DE970685C - Verfahren zur Verbesserung des Waermeaustausches im Fluessigkeitswaermewechsler von mit Hilfsgas arbeitenden Absorptionskaelteapparaten - Google Patents

Verfahren zur Verbesserung des Waermeaustausches im Fluessigkeitswaermewechsler von mit Hilfsgas arbeitenden Absorptionskaelteapparaten

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DE970685C
DE970685C DEA16544A DEA0016544A DE970685C DE 970685 C DE970685 C DE 970685C DE A16544 A DEA16544 A DE A16544A DE A0016544 A DEA0016544 A DE A0016544A DE 970685 C DE970685 C DE 970685C
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Description

  • Verfahren zur Verbesserung des Wärmeaustausches im Flüssigkeitswärmewechsler von mit Hilfsgas arbeitenden Absorptionskälteapparaten Die Erfindung bezieht sich auf Absorptianskälteapparate mit Hilfsgias, die aus einer Anzahl von im wesentlichen in senkrechter Richtung verlaufenden Leitungen, einem wärmeabgebenden Schornstein und einem Flüssigkeitstemperaturwechsler bestehend, der in den unteren Teil eines das Kochersystem einschließenden Isolationskörpers eingebaut ist. Es ist, solange diese Art von Absorptionskälteapparaten. besteht, üblich gewesen, die vom Absorber zum Kochersystem strömende reiche Absorptionslösung mit der vom Kocher zum Absorber fließenden armen Lösung in Wärmeaustausch zu setzen. Dabei wird im Kochersystem nicht nur das Kältemittel, sondern bekanntlich auch ein Teil des Absorptionsmittels ausgekocht und damit die Flüssigkeitsmenge vermindert, die durch den Temperaturwechsler .dem Absorber zufließt. Ein noch so guter Temperaturwechsler kann aber nicht mit roo°/o Wirkungsgrad arbeiten, wenn durch ihn in der einen Richtung eine größere Gewichtsmenge von Flüssigkeit transportiert wird als in der anderen.
  • Es ist bisher noch nicht versucht worden,, diesen durch die unvollkommene Arbeit des Temperaturwechslers bedingten Wärmeverlust zu kompensieren. Statt dessen hat man versucht, die durch die Verdampfung des Absorptionsmittels im Kocher unnötig anfgevendete Wärmemenge zurückzugewinnen. Diese Versuche haben zu der Konstruktion des sogenannten Dreifachwärmewechsels geführt, in welcher Kocherdämpfe, arme und reiche Lösung Wärme tauschen. Dieser Gedanke stellt eine theoretisch ausgezeichnete Lösung des Problems dar, läßt sich aber praktisch reicht verwirklichen, weil die Rückgewinnung der Rektifikationswärme zu verwickelte Einrichtungen verlangt.
  • Die Erfindung betrifft ein. Verfahren zur Verbesserung des Wärmeaustausches im Flüssigkeitswechsler von mit Hilfsgas arbeitendernAbsorptionskälteapparaten, deren Kochersystem aus einer Anzahl im wesentlichen. senkrecht verlaufender Leitungen sowie einem Schornstein. und einer Umlaufpumpe für Absorptionslösung besteht und bei denen der Unterschied zwischen dem Wärmeinhalt der vom Absorber zum Kocher strömenden reichen und der ihr im um den unteren Teil des Schornsteines schraubenförmig gewickelten und in die Kocherisolation eingeschlossenen Wärmewechsler entgegengesetzt strömenden armen Lösung ganz oder teilweise durch Wärmezufuhr innerhalb des Höhenbereiches der Flüssigkeitssäule nm Kocher ausgeglichen wird, und besteht im wesentlichen darin, daß Wärme vom Schornstein und/oder von dem Dampfraum des Kochersystems an einen der beiden Ströme, vorzugsweise. den Strom armer Lösung, außerhalb des Wärmewechslers übertragen und dieser Lösungsstrom unmittelbar zum Wärmewechsler derart geführt wird, daß auch noch bei etwa gleichbleibender Konzentration der Lösung in dem Strom enthaltene Gasblasen in den Gasraum des Apparates entlüftet werden.
  • Gemäß der Erfindung wird die zur Kompensation herangezogene Wärme von dem Schornstein und/ oder von dem Dampfraum des Kochersysterns innerhalb eines Höhenabschnittes entnommen, der niedriger liegt als die obere Mündung der Flüssigkeitsumlaufpumpe des Apparates, und. einem Flüssigkeitszustrom zugeführt, der in den Temperaturwechsler an. einem Punkt einfließt, wo die durch den Wechsler strömende Flüssigkeit eine niedrigere Temperatur hat als die eintretende Flüssigkeit, wobei die im Temperaturwechsler und in dem darin eintretenden Flüssigkeitsstrom gebildeten Gasblasen zum Dampfraum des Kochersy stems entlüftet werden.
  • Vier verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.
  • In Fig. i ist ein mit Hilfsgas arbeitender Absorptionskälteapparat schematisch dargestellt, dessen Schornstein io aus einem Rohr besteht, dessen oberer Teil bei elektrisch betriebenen Apparaten geschlossen sein kann, wobei eventuell die Länge des Rohres herabgesetzt sein kann, so daß das obere Ende unter dem Flüssigkeitsniveau A in dem Kocher i i des Apparates gelegen ist. Von dem Absorbergefäß 12 des Apparates wird. reiche Absorptionslösung zum oberen Teil des Kochers i i durch die mit dem Schornstein io, beibpiels,#,veis,e durch eine Schweißnaht 13, wärmeleitend verbundene Flüssigkeitsurnlaufpumpe 14 gepumpt. Von. dem Kocher i i fließt arme Absorptionslösung durch eine Leitung i 5 und den äußeren Mantel 16 des Flüssigkeitstemperaturwechslärs sowie eine Leitung 17 in den luftgekühlten Absorber 18 hinein. Die in dem Kocher i i ausgetriebenen Dämpfe werden durch eine Dampfleitung i9 zum Kondensator2o desApparates geleitet. DerApparat ist ferner mit einem Temperatu.rwechsler2i und einem Druckausgleichsgefäß 22 versehen.
  • Im übrigen entspricht das System hinsichtlich des allgemeinen Aufbaues, z. B. des Verdampfersystems, Gas-, Flüssigkeits- und Kältemittelumlaufs, dem bekannten Platen.-Munters-System, das beispielsweise mit Wasserstoff als Hilfsgas, Wasser als Absorptionsmittel und Ammoniak als Kältemittel arbeitet.
  • Der Kocher i i ist nach unten vorbei am Anschlußpu,nkt für die Leitung 15 verlängert, und der Temperaturwechsler ist in Form einer Spirale um den unteren Teil des Kochers und den gleichfalls nach unten verlängerten. Schornstein io gewickelt. Sowohl der Wechsler als auch die Rohrelemente io, i i und 14 sind in einer in der Figur nicht gezeigten Wärmeisolation an und für sich bekannter Art eingebaut, um die Strahlungsverluste des Kochersystems, das aus den genannten Rohrelementen besteht, zu vermindern. Das Kocherrohr i i ist ebenso wie die Pumpe 14 längs einer mit dem Schornstein io gemeinsamen Erzeugenden 23 mit diesem wärmeleitend verbunden. Die Ausdehnung dieser wärmeleitenden Verbindungen 13 und 23 ist der Größe und den Betriebsverhältnissen. des Apparates a,ngepaßt. Diese Begrenzung der wärmeleitenden Verbindung zwischen dem Schornstein und den betreffenden Rohrelementen, die- gewöhnlich nur etwa 5 °/o oder weniger des Umfanges des Rohres io beträgt, begünstigt die Entstehung von verhältnismäßig hohen Temperaturen in gewissen Teilen des genannten Umkreises. Daraus ergeben sich aber auch vergrößerte Strahlungsverluste durch den Isolationskörper des Kochers. Besonders der Teil des Schornsteins, der nur mit der unter dem Anschlußpunkt des Rohres 15 gelegenen Verlängerung 24 des Kochers wärmeleitend verbunden ist, zeigt eine Temperaturverteilung, die bedeutende Verluste verursacht. Diese werden ferner dadurch vergrößert, daß der genannte Teil des Kochers, um das Austreiben von Kältemitteldampf aus der dort befindlichen, besonders armen Absorptionslösung zu ermöglichen, von der im Schornstein befindlichen Heizquelle auf einer besonders hohen Temperatur gehalten werden muß. In dem von dem genannten Koch:erteil-24 dargestellten Höhenabschnitt liegen also besondere Möglichkeiten, Abwärme für den gemäß der Erfindung vorgesehenen Zweck auszunutzen. Dies trifft auch in den Fällen zu, wo eine elektrische Wärmepatrone, diie bekanntlich auf ihrem gewöhnlich zylindrischen Mantel ungefähr dieselbe Temperatur aufweist, statt einer Gas- oder Ölflamme Verwendung findet.
  • Die reiche Lösung wird von dem Absorbergefäß durch das Innenrohr 25 des Wechslers geführt, während die, arme Lösung aus dem Kocher i i durch den. äußeren Mantel 16 des Wechslers fließt. Die Temperatur der armen. Lösung, die den Temperaturw echsler passiert, ist selbstverständlich am höchstem dort, wo sie den Kocher verläßt, d. h. beim Anschlußpunkt des Rohres 15, aber auch dort muß sie niedriger sein als die Temperatur des Hauptteiles des Längenabschnittes des Schornsteins io. Gemäß der Erfindung kann deshalb die Temperatur der in dem Innenrohr 25 des Wechslers strömenden reichen Lösung noch über die Temperatur der armen Lösung erhöht werden, dadurch, daß das Innenrohr 25 des Wechslers, wie aus der Zeichnung ersichtlich, mit dem Schornstein io durch eine den jeweiligen Verhältnissen angepaßte Schweißfuge26 zwischen den genannten Rohrelementen wärmeleitend verbunden wird. Bezüglich der Lage dieser wärmeleitenden Verbindung ist zu sagen, da.ß sie in dem Gebiet des unteren Teiles des Schornsteins io gelegen sein soll, wo dieTemperatur des Schornsteins am höchsten ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist dies eine Erzeugende, die der das Kocherrohr i i mit dem Schornsteinrohr io verbindenden Schweißfuge diametral gegenüberliegt. Man kann selbstverständlich die Lage und die Form der wärmeleitenden Verbindung 26 variieren. So kann es manchmal zweckmäßig sein, nicht einer geraden Erzeugenden zu folgen, sondern die Leitung 25- längs einem längeren oder kürzeren Teil des Schornsteinumfanges anliegen. zu lassen.
  • In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung schematisch gezeigt, wobei dieselben Bezugszeichen wie in Fig. i für die verschiedenen Teile- des Kochersystems verwendet sind. Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. i dadurch, daß Abwärme von dem Schornstein io der vom Kocher i i abfließenden armen Lösung zugeführt wird, wobei eine wärmeleitende Verbindung 31 zwischen einer arme Lösung führenden Leitung 32 und denn Schornstein io in einem Höhenabschnitt des letzteren gelegen ist, der zwischen dem Flüssigkeitsstand A im Kocher i i und der die Pumpe 1.4 mit dem Schornstein io verbindenden Schweißnaht liegt. Bei der Wahl der Lage der Schweißnaht können dieselben Gesichtspunkte beachtet werden, die im Zusammenhang mit der entsprechenden Schweißnaht in Fig. i angeführt sind. Beim Gas- oder Ölbetrieb ist die Temperatur in der genannten. Höhenzone des Schornsteins gewöhnlich so hoch, daß sie die, Temperatur der den Kocher i i verlassenden armen Lösung übersteigt und somit noch mehr Wärme an diese ab,gelyen kann. In anderen Fällen. und besonders bei elektrisch betriebenen Apparaten mit begrenzter Länge der elektrischen Wärmepatrone sollte man gemäß der Erfindung', bevor der wärmeleitende. Kontakt 31 zwischen armer Lösung und dem Schornstein io hergestellt wird, die Temperatur der Lösung durch einen vorhergehenden Wärmeaustausch mit zur Pumpe 14 strömender reicher Lösung herabsetzen. Dieses bedeutet, daß der Temperaturwechsler in zwei Teile 33, 34 zerlegt wird und daß die arme Lösung nach dem Durchgang durch den dem Kocher am nächsten liegenden Teil 33 durch die Leitung 32 aufwärts in wärmeleitendem Kontakt mit dem Schornstein. io und danach abwärts durch eine Leitung 35 zum anderen Teil34 des Temperaturwechslers geleitet wird. Je nach Bedarf und Zweckmäßigkeit können diese beiden Leitungen 32, 35 mit dem Schornstein, wie in Fig. 2 gezeigt, wärmeleitend verbunden sein. Um aber eine Ansammlung ,von Gas oder Dampf in den; Leitungen 32 und 35 zu verhindern, ist eine in das Dampfrohr i9 des Kochers einmündende Entlüftungsleitung36 vorgesehen. Durch die auf diese Weise erzielte Temperaturerhöhung der armen Lösung kann in gewissen Fällen die Temperatur derselben nach Durchgang durch das ganze Wechslersystem zu- hoch sein, so daß die Temperatur der armen Lösung beim Eintritt in den Absorber des Apparates die Absorption beeinträchtigt. In solchen Fällen wird die Leitung mit Kühlmitteln versehen, z. B. Kühlrippen 37 an sich bekannter Art. Auch in Fig. i wird die Leitung 17 mit Rippen 37 versehen. Der mit Rippen versehene Teil der Leitung liegt dann selbstverständlich außerhalb der Kocherisolation.
  • Das Kochersystem in Fig.3 unterscheidet sich in mehreren wesentlichen Punkten von dem oben beschriebenen System. Die Pumpe 14 ist hier nicht unmittelbar an. den oberen Teil des Temperaturwechslers angeschlossen, sondern an das untere Ende 24 des Kocherrohres i i. Die innere Leitung 25 in demTemperaturwechsler, durch welche reiche Lösung strömt, ist durch eine Leitung 4i an das Kocherrohr i i angeschlossen, das längs seinem mittleren Teil durch Schweißen 23 mit dem Schornstein io wärmeleitend verbunden ist. Die von dem unteren Teil 24 des Kochers i i von der Pumpe 14 hochbeförderte Lösung wird in ein mit dem Schornstein io nicht wärmeleitend verbundenes Standrohr 42 eingeführt, von welchem die arme Lösung durch den Außenmantel 16 des Wechslers zum Absorber 18 des Apparates fließt.
  • In dem Kocherrohr i i werden Kältemitteldämpfe ausgetrieben, und oberhalb des in gleicher Höhe wie das Absorbergefäß 12 gelegenen Flüssigkeitsstandes B wird ein Dampfraum 43 gebildet, der zur Vermeidung von Überhitzung des Dampfes von dein Schornstein io thermisch getrenint ist.
  • Um gemäß der Erfindung der armen Lösung Wärme zuzuführen, kann man, wie in der Vorrichtung gemäß Fig. 2 geschieht, die Abwärme des oberhalb. der wärmeleitenden Verbindung 13 der Pumpe 14 mit dem Schornstein io gelegenen Teiles des Schornsteins io verwenden, besonders bei Gas-oder Ölbetrieb-. Man kann somit einfach. eine arme Lösung führende Leitung 44 mit dem in dem ge@-nannte,n Längenabschnitt gelegenen Teil des Schornsteins wärmeleitend verbinden, wobei durch passende Formgebung des Rohres 44 auch eine mehr oder weniger spiralförmig verlaufende Schweißnaht 45 am Schornsteinrohr und dadurch eineVerlängerung der Wärmelf#itungsnaht geschaffen werden kann..
  • Im allgemeinen und besonders bei elektrisch betriebenen Apparaten ist es zweckmäßig, vor einer solchen Wärmezufuhr die Temperatur der armen Lösung herabzusetzen durch Wärmeaustausch mit reicher Lösung in derselben Weise, wie dies mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben worden ist. Der Wechsler ist somit in zwei Teile 33, 34 geilt mit dazwischen, eingeschalteten Organen für eine solche Wärmezufuhr.
  • Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, liegt auch eine andere Möglichkeit für eine solche Wärmezufuhr vor. Anstatt der Wärmezufuhr von. dem Schornstein-io oder zugleich mit dieser kann eine solche Wärmezufuhr von dem Dampfraum 43 des Kochers zur Leitung 46 stattfinden, die dann. mit dem Dampfraum durch eine Schweißnaht 47 wärmeleitend verbunden. ist, wobei gleichzeitig eine Rektifikation der Kocherdämpfe erreicht werden kann. Wie ferner aus der Figur ersichtlich ist, ist die Leitung 46, durch: welche die arme Lösung nach dem Durchgang durch den ersten, Wechslerteil33 aufwärts strömt, mit dem Dampfraum 43 des Kochers längs der Schweißnaht 47 wärmeleitend verbunden, während die Leitung 44, durch welche die Lösung zum anderen Wechslerteil34 abwärts strömt, mit dem oberen Teil des Schornsteins wärmeleitend verbunden ist. In gewissen Fällen kann, abhängig von der Temperaturverteilung, eine entgegengesetzte Strömungsrichtung vorteilhafter sein. Das. letztere kann besonders bei Gas- oder Ölbetrieb in Frage kommen.
  • Unter Beachtung der Temperaturverteilung im Kochersystem wählt man ein solches Verhältnis zwischen der Länge des ersten und des zweiten Wärmewechslerteiles 33 und 34, daß die Temperatur der Lösung, die den ersten Teil verläßt, genügend, niedrig ist, um eine Temperaturerhöhung derselben zu ermöglichen durch Aufnahme von Wärme von dem Dampfraum des Kochers und/oder von. dem Schornstein.
  • In Fig. 4 sind die Leitungen der Deutlichkeit wegen gewissermaßen in einer Ebene ausgebreitet. Von dem Absorbergefäß 5o strömt reiche Absorptionslösung durch eine Leitung 5 i und den Innenteil 52 des Flüssigkeitstemperaturwechslers zum Kocher 53, der nach oben, verlängert ist und auch als Dampfleitung 54 dient, wodurch in dem Kochersystem ausgetriebene Kältemitteldämpfe zum nicht gezeigten Kondensatorsystem des Apparates geleitet werden. Der Kocher 53 ist z. B. durch Schweißen mit einem als Wärmeübertragungsorgan wirkenden Mittelrohr 55 wärmeleitend verbunden, in welchem eine nicht gezeigte elektrische Wärmepatrone eingeführt ist. Selbstverständlich kann. auch das Mittelrohr als ein Schornstein für einen Gas- oder Ölbrenner ausgebildet sein. An den unteren Teil des Kochers 53 ist die gleichfalls mit dem Mittelrohr55, beispielsweise durch Schweißen, wärmeleitend verbundene Gasblasenpumpe, 56 des Apparates angeschlossen. Die von. dem Absorbergefäß kommende, an Kältemittel reiche Absorptionslösung geht durch den Kocher abwärts, während- Kältemitteldämpfe, äusgetrieben werden, und wird danach mittels der Pumpe 56 in ein Standrohr 57 hochgefördert. Die warme arme Lösung strömt von dem Standrohr 57 in einen ersten Aüßcüteil 58 des Flüssigkeitstemperaturwechslers hinein, wo Wärme an die im Gegenstrom durch den Innenteil 52 fließende reiche und verhältnismäßig kalte Lösung abgegeben wird. Die arme Lösung strömt danach durch eine Leitung 59 zu einem um die Dampfleitung 54 angeordneten Mantel 6o. Die durch die Dampfleitung gehenden Dämpfe haben eine höhere Temperatur als die teilweise gekühlte arme Lösung im Mantel 6o, weshalb eine gewisse Wärmeübertragung hier stattfindet, wobei gleichzeitig ein Teil des mit dem Kältemitteldampf abgehenden Absorptionsmitteldampfes, z. B. Wasser, kondensiert und ausgeschieden wird. Die Lösung strömt danach durch eine Leitung 61 zu einem zweiten Außenteil 62 des Flüssigkeitstemperatur-,vechslers, der durch die Leitung 63 mit dem nicht gezeigten Absorber des Apparates in Verbindung steht.
  • Zur Entlüftung der in der Pumpe 56, in dem Standrohr 57 und dem ersten Teil 58 des Außenteiles des Flüssigkeitstemperaturwechslers gebildeten Dämpfe führt eine Leitung 64 von dem Standrohr 57 zum Kocher 53. Die Leitung 64 mündet in den Kocher etwas unter dem dortigen Flüssigkeitsstand hinein, wodurch eine gewisse Rektifikation erzielt wird. Auch füT die Entlüftung von Dämpfen, die in der Leitung 59 und dem zweiten Außenteil 62 des Flüssigkeitstemperaturwechslers, der Leitung 61 und dem Raum 6o gebildet sind, ist durch ein Entlüftungsloch 65 von dem oberen Teil des Raumes durch die Wand der Dampfleitung 54 gesorgt.
  • In der Figur wird ein Gehäuse 66 für eine das Kochersystem einschließende Wärmeisolation 67 schematisch gezeigt: Die Leitungen sind, wie erwähnt, in der Figur deutlichkeitshalber in einer Ebene ausgebreitet. Bei praktischer Verwendung der Erfindung werden sie dagegen mehr oder weniger konzentrisch um das Mittelrohr oder einen entsprechenden Schornstein angeordnet.
  • Durch die Erfindung ist es möglich, die Ausnutzung der dem Apparate zugeführten Wärmemengen in hohem Maße zu verbessern. Von dem Absorbergefäß 50 strömt kalte Absorptionslösung, die Kältemittel enthält, durch den Flüssigkeitstemperaturwechsler, während dieser in entgegengesetzter Richtung nur von warmer Absorptionslösung passiert wird, die unbedeutende Mengen von Kältemitteln enthält. Die Menge der warmen Lösung ist somit kleiner als die Menge der kalten Lösung. Gemäß der Erfindung wird zuerst die Temperatur der warmen armen Lösung herabgesetzt, die durch den ersten Außenteil 58 des Flüssigkeitstemperaturwechslers passiert. Danach wird die arme Lösung über den Flüssigkeitsstand im Absorbergefäß des Apparates aufwärts geleitet und zum Wärmeaustausch mit Kocherdämpfen in der Leitung 54 gebracht, wovon eine gewisse Menge von Kondensationswärme von der Lösung aufgenommen wird, deren Temperatur hierdurch so viel erhöht wird, daß der Wärmeaustausch, der danach zwischen der Lösung in dem zweiten Außenteil 62 des Flüssigkeitstemperaturwechslers und der Lösung in dem Innenteil 52 erfolgt, unter bedeutend verbesserten Bedingungen stattfindet. Somit kann z. B. die Dampfleitung 5.4 auf dem Längenabschnitt, wo Wärmeaustausch mit armer Lösung stattfindet, inwendig mit flächenvergrößernden Mitteln versehen werden.
  • Wie aus den gezeigten Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß der Erfindung zu ersehen ist, liegt eine große Anzahl von Möglichkeiten zu einer Kompensierung des Unterschiedes zwischen dem Wärmeinhalt in den beiden Flüssigkeitsströmen des Temperaturwechslers vor. Diese Möglichkeiten sind besonders bezüglich der Verwendung von Abwärme aus dem Schornstein unter anderem dadurch gegeben, daß nur ein Teil des Schornsteinumfanges (der im großen und ganzen gleiche `'Wärmemengen durch jede Flächeneinheit transportieren kann) mit den wärmeaufnehmenden, mit Flüssigkeit gefüllten Organen des Kochersystems wärmeleitend verbunden ist. Der größte Teil des Rohrumfanges nimmt deshalb oft eine besonders hohe Temperatur an, was selbstverständlich trotz der Kocherisolation bedeutende Wärmeverluste verursacht. Es ist ein Teil dieser Verluste, den man durch die Erfindung durch besonders einfache Mittel eliminieren kann. Zu diesem Erfindungsgedanken kommt noch der, daß arme Lösung von niedrigeren Teilen des Kochersystems an höher gelegene, mit einer besseren Temperaturverteilung arbeitende Teile geleitet wird, wobei die obere Grenze bei dem Flüssigkeitsstand A im Kocher bzw. Standrohr liegt. Hierdurch wird unter anderem ermöglicht, über die Beseitigung der Schornsteinverluste hinaus noch Rektifikationswärnie zu gewinnen. Die Erfindung kann vielfach im Rahmen des zugrunde liegenden Erfindungsgedankens verändert werden, und die Erfindung ist deshalb nicht auf die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen begrenzt.
  • Die gewonnene und ausgenutzte Abwärme wird bei sämtlichen Ausführungsformen selbstverständlich der zum Kocher strömenden reichen Lösung zugeführt. Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. ? bis .4 findet diese Wärmezufuhr durch Vcrmittlung der armen Lösung statt, während bei der Ausführungsform gemäß Fig. i die Abwärme der reichen Lösung unmittelbar zugeführt wird. Welches von diesen beiden Verfahren für sich allein oder in Kombination zweckmäßig in jedem besonderen Fall zur Verwendung kommen soll, hängt von der in verschiedenen Teilen des Kochersystems und des Schornsteins herrschenden Temperaturverteilung ab, die unter anderem sehr bedeutend zwischen einerseits elektrisch betriebenen und andererseits gas- oder ölbetriebenen Apparaten schwankt. Die verschiedenen Fälle einzeln zu beschreiben, in welchen die eine oder andere Methode das beste Ergebnis gibt, ist nicht erforderlich, weil man für jeden Einzelfall die Temperaturverteilung berechnen kann und damit auch die Lage der Teile im System, wo Abwärme von passender Temperatur zur Verfügung steht. Es sei nur erwähnt, daß man bei elektrisch betriebenen Apparaten oft die Wärmepatrone so formt, daß die Wiederstandsspirale verhältnismäßig hoch im Schornstein liegen wird, wobei man aber den gewöhnlich aus Steatit od. dgl. hergestellten Isolationskörper abwärts verlängert bis an die untere Mündung des dem Schornstein entsprechenden Mittelrohres. Die dortige Temperatur wird aber oft besonders hoch und ergibt große Strahlungsverluste. Dieses Gebiet des Schornsteins paßt also besonders für die Wärmezufuhr zur reichen Lösung, z. B. gemäß Fig. i.

Claims (1)

  1. hATENTANSPRÜCIIE: i. Verfahren zur Verbesserung des Wärmeaustausches im Flüssigkeitswärmewechsler von mit Hilfsgas arbeitenden Absorptionskälteapparaten, deren Kochersystem aus einer Anzahl im wesentlichen senkrecht verlaufender Leitungen sowie einem Schornstein und einer Umlaufspumpe für Absorptionslösung besteht und bei denen der Unterschied zwischen dem Wärmeinhalt der vom Absorber zum Kocher strömenden reichen und der ihr im um den unteren Teil des Schornsteins schraubenförmig gewickelten und in die Kocherisolation eingeschlossenen Wärmewechsler entgegengesetzt strömenden armen Lösung ganz oder teilweise durch Wärmezufuhr innerhalb des Höhenbereichs der Flüssigkeitssäule im Kocher ausgeglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß Wärme vom Schornstein und/oder von dem Dampfraum des Kochersystems an einen der beiden außerhalb des Kochers fließenden Ströme, vorzugsweise den Strom armer Lösung, außerhalb des Wärmewechsiers übertragen und dieser Lösungsstrom unmittelbar zum Wärmewechsler derart geführt wird, daß auch noch bei etwa gleichbleibender Konzentration der Lösung in dem Strom enthaltene Gasblasen in den Gasraum des Apparates entlüftet werden. a.. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß vom Kocher kommende arme Absorptionslösung nach teilweisem Wärmeaustausch mit anderen Arbeitsmitteln niedrigerer Temperatur mit Kocherdämpfen und danach mit vom Absorbersystem kommender Absorptionslösung in Wärmeaustausch gebracht wird. 3. Verfahren nach Anspruch i oder z, dadurch gekennzeichnet, daß Absorptionslösung, die den Kocher durchflossen hat, innerhalb des Kocheraggregates über den Flüssigkeitsstand des Absorbergefäßes des Apparates hinausgeleitet und hier mit den Kocherdämpfen in Wärmeaustausch gebracht wird. ,4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Schornstein und/oder dem Dampfraum innerhalb eines Höhenabschnittes, der niedriger liegt als die obere Mündung der Flüssigkeitsumlaufspumpe des Apparates, wärmeübertragend, beispielsweise durch Schweißen, verbundene Leitung an eine den Wärmewechsler durchziehende Leitung an einem Punkt derselben angeschlossen ist, an welchem eine niedrigere Temperatur herrscht als die der Flüssigkeit in der angeschlossenen Leitung, wobei außerdem sowohl der Wechsler als auch die daran angeschlossene Leitung zum Dampfraum entlüftet sind. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Schornstein wärmeleitend verbundene Leitung an eine reiche oder arme Lösung führende Leitung des Wärmewechslers so angeschlossen ist, daß Wärme vom Schornstein zum Wärmewechsler geführt wird. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine reiche Lösung führende Leitung, die mit dem Schornstein des Apparates wärmeübertragend verbunden ist, vorzugsweise mit dem untersten Teil auf solche Weise, daß die Lösung vor dem Eintritt in die Flüssigkeitsumlaufspumpe des Apparates vorgewärmt wird. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch eine an die eine der Leitungen des Wärmewechslers für Absorptionslösung angeschlossene Leitung, die mit der zum Kondensator führenden Dampfleitung des Kochersystems wärmeleitend verbunden ist. B. Vorrichtung nach -einem der Ansprüche bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsweg des Flüssigkeitswärmewechslers für vom Kocher kommende arme Absorptionslösung in zwei getrennte Längenabschnitte aufgeteilt ist, die miteinander durch eine Leitung verbunden sind, die mit dem Schornstein und/oder der Dampfleitung einen Wärmewechgler bildet. g. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmewechsler für Dampf und arme Lösung im wesentlichen über dem Flüssigkeitsstand des Absorbergefäßes des Apparates angeordnet ist. io. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der höchste Punkt der für die Zufuhr von Wärme vom Schornstein und/oder von der Dampfleitung zum Wärmewechsler angeordneten Leitung durch eine Entlüftungsleitung mit dem Dampfraum des Kochersystems in Verbindung steht. ii. Vorrichtung nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsverbindung oberhalb der Einmündungshöhe am Absorber des Apparates gelegen ist. . 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4. bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmewechsler für Dampf und arme Lösung als ein von der Lösung durchflossener Mantel der Dampfleitung ausgebildet ist. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfleitung an dem Abschnitt, längs welchem der Wärmeaustausch mit armer Lösung vorgeht, mit inneren flächenvergrößernden Mitteln versehen ist. 14- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4. bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Dampf von der Pumpe und dem Standrohr des Apparates für Rektifikationszwecke durch eine Leitung unter dem Flüssigkeitsstand in den Kocher eingeführt wird. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung, durch welche die arme Lösung vom Kochersystem zum Absorbersystem geführt wird, in an sich bekannter Weise mit flächenvergrößernden Organen, beispielsweise Kühlrippen, versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 666 188, 685 909; schweizerische Patentschriften Nr. 249723, 265 300, 270 1 I8; britische Pätentschriften Nr. 552 966, 572 351 ; USA.-Patentschrift Nr. 2 402 4i3.
DEA16544A 1951-09-22 1952-09-19 Verfahren zur Verbesserung des Waermeaustausches im Fluessigkeitswaermewechsler von mit Hilfsgas arbeitenden Absorptionskaelteapparaten Expired DE970685C (de)

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