DE8319768U1 - SOLID ABSORBER FOR AN ABSORPTION CIRCUIT PROCESS - Google Patents
SOLID ABSORBER FOR AN ABSORPTION CIRCUIT PROCESSInfo
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Description
S 419 M+a+MaS 419 M + a + Ma
Feststoffabsorber für einen AbsorptionskreisprozeßSolid absorber for an absorption cycle
Die Erfindung bezieht sich auf einen Feststoffabsorber für einen Absorptionskreisprozeß gemäß dem Oberbegriff von An-The invention relates to a solid absorber for an absorption cycle according to the preamble of An
spruch 1 .
1claim 1.
1
Bei einem Absorptionskreisprozeß wird ein Kältemittel in Dampfform dem als Arbeitsmittel dienenden Absorberstoff eines Absorbers zugeführt und in diesem ab- oder adsorbiert. Dabei wird Ab- oder Adsorptionswärme frei. Diese Reaktionswärme wird über ein kühlendes Wärmetauschmedium abgeführt- Durch Wärmezuführung mittels eines heizenden Wärmetauschmediums kann der Absorberstoff regeneriert werden. Bei dem Regenerationsprozeß wird das Kältemittel ausgetrieben, in einem nachgeschalteten Kondensator verflüssigt und unter Druckabsenkung einem Verdampfer zugeführt, von dem aus das Kältemittel nach Verdampfung dem regenerierten Absorber im Kreisprozeß wieder zugeführt werden kann. Ein solcher Kreisprozeß läßt sich in verschiedener Weise nutzen. Am bekanntesten ist die Benutzung als Absorptionswärmepumpe, als Absorptionskältemaschine oder als Wärmetransformötor.In an absorption cycle, a refrigerant is in vapor form supplied to the absorber substance of an absorber serving as a working medium and absorbed or absorbed in this. Included heat of absorption or adsorption is released. This heat of reaction is dissipated via a cooling heat exchange medium - by supplying heat by means of a heating heat exchange medium the absorber material can be regenerated. During the regeneration process, the refrigerant is expelled in a downstream process The condenser is liquefied and fed to an evaporator with a drop in pressure, from which the refrigerant is transferred Evaporation can be fed back to the regenerated absorber in the cycle. Such a circular process can be seen in use it in different ways. The best known is its use as an absorption heat pump, as an absorption chiller or as a heat transformer.
Ein solcher Absorptionskreisprozeß kann kontinuierlich mit flüssigen Absorberstoffen oder diskontinuierlich, insbesondere periodisch, mit festen Absorberstoffen durchgeführt werden. Die Erfindung befaßt sich mit der letztgenannten Möglichkeit. Moderne Paarungen von Absorberfeststoff und Kältemittel sind beispielsweise Zeolith und Wasser oder Ammoniak. DeIi erf indüncfsgemäße Fesfcstoffabsorber ist iWä1* besondere für" die Verwendung mit derartigen Paarungen !|>e-Such an absorption cycle can be carried out continuously with liquid absorber materials or discontinuously, in particular periodically, with solid absorber materials. The invention is concerned with the latter possibility. Modern pairings of absorber solid and refrigerant are, for example, zeolite and water or ammonia. !> E | Deii erf indüncfsgemäße Fesfcstoffabsorber * important for "the use of such pairings is IWAE 1
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stimmt. Zeolithe und vergleichbare Absorberfeststoffe zeichnen sich dadurch aus, daß sie während des Absorptionsvorganges (unter Absorption soll im folgenden Adsorption immer mit eingeschlossen sein) und des Desorptionsvorganges ihre geometrische Struktur, insbesondere eine Granulat- oder Würstchenform,· beibehalten und auch während der Absorption von Kältemittal nicht quellen. Die Erfinduna betrifft insbesondere auch Feststoff absorber mit volumenkonstanten Absorberfeststoffen.it's correct. Zeolites and comparable absorber solids stand out are characterized by the fact that they are always included during the absorption process (under absorption, in the following, adsorption his) and the desorption process their geometric structure, in particular a granulate or sausage shape, maintained and not swell even during the absorption of refrigerant. The invention also relates in particular to solids absorber with constant volume absorber solids.
Es gibt grundsätzlich zwei Bautypen von Feststoffabsorbern. Bei dem ersten Bautyp wird das Kältemittel an einer Seite dem Absorberfeststoff zugeführt und an einer entgegenge- b\There are basically two types of solid absorbers. In the first type, the refrigerant is on one side fed to the absorber solid and at an opposite b \
setzten Seite aus dem Absorberfeststoff abgeführt. Für die Absorption und für die Desorption des Kältemittels sind dabei also zwei verschiedene Dampfräume vorgesehen. Die Erfindung befaßt sich mit dem zweiten Bautyp, bei dem ein einziger Dampfraum abwechselnd als Absorberdampfraum und als Desorberdampfraum dient. Dieser zweite Bautyp bietet schon wegen der Einsparung eines zweiten Dampfraumes Vorteile. Iset side discharged from the absorber solid. For the Two different vapor spaces are provided for absorption and for desorption of the refrigerant. The invention deals with the second type of construction, in which a single vapor space alternates between the absorber vapor space and the desorber vapor space serves. This second type of construction already offers advantages because it saves a second steam room. I.
Aus der Vielzahl des einschlägigen Stands der Technik sei für den ersten Bautyp als Beispiel nur der Feststoffabsorber gemäß US-PS 4 034 569 genannt.From the large number of relevant prior art, only the solid absorber is an example of the first type of construction named in U.S. Patent 4,034,569.
Bei Feststoffabsorbern sollten folgende unterschiedliche Anforderungen möglichst gleichzeitig optimal gelöst sein:The following different requirements should apply to solid absorbers be optimally solved at the same time:
1. Der Stoffaustausch zwischen Kältemitteldampf und Feststoffabsorber sowohl beim Absorptionsprozeß als auch beim Desorptionsprozeß soll möglichst ungehindert und schnell stattfinden können und dabei die gesamte zur Verfügung stehende Masse des Absorberfeststoffes erfassen. Dies erfordert u.a. möglichst geringen Druckabfall längs des Dampfraumes wie auch geringe Druckdifferenzen zwischen der dem Dampfraum zugewandten Oberfläche des Feststoffabsorbers und weiter hinten liegenden Bereichen t 1. The mass transfer between refrigerant vapor and solid absorber, both during the absorption process and during the desorption process, should be able to take place as freely and quickly as possible and thereby cover the entire available mass of the absorber solid. This requires, among other things, the lowest possible pressure drop along the vapor space as well as small pressure differences between the surface of the solid absorber facing the vapor space and areas t further back
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2. Sowohl der Wärmefluß bzw. Wärmestrom zum kühlenden Wärmetauschmedium während der Absorptionsphase als auch die Wärmeaufnahme vom heizenden Wärmetauschmedium in der Desorptionsphase sollen möglichst schnell und wirkungsvoll erfolgen, so daß insbesondere Wärmeverluste unerwünscht sind und großflächige Wärmeta^schflachen allen Bereichen des Absorberfeststoffes, der selbst im allgemeinen relativ schlecht wärmeleitend ist, möglichst nahe gelegen sein sollen.2. Both the heat flow or heat flow to the cooling heat exchange medium during the absorption phase as well as the heat absorption from the heating heat exchange medium in the desorption phase should take place as quickly and effectively as possible, so that in particular heat losses are undesirable are and large heat exchangers in all areas of the absorber solid, which is itself generally relatively poorly thermally conductive, should be as close as possible should.
3. Unbeschadet der Forderungen 1. und 2. soll der thermodynaittische Wirkungsgrad des Feststoffabsorbers unter minimalem Aufwand an Wärmetauschermasse in bezug auf die vorgegebene Menge von Absorberfeststoff optimiert werden.3. Without prejudice to requirements 1. and 2. the thermodynamic Efficiency of the solid absorber with minimal expenditure on heat exchanger mass in relation to the specified Amount of absorber solid can be optimized.
4. Die Bauart des Feststoffabsorbers soll es ermöglichen, die Anforderunden 1. bis 3* in gleich guter Weise unabhängig von der Oimensionierung des Feststoffabsorbers in bezug auf die Menge des Absorberfeststoffs ermöglichen zu können.4. The design of the solid absorber should make it possible the requirement rounds 1 to 3 * independently in an equally good manner of the oversizing of the solid absorber in relation to the amount of absorber solid can.
Die bekanntgewordenen Feststoffabsorber des nach der Erfindung betrachteten zweiten Bautyps tragen diesen verschiedenen Anforderungen nur unausgewogen Rechnung.The solid absorbers of the second construction type considered according to the invention, which have become known, meet these various requirements just unbalanced bill.
Die Erfindung geht gattüngsgemäß aus Von einem Kühlschrank der Homann-Werke, Wuppertal, gemäß Abb. 257 und 258 der Monographie R. Plank/Kuprianoff "Die Kleinkältemaschine", Springer Verlag Berlin, Göttingen, Heidelberg, 2. verbesserte Auflage, 1960, S. 351 bis 359, insbesondere ab S. 355 Unter Zif. 3. Als Arbeitsmittel-Kältemittel-Paar wird das System Chlorcalcium-Ammoniak verwendet. Das Chlorcalcium wird in an ihrer oberen Stirnseite offene langgestreckte vertikale Kammern eingefüllt, die von geprägten und verschweißten Stahlblechen gebildet sind. Der Ammoniakdampf erfüllt einenThe invention is generically based on a refrigerator the Homann-Werke, Wuppertal, according to Fig. 257 and 258 of the monograph R. Plank / Kuprianoff "The small refrigeration machine", Springer Verlag Berlin, Göttingen, Heidelberg, 2nd improved edition, 1960, pp. 351 to 359, in particular from p. 355 Under no. 3. The calcium chloride-ammonia system is used as the working medium-refrigerant pair. The calcium chloride will Filled into elongated vertical chambers open at their upper end, which are made of embossed and welded steel sheets are formed. The ammonia vapor fills you
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Dampfraum, der sich aus frei bleibenden stirnseitigen Abschnitten der Kammern zusammensetzt. Die Oberfläche des J - Kammersystems ist durch angeschweißte Rippen stark vergrößert ; und wird abwechselnd durch Kühlluft und durch ein Brenner-Steam room, which is made up of remaining free end-face sections composed of chambers. The surface of the J-chamber system is greatly enlarged by welded-on ribs ; and is alternated by cooling air and by a burner
system erhitzte Heizluft beaufschlagt. Chlorcalcium quillt während der Absorption von Ammoniak; deswegen können diesystem heated heating air is applied. Calcium chloride swells during the absorption of ammonia; that's why they can
'<■'; Kammern immer nur teilweise aufgefüllt sein (vgl. DE-PS 554 766, '<■'; Chambers are always only partially filled (see DE-PS 554 766,
S. 2, Z. 62 bis 70). Der die Kammern bildende Wärmetauscher selbst hat das Format einer aufrecht stehenden Platte, deren vertikale große Dimension die Tiefe der Kammern und deren horizontale große Dimension die Folgerichtung der benachbarten Kammern beschreibt und deren zweite kleine horizontale Dinusn- ! sion die Länge zwischen den vom Wärmetauschmedium beaufschlagten Außenflächen wiedergibt. Diese Länge kann nur klein sein, da sonst der Wärmefluß von den vom Wärmetauschmedium beaufschlagten Außenflächen durch die Kammeraußenwände in den Absorberfeststoff nicht mehr ausreicht. Dadurch ist die oben genannte Forderung 4. nicht mehr verwirklichbar, nämlich die Möglichkeit, das System unbeschränkt in Richtung der genannten (kurzen) Länge auszudehnen. Eine Systemerweiterung ist nur in Breitenrichtung möglich, da auch eine Ausdehnung in Tiefenrichtung der obigen Forderung 1. entgegenstehen würde. Auch der in dieser Forderung erwähnte Gesichtspunkt, es über den Dampfraum nicht zu Druckabfällen kommen zu lassen, ist bei dieser vorbekannten Anordnung nicht befriedigend gelöst, da die ganzen vereinzelten < Dampfräume über den einzelnen Kammern durch ein Leitungssystem gespeist werden müssen, was Druckabfälle längs des Dampfraumes nur schwer vermeiden läßt. Bei übermäßiger Tiefe der Kammern würden übrigens zusätzlich zum unzureichenden Stoffaustausch auch noch unerwünschte zusätzliche Druckabfälle eintreten. P. 2, lines 62 to 70). The heat exchanger itself, which forms the chambers, has the format of an upright plate vertical large dimension the depth of the chambers and their horizontal large dimension the following direction of the neighboring ones Describes chambers and their second small horizontal Dinusn- ! sion is the length between those acted upon by the heat exchange medium Reproduces external surfaces. This length can only be small, otherwise the heat flow from those acted upon by the heat exchange medium Outer surfaces through the outer chamber walls into the absorber solid is no longer sufficient. As a result, the above-mentioned requirement 4 can no longer be realized, namely the possibility of the Extend the system indefinitely in the direction of the specified (short) length. A system extension is only possible in the width direction, since an expansion in the depth direction would also conflict with the above requirement 1. Also the one in this demand mentioned point of view, there is no pressure drop across the steam space to let come is not solved satisfactorily with this previously known arrangement, since the whole isolated <Steam rooms above the individual chambers have to be fed by a pipe system, which leads to pressure drops along the steam room difficult to avoid. Incidentally, if the chambers are too deep, this would also lead to inadequate mass transfer unwanted additional pressure drops also occur.
Um kompaktere Baueinheiten zu erhalten, hat man nun in verschiedenen Baufarmen versucht, den Wärmetauscher zylindrisch aufzubauen. Bei gattungsfernen Feststoffäbsörbern gemäß deif DE-PS 612 169 Und der ebenfalls auf die Hcmann-Wefke zurückgehenden DE-PS 814 158 hat man hierzu kreisscheibenförmigeIn order to get more compact units, one now has in different Construction arms tried to make the heat exchanger cylindrical build up. In the case of non-generic solid material sabs in accordance with deif DE-PS 612 169 And that also goes back to the Hcmann-Wefke DE-PS 814 158 has this circular disk-shaped
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öder ringscheibenformige Trägbleche vertikal übereinander angeordnet. Bei dieser nicht gättüngsgemäßert Anordnung, bei der keine einzelnen Kammern nebeneinander voegeäehen sind, werden die Außenflächen des Zylinders und gegebenenfalls eine zylindrische Kernaussparung mit dem Wärmetauschmedium beaufschlagt. Aus demselben Grund wie bei dem gattungsgemäßen Feststoffabsorber ist hier die der Länge des gattungsgemäßen Absorbers entsprechende radiale Ausdehnung des Wärmetauschers begrenzt. Auch die Forderung 4. ist unerfüllbar, da bei Vergrößerung des Feststoffvolumens völlig neue Wärmetauscher mit unterschiedlichen Radien gebaut werden müssen. Außerdem bestehen weiterhin Bedenken hinsichtlich der anderen erwähnten Kriterien, insbesondere des Druckverlaufs.or ring disc-shaped support sheets vertically one above the other arranged. With this non-standard arrangement, at which no individual chambers are located next to each other, become the outer surfaces of the cylinder and, if applicable a cylindrical core recess exposed to the heat exchange medium. For the same reason as the generic one Solid absorber here is the length of the generic Absorber limited corresponding radial expansion of the heat exchanger. Requirement 4, too, cannot be met, since it is enlarged due to the volume of solids, completely new heat exchangers with different radii have to be built. Also exist further concerns about the other criteria mentioned, especially the pressure curve.
Bei einer weiteren bekannten zylindrischen Konfiguration gemäß der bereits zum Stoffsystem Chlörcälcium-Ammoniäk genannten DE-PS 55 4 7 66, bei der die Zylinderachse horizontal angeordnet ist, wird quellender Absorberfeststoff zwischen einer Folge von ringförmigen Metallblechen zusammengespannt. Dieses zusammengespannte Aggregat wird mit Quellvolumen aufnehmendem Spiel in einem außen lamellenverrippten Wärmetauschkörper eingesetzt. Das Spielvolumen bildet gleichzeitig den Dampfraum. Als heizendes Wärmetauschmedium dient ein zentral eingesetzter Widerstandsheizstab, als kühlendes Wärmetauschmedium ein die Verrippung des zylindrischen Wärmetauschkörpers beaufschlagender Luftstrom. Die überwiegende Wärmezu- und Wärmeabfuhr erfolgt hier jeweils von den Stirnseiten der zwischen den ringförmigen Metallblechen gebildeten Kammern. Der Wärmeübergang von der radial innen liegenden Stirnseite ist dabei dadurch gehemmt, daß diese Stirnseite im Verhältnis zur übrigen Kammeraußenflache die kleinste Fläche ist. Die Abkühlung von außen her ist dadurch gehemmt, daß ein wärmeleitender Kontakt über die ganze Umfangsfläche der Kammern mit dem äußeren verrippten Wärmetauschkörper erst bei vollständiger Aufquellung des Absorberfeststoffes zustande kommt und dann die Wärmeleitung zwischen dem äußeren Wärmetauscher und den innerenIn a further known cylindrical configuration in accordance with that already mentioned for the chlorcälcium-ammonia system of substances DE-PS 55 4 7 66, in which the cylinder axis is arranged horizontally, is swelling absorber solid between a sequence clamped together by annular metal sheets. This clamped aggregate is absorbing with swelling volume Game used in an externally ribbed heat exchanger body. The play volume also forms the steam room. A centrally inserted resistance heating rod serves as the heating heat exchange medium, as a cooling heat exchange medium one acting on the ribbing of the cylindrical heat exchanger body Airflow. The predominant heat supply and dissipation takes place here in each case from the end faces of the between the annular metal sheets formed chambers. The heat transfer from the radially inner end face is inhibited in that this end face in relation to the rest Chamber outer area is the smallest area. The cooling off from the outside is inhibited in that a thermally conductive contact over the entire circumferential surface of the chambers with the outer ribbed heat exchanger body only comes about when the absorber solid is completely swollen and then the heat conduction between the outer heat exchanger and the inner ones
Teilblechen noch durch mindestens über einen großen Ümfangsbereich dazwischen liegende Abäörberfeststöffmääsen geringer Leitfähigkeit gestört ist. Nach dem Aufquellen des Absörberfeststoffes wird dabei auch der Dampfraum weitgehend durch eine poröse Masse erfüllt, die zwischen die Metallbleche nicht wieder zurückgeführt wird und dabei zu erheblichen Druckabfällen im Dampfraum führt.Partial sheets still through at least a large circumferential area Intermediate Abäörberfeststöffmääsen lower Conductivity is disturbed. After the absorbent solid has swelled the vapor space is largely filled by a porous mass that is not between the metal sheets is returned again and thereby leads to considerable pressure drops in the steam space.
Alle die betrachteten bekannten Feststoffabsorber sind relativ alt. Die genannten Nachteile haben in der Zwischenzeit zu einer Stagnation der einschlägigen Technik geführt. In neuerer Zeit hat man nun versucht f diesen Schwierigkeiten erneut Herr zu werden, ohne aber bisher zu einer überzeugenden Lösung zu kommen. Der neueste Stand wird durch die DE-OS 30 16 290 veranschaulicht. Hierbei werden plattenförmige Baueinheiten, die beliebig parallelschaltbar sind, dadurch gewonnen, daß granulatförmiger Absorberfeststoff, auch Zeolith, von einer flexiblen Hülle aus Metall oder Kunststoff eng zu einer im wesentlichen starren Platteneinheit umgeben wird. Diese nimmt jeweils einen eigenen Dampfraum in sich auf. Bevorzugt ist dabei eine Anordnung, bei der dieser Dampfraum sich in einer Zentralebene der Platteneinheit erstreckt, zu deren beiden Seiten zwei Flachkammern abgeteilt sind, die an den Außenflächen der Platteneinheit von dem wärmenden oder kühlenden Wärmetauschmedium beaufschlagt sind. Aus Gründen optimalen Wärmekontaktes mit dem die Platten außen beaufschlagenden Wärmetauschmedium kann dabei die jeweilige Kammertiefe nur sehr gering sein, da sich ja an den beiden Flachseiten der Kammern Dampfräume und Beauf-■schlagungsräume mit dem Wärmetausehmedium abwechseln und daher, der Wärmefiuß nur von einer Flachseite in die Kammer eintritt bzw. aus dieser austritt. Die Schmalseiten der Kammern kann man dabei vernachlässigen. Dies erfordert trotz der Zerlegung in einzelne Baueinheiten pro Baueinheit einen relativ hohen Bauaufwand.All of the known solid absorbers considered are relatively old. The above-mentioned disadvantages have meanwhile led to a stagnation of the relevant technology. More recently, it has now been tried for these difficulties again Herr to be, but without yet come to a convincing solution. The latest status is illustrated by DE-OS 30 16 290. Here, plate-shaped structural units which can be connected in parallel as required are obtained in that granular absorber solid, including zeolite, is closely surrounded by a flexible shell made of metal or plastic to form an essentially rigid plate unit. Each of these takes up its own steam room. An arrangement is preferred in which this vapor space extends in a central plane of the plate unit, on both sides of which two flat chambers are separated, which are acted upon by the warming or cooling heat exchange medium on the outer surfaces of the plate unit. For reasons of optimal heat contact with the heat exchange medium acting on the plates outside, the respective chamber depth can only be very small, since vapor spaces and impingement spaces with the heat exchange medium alternate on the two flat sides of the chambers and therefore the heat flux in only from one flat side the chamber enters or exits from it. The narrow sides of the chambers can be neglected. Despite the dismantling into individual structural units per structural unit, this requires a relatively high construction cost.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zügrunde, einen neuen Weg zur möglichst optimalen Erfüllung der genannten Vier Anforderungen zu finden.The invention is based on the task to provide a new way to to find the best possible fulfillment of the four requirements mentioned.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Feststoffabsorber durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst *This task is achieved with a solid absorber of the generic type solved by the characterizing features of claim 1 *
Bei dem Feststoffabsorber gemäß der Erfindung wird zunächst zwischen innen liegenden und außen liegenden Kammern unterschieden. Wenn man Wert darauf legt, kann man die außen liegen-^ den Kammern mit den gleichen Charakteristik^ wie die innen liegenden Kammern versehen, ohne daß dies zwingend erforderlich ist. Charakteristisch für die Erfindung sind die innen liegenden Kammern, die in beliebiger Anzahl vorliegen können, so daß im Rahmen der Erfindung mindestens drei nebeneinander liegende Kammern vorausgesetzt sind.In the case of the solid absorber according to the invention, a distinction is first made between internal and external chambers. If you value it, you can lie on the outside- ^ the chambers with the same characteristics as those inside provided lying chambers, without this being absolutely necessary. The internal ones are characteristic of the invention Chambers, which can be present in any number, so that within the scope of the invention at least three adjacent Chambers are required.
Bei Vervielfältigung der Zahl der innen liegenden Kammern kann man die Gestaltung des Dampfraumes als vorzugsweise zusammenhängenden Dampfraum ebenso wie die Verschaltung des Feststoffabsorbers beibehalten.When the number of internal chambers is multiplied, the design of the vapor space can preferably be contiguous Maintain vapor space as well as the interconnection of the solid absorber.
Bei jeder einzelnen innen liegenden Kammer läßt sich die Kammertiefe optimal auf die gewünschte Periode des Stoffaustausches einstellen. Der Wärmezu- und Wärmeabfluß erfolgt von beiden Seiten der Kammer her, so daß ohne Verlust an Wärmezu- bzw. Wärmeabfuhr die Kammerbreite doppelt so groß wie die Plattenstärke der DE-OS 30 16 290 gewählt werden kann. Dabei bleibt ohne Be-'ieinträchtigung der Eigenschaften die Längendimension frei wählbar und kann so an die gewünschte Menge von Feststoffabsorber angepaßt werden, ohne die Zahl der Kammern für diesen Zweck steigern zu müssen. Es ist daher noch nicht einmal erforderlich, die Kammertiefe vom Gesichtspunkt des Stoffaustausches her voll ausnutzen zu müssen, da in anderer Richtung Erweiterungsmöglichkeiten bestehen, man kann daher insbesondere die Kammertiefe sehr klein halten, um in Richtung der Kammertiefe einen nurThe chamber depth can be determined for each individual internal chamber adjust optimally to the desired period of the exchange of substances. The heat inflow and outflow takes place from both Sides of the chamber, so that the chamber width is twice as large as the plate thickness without loss of heat supply or heat dissipation DE-OS 30 16 290 can be selected. It remains unaffected of the properties, the length dimension can be freely selected and can thus be adapted to the desired amount of solid absorber can be adapted without having to increase the number of chambers for this purpose. It is therefore not even necessary the chamber depth is full from the point of view of the exchange of substances to have to exploit, since there are expansion options in the other direction, so you can especially adjust the depth of the chamber keep it very small to only one in the direction of the chamber depth
kleinen Druckabfall zu e£halten«keep small pressure drop to e £ «
Die beiden alternativen Losungen der Erfindung - die auch miteinander gekoppelt Sein können, wie an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel später noch erläutert wird - sehen dabei entweder eine direkte oder eine indirekte Kühlung oder Aufheizung der Seiteriwände der innen liegenden Kammern, also der Zwischenwände der nebeneinander liegenden Kammern, vor. Die direkte Kühlung ist inw tensiver als die indirekte Kühlung. Der größere Bauaufwand bei direkter Kühlung kann jedoch mindestens teilweise dadurch kompensiert werden, daß man mit größeren Kammerbreiten arbeiten kann. Bei beiden alternativen Lösungen ist dabei das Verhältnis Feststoffabsorbermasse zu Masse des Wärmetauschers im Sinne der Forderung 3. günstig. Die Forderungen 1. und 2. lassen sich optimal erfüllen. Die Forderung 4. ist mindestens prinzipiell durch freie Verfügbarkeit einerseits der Breitendimension (Anzahl der Kammern) als auch der Längendimension andererseits erfüllt. Es ist ohne weiteres möglich, falls erwünscht, auch erfindungsgemäße Feststoffabsorber in Baueinheiten zusammenzufassen und parallel oder auch in Reihe zu schalten. Es empfiehlt sich dabei jedoch, ein-ώ große Vielzahl innen liegender Kammern vorzusehen, um den Aufwand von Modifikationen an außen liegenden Kammern gering zu halten. Bei gleichen wirkungsmäßigen Eigenschaften kann man entweder 6ie Breite einer außen liegenden Kammer halb so groß wählen wie die Breite innen liegender Kammern oder auch die freien Seitenwände der außen liegenden Kammern als Wärmetauschflächen mit direkter oder indirekter Kühlung bzw. Aufheizung gestalten oder aber in beide Richtungen zielende Maßnahmen miteinander kombinieren.The two alternative solutions of the invention - which can also be coupled with one another, as will be explained later in a preferred embodiment - see either direct or indirect cooling or heating of the side walls of the internal chambers, i.e. the partition walls of the adjacent chambers, before. The direct cooling-intensive in w than the indirect cooling. The greater construction costs with direct cooling can, however, at least partially be compensated by the fact that one can work with larger chamber widths. In the case of both alternative solutions, the ratio of solid absorber mass to mass of the heat exchanger in the sense of requirement 3 is favorable. Requirements 1. and 2. can be optimally met. Requirement 4 is met, at least in principle, through the free availability of both the width dimension (number of chambers) and the length dimension on the other hand. It is readily possible, if desired, also to combine solid absorbers according to the invention in structural units and to connect them in parallel or in series. It is recommended, however, to provide a large number of internal chambers in order to keep the expense of modifications to external chambers low. With the same effective properties, you can choose either the width of an external chamber half as large as the width of the internal chambers or the free side walls of the external chambers as heat exchange surfaces with direct or indirect cooling or heating, or measures aimed in both directions combine with each other.
Anspruch 2 beschreibt eine konstruktiv besonders einfache Ausführungsform eines Feststoffabsorbers mit indirekter Kühlung, d.h. mittels Kühlung über eine nennenswerte wärmeleitende Zwi s c hens tree ke.Claim 2 describes a structurally particularly simple embodiment of a solid absorber with indirect cooling, i.e. by means of cooling via a significant heat-conducting intermediate tree.
Im Normalfall wird dabei die den Kammern abgewandte Verrippung von einem insbesondere gasförmigen Wärmetauschmedium frei beaufschlagt sein. Anspruch 3 gibt demgegenüber die Möglichkeit an, das Wärmetauschmedium auch in mindestens einem Kanal zu führen. Dieser Kanal kann in einfachster Ausführungsform ein Strömungskamin oder sonstiger Gaskanal für ein gasförmiges Wärmetauschmedium sein (vgl. Anspruch 9 ). insbesondere kommt die Kanalausbildung in Frage für flüssige Wärmetauschmedien oder gar für die Aufnahme eines als Widerstandsheizung ausgebildeten Wärmetauschmediums. Anspruch 4 zeigt, daß man dabei die Konstruktion eines Rippenwärmetauschers mit der eines einen Kanal bildenden Wärmetauschers vereinigen kann.In the normal case, the ribs facing away from the chambers are used be exposed to a particular gaseous heat exchange medium. Claim 3 gives the opposite Possibility to lead the heat exchange medium in at least one channel. In the simplest embodiment, this channel can be a flow chimney or other gas channel for a gaseous gas Be heat exchange medium (see. Claim 9). In particular, the channel design is suitable for liquid heat exchange media or even for the inclusion of a heat exchange medium designed as a resistance heater. Claim 4 shows that you can combine the construction of a fin heat exchanger with that of a heat exchanger forming a channel.
Gemäß Anspruch 5 ist es nicht erforderlich - aber natürlich möglich -, daß jeder Kammer ein eigener Kanal zugeordnet ist.According to claim 5 it is not necessary - but of course possible - that each chamber is assigned its own channel.
Wie bereits erwähnt, können die Kanäle zur Aufnahme verschiedener Arten von Wärmetauschmedien dienen (vgl. Anspruch 6 und Anspruch 7). Anspruch 8 gibt dabei eine Besonderheit an, wonach auch eine alternierende Funktion von aufeinanderfolgenden Kanälen vorgesehen sein kann, insbesondere, um über die aufeinanderfolgenden Kanäle abwechselnd aufheizen und abkühlen zu können.As already mentioned, the channels can serve to accommodate different types of heat exchange media (see. Claim 6 and Claim 7). Claim 8 specifies a special feature, according to which there is also an alternating function of successive ones Channels can be provided, in particular in order to pass through the successive To be able to heat and cool channels alternately.
Als aufheizendes Wämtetaüschmedium kann auch Solarenergie dienen, wobei dann die Wärmeaufnehmende Fläche nach Art von Solarkollektoren auszubilden ist.Solar energy can also be used as a heat-dipping medium, in which case the heat-absorbing surface is to be designed in the manner of solar collectors.
Bei Ausbildung des erfindungsgemäßen Feststoffabsorbers als j Rippenwärmetauscher bildet dieser vorzugsweise ein Strangpreßprofil (Anspruch 10). Dies bedeutet eine besonders einfache ! Herstellungsweise. Im Falle direkter Kühlung sind vorzugsweise die als Hohlleitungen ausgebildeten Zwischenwände Flachrohre (Anspruch 11). Diese können gemäß Anspruch 12 einen Grenzfall eines Rohrbundelwäifmetäuschers bilden. Vor allem ermöglichen Fiadhrc-hre einen einem Rippenwärmetauscher ähnlichen Aufbau, So daß die nach der1 Erfindung allgemein erwünschten quadern Kammern gebildet Werden können.When the solid absorber according to the invention is designed as a ribbed heat exchanger, it preferably forms an extruded profile (claim 10). This means a particularly simple one! Manufacturing method. In the case of direct cooling, the intermediate walls designed as hollow pipes are preferably flat tubes (claim 11). According to claim 12, these can form a borderline case of a tube bundle alarm. Especially allow Fiadhrc-hre a similar one fin heat exchanger structure, so that the 1 after the invention is generally desired quadern chambers can be formed.
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Hohlleitungen kann man gemäß Anspruch 14 aber auch dadurch erreichen, daß die Kammern und Kanäle von einem Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher gebildet sind.Hollow lines can also be used according to claim 14 achieve that the chambers and channels are formed by a cross-flow plate heat exchanger.
Auch der nach der Erfindung weitergebildete zweite Bautyp ermöglicht es, gemäß Anspruch 15 beide Stirnseiten der Kammern mit je einem Dampfraum kommunizieren zu lassen. Der Unterschied zum ersten Bautyp besteht dabei darin, daß diese The second type of construction developed according to the invention is also made possible it, according to claim 15, to let both end faces of the chambers communicate with one steam space each. The difference to the first type is that this
1 beiden Dampfräume miteinander kommunizieren, so daß praktisch | die mit ihren beiden Stirnseiten an je einen Dampfraum angeschlossene Kammer die Tandemanordnung von zwei Kammervolumina darstellt, die jeweils nur an einen einzigen zugeordneten Dampfraum angeschlossen sind, dabei aber hintereinander angeordnet sind. Typisch ist hierbei, daß die Stoffaustauschgrenzε jeweils von einem Dampfraum bis zur mittleren Tiefe der Kammer wandert und dann wieder zurückwandert, während sie bei Feststoff absorbern des ersten Bautyps durch die ganze Kammer von1 both steam rooms communicate with each other, so that practically | the one connected with its two end faces to a steam room each Chamber represents the tandem arrangement of two chamber volumes, each of which is only assigned to a single vapor space are connected, but are arranged one behind the other. It is typical here that the mass transfer limit in each case migrates from a vapor space to the middle depth of the chamber and then migrates back again, while at solids absorbers of the first type through the whole chamber of
einem Dampfraum zum anderen hindurchwandert. Bei dieser Tandem- i anordnung ist also die durch die Wanderung der Stoffaustauschgrenze bestimmte Geräteperiode nur auf die halbe Tiefe der Kammer bezogen, beim ersten Bautyp auf die ganze Tiefe.wanders through one vapor space to the other. In this tandem arrangement, that is, the i determined by the migration of the mass transfer devices limit period is related only to the half depth of the chamber, at the first building type on the entire depth.
Vorzugsweise ist gemäß Anspruch 16 die nicht der Kammer zugewandte Seite der Zwischenwände von einer dünnen Schicht des Absorberfeststoffes überdeckt. Dies ermöglicht es, ohne Funk- j tionseinbuße die Bauhöhe der Zwischenwände kleiner als die Tiefe der Absorberfeststoffmasse zu halten. Einerseits kann „ in dieser dünnen Schicht angeordnete Absörberfeststoffmasse hinreichend von der Stirnseite der Zwischenwand aus gekühlt bzw. erhitzt werden. Wenn eine solche dünne Schicht auf der dem Dampfraum abgewandten Seite angeordnet ist und dort nicht in Tandemanordnung ein weiterer Dampfraum vorgesehen ist/ ikann dort der Absorberfeststoff zugleich als Wärmeisolatioris- M mittel zürn anschließenden mechanischen Aufbau des Feststoff- § absorbers dienen. Eine optimale Erfüllung dieser Bedingungen ergibt Anspruch 17»According to claim 16, the side of the partition walls not facing the chamber is preferably covered by a thin layer of the absorber solid. This makes it possible to keep the structural height of the partition walls smaller than the depth of the absorber solids without any loss of function. On the one hand, “absorber solid material arranged in this thin layer can be adequately cooled or heated from the end face of the partition wall. If such a thin layer is disposed on the side remote from the steam space side, and a further steam space is provided therein not in tandem / ikann there the absorber solid at the same time as Wärmeisolatioris- M medium Ziirn subsequent mechanical structure of the solid § absorbers serve. An optimal fulfillment of these conditions results in claim 17 »
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Auch der erfindungsgemäße Feststoffabsorber ermöglicht es, den Absorberfeststoff lose in oben offene Kammern einzufüllen. Dann ist man allerdings bezüglich der räumlichen Ausrichtung im praktischen Absorptionskreisprozeß ebenso wie bei Transport eingeschränkt. Eine völlig invariante Raumanordnung ermöglicht ein Abschluß des Absorberfeststoffes zum Dampfraum mittels eines Gitterwerks nach Anspruch 18 mit der vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 19; hiernach wird die das intakte Granulat niederhaltende Funktion durch ein grobes Stützgitter und die Sperrfunktion gegen ein Einwandern von staubförmig gewordenem Ab-[ sorberfeststoff in den Dampfraum und anschließende Leitungen durch ein für den Kühlmitteldampf noch durchlässiges Staubsieb erfüllt, wobei das im allgemeinen mechanisch sehr wenig widerstandsfähige Staubsieb seinerseits von dem Stützgitter niedergehalten sein kann.The solid absorber according to the invention also enables the Fill absorber solids loosely into chambers open at the top. Then one is however in the practical with regard to the spatial orientation Absorption cycle as well as restricted during transport. A completely invariant spatial arrangement enables a Closure of the absorber solid to the vapor space by means of a latticework according to claim 18 with the advantageous further development according to claim 19; thereafter the intact granulate is held down Function through a coarse support grid and the blocking function against immigration of dust-like debris [ sorber solids in the vapor space and subsequent lines by a dust sieve that is still permeable to the coolant vapor, which is generally not very mechanically resistant Dust sieve in turn can be held down by the support grid.
Zur Einhaltung möglichst identischer Druckverhältnisse in allen Kammern ist gemäß Anspruch 20 der Dampfraum vorzugsweise derart drosselungsarm zusammenhängend ausgebildet, daß an allen Kammern im wesentlichen derselbe Dampfdruck des Kältemittels herrscht. Dies läßt sich insbesondere mittels eines verhältnismäßig großvolumigen zusammenhängenden Dampfraumes erreichen, der allen Kammern gegenüberliegt.In order to maintain identical pressure conditions in all chambers as possible, the vapor space is preferably of this type according to claim 20 Low-throttling coherent design that essentially the same vapor pressure of the refrigerant in all chambers prevails. This can be achieved in particular by means of a relatively large-volume contiguous steam space, which is opposite to all chambers.
Die Ansprüche 21 bis 24 betreffen einige bevorzugte bauliche Gestaltungen. Anspruch 25 hebt noch einmal die nach der Erfindung insbesondere angestrebte Quaderform der Kammern hervor, die jedoch in gewissem Maße Modifikationen zugänglich ist, ohne das Wirkungsprinzip der Erfindung wesentlich abzuschwächen. Die Ansprüche 26 bis 28 betreffen bevorzugte Bemessungen einer quaderförmigen Kammer, Anspruch 29 einen bevorzugten Absorberfeststoff sowie die Ansprüche 30 bis 33 bevorzugte Baumaterialien des Wärmetauschers des erfindungsgemaßen Feststoffabsorbers. Als Kältemittel sind bevorzugt Wasserdampf oder Ammoniakdampf.Claims 21 to 24 relate to some preferred structural designs. Claim 25 once again lifts that according to the invention In particular, the desired cuboid shape of the chambers emerges, which, however, can be modified to a certain extent, without significantly weakening the principle of operation of the invention. Claims 26 to 28 relate to preferred dimensions of a cuboid chamber, claim 29 a preferred absorber solid and Claims 30 to 33, preferred construction materials for the heat exchanger of the solid absorber according to the invention. as Refrigerants are preferably water vapor or ammonia vapor.
MIl ti MIl ti
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to schematic drawings of several exemplary embodiments. Show it:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Feststoffabsorbers als Rippenwärmetauscher im Querschnitt durch eine durch Tiefe und Breite der Kammern bestimmte Ebene unter gleichzeitiger Darstellung des den Wärmetauscher umgebenden Gehäuses des Feststoffabsorbers;1 shows a first embodiment of a solid absorber as a rib heat exchanger in cross section through a plane determined by the depth and width of the chambers with simultaneous representation of the housing of the solids absorber surrounding the heat exchanger;
Fig. 2 bis Fig. 7FIGS. 2 to 7
alternative Ausführungen des Feststoffabsorbers unter nur schematischer Andeutung des Gehäuses wobei,alternative versions of the solid absorber below only a schematic indication of the housing where,
Fig. 2 einen Feststoffabsorber mit durch zusätzliche Anordnung von Kanälen modifiziertem Rippenwärmetauscher,Fig. 2 shows a solid absorber with additional Arrangement of ducts modified fin heat exchanger,
Fig. 3 einen Feststoffabsorber in einem Gehäuse mit zusammengefaßter doppelter Kammerreihe und Führung des Wärmetauschmediums nur durch Kanäle,Fig. 3 shows a solid absorber in a housing with summarized double row of chambers and routing of the heat exchange medium only through channels,
Fig. 4 einen Feststoffabsorber mit Flachrohr-BündeJ-wärmetauscher, 4 shows a solids absorber with a flat tube bundle heat exchanger,
Fig. 5 einen Feststoffabsorber mit Abwandlung des Wärmetauschers gemäß Fig. 4 unter Anschluß beider Stirnseiten an je einen Dampfraum,5 shows a solids absorber with a modification of the heat exchanger according to Fig. 4 with connection of both end faces to a steam room each,
Fig. 6 einen Feststoffabsorber mit Verdopplung des Wärmetauschers gemäß Fig. 2 und gemeinsamem Dampfraum und6 shows a solids absorber with a doubling of the heat exchanger according to FIG. 2 and common steam space and
Fig. 7 einen Feststoffabsorber mit Verdopplung des Wärmetauschers gemäß Fig. 4 und gemeinsamem Dampfraum zeigen, und wobei7 shows a solids absorber with a doubling of the heat exchanger show according to Fig. 4 and common vapor space, and where
die Schnittführung in den Fig. 2 bis 7 der Schnittführung in Fig. 1 entspricht; undthe cut in FIGS. 2 to 7 corresponds to the cut in FIG. 1; and
Fig. 8 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines Feststoffabsorbers mit Ausbildung des Wärmetauschers als Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher*8 is a partially sectioned perspective view a solid absorber with the formation of the heat exchanger as cross-flow plate heat exchanger *
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Der Feststoffabsorber gemäß FLg, 1 weist als Wärmetauscher
einen Rippenwärmetaüscher auf/ der von einem Strangpreßprofil
gebildet ist* Dieöes besitzt eine zentrale Platte 2, an deren
beiden Seiten lamellenförmige Rippen 4 bzw* 6 ausgebildet
sind» Die Rippen 4 und die Rippen 6 sind jeweils Equidistant*
Aus Herstellungsgründen ist es auch von Vorteil/ wenn die Rippen 4 und 6 einander gegenüberliegen; dies ist jedoch funktionell
nicht zwingend erforderlich.The solid absorber according to FLg, 1 has as a heat exchanger
a rib heat exchanger on / from an extruded profile
* Dieöes has a central plate 2 on which
lamellar ribs 4 or * 6 formed on both sides
are »The ribs 4 and the ribs 6 are each equidistant *
For manufacturing reasons, it is also advantageous / if the ribs 4 and 6 are opposite one another; however, this is not absolutely necessary from a functional point of view.
Die Platte 2 bildet zusammen mit einem auf ihr aufsitzenden
Ü-Profil 8 einen rechteckigen Schacht/ in den die über ihn
verteilten Rippen 6 hineinragen und der senkrecht zur Zeichenebene als Gaskanal oder Gaskamin 10 dient. Durch diesen kann
abwechselnd kühlendes und heizendes gasförmiges Wärmetauschmedium geleitet werden, beispielsweise abwechselnd von einem
Ventilator bewegte Kühlluft und Verbrennungsgase. Zur Erhöhung
des Wärmeübergangs vom Wärmetauschmedium auf die Rippen 6
sind über den Gaskanal 1Ö parallel zur Zeichnungsebene einige |
kammartige Turbulenzbleche 12 verteilt/ die an dem langge- |The plate 2 forms together with a seated on it
Ü-Profile 8 a rectangular shaft / into which the above him
distributed ribs 6 protrude and which serves as a gas duct or gas chimney 10 perpendicular to the plane of the drawing. Through this can
alternately cooling and heating gaseous heat exchange medium are passed, for example alternately from one
Fan moved cooling air and combustion gases. To increase
the heat transfer from the heat exchange medium to the ribs 6
are a few | over the gas duct 1Ö parallel to the plane of the drawing comb-like turbulence plates 12 distributed / which on the long |
streckt flach ausgebildeten Ü-Profil 8 befestigt sind und ]stretches flat formed Ü-profile 8 are attached and]
unter Belassung eines Abstandes gegenüber den Rippen 6 und
der Platte 2 mit den Rippen 6 kämmend angeordnet sind.leaving a distance from the ribs 6 and
the plate 2 with the ribs 6 are arranged in a meshing manner.
Die Rippen 4 teilen zwischen sich quaderförmige Kammern jeweils
gleicher Dimensionierung ab. Dabei entstehen zwei Seitenkammern 14 und jeweils untereinander gleich dimensionierte Kam- j
mern 16, die jeweils zu beiden Seiten je eine Nachbarkammer 14
oder 16 besitzen. Die Kammern haben eine Tiefe (oder Höhe) h, §
eine Breite b sowie senkrecht zur Zeichnungsebene eine Länge Zr § die unbestimmt und insbesondere sehr lang gewählt sein kann. |
Die Breite der beiden Seitenkammern 14 beträgt etwa b/2. Die |
Kammern 14 und 16 sind mit bei Absorption eines Kältemittels j nicht quellendem, überhaupt formstabilem, granulat- oder f
würstchenförmigem Absorberfeststoff 18? insbesondere Zeolith, J
angefüllt. Der Absorberfeststoff 18 bildet außerdem noch eine J
dünne Schicht 20, welche die freien Ränder der Rippen 4 über- fThe ribs 4 share cuboid chambers between each other
same dimensioning. This results in two side chambers 14 and chambers 16 each having the same dimensions as one another, each with an adjacent chamber 14 on each side
or 16. The chambers have a depth (or height) h, § a width b and a length Zr § perpendicular to the plane of the drawing, which can be chosen indefinitely and in particular very long. | The width of the two side chambers 14 is approximately b / 2. The | Chambers 14 and 16 are provided with granular or sausage-shaped absorber solid 18 which does not swell when a refrigerant is absorbed, is dimensionally stable at all. especially zeolite, J filled. The absorber solid 18 also forms a thin layer 20 which covers the free edges of the ribs 4
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deckt und eine Stärke von höchstens b/2, hier eine deutlich geringere Stärke* hat. Der Äböorberfeststoff wird in Richtung zu den Kammern 14 und 16 dabei von einem Gitterwerk 22 niedergehalten/ welches lediglich schematisch durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist* Dieses Gitterwerk 2 0 besteht aus einem den Kammern zugewandten feinen Staubsieb, vorzugsweise aus Metall, welches für Staub von Absorberfeststoff undurchlässig, für Kältemitteldampf jedoch durchlässig ist und flexibel sein kann. Der Absorberfeststoff 18 und das £taubsieb werden von einem groben Stützgitter niedergehalten. Das Stützgitter 22 ist seinerseits von mehreren über die Plattenlänge verteilten lokalen Abstandhaltern 24 abgestützt. Diese können beispielsweise knopfförmig, säulenförmig oder als, wie dargestellt, kurze U-Profile mit äußeren Abkantungen ausgebildet sein. Es ist dabei wesentlich, daß sich die Abstandhalter 24 nicht über j die ganze Länge der Kammern erstrecken, sondern an der der Platte 2 abgewandten Kammerseite einen zusammenhängenden Dampfraum 2 6 belassen. Die Abstandhalter 24 stützen sich ihrerseits an einem als flacher rechteckiger Topf ausgebildeten Deckel ab, der gegenüber vom U-Profil 8 lösbar an die Platte 2 ansetzbar ist. Anstatt gesonderte Abstandhalter 24 vorzusehen, kann man sie auch integral mit dem Deckel 2 8 ausbilden, beispielsweise als tiefgezogene Abschnitte.covers and a strength of at most b / 2, here a significantly lower one Strength * has. The Äböorberfeststoff is in the direction of to the chambers 14 and 16 held down by a latticework 22 / which is indicated only schematically by a dashed line * This latticework 2 0 consists of one the chambers facing fine dust sieve, preferably made of metal, which is impermeable to dust from absorber solids, however, it is permeable to refrigerant vapor and can be flexible. The absorber solids 18 and the pigeon sieve are of held down by a rough support grid. The support grid 22 is in turn of several distributed over the length of the plate local spacers 24 supported. These can, for example, be button-shaped, columnar or, as shown, be formed short U-profiles with outer folds. It is essential that the spacers 24 do not extend beyond j extend the entire length of the chambers, but rather a contiguous steam space on the chamber side facing away from the plate 2 2 6 leave. The spacers 24 are in turn supported on a cover designed as a flat, rectangular pot from, the opposite of the U-profile 8 releasably attachable to the plate 2 is. Instead of providing separate spacers 24, they can also be formed integrally with the cover 28, for example as deep-drawn sections.
Es ist nicht zwingend erforderlich, daß der Deckel 28 nach seiner Befestigung an der Platte 2 wieder lösbar ist, wenn dies auch zum Einfüllen des Absorberfeststoffes und zur Vornähme von etwaigen Reparaturarbeiten Vorteile haben kann. Da ]| mn sich der gefüllte Feststoffabsorber sehr dauerstandfest ist, kann man den Deckel auch dauerhaft befestigen, beispielsweise mit dem Rippenwärmetauscher verschweißen.It is not absolutely necessary for the cover 28 to be detachable again after it has been attached to the plate 2, if this also for filling in the absorber solid and for making can benefit from any repair work. Da] | If the filled solid absorber is very durable, the cover can also be permanently attached, for example by welding it to the fin heat exchanger.
Mindestens über den vom Dampfraum 2 6 und den Kammern 24 und eingenommenen Bereich erstreckt sich ferner eine warmedämmende Schale 30, die sich hier auch noch bis über die Randzonen desAt least over the vapor space 26 and the chambers 24 and The occupied area also extends to a heat insulating area Shell 30, which also extends over the edge zones of the
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Gaskänals 10 bis in die 'Ebene im Bereich des Rückens äeä U-Pröfiis erstreckt.Gas canal 10 extends into the 'plane in the area of the back äeä U-Pröfiis.
Der Dampfräum 26 weist zwei Röhranschlüsse 32 und 34 auf. Der Rohranschluß 32, der etwas gfößereh lichten Querschnitt als der Rohranschluß 34 hat, ist mit einem nicht dargestellten Verdampfer und der Rohranschlüß 34 mit einem nicht dargestellt ten Kondensator eines periodisch arbeitenden Absorptionskreisprozesses verbindbar. Dabei werden Kondensator und Verdampfer abwechselnd an den Dampfraum 26 angeschlossen, während der jeweils andere Anschluß in dieser Zeit gesperrt, ist. Die hierzu vorgesehenen Ventile sind zu den Anschlüssen 32 und 34 ergänzend zu denken.The steam room 26 has two tube connections 32 and 34. The pipe connection 32, the somewhat larger clear cross-section than the pipe connection 34 is not shown with an evaporator, not shown, and the pipe connection 34 with one th capacitor of a periodically operating absorption cycle can be connected. Thereby the condenser and evaporator alternately connected to the steam chamber 26, while the other connection is blocked during this time. The for this The valves provided are to be considered in addition to the connections 32 and 34.
Die Befüllung der Kammern 14 bzw. 16 wird zweckmäßig nicht von Seiten des späteren Dampfrauras, sondern in Richtung der Breite der Kammern mit anschließender Verteilung in Richtung der Länge der Kammern vorgenommen. Hierzu kann man in dieser Richtung die einzelnen als Zwischenwände der Kammern dienenden Rippen 4 etwas zurückschneiden und so einen gemeinsamen Füllraum gewinnen, der durch einen verschließbaren äußeren Einfüllstutzen gespeist werden kann. Dies ermöglicht es, die ganze Anordnung einschließlich des Gitterwerkes vorzufertigen und danach erst die Füllung mit dem Absorberfeststoff vorzunehmen.The filling of the chambers 14 and 16 is not expedient from Pages of the later Dampfrauras, but in the direction of the width of the chambers with subsequent distribution in the direction of the Length of the chambers made. For this purpose, you can use the individual as partition walls of the chambers in this direction Cut back ribs 4 a little to create a common filling space win, which can be fed through a closable outer filler neck. This enables the whole Prepare the arrangement including the latticework and only then to fill with the absorber solid.
Anstelle gesonderter Anschlüsse 32 und 34 kann man auch einen gemeinsamen Leitungsanschluß 36 vorsehen, wie dies ohne Beschränkung der Allgemeinheit am Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 veranschaulicht ist. In diesem Falle wird man dem Rohrjjleitungsanschluß 36 eine Zweiwegeventilanordnung in Richtung zum Verdampfer und zum Kondensator nachordnen, die im Gegentakt betrieben wird.Instead of separate connections 32 and 34, a common line connection 36 can also be provided, as is the case without restriction the generality is illustrated in the embodiment according to FIG. In this case the pipe connection is used 36 downstream a two-way valve arrangement in the direction of the evaporator and the condenser, which are in push-pull is operated.
Der Grundaufbau des Feststoffabsorbers gemäß Fig. 2 ist sonst gleich dem gemäß Fig. 1. Die Besonderheit besteht lediglich darin, daß in der Platte 2 in deren Kreuzungspunkt mit Rip-The basic structure of the solid absorber according to FIG. 2 is otherwise the same as that according to FIG. 1. The peculiarity is that in the plate 2 at the point of intersection with Rip-
. pen 4 und 6 jeweils zylindrische Kanäle 38 ausgebildet Sind/ die jeweils im Abstand mehrerer Kammern 16 aufeinanderfolgeni Bei dem gezeigten AüSführüngsbeispiei ist jeweils ein Kanal 38 vier Kammern 16 bZwä 14 zugeordnet-.. pen 4 and 6 are cylindrical channels 38 are formed / each aufeinanderfolgeni at intervals of several chambers 16 In the example shown AüSführüngsbeispiei is a respective channel 38 has four chambers 16 or 14 zugeordnet- like.
Derartige Kanäle 38 lassen sich unterschiedlich nutzen* ZUm einen können sie den einen Typ des Wärmetaüschmediums aufnehmen, beispielsweise das heizende Wärmetauächmedium# während die Rippen 6 wie bisher von einem kühlenden Lüftström beaufschlagt werden. Man kann jedoch auch die Rippen 6 von einem Heizström beaufschlagen und in den Kanälen 38 ein kühlendes Wärmetauschmediüm führen. Schließlich kann man die Kanäle 38 zur Verstärkung der Wirkung eines die Rippen 6 beaufschlagenden Wärmetauschmediums verwenden, beispielsweise die Rippen 6 uiit einem heizenden Luftstrom beaufschlagen und zusätzlich in den Kanälen 38 Wärmeenergie durch ein flüssiges Wärmetauschmedium oder durch eine eingebrachte Widerstandsheizung aufbringen. Schließlich ist es möglich, längs der Platte 2 in Breitenrichtung den Typ der Wärmebeaufschlagung in den einzelnen Kanälen alternieren zu lassen und abwechselnd zuzuschalten. Natürlich ist es auch möglich, denselben Kanal abwechselnd mit unterschiedlichem Wärmetauschmedium zu beaufschlagen .Such channels 38 can be used in different ways * ZUm one can take up one type of heat exchange medium, for example the heating heat exchange medium # during the ribs 6 are acted upon by a cooling air flow as before. However, you can also the ribs 6 of apply a heating current and lead a cooling heat exchange medium in the channels 38. After all, you can Use channels 38 to reinforce the effect of a heat exchange medium acting on the ribs 6, for example the ribs 6 uiit a heating air flow and additionally in the channels 38 thermal energy through a liquid heat exchange medium or through an introduced resistance heater raise. Finally, it is possible to determine the type of heat application along the plate 2 in the width direction to alternate in the individual channels and to switch on alternately. Of course it is also possible to use the same channel to act alternately with different heat exchange medium .
Fig. 3 zeigt eine weitergehende Weiterentwicklung von Fig.FIG. 3 shows a further development of FIG.
Hier ist zum einen auf sekundäre Wärmetauschrippen 6 völlig verzichtet. Dadurch sind die Kanäle 38 allein für die Beaufschlagung mit dem kühlenden und heizenden WärmetauschiRedium vorgesehen. In diesem Fall ist die Anordnung mit alternierender Verwendung der Kanäle 38 besonders bevorzugt, um Umschaltvorgänge der Beaufschlagung einzelner Kanäle vermeiden zu können.On the one hand, secondary heat exchange fins 6 are completely dispensed with here. As a result, the channels 38 are solely for the application provided with the cooling and heating heat exchange medium. In this case the arrangement is alternating Use of the channels 38 is particularly preferred in order to be able to avoid switching processes for the application of individual channels.
Zum anderen ermöglicht diese Anordnung, zwei Reihen von Kammern 14 und 16 vorzusehen, die zu beiden Seiten der gemeinsamen Platte 2 angeordnet sind und jeweils von als Zwischen-On the other hand, this arrangement enables two rows of chambers 14 and 16 provide that on both sides of the common Plate 2 are arranged and each of as an intermediate
wänden dienenden Rippen 4 voneinander getrennt sind.walls serving ribs 4 are separated from each other.
Diese Rippen 4 sind hier zur Veranschaulichung, daß sie sich
nicht gegenüberliegen müssen, etwas zueinander versetzt gezeichnet. Eine entsprechende Versetzung ist natürlich auch
bei den anderen Ausführungsbeispielen hinsichtlich der Rippen 4 und 6 möglich, und zwar bis zur hälftigen Versetzung.These ribs 4 are here to illustrate that they are
do not have to face each other, drawn slightly offset from one another. A corresponding transfer is of course also
in the other exemplary embodiments with regard to the ribs 4 and 6 possible, up to half of the offset.
Der Dampfraum ist hier von zwei gesonderten Teildampfräumen 26aThe steam space is here of two separate partial steam spaces 26a
und 26b gebildet, die über eine Verbindungsleitung 40 praktisch |and 26b, which are practically |
druckabfallsfrei miteinander kommunizieren. Die Verbindungslei- |Communicate with each other without pressure loss. The connecting line |
tung 40 ist jeweils über einen Anschluß 36 mit dem Dampfraum 26a |device 40 is in each case via a connection 36 to the steam chamber 26a |
bzw. 2 6b verbunden und läßt sich über entsprechende Ventilein- |or 2 6b connected and can be via appropriate valve inlet |
richtungen über die weiterführenden Leitungsabschnitte 42 und |directions over the continuing line sections 42 and |
44 mit dem Verdampfer bzw. Kondensator des Absorptionskreis- p44 with the evaporator or condenser of the absorption circuit p
laufes verbinden. Nach außen hin übernehmen dabei die An- |;connect run. Outwardly take over the input |;
Schlüsse 42 und 44 die Funktion der Anschlüsse 32 und 34. iConclusions 42 and 44 the function of the connections 32 and 34. i
Wenn man für den Wärmeübergang nicht allein auf die Kanäle 38 f vertrauen will, wie dies die Anordnung gemäß Fig. 3 vorsieht, | sondern von einem Wärmetauschmedium beaufschlagte Verrippungen | wie die Rippen 6 beibehalten möchte, kann man eine Zusammenschaltung § von zwei Reihen von Kammern 14 und 16 mit einem Wärmetauscher f der Bauart gemäß Fig. 2 nach Fig. 6 vorsehen. Die gleiche !If you do not only use the channels 38 f wants to trust, as the arrangement according to FIG. 3 provides, | but ribs acted upon by a heat exchange medium | how the ribs 6 would like to be retained, an interconnection § of two rows of chambers 14 and 16 with a heat exchanger f of the type shown in FIG. 2 according to FIG. The same !
Anordnungsweise karn auch bei Zusammenschaltung von Wärme- I
tauschern gemäß Fig. 1 vorgesehen sein. Bemerkenswert ist
hier/ daß die den Platten 2 abgewandten Stirnseiten der jeweiligen Kammern 14 und 16 der beiden Reihen an einem gemeinsamen
Dampfraum 2 6 angeschlossen sind, der über einen Leitungsänschluß
36 wiederum wahlweise abwechselnd an einen Verdampfer
und einen Kondensator des Äbsorberkreislaufes angeschlossen
Werden kann, wie durch die beiden Bezugszeichen 42 und 44 angedeutet
ist*The arrangement can also be provided when interconnecting heat exchangers according to FIG. 1. Remarkably
here / that the faces of the respective chambers 14 and 16 of the two rows facing away from the plates 2 are connected to one another
Steam chamber 2 6 are connected, which in turn alternately alternately via a line connection 36 to an evaporator
and a capacitor of the absorber circuit is connected
Can be, as indicated by the two reference numerals 42 and 44 *
ΪΠ nicht dargestellter Alternative könhte man auch die Rippen 6
beider Rippenwärmetaüs-cher SSuöammenfaöSen/ mit ihrer Hilfe einenAs an alternative, not shown, the ribs 6 could also be used
of both rib heat exchangers SSuöammenfaöSen / with their help one
beiden Wärmetauschern gemeinsamen Gaskanal 1O bilden und stattdessen zwei gesonderte Dampfräume 26a und 26b bilden, die nach Art von Fig. 3 zusammenschaltbar sind.both heat exchangers form common gas channel 1O and instead form two separate steam chambers 26a and 26b, which can be interconnected in the manner of FIG. 3.
Während die Fig. 1 bis 3 und 6 Feststoffabsorber mit Rippenwärmetauscher betreffen, betreffen die Fig. 4, 5 und 7 Feststoff absorber mit Flachrohr-Rohrbündelwärmetauschern.While FIGS. 1 to 3 and 6 relate to solids absorbers with ribbed heat exchangers, FIGS. 4, 5 and 7 relate to solids absorber with flat tube shell and tube heat exchangers.
Hierbei werden die außen liegenden Kammern 14 sowie die innen liegenden Kammern 16 durch als im wesentlichen langgestreckt rechteckig ausgebildete Flachrohre 46 voneinander abgeteilt, die in nicht dargestellter Weise so, wie bei Rohrbündelwärmetauschern üblich, von gemeinsamen Rohrböden mit Wärmetauschmedium, vorzugsweise Wärmetauschflüssigkeit, gespeist werden können. Beispielsweise kann man hierbei Wärmeträgeröle verwenden. Here, the outer chambers 14 and the inner chambers 16 are essentially elongated rectangular flat tubes 46 separated from each other, which in a manner not shown, as in the case of tube bundle heat exchangers Usually, they are fed from common tube sheets with heat exchange medium, preferably heat exchange liquid can. For example, you can use heat transfer oils here.
Bei diesen Ausführungsformen ist eine Platte 2 nicht mehr erforderlich, desgleichen nicht eine für indirekte Wärmeübertragung vorgesehene Verrippung mit Rippen 6. Grundsätzlich könnte man allerdings auch Rippenwärmetauscher gemäß den Fig. 1 bis 3 und 6 so abwandeln, daß an die Stelle der Rippen 4 Flachrohre 46 treten, falls man wiederum eine kombinierte Heiz- und Kühlwirkung anstreben sollte, die beispielsweise direkt und zugleich indirekt folgen soll. Diese Kombinationsmöglichkeit soll im folgenden jedoch nicht mehr im einzelnen betrachtet werden.In these embodiments, a plate 2 is no longer required, Likewise, ribbing with ribs 6 provided for indirect heat transfer could not be used however, rib heat exchangers according to FIGS. 1 to 3 and 6 can also be modified so that 4 flat tubes take the place of the ribs 46 occur if one should strive for a combined heating and cooling effect, for example directly and at the same time should follow indirectly. However, this combination option will not be considered in detail below will.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 bleibt von dem Gehäuse des Feststoffabsorbers gemäß Fig. 1 noch der den Dampfraum 2 6 umgebende Teil übrig, der sich mit einem Gehäusebasisteil 48 ergänzen kann. Entsprechendes gilt übrigens auch für die Anordnung gemäß Fig. 3.In the embodiment according to FIG. 4 remains of the housing of the solids absorber according to FIG. 1 nor the vapor space 26 surrounding part that can be supplemented with a housing base part 48. The same also applies to the arrangement according to FIG. 3.
Zusätzlich zu der dünnen Schicht 2 0 gemäß Fig. 1 mit Gitter-Werk 22 ist hier noch eine weitere dünne Schicht 5 0 angeordnet,In addition to the thin layer 2 0 according to FIG. 1 with a grid work 22 a further thin layer 5 0 is arranged here,
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die zwischen den dem Dampfraum 26 fernen freien Kanten der Flachrohre 46 und dem Basisteil 48 angeordnet ist und wiederum vorzugsweise eine Dicke von etwa oder höchstens der halben Breite b der Kammern hat.between the free edges of the distant steam space 26 Flat tubes 46 and the base part 48 is arranged and again preferably a thickness of about or at most half that Width b of the chambers.
Ebenso wie im Falle von Fig. 3 lassen sich auch zweireihige Anordnungen der Art von Fig. 4 miteinander verschalten. Da hier jedoch keine Platte 2 mehr erforderlich ist/ können die beiden Kammern 14 und 16 jeder Reihe unmittelbar zusammenhängen, so daß hier ohne Funktionsänderung zwei Kammern mit der Gesamttiefe 2h aufeinanderfolgen und die dünne Schicht 5 sowie der Basisteil 48 entbehrlich werden.As in the case of FIG. 3, two-row arrangements of the type of FIG. 4 can also be interconnected. There However, no plate 2 is required here / the two chambers 14 and 16 of each row can be directly connected, so that here two chambers with no change in function the total depth 2h follow one another and the thin layer 5 and the base part 48 can be dispensed with.
Auch hier kann man jedoch die Zusammenfassung auch umgekehrt vornehmen, indem zwei Reihen von Kammern 14 und 16 gemäß Fig. 4 nunmehr ein gemeinsamer Dampfraum 26 zugeordnet wird, wie Fig. 7 zeigt. Funktionell entspricht hier die Zuordnung der von Fig. 6, wenn auch ein anderer Wärmetauschertyp zugrunde gelegt ist.Here too, however, the summary can also be reversed make by placing two rows of chambers 14 and 16 according to FIG. 4 is now assigned a common steam space 26, as FIG. 7 shows. Functionally, the assignment corresponds here that of Fig. 6, albeit a different type of heat exchanger is used.
Schließlich kann man auch noch gemäß Fig. 8 zur Kammarbildung für den Absorberfeststoff des Feststoffabsorbers einen Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher zugrunde legen. Das in einer Richtung längs der Kanäle geführte Kanalsystem kann dabei alternativ das kühlende oder heizende Wärmetauschmedium aufnehmen, wie dies durch Pfeile 52 angegeben ist. Die !Plattenzwischenräume des ineinandergeschachtelten alternativen Strömungssystems werden mit dem Absorberfeststoff 18 im wesentlichen aufgefüllt und mittels des Gitterwerks 22 gegenüber einem Dampfraum abgeschlossen, der mit einem Leitungsanschluß 36 verbunden ist und entsprechend den gegenläufigen Pfeilen, welche den Anschlüssen 42 und 44 entsprechen, abwechselnd gemäß hineinführendem Pfeil 42 mit dem Verdampfer oder herausführendem Pfeil 44 mit dem Kondensator verbindbar ist. Anstelle eines Dampfraums kann man auch an beiden Stirnseiten des aufgefülltenFinally, according to FIG. 8, a cross-flow plate heat exchanger can also be used to create a comb for the absorber solid of the solid absorber based on. The canal system guided in one direction along the canals can be an alternative take up the cooling or heating heat exchange medium, as indicated by arrows 52. The! Plate gaps of the nested alternative flow system are substantially filled with the absorber solids 18 and closed off by means of the latticework 22 from a vapor space which is connected to a line connection 36 and according to the opposite arrows, which correspond to the connections 42 and 44, alternately according to the leading Arrow 42 can be connected to the evaporator or arrow 44 leading out to the condenser. Instead of one The steam room can also be filled on both ends of the
i ι I i I I I *i ι I i I I I *
1 "I i J 1 < 1 11 "I i J 1 <1 1
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Systems zwei gesonderte Dampfräume vorsehen, die nach Art der Fig. 3 und 5 durch eine Verbindungsleitung 40 innerhalb oder außerhalb des Gehäuses verbunden sind.System provide two separate steam rooms, which according to the type of 3 and 5 by a connecting line 40 within or are connected outside the housing.
Il I J I IIl I J I I
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Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19838319768 DE8319768U1 (en) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | SOLID ABSORBER FOR AN ABSORPTION CIRCUIT PROCESS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19838319768 DE8319768U1 (en) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | SOLID ABSORBER FOR AN ABSORPTION CIRCUIT PROCESS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8319768U1 true DE8319768U1 (en) | 1984-12-20 |
Family
ID=6754986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19838319768 Expired DE8319768U1 (en) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | SOLID ABSORBER FOR AN ABSORPTION CIRCUIT PROCESS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8319768U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3700707A1 (en) * | 1987-01-13 | 1988-07-21 | Juergen Dipl Ing Ludwig | Method and equipment for operating adsorbers, with special consideration to its application to heat pumps, refrigerating plants and thermal transformers |
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1983
- 1983-07-08 DE DE19838319768 patent/DE8319768U1/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3700707A1 (en) * | 1987-01-13 | 1988-07-21 | Juergen Dipl Ing Ludwig | Method and equipment for operating adsorbers, with special consideration to its application to heat pumps, refrigerating plants and thermal transformers |
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