DE8322960U1 - Austreiber fuer eine sorptionswaermepumpe - Google Patents

Description

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Austreiber für eineSorptionswärmepumpe

Die vorliegende Erfindung bezieht sieh auf elften Austreiber für elfte Sorptionswärmepumpe gemäß dem Oberbegriff des Hauptänspruehs.

Durch die ältere deutsche Patentanmeldung P 3201074«$ 1st eine Kolonne für eine Sorptionswärmepumpe bekanntgeworden, die einen Austreiber und ein Rektifikatorteil sowie einen Brenner aufweist» wobei 1m Bereich des Kochers am Außenmantel der Kolonne mäanderförmige Aufsätze angeordnet sind. Öle mäanderförmigen Aufsätze sind in Form von Ringen gestaltet, deren Außendurchmesser mit wachsendem Abstand vom Brenner in der Höhe größer gehalten sind. Die einzelnen Mäander der Aufsätze können hierbei in Umfangrichtung zueinander versetzt

S angeordnet sein. Zur Erhöhung des Wärmeübergangs -von |

den Abgasen des Brenners auf den Innenraum des Kochers sind an der Innenseite der Kolonne mit Rippen versehene

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Wärmoü'bertragungsbolzen angeordnet.

Hierbei befinden sich die Bolzen ringförmig in einer Ebene.

Der Nachteil dieser Anordnung 1st darin zu sehen, daß sich senkrecht gerichtete Kanäle sowohl am Innen· als auch am Außenmantei des Austreibers bilden, so daß die entlang dem Außenmantel nach oben strolchenden Abgase des Brenners nicht ausreichend abgekühlt werden. Demgemäß ist der thermische Wirkungsgrad eines solchen Austreibers nicht gut genug.

Der vorliegenden Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, den thermischen Wirkungsgrad eines solchen Austreibers erheblich zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs.

Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche beziehungsweise gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die ein Ausführungsbeispi.el der Erfindung anhand der Figuren eins und zwei der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

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Figur eins einen Querschnitt durch einen in der Senkrechten geschnittenen Austreiber und

Figur zwei einen weiteren Querschnitt in einer waagerech· ten Schnittebene im vergrößerten Maßstab«

In beiden Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.

Der Austreiber 1 weist ein Isoliergehäuse 2 auf, das einen Hohlzylinder umschließt. Innerhalb des Gehäuses 1st 1m Abstand von dessen Innenwandung der eigentliche Behälter 3 aufgehängt» der mit einem Gemisch aus Kältemittel (Ammoniak) und Lösungsmittel (Wasser) gefüllt ist« Das Gehäuse 2 1st von einer Abdeckung 4 in einem Abstand 5 umgeben» so daß ein der Luftführung dienender Spaltraum entsteht. Durch öffnungen 6 an der Oberseite der Abdeckung 4 kann Luft einströmen und in dem durch den Abstand 5 gebildeten Spaltraum am Außenmantel der Abdeckung 4 entlangstreichen und von dort Wärme aufnehmen-. Durch eine am Boden der Abdeckung 4 angeordnete Luf tdurchtri ttsöff riung 7 tritt die Luft in den Innenraum 8 des Gehäuses 2 ein. Der Behälter 3 weist im wesentlichen Zylinderform auf, an seinem unteren Ende 9 ist er mit einer halbkugeligen Abrundung IO versehen.

Diese halbkugelige Abrundung bildet den tiefsten Teil

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des Austreibers, darunter ist ein hohlzylindrischer Gasbrenner 11 angeordnet, der über eine Brennstoff zuleitung 12 mit Gas gespeist 1st. Zwischen der Oberseite 13 des Brenners 11 und der halbkugeligen Abrundung IO 1st ein kegelförmiger Leitkörper 14 angeordnet.

Zwischen dem Innenmantel IS des Gehäuses 2 und dem Außenmantel 16 des Behälters 3 erstreckt sich oberhalb der halbkugeligen Abrundung 10 eine Wärmetauschzone zwischen den Rauchgasen des Brenners und dem Innenraum 17 des Behälters 3. Diese Wärtttetauschzorte besteht aus Rippen» die auf den Außenmantel des Behälters aufgebracht sind. Die Rippen sind Teil eines Blechbandes, das gebogen 1st und sich mit seinem Innendurchmesser nach Art einer Schraube unter Wahrung von Abständen 1m Höhenniveau jeweils an den Außenmantel des Behälters 3 anlegt. Oa das Band im Bereich seines sich an den Innenmantel 15 d£s Gehäuses 2 anlegenden Außendurchmessers mit Schlitzen 18 versehen ist» bilden sich verwundene Rippen 19, die in einem Bereich von 20 bis 30° gegen die Behälterlängsachse schräg gestellt sind. Durch Versuche hat sich herausgestellt, daß der Winkel im Bereich von 10 bis 40° gewählt werden sollte, wobei 30° das Optimum darstellt.

Aus der Figur zwei sind die Schlitze 18 und die Rippen gut zu sehen, gleichermaßen das Anlegen des Außendurch-

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messers 20 des Blechbandes 21 an den Innenmantel 16 des Gehäuses 2 und das Anlegen des Innendurchmessers 22 des 81echbandes an den Außenmantel des Behälters 3

Die Höhe 23 der gesamten Rippenzone verhält sich zum Außendurchmesser 20 wie I₁I bis 1,5. Das bedeutet, daß dev Außendurchmesser um 10 bis 50 % größer ist als die Höhe. An der Oberseite der Rippenzone ist ein in den Innenraum 8 des Gehäuses 2 hereinragender Kegelstumpftei1 24 angeordnet, der vom Innenmantel 15 des Gehäuses 2 ausgeht und sich nach oben hin enger werdend erstreckt. Er schnürt den Ringraum zwischen dem Außenmantel des Behälters 3 und dem Innenmantel des Gehäuses 2 um zweidrittel ein. Oberhalb dieses Ringraums 25 ist im Ringraum ein Abgaswärmetauscher 26 angeordnet, der an eine Rücklaufleitung 27 für reiche Lösung angeschlossen 1st und dessen Vorlauf leitung 28 zum Innenraum 17 des Behälters 3 führt.

Am obersten Ende 29 des Ringraums 25 ist ein mit einem Gebläse 30 versehener Abgasstutzen 31 angeschlossen, der mit einem nicht dargestellten Schornstein verbunden 1st. Das Gebläse 1st von einem Motor 32 angetrieben. Hierbei besteht die Möglichkeit, die Motordrehzahl so zu regeln, daß die Gebläseförderleistung in Abhängigkeit von einer Heizkurve an den Gasdurchsatz zum Brenner angepaßt 1st, um eine Verhältnisregelung zwischen Luft und Brennstoff

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zu erzielen.

Der Innenraum 17 des Behälters 3 weist den nun noch zu beschreibenden Austreiber zusammen mit dem Rektifikator auf: Die reiche, aus dem mit der Leitung 28 verbundenen TemperaturwfichsTer kommende Lösung wird über einen Bohrstutzen 33 in den Innenraum 3, und zwar auf dem höchste/* Niveau eingeleitet. Die reiche Lösung fließt über eine Vielzahl von Kolonnenboden, deren oberster mit 34 bezeichnet ist und deren unterster 35 etwa auf dem Niveau des oberen Endes 29 der Abdeckung 4 beziehungsweise des Gehäuses 2 angeordnet ist. Durch Ober laufrohre 36 gelangt die reiche Lösung demgemäß auf den tiefsten Boden und wird von dort über ein zentrales Überlaufrohr 36 zu einem Lösungsmittel-Wärmetauscher 37 geführt. Der Lösungsmittel-Wärmetauscher 37 besteht aus zwei konzentrischen Rohren 37 und 38, wobei das Rohr 38 identisch ist mit der zum Temperaturwechsler führenden Austrittsleitung für arme Lösung 39. Durch die Wandung des Inrtenrohres 38, das mit heißer armer Lösung gefüllt ist, findet eine Vorwärmung der reichen Lösung statt, die im Ringraum zwischen den Rohren 38 und 37 herunterfließt. Den unteren Teil des Lösungsmittel-Wärmetauschers 37 bildet eine Rohrschlange 40, zu der die Leitung 38 aufgewickelt ist. Diese Rohrschlange ist von einer Erweiterung 41 des Rohres 37 umgeben. Die Erweiterung weist

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eine Austrittsstelle 42 für die reiche Lösung auf, diese Austrittsstelle liegt im Bereich der halbkugeligen Abrundung 10. Somit entsteht ein Ringraum 43 zwischen dem Außenmantel der Erweiterung 41 und dem Innenmantel des Behälters 3. Dieser Ringraum 43 ist mit Rippen versehen, die am Innenmantel des Behälters 3 angeordnet sind. Die Rippen bestehen aus einem Wellband oder aus

einzelnen Winkelteilen 44, die aus der Figur zwei gut ersichtlich sind. Wesentlich ist, daß sich durch die Formgestaltung Rippeninnenräume 45 und Rippenaußenräume 46 ergeben, die beide mit Rohrabschnitten 47 gefüllt sind. Die Rohrabschnitte dienen zur besseren Wärmeübertragung de<> am Mantel des Behälters 3 anstehenden Wärme auf seinen Inneuraum. Die Höhenlage der Zone der Innenrippen entspricht der Zone 23 des Außenmantels. Das Kältemittel-Lösungsmittelgemisch steht im Innerirauivr 17 des Behälters 3 bis zu einem Niveau 48. Oberhalb dieses Niveaus ist eine isolierende Sperrschicht 49 angeordnet. Die entstehende arme Lösung wird von einem Lösungsabzugsrohr 50 abgezogen, das unterhalb des Niveaus 48 endet. Das Lösungsmittel-Abzugsrohr ist mit Rohrschlange 40 verbunden.

Wesentlich ist noch, daß der Rauchgasnachkühler aus einem Rippenrohr besteht, das schraubenförmig um den Behälter

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gewickelt ist und den Ringraum zwischen dem Gefäß 3 und dem Gehäuse 2 durchsetzt. Dieser Abgaswärmetauscher liegt oberhalb der Wärmetauschzone 23 des Austreibers.

Weiterhin ist wesentlich, daß das Lösungsmittel-Abzugsrohr auf einem Höhenniveau endet, das auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen unterhalb des - schwankenden -Niveaus 48 liegt. Bevorzugt ist das Ende des Lösungsmittel-Abzugsrohrs auf etwa zweidrittel der Höhe der Wärmetauschzone 23 angeordnet. Hierbei ist es möglich, diese Höhe zwischen der Hälfte und dreiviertel ei nzustellen.

Claims (2)

Jon. VaiiUnt GmbH u. Co OE 1000 •5. »83 Ansprüche

1. Austreiber für eine Sorptionswärmepumpe mit einem in eine Brennkammer hineinragenden, mit einem Kälte-Lösungsmittelgemisch gefüllten, an seinem Au3en- und Innenmantel mit Wärmetauschflächen versehenen Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Außenmantel (16) des Behälters (3) Rippen (19) angeordnet sind, die um 10 bis 40^rf gegen die Behälterachse geneigt sind, und daß die Rippen einem Verhältnis von M./JA = 1,1 bis 1,5 genügen, wobei DA der Außendurchmesser des Behälters einschließlich zweier gegenüberliegender Rippen und h die Rippenhöhe ist.

2. Austreiber nach Anspruch eins, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Innenmantel des Behälters Rippen angeordnet sind, die kanalartige vonein-

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ander getrennte Räume bilden und daß diese Räume mit Hohlkörpern gefüllt sind.

Austreiber nach Anspruch zwei, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen als Blechband gestaltet sind, wobei der von ihm umschriebene Außendurch messer OA sich zu dem von ihm umschriebenen Innendurchmesser DI wie 1,4 bis 1,7 verhält, und daß die Räume (45, 46) zwischen den Wellongen mit Füllhohlkörpern (47) gefüllt sind.

Austreiber nach einem der Ansprüche eins bis drei mit einem unterhalb des Behälters (3) angeordneten Brenner (11), dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (10) des Behälters (3) von einem Kegelkörper (14) gegenüber dem Brenner abgeschirmt ist.

Austreiber nach Anspruch eins, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Außenmantel (16) des Behälters (3) angeordneten Rippen (19) aus einem gebogenen Blechband bestehen, dessen Außendurchmesser eingeschnitten ist und dessen Innendurchmesser mit dem Außenmantel des Behälters stoffschlüssig verbunden ist.

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