in der Steigleitung oder durch einfaches Einblasen von Dampf aus dem Kocher in Steigleitungen durchgeführt wird.
4. Absorptions-Kältemaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Abwärme des Kondensators, Absorbers und Kochers heißes Wasser bereitet und in einem Boiler gespeichert wird.
5. Absorptions-Kältemaschine nach Anspruch i bis .4, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Druck des Heißwasserboilers die '-Maschinenanlage automatisch ein- und ausgeschaltet wird.
6. Absorptions-Kältemaschine nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung der Maschine abhängig von der Temperatur des Kühlgutes durch einen Thermostaten automatisch erfolgt.