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Absorber Um in Absorbern, insbesondere vonAbsorptionskältemaschinen
eine möglichst wirkungsvolle Aufsaugung der zu absorbierenden Dämpfe zu erhalten,
ist eine große Berieselungsfläche zwischen der ungesättigten Lösung und den Dämpfen
oder Gasen erforderlich. Auch ist Sorge dafür zu tragen, daß die auftretenden Wärmemengen
möglichst rasch und intensiv abgeführt «erden, damit die Absorption nicht unter
der Wärmeentwicklung leidet. Die Stoffaufnahme findet nämlich um so intensiver statt,
je kälter die Absorptionsflüssigkeit ist. Beim Absorptionsvorgang dürfen ferner
keine zu hohen Druckverluste auftreten. Jede Verringerung des Druckes im Absorber
gegenüber dem Verdampferdruck hat unter Umständen eine beträchtliche Verkleinerung
der sogenannten Entgasungsbreite, d. h. des Konzentrationsunterschiedes zwischen
reicher und armer Lösung, zur Folge, die sich auf den gesamten Arbeitsprozeß der
Absorptionsanlage ungünstig auswirkt.
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Aus diesen Gründen hat man für Absorber von Absorptionskältemaschinen
eine Berieselungsbauart vorgeschlagen, bei der die arme Lösung über die Oberfläche
von mit Kühlwasser beschickten Rohren rieselt. Hierbei werden zylindrische oder
auch anders geformte Rohrschlangensysteme verwendet, auf die die Rieselflüssigkeit
(arme Lösung) z. l3. mit Hilfe durchlochter Bleche, von Metalldochten o. dgl.. verteilt
wird. Derartige Berieselungsapparate besitzen eine nur verhältnismäßig kleine Oberfläche
für die Wärmeübertragung und können nur dann voll wirksam sein, wenn ein norinaler
@\'ärmeübertragungsvorgang, wie z. B. bei der Kondensation, vorhanden ist. Da jedoch
die Oberfläche der verwendeten Rohrsysteme in den meisten Fällen für den Stoffaustausch
zwischen
Absorptionsflüssigkeit und Kältemitteldampf nicht ausreicht,
läßt sich die Anreicherung der Lösung nur unvollkommen erreichen. Der Grund für
die Unvollkommenheit des Absorbers liegt also darin, (lad eine an sich sehr hochwertige
Wärmeübertragungsfläche mit einer ungenügenden. Stoffaustauschfläche verbunden ist.
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Erfindungsgemäß wird ein günstigeres Verhältnis zwischen der Wärmeaustauschfläche
und der Stoffaustauschfläche dadurch erreicht, daß . als Wärnieaustauschfläche Rippenrohrsysteme
dienen, die eine größere Oberfläche als bisher hei allerdings etwas ungünstigerem
Wärmeübertragungsvermögen haben. Die Leistungsfähigkeit solcher Berieselungsabsorber
wird verbessert, wenn eine stehende Bauart verwendet wird. Solche stehenden Apparate
benötigen wenig Grundfläche und sind daher in industriellen Betrieben besser aufzustellen.
Wesentlich ist jedoch, (lau diese Bauart für den Absorptionsvorgang äußerst günstig
ist, da die herabrieselnde Lösung auf einer großen Weglänge mit dem zti absorbierenden
Dampf im Gegenstrom in Berührung gebracht wird. Auch kann bei solchen Absorbern
ein eindeutiger Gegenstrom -zwischen der absorbierenden Lösung und dem Kühlmittel
erhalten werden, der den Wärmeaustausch und damit den Absorptionsvorgang begünstigt.
I?in weiterer Gesichtspunkt, der für Absorptionsapparate von großer Bedeutung ist,
ist die leichte Reinigungsmöglichkeit für die kühlwasserbeschicktew Rohrsysteme.
Gegen diesen Grundsatz wird bei fast allen bekannten Vorschlägen verstoßen. Meistens
steht in den Betrieben, die Absorptionskälteanlagen benötigen, Kühlwasser zur Verfügung,
welches zu Absetzungen und Verschmutzungen neigt. Jede Verschmutzung der Kühlfläche
zieht naturgemäß eine sehr bedeutende Verschlechterung der Leistungsfähigkeit des
Absorbers nach sich. Es muß daher Vorsorge getroffen werden, daß sich die Kühlsysteme
leicht, unter Umständen auch während des Betriebes, reinigen lassen. Erfindungsgemäß
wird diese leichte Reinigungsmöglichkeit der Kühlfläche dadurch erreicht. daß diese
in einfach ein- und ausbaufähige Kühlelemente, beispielsweise sogenannte Blockkühler,
unterteilt wird.
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Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform des Erfindungsgedankens,
und zwar ist in :Xbb. i ein Absorptionsbehälter imAufriß und in _11>b.2 im Grundriß
dargestellt; Abb. 3 und 4 zeigen eine Einzelheit.
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Der Absorber besteht aus einem gasdichten zylindrischen Gefäß i, in
das mehrere Kühlelemente 2 eingebaut sind. Zu diesem Zweck besitzt der Behälter
i einen starken Flanschrahmen 3 mit rechteckigen Einbauöffnungen .4. Die Befestigung
erfolgt durch Verschraubung der Kühlelementflanschen 5 mit dem Flanschrahmen 3 unter
Zwischenfügung einer den gasdichten Abschluß sichernden Dichtung 6. Jedes Kühlelement
besteht aus einer Reihe von mit Rippen versehenen Kühlrohren 7, die in die Rohrböden
8 eingewalzt sind und auf beiden Seiten in Umlenkkammern 9 einmünden. Die
Umlenkkammern sind durch Bleche i _l zur Erzielung eines mehrfachen Richtungswechsels
des Kühlmittelstromes unterteilt, um eine höhere Geschwindigkeit und eine bessere
\'\':irmeül)ertragung zu erlangen.
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Die ungesättigte arme Lösung wird oben in den Behälter i eingeführt
und berieselt mittels einer an sich bekannten Verteilungsvorrichtung i5, z. B. miitLöchern
versehenekohre, dasRippenrolirs_vstem. indem sie auf die große Oberfläche dieser
Kühlfläche als feiner Schleier verteilt wird. Der zu absorbierende Dampf tritt unten
oder auch an einer anderen beliebigen Stelle des Apparates durch einen Stutzen ifi
ein und erfüllt den ganzen Behälter. Somit findet an der Flüssigkeitshaut der gesamten
Rohroberfläche die Absorption dieser Dämpfe durch die ungesättigte 1-ösung statt,
wobei die Absorptionswärme durch das die hiililsysteme durchfließende Kühlmittel
abgeführt wird. Die angereicherte Lösung sammelt sich ini unteren Teil
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des Behälters und fließt über die Leitung i<g der Lösungspumpe 20 zu,
slic für die Riickförderung zum Austreiber sorgt.
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Die Absorptionswärme wird in der Hauptsache an Kühlwasser abgeführt,
Ein Teil dieser Wärme kann jedoch auch entsprechend den bekannten Vorschlägen von
A l t e n k i r c h an die kalte angereicherte Lösung übertragen werden. Zu dieseln
Zweck wird die angereicherte Lösung, wie durch flie gestrichelte Leitung 2 i angedeutet
ist, zunächst durch das obere Kühlsystem =geleitet und dann erst über den Temperaturwechsler
zum Austreiber. Die anderen Kühlelemente werden nach wie vor mit Kühlwasser beschickt,
wobei (las kälteste \\'asser bei 23 eintritt. nacheinander die verschiedenen Kühlsysteme
durchströmt und bei 24 wieder austritt. Wie erkennbar ist, erfolgt der Wärmeaustausch
somit im Gegenstrom zwischen absorbierender Lösung und denn Kühlmittel. Ebenso findet
der Ahsorptionsvorgaiig selbst iin reinen Gegenstrom statt.
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Um ein Versprühen von Lösung auf den von den Blockkühlern nicht durchsetzten
Raum des Behälters i zu vermeiden, erhalten die Kühlsvsteme an leiden Seiten Leitbleche
Die Abb.3 und 4 zeigen einen Blockkühler ü1 Seitenansicht und Draufsicht, bei (lern
eine besonders zweckmäßige Art der Zuführung der ungesättigten Lösung getroffen
wurde. Unmittelbar über der Kühlfläche ist eine I lechkaminer 3o angeordnet, deren
Boden aus einem gelochten Blech besteht. Die einzelnen Reihen der Löcher 31 sind
genau über den Rohrreihen des darunterliegenden Kühlsystems angeordnet. Die arme
Lösung tritt über den Anschlußstutzen 3 i und durch dasRohr 3 2 in die Blechkammer
ein und verteilt sich auf deren ganzen Querschnitt. Da die Kammer völlig geschlossen
ist, wird die ungesättigte Lösung unter einem gewissen L'berdruck in der Blechkammer
gehalten und so eine einwandfreie und gleichmäßige Verteilung auf die Blockkühler
erzwungen. Diese Einrichtung kann auch bei den anderen, darunterliegenden Kühlsystemen
.\nwendung finden, uni
eilte starke Berieselung der einzelnen Svsteme
mit der Lösung zu sichern. Diese Art der Berieselung kommt vor allem dann in Frage.
wenn voriibergeliend eilte Leistungssteigerung des Absorbers bzw. eilte wesentlich
größere Kälteleistung gefordert wird. Hs braucht dann nur der Lösungsumlauf der
l.hsungspumpe gegenüber dem normalen Umlauf gesteigert zu werden.
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I )ie Kühlflächen sind bei der Reinigung leicht zugänglich. Diese
kann in einer kurzen Betriebspause der .\ttlage durchgeführt werden. Bei geringer
\'ersclinrtitzutrg braucht nur die Verschraubung der vorderen Umlen@kkammern am
Flanschrahmen gelöst zti werden. Ist eine gründlichere Reinigung erforderlich. so
wird das gesamte Kühlelement ausgebaut: die Rohre sind <tann nach Eittfertititrg
beider Umlenkkammern von beiden Seiten her zugänglich.
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[)er beschriebene B1ockkühlerberieselungsabsor-1>er ist nicht nur
bei .\bsorptionskältemaschinen anwendbar, sondern kann auch für Resorber von Resorptionsmaschinen
gemäß <teil Vorschlägen von A I t e n k i r c h benutzt werden. Aber auch für
die Austreibung und Entgasung von Lösungen ist dieser .1I>parat geeignet. Im letzteren
Falle erhält die Verteilungsvorrichtung 1,3 reiche Lösung, die beim Herunterrieseln
an den Rohrsystemen durch eine Heizflüssigkeit erwärmt wird, so daß sich Kältemitteldämpfe
entwickeln. Erfolgt diese Erwärmung in einem hohen Temperaturbereich (Austreiher
von Absorptionsmaschinen), so können die entwickelten Kältemitteldämpfe nach dem
Verlassen des .11>parates in üblicher Weise in einer darüber angeordneten "Crennsäule
getrocknet und darauf in dem nachgeschalteten Verflüssiger niedergeschlagen werden.
Bei in niedrigen Temperaturbereichert arbeitenden Vergasern entzieht dagegen das
verdampfende Kältemittel seine Verdampfungswärme einem Kühlmittel, z. B. Sole, wobei
sich diese abkühlt.