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Publication number: DEV0007985MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 1. November 1954 Bekanntgemacht am 17. Mai 1956Registration date: November 1, 1954. Advertised on May 17, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die .Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer mit einem Arbeitsstoffpaar arbeitenden Absorptions-Kälteanlage, insbesondere für hohe Anfangsspitzenleistungen zur raschen Abkühlung und tiefe Verdampfungstemperaturen bis —' 70⁰ C. The .The invention relates to a method and apparatus for operating an operating with a working medium pair absorption refrigeration system, in particular for high initial peak performance for rapid cooling and low evaporating temperatures up - '70 ⁰ C.

Mit einem Arbeitsstoffpaar, z. B. Ammoniak und Wasser, arbeitende Kälteanlagen sind bekannt. Falls bei solchen Anlagen eine Verdampfungstemperatur des Kältemittels bis —jo° C erreicht werden soll, wie dies in bestimmten Fällen der technischen Praxis erforderlich ist, muß im Verdampfer ein Druck von etwa o,i atü herrschen, der auch der Druck ist, unter welchem die Absorption des Kältemitteldampfes durch die arme Lösung erfolgen muß. Bei einer unter diesem niedrigen Druck erfolgenden Absorption und bei Kühlung des Absorbers mit Wasser, z. B. auf ± 20⁰ C, kann eine genügend hohe Konzentration der reichen Losung von Ammoniak im Wasser nicht erreicht werden, und die Regeneration des Kältemittels ist dann praktisch unmöglich.With a pair of working substances, e.g. B. ammonia and water, working refrigeration systems are known. If an evaporation temperature of the refrigerant of up to - jo ° C is to be achieved in such systems, as is necessary in certain cases of technical practice, the pressure in the evaporator must be about o, i atü, which is also the pressure under which the Absorption of the refrigerant vapor must be done by the poor solution. In the case of absorption taking place under this low pressure and when the absorber is cooled with water, e.g. B. to ± 20 ⁰ C, a sufficiently high concentration of the rich solution of ammonia in the water can not be achieved, and the regeneration of the refrigerant is then practically impossible.

Das Ziel der Erfindung ist ein \^erfahren zum Betrieb einer mit einem Arbeitsstoffpaar (z. B. Ammoniak und Wasser) arbeitenden Absorptions-Kälteanlage, insbesondere für hohe Anfangs-. Spitzenleistungen und tiefe Verdampfungstemperaturen, bis—70⁰ C, wodurch die AbkühlungsperiodeThe aim of the invention is a \ ^ experience for the operation of an absorption refrigeration system that works with a pair of working materials (e.g. ammonia and water), in particular for high initial temperatures. Peak performance and low evaporation temperatures, down to -70 ^° C, which means the cool-down period

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zu Beginn des Betriebes möglichst verkürzt und die Leistungsfähigkeit der Anlage auch während des normalen Betriebes hochgehalten wird. Die Erfindung.eignet sich insbesondere für einstufige Ab-Sorptionsanlagen, deren Leistung hierdurch beträchtlich gesteigert wird. Sie ist aber auf die Ausführung beschränkt.Shortened as possible at the beginning of operation and the efficiency of the system also during normal operation is maintained. The invention is particularly suitable for single-stage absorption systems, the performance of which is thereby increased considerably. She's on execution though limited.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht darin, daß der Inhalt des Absorbers auf eine TemperaturThe method according to the invention is based on the fact that the content of the absorber is at a temperature

ίο abgekühlt wird, die unterhalb des Erstarrungspunktes der armen Lösung des Kältemittels im Absorptionsmittel liegt. Die Herabsetzung der Temperatur wird vor der Inbetriebsetzung der Anlage vorgenommen, doch kann die Temperatur des Inhaltes auch während des normalen Betriebes der Anlage auf dieser Höhe gehalten werden. Auf diese Weise wird im Absorber" eine Eisanhäufüng gebildet, die zu Beginn des Betriebes der Anlage als ein Kältespeicher zur Wirkung kommt.ίο is cooled which is below the freezing point of the poor solution of the refrigerant in the absorbent located. The temperature reduction is carried out before the system is started up, but the temperature of the Content can also be kept at this level during normal operation of the system. To this Way "an ice accumulation is formed in the absorber, which at the beginning of the operation of the system as a cold store comes into effect.

Die Erfindung bezieht sich gleichfalls auf eine Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens. Die Vorrichtung besteht darin, daß der Absorber der Anlage mit einem in einem Hilfskältekreis geschalteten Kühler versehen ist.The invention also relates to an apparatus for carrying out the new method. The device consists in that the absorber of the system with one in an auxiliary refrigeration circuit switched cooler is provided.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es ist . . ■ .The drawing illustrates an embodiment of the invention. It is. . ■.

Fig. ι ein Schema der Absorptions-Kältevorrichtung und .Fig. Ι a scheme of the absorption refrigeration device and .

Fig. 2 ein schematischer Längsschnitt einer Aus-Fig. 2 is a schematic longitudinal section of an

führungsform des Absorbers. ' 'guide form of the absorber. ''

In dem zu kühlenden Raum ist ein Verdampfer 1 angeordnet, in welchem z. B. Ammoniak Unter entsprechend tiefem Druck gemäß der erforderlichen tiefen Verdampfungstemperatur verdampft wird.In the room to be cooled, an evaporator 1 is arranged, in which z. B. Ammonia Sub accordingly low pressure is evaporated according to the required low evaporation temperature.

Die Ammoniakdämpfe werden im Absorber 2 durch die arme Lösung absorbiert. Die entstehende reiche Lösung wird durch eine Pumpe 3 in einen Regenerator 4 gefördert, aus welchem einerseits die arme Lösung über ein Drosselventil· 5 zurück in den Absorber 2 und anderseits die Kältemitteldämpfe in den Kondensator 6 geleitet werden, wo flüssiges Ammoniak erhalten wird, welches nach Drosselung durch das Ventil 7. in den Verdampf er 1 gelangt.The ammonia vapors are absorbed in the absorber 2 by the poor solution. The emerging rich solution is conveyed by a pump 3 in a regenerator 4, from which on the one hand the poor solution through a throttle valve 5 back into the absorber 2 and on the other hand the refrigerant vapors are passed into the condenser 6, where liquid ammonia is obtained, which after Throttling through the valve 7. Into the evaporator 1.

Gemäß der Erfindung ist ein Hilfskältekreis für die Kühlung des Absorbers 2 angeordnet/ Er besteht aus dem Verdampfer 8, welcher einen Kühler des Absorbers 2 bildet und aus welchem die Kältemitteldämpfe vom Kompressor 9 angesaugt und in den Kondensator 10, 11 gefördert werden, von wo das verflüssigte Kältemittel über das Drosselventil . 12 wiederum in den Verdampfer 8 (Hilfskühler) gelangt.According to the invention, an auxiliary refrigeration circuit for cooling the absorber 2 is arranged / it consists from the evaporator 8, which forms a cooler of the absorber 2 and from which the refrigerant vapors sucked in by the compressor 9 and conveyed into the condenser 10, 11, from where the liquefied refrigerant via the throttle valve. 12 in turn into the evaporator 8 (auxiliary cooler) got.

Durch den Hilfskältekreis wird der im Absor-. ber 2 des Hauptkreises angeordnete Hilfskühler 8 entweder unmittelbar durch das Kältemittel oder mittelbar, z. B. durch Sole, abgekühlt. Bei einer Herabsetzung der Temperatur des Hilfskühlers unter die Erstarrungstemperatur der armen Lösung des Kältemittels im Absorptionsmittel, d. h. im Falle von Ammoniak und Wasser unter die Erstarrungstemperatur der Ammoniak-Wasser-Lösung (unter o° C), friert aus der Lösung im Absorber Eis auf Rohre und Rippen des Hilfskühlers 8 aus,, das eine Kälteakkumulation für die Spitzenleistung des Absorbers beim raschen Abkühlen des zu kühlenden Raumes bildet. Gleichzeitig wird dadurch eine bedeutende Abkühlung der abströmenden reichen Lösung erzielt. Infolgedessen wird die Möglichkeit des Entweichens von Ammoniak aus der Lösung beim Saugen der Pumpe 3 verringert.The auxiliary cooling circuit is used in the absorber. Auxiliary cooler 8 arranged above 2 of the main circuit either directly through the refrigerant or indirectly, e.g. B. cooled by brine. At a Lowering the temperature of the auxiliary cooler below the solidification temperature of the poor solution the refrigerant in the absorbent, d. H. in the case of ammonia and water, below the solidification temperature the ammonia-water solution (below 0 ° C) freezes out of the solution in the absorber Ice on the pipes and fins of the auxiliary cooler 8, that a cold accumulation for the peak performance of the absorber forms during rapid cooling of the room to be cooled. At the same time it becomes a significant cooling of the effluent rich solution is achieved. As a result, the The possibility of ammonia escaping from the solution when the pump 3 is sucked is reduced.

Durch die Akkumulation von Wassereis im Absorber 2, welches durch den Hilfskältekreis vor dem Betrieb der eigentlichen Absorptionsanlage gebildet wurde, kann eine außergewöhnlich rasche Abkühlung in einer ganz kurzen Zeit nach Inbetriebsetzung der Anlage erzielt werden.Due to the accumulation of water ice in the absorber 2, which is caused by the auxiliary refrigeration circuit The operation of the absorption facility can be extremely rapid Cooling can be achieved in a very short time after commissioning the system.

Fig. 2 veranschaulicht eine der verschiedenen, möglichen Ausführungen des Absorbers für die erfindurigsgemäße Vorrichtung.'Fig. 2 illustrates one of the various possible designs of the absorber for the inventive Contraption.'

In dem gut isolierten Körper 13 des Absorbers ist im oberen Teil ein Zuführungsrohr 14 für die aus dem Verdampfer 1 kommenden Ammoniakdämpfe angeordnet. Das Rohr ist von einem Dampfverteiler 15 umgeben, aus welchem ein System von vertikalen, unterhalb des Siebes 17 mündenden Rohren 16 abgeht. Von oben mündet in den Absorber eine Rohrleitung 18, welche die arme Lösung aus dem Regenerator 4 zum Verteiler 19 führt, welcher die Lösung gleichmäßig über den Flüssigkeitsspiegel 20 im Absorbernverteilt. Unter dem Sieb 17 ist ein aus dem Raum oberhalb des Siebes zur Röhrleitung 22 führender Sammler 21 angeordnet. 1In the well-insulated body 13 of the absorber is a feed pipe 14 for the upper part Arranged from the evaporator 1 coming ammonia vapors. The pipe is from one Surrounding steam distributor 15, from which a system of vertical, underneath the sieve 17 opening pipes 16 goes off. A pipe 18 opens into the absorber from above, which the poor Solution from the regenerator 4 leads to the distributor 19, which distributes the solution evenly over the Liquid level 20 distributed in the absorber. Under the sieve 17 is one from the space above the Sieves to the pipeline 22 leading collector 21 arranged. 1

Im mittleren Teil des Absorbers ist ein z. B. aus' Rippenrohren bestehender Kühler 23 vorgesehen, welcher den Verdampfer des Hilfskältekreises bildet und im Schema gemäß Fig., 1 das Bezugszeichen 8 auf weist.^: Der Kühler hat eine Eintrittsleitung 24 und eine Auslaßleitung 25, die im Hilfs- kältekreis, wie in Fig. 1 dargestellt, geschaltet sind.In the middle part of the absorber is a z. B. from 'finned tubes existing cooler 23 is provided, which forms the evaporator of the auxiliary refrigeration circuit and in the scheme of FIG., 1 has the reference numeral 8 on. ^: The cooler has an inlet line 24 and an outlet line 25, which are connected in the auxiliary refrigeration circuit, as shown in FIG.

Die aus dem Verdampfer 1 austretenden und durch das Rohr 14 in den Absorber einströmenden Ammoniakdämpfe werden durch den Verteiler 15 in die vertikalen Rphre 16 verteilt, gelangen durch sie unter den Spiegel der absorbierenden Flüssigkeit und unter das Sieb 17, welches den Dampf gleichmäßig verteilt. Die arme Lösung aus dem Regenerator 4 strömt durch die Leitung 18 ein und wird durch den Verteiler 19 über den Spiegel 20 der Lösung gleichmäßig verteilt. Die reiche Lösung aus dem Raum oberhalb des Siebes 17 wird durch den Sammler 21 in die Rohrleitung 22 und von hier durch die Pumpe 3 in den Regenerator 4 abgeführt.The exiting from the evaporator 1 and Ammonia vapors flowing into the absorber through the pipe 14 are passed through the distributor 15 Distributed in the vertical tubes 16, pass through them below the level of the absorbent liquid and under the sieve 17, which distributes the steam evenly. The poor solution from the Regenerator 4 flows in through line 18 and is supplied through distributor 19 via mirror 20 the solution evenly distributed. The rich solution from the space above the sieve 17 is through the collector 21 into the pipeline 22 and discharged from here by the pump 3 into the regenerator 4.

Der Kühler 23 (Bezugszeichen 8 in Fig. 1) des Absorbers wird, entweder mittelbar oder unmittelbar durch den oben beschriebenen Kältekreis ge-, kühlt, so daß auf seine Rohre und Rippen Eis ausfriert, das als Kältespeicher für die Anfangsperiode des Betriebes dient.The cooler 23 (reference number 8 in Fig. 1) of the absorber is, either indirectly or directly cooled by the refrigeration cycle described above, so that ice freezes on its tubes and fins, which serves as a cold store for the initial period of operation.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Process for operating an absorption refrigeration system that works with a pair of working materials, especially for high initial peak outputs and low evaporation temperatures

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V 79851al 17 aV 79851al 17 a

ren up to - jo ° C, characterized in that the content of the absorber is cooled to a temperature which is below the freezing point of the poor solution of the refrigerant in the absorbent.

2. The method according to claim i, characterized in that that the contents of the absorber to the temperature lying below the freezing point of the poor solution before start-up the absorption refrigeration system is cooled.

3. The method according to claim ι and 2, characterized in that the content of the absorber at the temperature below the freezing point of the poor solution during normal operation of the absorption system is maintained.

4. The method according to claim 1 and 2, characterized in that prior to commissioning In the absorption system, an ice accumulation is formed in the absorber, which acts as a cold store is brought into effect for the initial period of commissioning in the absorber.

5. Apparatus for performing the method according to claim 1 to 4, characterized draws that the absorber (2) of the absorption refrigeration system with one in an auxiliary refrigeration circuit switched cooler (8) is provided.

6. Apparatus according to claim S, characterized in that that the absorber (2) is provided with a cooler directly cooled by the refrigerant of the auxiliary refrigeration circuit.

7. Apparatus according to claim 5, characterized in that that the absorber (2) with an indirect, z. B. by brine, cooled cooler is provided.

8. Apparatus according to claim 5, characterized in that in the upper part of the absorber (13) a supply pipe (14) for the .Kältemanteldampf is arranged / which is surrounded by a steam distributor (15) with a System of vertical pipes (16) connected, the lower ends of which under an im Absorber arranged sieve (17) open, the space above the sieve (17) with a Collector (21) and thereby connected to a drain pipe (22) for the rich solution stands, and a cooler (23) is arranged in the absorber, which is connected to the auxiliary refrigeration circuit for the Cooling of the absorber belongs.

1 sheet of drawings