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Kocheraggregat für Absorptionskühlapparate Die vorliegende Erfindung
betrifft Absorptionskühlsysteme mit geschlossenem Kreislauf, bei welchen eine geheizte
Pumpe zur Umwälzung der Absorptionsflüssigkeit in einem Kreislauf dient, der ein
Kocheraggregat, einen Absorber und einen Wärmeaustauscher enthält.
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In solchen Systemen wird die aus dem Absorber fließende reiche Lösung
in der Regel bei ihrem Durchfluß durch den Wärmeaustauscher bis zu einem Punkt erhitzt,
bei welchem sich Gasblasen zu bilden beginnen, so daß die Lösung bei der Temperatur,
mit welcher sie in das Pumpenrohr eintritt, gesättigt ist. Bei bekannten Konstruktionen,
wo diese gesättigte Lösung vom Wärmeaustauscher abwärts zum Pumpenrohr geführt wird,
ist zwischen der Leitung für die reiche Lösung am oberen Ende des Wärrneaustau,schers
und dem Oberteil des Kochers ein weites Rohr eingesetzt, damit eventuell im Wärmeaustauscher
gebildete Gasblasen abziehen können.
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Die reiche oder im wesentlichen gesättigte Lösung betritt dann das
Pumpenrohr, das erhitzt wird, um die Lösung auf bekannte Weise durch die Wirkung
der Blasenpumpe in den Kocher zu heben. Die Wirkungen des Pumpenrohres sind unter
wechselnden Betriebsbedingungen schwer zu kontrollieren, da die Erwärmung leicht
eine große Zahl kleiner Gasblasen erzeugt, mit dem Resultat, daß die Pumpe im Verhältnis
zum darin erzeugten Gas zu wenig Flüssigkeit hebt.
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Es ist aber im Interesse eines wirksamen Betriebes des Systems wünschbar,
daß der notwendige
Flüß der Absorptionsflüssigkeit durch den Absorber
bei minimaler Wärmeübertragung von der Wärmequelle an die Blasenpumpe erzeugt wird.
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Erfindungsgemäß besteht das Kocheraggregat für einen Absorptionskühlapparat
aus einem Kocher und einem Heizrohr, von dem ein Teil der Heizfläche außerhalb des
Kochers frei steht, einer ersten Pumpe, die im unteren Teil aus einer Leitung besteht,
welche durch das Heizrohr indirekt erwärmt wird, die reiche Lösung aus dem Wärmeaustauscher
aufnimmt und einen Teil davon hebt, und einer zweiten Blasenpumpe, die den Rest
der durch die indirekt erwärmte Leitung abwärts fließenden reichen Lösung aufnimmt,
wobei diese zweite Pumpe durch das Heizrohr unmittelbar erwärmt wird und mit dem
unteren Teil der indirekt erwärmten Leitung in Verbindung steht.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigt Fig. i einen Aufriß, teilweise im Schnitt, eines Teiles eines
Absorptionskühlsystems, Fig. 2 eine Draufsicht in vergrößertem Maßstab nach Fig.
i, Fig.3 eine vergrößerte Teilansicht des unteren Teiles des Kochers und des ersten
Pumpenrohres nach Fig. i, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 3.
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In den Zeichnungen besteht der Kocher aus einem zylindrischen Gefäß
5, welches ein zentrales Heizungsrohr 6 enthält. Dieses Rohr kann auf bekannte Weise
nach Belieben durch ein im unteren Teil eingesetztes Heizelement oder durch einen
Gas- oder Ölbrenner beheizt werden. Ein Standrohr 7 führt vom oberen Teil des Kochers
5 zum üblichen Rektifikator und Kondensator, der in den Zeichnungen nicht dargestellt
wird. Die Flüssigkeit steht im Standrohr 7 ungefähr auf der Höhe der Linie
X-X. Das Rohr 8 dient zur Beförderung der schwachen Lösung aus dem Kocher
in die äußere Leitung 9 des Wärmeaustauschers, und diese schwache Lösung verläßt
die Leitung 9 durch ein Rohr io, das auf der Höhe X-X in einen nicht dargestellten
Absorber führt.
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Die Lösung, die während ihres Durchlaufens durch den Absorber mit
Kühldampf angereichert worden ist, gelangt in ein Absorbergefäß i i, in dem sie
im wesentlichen das Niveau Y-Y erreicht. Diese reiche Lösung verläßt das Absorbergefäß
i i durch die innere Leitung i2 des Wärmeaustauschers, der in einem unbeheizten
Teil ungefähr auf die Höhe der Basis des Heizrohres 6 hinunterragt, und steigt dann
allmählich durch die den Kocher umgebende Schlange des Wärmeaustauschers. Dadurch
wird von der warmen, schwachen Lösung, welche durch die äußere Leitung 9 des Wärmeaustauschers
fließt, Wärme auf die kältere, reiche Lösung im inneren Rohr übertragen. Am oberen
Ende des Wärmeaustauschers führt die Leitung 12 in eine senkrechte Leitung 13, in
deren oberem Teil eventuell während des Durchganges der reichen Lösung durch die
Leitung 12 gebildete Gasbläschen abziehen können. Die vertikale Leitung 13 ist mittels
einer Schweißverbindung 14 (s. Fig. 3 und 4) in wärmeleitendem Kontakt mit dem Kochermantel
5, wobei die reiche oder im wesentlichen gesättigte Lösung in der Leitung 13 durch
Wärmeübertragung aus der heißen, schwachen Lösung im Kocher erwärmt wird. Dadurch
wird Kältemitteldampf erzeugt, welcher zum oberen Teil der vertikalen Leitung 13
steigt, wo er zusammen mit etwa in der Leitung 12 entwickelten Gasen durch ein Steigrohr
15 steigen kann, das von der Leitung 13 über dem Flüssigkeitsniveau X-X in das Standrohr
führt. Das Steigrohr 15 weist einen genügend kleinen Durchmesser auf, um als Pumpe
zu dienen, durch welche ein Teil der aus der Leitung 12 gelieferten reichen Lösung
in das Standrohr 7 gehoben wird. Die vertikale Leitung 13 weist andererseits einen
genügend großen Durchmesser auf, um die Trennung des aus der darin befindlichen
Flüssigkeit erzeugten Gases zu gewährleisten, so daß das Gas durch die durchlaufende
Flüssigkeit nicht zum unteren Ende der Leitung 13 geführt wird. Das untere Ende
der Leitung 13 führt in eine Pumpenschlange 16, welche mit dem unteren, frei stehenden
Teil des Heizrohres 6 in Kontakt steht, und diese Schlange 16 führt in ein Steigrohr
17, welches über dem Niveau X-X in das Standrohr führt. Das Steigrohr 15 der ersten
Pumpe besitzt mit Vorteil einen kleineren Innenquerschnitt als das Steigrohr 17
der zweiten Pumpe.
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In der beschriebenen Vorrichtung wird die reiche Lösung im oberen
Teil der Leitung 13 schwach erwärmt, da sie keinen direkten Kontakt mit dem Heizrohr
6 besitzt, doch wird genügend Gas entwickelt, um einen beträchtlichen Teil der reichen
Lösung durch das Steigrohr 15 in das Standrohr 7 zu heben. Der abwärts durch die
Leitung 13 fließende Teil der Flüssigkeit wird jedoch durch die Gasentwicklung schwächer,
doch wird sie in der Pumpenschlange 16 auf eine höhere Temperatur erwärmt, so daß
sich größere Bläschen bilden, welche diese schwächere Lösung in das Standrohr 7
heben.
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Die erste Pumpe wirkt als Steuerung des Zustandes des Teiles der reichen
Lösung, welcher durch sie in die zweite Blasenpumpe fließt, so daß diese zweite
Pumpe unter wechselnden Betriebsbedingungen wirksam arbeitet.
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Obwohl die vorliegende Erfindung in ihrer Anwendung auf ein Kocheraggregat
mit zwei Pumpen beschrieben wurde, von welchen die zweite die schwächere Lösung
auf eine höhere Temperatur hebt als die erste, ist es klar, daß drei oder sogar
mehr Pumpen zur Verwendung gelangen können, welche je einen Teil der reichen Lösung
in den Kocher pumpen, wobei die Anordnung derart erfolgt, daß jede Pumpe nach der
ersten eine schwächere Lösung bei höherer Temperatur liebt als die vorhergehende
Pumpe.