FI62416B - Kylalstringsfoerfarande och apparat foer utoevning av foerfarandet - Google Patents

Description

rBl m.KUUUUTUSjULKAISU , 0 « « , IBJ (”) utlAggnINOSSKRIFT 62416 c Fatentti cyönr.f tty 10 12 1902 (4$) Patent cod del at ^ (51) Kv.Mc.Wa3 F 25 B 15/04 $UOM I—FI N LAN D (21) P*M«ttlluk«mu· —P»t«n«n«eknlnf 761130 (22) H»k«ml*pdfvt—AntMinlngad^ 23·0¼.76 ^ * " (23) AlkupUvft—GMtlgMtsdag 23.OH. ?6 (41) Tulkit |ulkl**k*l — Blhrft offancHg 29.10. j6 faUnttl- ja rekisteHhallftus ΝΙΛίΙγΐωρΜβΒ f( koutjuiiuimn p*m.—

Patent· och regi*ter»tyr*l**n Amdkan utlagd oeh utl.*krtft«n puMicarad 31 · 08.82 (32)(33)(31) Mjrjfduttp «tuolit·**-Begird prtorltac 28.0l+. T5

Ruotsi-Sverige(SE) 750^890-0 (71)(72) Sten Olof Zeilon, Heimdalsgatan 21, S-260 lU Glumslov, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Leitzinger Oy (5M Kylmänkehitysmenetelmä ja laite menetelmän toteuttamiseksi -

Kylalstringsförfarande och apparat för utövning av förfarandet Tämä keksintö kohdistuu yleisesti kylmänkehitysmenetelmään ja laitteeseen menetelmän toteuttamiseksi ja erityisesti keksintö kohdistuu kylmänkehitysmenetelmään, jossa jäähdytysväliainejärjestelmänä käytetään kaasun nesteessä liuosta kompressori-absorptiomenetelmän mukaan.

Kompressori-absorptiojäähdytyskoneissa on tunnettua käyttää jääh-dytysväliainetta ja absorptioväliainetta, joilla on erilainen tiheys, esimerkiksi ammoniakkia ja vettä tai jotakin muuta absorptio-väliainetta, kuten mineraaliöljyä, parafiiniöljyä, mineraaliöljyjen ja parafiiniöljyjen seosta jne. Saksalaisessa kuulutusjulkaisussa 1 125 956 on esitetty jäähdytyskone absorptioastioineen, jossa ylläpidetään sellaiset paine- ja lämpötilaolosuhteet, että ammoniakki liukenee kaasumaisessa tilassa absorptioväliaineeseen. Jäähdyttimestä johdetaan liuos poistoastiaan, jossa aikaansaadaan vielä lisäjäähdytys. Viimeksi mainitun jäähdytyksen tarkoituksena on aikaansaada ammoniakki tulemaan nestepisaroina absorptioainee-seen, siten nestemäisen ammoniakin erottamiseksi nestemäisestä ab-sorptioväliaineesta käyttämällä hyväksi "sekoitustilaa" tietyssä lämpötilassa ja väliaineiden erilaista tiheyttä. Poistoastian alaosasta jäähtynyt absorptioneste pumpataan takaisin absorptioastiaan 2 62416 lämmönvaihtimen kautta, samalla kun nestemäinen ammoniakki johdetaan ylös poistoastiaan ja takaisin absorptioastiaan erillistä johtoa pitkin höyrystimen ja kompressorin välillä. Jäähdytysväli-aineen höyrystin on sovittu itse poistoastiaan jäähdytystä varten. Absorptioastiaan on sovitettu erillinen jäähdytyspiiri, jossa on lämpöä vastaanottavaa väliainetta.

Tässä laitteessa johdetaan siis molemmat väliaineet yhdessä höyryn nesteessä liuoksena absorptioastiasta lämmönvaihdin/etujäähdyt-timeen ja tästä jälkijäähdytin/poistoastiaan, jossa liuennut kaasumainen ammoniakki tulee eroamaan absorptionesteestä jäähdyttäen. Eräänä vaikeutena tässä menetelmässä on muun muassa se, että ammoniakin liukoisuus nesteeseen tavallisesti ei pienene, vaan lisääntyy laskevalla lämpötilalla ja muuttumattomalla paineella.

Tässä tunnetussa kompressori-absorptiojäähdytyskoneessa höyrystin toimii tavalliseen tapaan tavallisella jäähdytysväliaineella (kuten puhdas ammoniakki) tämän erottamisen jälkeen absorptioväliai-neesta erillisessä astiassa (poistoastia).

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä ja laite, joka perustuu periaatteeseen johtaa jäähdytys-ja absorptionesteiden liuos vastavirtaan ulompaa lämpöä luovuttavaa ja lämpöä vastaanottavaa väliainetta vastaan sekä höyrystimessä että absorbaat-torissa ja erityisesti keksinnön tarkoituksena on yhdistää tunnetut! kompressori-absorptiomenetelmät ja vastavirtaperiaatteen mukaan toimiva, sinänsä tunnettu lämmönvaihdin, jotta höyrystimen, vastaavasti absorbaattorin liuoksessa aikaansaataisiin niiden toisesta päästä toiseen jatkuvasti muuttuva liuoksen väkevyyden ja lämpötilan tasapainotila ja siten oleellisesti suurentunut hyötysuhde.

Nämä tarkoitukset on nyt saavutettu keksinnön mukaisella menetel^ mällä, jolla on patenttivaatimuksessa 1 esitetyt tunnusmerkit ja edullisilla sovellutusmuodoilla ne tunnusmerkit, jotka on esitetty patenttivaatimuksissa 2-8.

Keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi on aikaansaatu laite, jolla on patenttivaatimuksissa 9-16 esitetyt tunnusmerkit.

Tämän keksinnön suppean yhteenvedon mukaan kaasun liuos pakotetaan 3 62416 absorptionesteeseen vastavirtalämmönvaihtokosketuksessa ulomman lämpöä luovuttavan ja lämpöä vastaanottavan väliaineen kanssa ja käytetään hyväksi liuoksen niitä tunnettuja ominaisuuksia, että samoissa tiloissa(höyrystin tai absorbaattori) ja saman paineen alaisena aikaansaadaan nesteen väkevyyden ja lämpötilan erilaiset tasapainotilat. Paitsi höyrytyslämpöä, kaasu kuljettaa tunnetun kompressorijäähdytystekniikan mukaan myös liuotuslämpönsä, ioka vaikuttaa osaltaan hyötysuhteen kohoamiseen. Keksinnön mukainen menetelmä sallii toimimisen verraten pienillä alueilla, esimerkiksi 0,5-3,0 ik, mikä vähentää puristustyötä. Tavallisesti alemmat paineet ja lämpötilan gradientit vaativat suuremmat sisäiset läm-mönsiirtopinnat, mutta tämä vaikeus keksinnön mukaista menetelmää toteutettaessa ratkaistaan käyttämällä pyöriviä kosketuspintoja lämpöä vastaanottavan ja lämpöä luovuttavan väliaineen välillä.

μ. I.". v 1 i

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuvio 1 esittää hyvin kaaviollisesti aksiaalista leikkausta komp-ressori-absorptioperiaatteen mukaan toimivasta laitteesta, jossa on keksinnön mukainen vastavirtaperiaatteella toimiva jäähdytyslaite,

Kuvio 2 esittää kaaviollisesti aksiaalista leikkausta keksinnön mukaisesta tiiviistä laitteesta,

Kuvio 3 esittää kaaviollisesti kuviosta 2 pitkin viivaa III-III otettua poikkileikkausta,

Kuvio 4 esittää graafisesti tavallisen kompressori-absorptiojäähdy-tyskoneen ja keksinnön mukaisen laitteen työtoimintaperiaatteen eroa ja

Kuvio 5 esittää graafisesti työalueen esimerkkiä tavallisena diagrammana kuvion 1 ja 2 mukaisen laitteen vesi/ammoniakki-seosta varten.

Kuviossa 1 havainnollistetaan keksinnön mukainen jäähdytysmenetel-mä mielivaltaisesti valitulla työalueella jäähdytysnesteen ja ab-sorptionesteen, jotka ovat ammoniakkia ja vettä, kiertokulun eri osien erilaisissa tiloissa.

4 62416

Laitteeseen kuuluu höyrystin 1, jona on pitkänomainen lämmönvaihdin, jossa on vaakasuora pituusakseli, joka toimii vastavirtaperiaatteen mukaan ja jonka läpi virtaa ulompi lämpöä luovuttava väliaine Ml ja absorbaattori 2, jona samoin on vastavirtaperiaatteen mukaan toimiva pitkänomainen lämmönvaihdin, jonka läpi virtaa ulompi lämpöä vastaanottava väliaine M2 sekä kaasupumppu 3, joka imee ammoniakki-kaasua höyrystimestä 1, puristaa sitä ja pakottaa sen absorbaatto-riin 2 liuottamiseksi uudelleen veteen (absorptioneste). Lisäksi laitteeseen kuuluu höyrystimen ja absorbaattorin 2 välillä oleva lämmönvaihdin 4 ja nestepumppu 5 ammoniakkisen vesiliuoksen Li pumppaamiseksi lämmönvaihtimen 4 kautta höyrystimestä absorbaatto-riin.

Höyrystin 1 ja absorbaattori 2 voivat olla tehdyt rakenteellisesti saman periaatteen mukaan. Kuviossa 1 on esitetty sovellutusmuoto ainoastaan keksinnön mukaisen jäähdytysmenetelmän periaatteen eikä minkään erityisen rakenteen havainnollistamiseksi. Tällöin riittää mainita, että höyrystimen 1 muodostaa pitkänomainen, vaakasuora kotelo ja sen koko pituudelle ulottuva kammio 6. Putkijohto 7, joka toisella päällään päättyy kammion 6 päätyosaan, kulkee pääasiallisesti keskeisesti kammion läpi ja ulkonee kotelosta kammion vastakkaisessa päässä. Kammiota 6 ympäröi ainakin osittain tila 8 ulompaa lämpöä luovuttavaa väliainetta Ml varten, jonka tilan tu-loaukko ja poistoaukko on merkitty vastaavasti viitenumeroilla 9 ja 10. Kammio 6 sisältää ylhäällä tiettyyn tasoon 11 saakka edellä mainittua ammoniakin vesiliuosta, joka on merkitty viitemerkillä Li. Kammion toiseen, alapäähän on sovitettu laskuputki 12, joka johtaa pumppuun 5 ja lämmönvaihtimen 4 sekä höyrystimen 1 väliin on sovitettu säädettävä kuristusventtiili 13. Kammiossa nesteen pinnan 11 yläpuolella oleva tila 14 on liitetty putkijohdon 15 välityksellä, jossa toimii kaasupumppu 3, absorbaattorissa 2 olevaan vastaavaan tilaan, joka edellä mainitun mukaan esitetyssä tapauksessa (kuv. 1) on periaatteeltaan samanlainen kuin höyrystin 1.

Sen tähden absorbaattorin 2 rakenteelliset yksityiskohdat on varustettu samoilla viitenumeroilla kuin höyrystimen 1 vastaavat yksityiskohdat lisättynä kirjaimella "a".

Kuviossa 1 höyrystimen 1 ja absorbaattorin 2 välinen lämmönvaihdin on esitetty putkena 16 ja putken 16 läpi kulkevana putkena 17. Si-sempi putki 17 on liitetty alapäästään pumppuun 5 ja yläpäästään putkijohtoon 7 ja yläpää absorptioammion 6a poistojohtoon 12a.

6241 6

Laite toimii seuraavalla tavalla.

Kaasupumpun 3 välityksellä imetään jatkuvasti vapautettua ammoniak-kikaasua höyrystimen 1 kaasutilasta 14 ja puristetaan tiettyyn paineeseen, johdetaan absorbaattorin 2 kaasutilaan 14a sekä liuotetaan kammiossa 6a olevaan ammoniakkipitoiseen vesiliuokseen. Tämä liuos pidetään jatkuvassa kiertokulussa absorbaattorin 2 ja höyrystimen 1 välillä. Kaasupumpulla 3 aikaansaatu paine-ero absorbaattorin ja höyrystimen 1 välillä siirtyy lämmönvaihtimen 4 kautta absorptio-kammiosta 6a tulevaan ammoniakkiseen vesiliuökseen ja johdetaan höyrykammioon 6 putkijohdon 6 kautta putkijohdon 7 välityksellä, niin että liuos virtaa ulos höyrystyskammion 6 vasemmasta päästä. Höyrystimestä 1 liuos pumpataan takaisin absorbaattoriin 2 pumpun 5 välityksellä lämmönjohtimen 4 kautta ja johdetaan sisään absor-baattorikammion 6a vasemmassa päässä olevan putkijohdon 7a kautta. Liuoksen liikkuessa suunnassa vasemmalta oikealle absorptiokammios-sa 6a liuos, joka on merkitty viitenumerolla L2, jäähtyy jatkuvasti lämpöä vastaanottavan väliaineen M2 välityksellä ja samalla liuottaa ammoniakkikaasua liuokseen L2, jonka ammoniakkikaasun väkevyys jatkuvasti kasvaa liuoksessa LI kammion 6 vasemmasta oikeaan päähän. Höyrystimessä 1 tapahtuu vastakkainen prosessi, ts. kammiossa 6 oleva liuos Li lämpenee vähitellen, sen virratessa kammion 6 vasemmasta oikeaan päähän, lämmönvaihdon vaikutuksesta väliaineen Ml kanssa, jolloin samanaikaisesti yhä enemmän ammoniakki-kaasua (nähtynä kammion 6 vasemmasta oikeaan päähän) eroaa liuoksesta ja imetään pois kaasutilasta 14. Suunnassa vasemmalta oikealle kammiossa 6 liuoksen LI lämpötila kohoaa siten sopivimmin suoraviivaisesti, samanaikaisesti kun ammoniakkiväkevyys laskee suoraviivaisesti, kun taas absorbtiokammiossa 6a (vaseirmalta oikealle) liuoksen L2 lämpötila laskee ja ammoniakkiväkevyys kasvaa suoraviivaisesti .

Sekä höyrystimessä 1 että absorbaattorissa 2 vallitsee liuoksen LI ja L2 lämpötilan ja väkevyyden jatkuvasti muuttuva tasapainotila toisesta päästä toiseen. Mitään lämpötilan hyppyä ei siis tapahdu ja ammoniakkikaasua poistuu sekä vastaavasti liukenee uudelleen tasaisella vaikutuksella kaasun ja liuoksen välisiä kosketuspintoja pitkin. Lämmönvaihto eri väliaineiden, ts. liuosten LI ja L2 välillä höyrystimessä 1, absorbaattorissa 2 ja ulommassa lämmön-vaihtimessa 4 sekä näiden liuosten Li ja L2 ja vastaavasti lämpöä luovuttavan ja vastaanottavan väliaineen Ml, M2 välillä tapahtuu 6 62416 kiertojärjestelmän jokaisessa poikkileikkauksessa vastavirtape-riaatteen mukaan.

Edellä esitetystä käy selville, että lämpötilan gradientit ovat suhteellisen pieniä koko höyrystimessä 1 ja absorbaattorissa 2. Verrattuna tavalliseen jäähdytysprosessiin ammoniakki-vesijärjestelmän avulla, jossa sekä absorbaattori että höyrystin toimivat maksimaalisilla lämpötilan gradienteilla, ts. lämpötilan hypyllä korkeimman ja alhaisimman lämpötilan välillä vastaavassa yksikössä, keksinnön mukainen järjestelmä toimii lämpötilan gradienteilla, joita voidaan pitää korkeimman ja alhaisimman lämpötilan keskiarvona vastaavassa yksikössä. Tämä on havainnollistettu graafisesti kuviossa 4, jossa ylempi diagramma havainnollistaa tavallista jäähdytysprosessia alhaisimpine lämpötiloineen +2°C ja korkeimpi-ne lämpötiloineen +46°C ammoniakin vedessä kierrätysliuosta varten tällöin esiintyvine verraten suurine lämpötilan gradientteineen ja suurine puristustöineen. Alemmasta diagrammasta, joka esittää tämän keksinnön mukaista jäähdytysprosessia, käy selville, että lämpötilan gradientit ovat alhaisemmat lämmönvaihtopinnoilla ja samoin puristustyö on pienempi, joka kuitenkin vaatii suuremmat läramönsiirtopinnat.

Keksinnön mukaisen jäähdytysprosessin tyypillisessä tapauksessa järjestelmän eri osissa lämmönvaihtoväliaineiden Ml ja M2 sekä liuosten LI ja L2 lämpötila sekä liuosten ammoniakkiväkevyydet voivat olla seuraavat:

Väliaineen Ml lämpötila tuloaukon 9 kohdalla noin +21°C Väliaineen M2 lämpötila poistoaukon 10 kohdalla noin +5°C

o

Väliaineen M2 lämpötila poistoaukon 10a kohdalla noin +25 C Väliaineen M2 lämpötila poistoaukon 11a kohdalla noin +43°C

Liuosten Li ja L2 lämpötila ja ammoniakkiväkevyydet: LI L2 höyrystimen 1 vasemmassa päässä +2°C, 45% +2°C, 45% höyrystimen 1 oikeassa päässä +18°C, 35% +18°C, 45% absorbaattorin 2 oikeassa päässä +26°C, 35% +28°C, 45% absorbaattorin 2 vasemmassa päässä +46°C, 35% +46°C, 35%

Paineen absorbaattorissa 2 oletetaan olevan yhtäsuuri puristuspai- 7 62416 neen kanssa, jonka esitetyssä tapauksessa oletetaan olevan 2,7 ik. Höyrystimessä 1 vallitseva paine, joka ylläpidetään samoin kaasu-pumpun 3 välityksellä, on yksi ik.

Käytännöllisenä vertausesimerkkinä voidaan mainita, että järjestelmän eri osien lämpötilan esitetyillä arvoilla puristussuhteella ainoastaan 2,7 keksinnön mukaisessa menetelmässä on mahdollista saavuttaa kylmänkehitys 380 kcal/kg H^N, kun taas tavallinen jäähdytysprosessi (pelkkä ammoniakkiprosessi), joka samoin kuin esitetyssä esimerkissä, toimii minimilämpötilan +2°C ja maksimilämpötilan +45°C välillä (kts. ylempää diagrammaa kuviossa 4) vaatii huomattavasti korkeamman puristussuhteen, esimerkiksi 4,2, mikä merkitsee suurempaa väliä maksimi- ja minimipaineen välillä (esimerkiksi 20 ik ja 4,6 ik) ja antaa pienemmän kylmänkehityksen, esimerkiksi 300 kcal/kg H^N. Lämmön paluuvirtauksessa 20 kcal/kg H^N ulommassa lämmönvaihtimessa 4 puristustyö pienenee keksinnön mukaisessa menetelmässä edellä esitettyyn tavalliseen menetelmään verrattuna määrään = 0,55.

Parannettu kylmyystekijä vaatii kuitenkin suuremmat lämmönvaihto-pinnat, koska lämpötilan gradientti on pieni koko höyrystimessä ja absorbaattorissa. Tällöin epäkohta on kuitenkin vähäinen, mikäli väliaineet Ml ja M2 ovat nesteitä, johtuen lämmönvaihtosei-nien korkeista K-arvoista.

Menetelmän käytännöllinen toteutus riippuu siitä, kuinka lähellä tasapaino-olosuhteita menetelmä toteutetaan, ts. kuinka suuri kosketuspinta on kaasun ja lioksen välillä ja kuinka tehokkaasti höy-rystyslämpö johdetaan liuokseen sekä liuotuslämpö pois liuoksesta.

Höyrystimen 1 ja absorbaattorin 2 tehollisten lämmönvaihtopintojen yksinkertaisimpia vaatimuksia varten voidaan käyttää sellaista rakennetta kuin on esitetty kaaviollisesti kuvioissa 2 ja 3, jolloin sekä höyrystin että absorbaattori ovat pyörivää tyyppiä.

Kuvioissa 2 ja 3 esitettyä laitetta varten käytetään mahdollisimman paljon samoja viitenumerolta kuin kuviossa 1 vastaavia osia varten ja koska ne jo on selitetty kuvion 1 yhteydessä, selitystä tarvitsee täydentää ainoastaan niiden elimien selityksellä, jotka ovat erikoisia kuvioiden 2 ja 3 mukaiselle rakenteelle, mikä pätee myös höyrystimen 1 ja absorbaattorin 3 sisäisille elimille.

8 62416 Höyrystimen 1 ja absorbaattorin 2 rakenne on myös pääasiallisesti samanlainen, minkä johdosta seuraavassa selitetään yksityiskohtaisesti ainoastaan höyrystintä 1.

Kuvioiden 2 ja 3 mukaisessa sovellutusmuodossa höyrystimen muodostaa rumpu 20, jossa on poimutettu vaippa 21 ja joka sisältää onton lieriön muotoisen kappaleen 22. Kappaleen 22 muodostaa metallia oleva verkkomassa tai hienosilmäinen verkosto, kuten spiraalimai-sesti käämitty metalli lankaverkko tai ohuet, nk. venytysmetallia olevat meistetyt pellit.

Rumpu 20 on laakeroitu pyörivästi laakereiden 23, 24 välityksellä sitä ympäröivään koteloon 25 ja sitä voidaan pyörittää sopivan käyttömoottorin välityksellä (ei esitetty). Ulompi kotelo 25 rajoittaa tilan, joka vastaa tilaa 8 kuviossa 1 lämpöä luovuttavaa ainetta Ml varten ja on varustettu vastakkaisissa päissään tuloau-kolia 9 sekä poistoaukolla 10. Ulomman lämmönvaihtimen 4 molemmat putkijohdot 16, 17 liuoksia Li ja L2 varten on liitetty rummun 20 sisään periaatteessa samalla tavalla kuin vastaavat johdot höyrystimeen 1 kuviossa 1, mutta tietyllä erolla, joka riippuu siitä, että rumpua 20 pyöritetään käytön aikana. Putkijohdot 15, 16, 17 sekä aksiaalisesti rummun 20 läpi kulkeva putki 7 voivat olla kiinteitä. Kaasuputken 15 tuloaukko koteloon 25 oh tehty kotelon 25 toisessa päässä olevaan onttoon akselitappiin 26. Tämä ontto akseli tappi 26 on laakeroitu laakerin 23 välityksellä putken 15 pääte-osaan, joka on tiivistetty koteloon 25, akselitappiin 26 ja putkeen 7 nähden; jonka poisioaukko 12 avautuu liuoksessa Li olevaan rumpuun 20. Tässä rakenteessa näin kaasuputken 15 poistopää muodostaa kiinteän osan, johon rumpu 20 on laakeroitu laakerin 23 välityksellä rummun päätyseinän kanssa liitetyllä ontolla akselitapilla 26 ja johon nähden rumpu on tiivistetty tiivisteellä 27. Kaasuputki 15 päättyy rummun 20 vasempaan päähän. Lämmönvaihtimen ulompana putkena on tällöin putki 17, joka muodostaa johdon liuotinta Li varten, samalla kun sisempi putki 16 muodostaa johdon liuotinta L2 varten. Ulompi putki 17 ulottuu kaasuputken 15 sisään ja jatkuu rummun 20 sisään, jossa ulompi putki 17 on tiivistetty päästään sisempään putkeen 7 nähden ja jossa on alaspäin suunnattu poistoaukko 12. Sisempi putki 17 jatkuu rummun oikeaan päähän liuoksen L2 sisäänjoh-tamiseksi samalla tavalla kuin kuviossa 1.

Edellä esitetyssä rakenteessa tarvitaan ainoastaan tiivistys pyörivän rummun 20 ja kiinteän kaasuputken 15 välillä, koska putkijohdot 9 62416 16 ja 17 on vedetty kaasujohdon sisään ja ulottuu tästä rummun 20 sisään.

Rummun 20 pyöriessä sen poimutetulla vaipalla 21 on hyvä lämmön-vaihtokosketus kotelossa 25 olevan väliaineen Ml kanssa. Väliaine Ml (neste) voi ulottua ylhäällä sopivalle tasolle, esimerkiksi laakeriin 23 saakka. Rummun pyöriessä verkkomassa 22 kostuu jatkuvasti liuoksella LI ja ammoniakkikaasu, joka eroaa liuoksesta, imeytyy verkoston läpi kaasujohtoon 15, samalla kun liuosta LI imetään ulos kuviossa 2 rummun 20 vasemmasta päästä nestepumpun 5 välityksellä.

Koska absorbaattori 2 on rakenteeltaan samanlainen kuin höyrystin 1, ei tarvita mitään sen erityistä selitystä. Absorbaattorin eri osia on merkitty samoilla viitenumeroilla kuin höyrystimen osia lisättynä kirjaimella "a".

Kuvioissa 2 ja 3 esitetyssä sovellutusmuodossa höyrystimen 1 rumpu 20 samoin kuin absorbaattorin 2 rumpu 20a on tehty yksivaippaisek-si lieriöksi. Kuitenkin rummut voidaan varustaa kaksoisvaipoilla ja yksinkertaisesti täydentää lämmönvaihtoa varten ilmalla.

Jäähdytysprosessilla aikaansaatu väliaineen M2 lämpötilan korotus voidaan käyttää hyötytarkoituksia varten, ts. lämpölisämäärä väliaineessa M2 voidaan saada takaisin laitteen ulkopuolelta, mutta päätarkoituksena on käyttää se hyödyksi höyrystimestä 1 ulosvirtaa-vasta väliaineesta Ml jäähdytystarkoituksia varten joko välittömästi tai ulomman lämmönvaihtimen välityksellä.

, Mitä tulee laitteen rakenteeseen, keksintö ei ole rajoitettu edel lä esitettyyn sovellutusesimerkkiin, vaan voi vaihdella monella tavalla seuraavien patenttivaatimusten puitteissa.

Ammoniakki-vesijärjestelmän sijasta voidaan luonnollisesti käyttää kahden väliaineen samalla tavalla toimivaa muuta järjestelmää, esimerkiksi ammoniakki-hiilivetyjärjestelmää.

Claims (12)

1. Menetelmä suhteellisen korkean hyötysuhteen mahdollistamiseksi suhteellisen alhaisilla lämpötilagradienteilla ja suhteellisen alhaisella puristustyöllä kylmyyttä kehitettäessä puristus-absor-bointimenetelmällä, ts. jossa kaasun liuos nestemäisessä absorp tioväliaineessa kuljetetaan suljetussa kiertokulussa absorbaattorista (2) höyrystimeen (1), jossa lämmönsyötöllä tietty määrä kaasua poistetaan absorptioväliaineesta ja josta alemman kaasupitoisuuden omaava liuos ja puristamisen jälkeen poistettu kaasu palautetaan sellaisenaan takaisin absorbaattoriin, jossa liuoksesta lämpöä poisjohtamalla palautettu kaasu uudelleen liuotetaan absorptioväliaineeseen liuoksen kaasupitoisuuden palauttamiseksi, joka liuos sen jälkeen siirretään höyrystimeen/ tunne ttu siitä, että jäähdytys- ja absorptioväliaineen liuos kiertokulussa johdetaan vastavirtaan lämpöä luovuttavien tai lämpöä vastaanottavien väliaineiden suhteen höyrystimessä (1) tai absorptiolaitteessa (2) siten, että sekä höyrystimen liuoksessa että absorptiolaitteen liuoksessa aikaansaadaan kunkin liuottimen virtaussuunnassa höyrystimessä tai absorptio-laitteessa toisesta päästä toiseen päähän jatkuvasti muuttuvat liuoksen pitoisuuden ja lämpötilan tasapainotilanne.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuos (LI), joka siirretään höyrystimestä (1) absorptiolaitteeseen (2), johdetaan vastavirtalämmönvaihdossa liuoksen (L2) kanssa, joka siirretään absorptiolaitteesta (2) höyrystimeen (1) ensin mainitun liuoksen (LI) jäähdyttämiseksi ja viimeksi mainitun liuoksen (L2) lämmittämiseksi.

3. Jäähdytyslaite patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, joka laite käsittää höyrystimen (1), absorbtio-laitteen (2), laitteen (5, 16, 17) kaasuliuoksen kierrättämiseksi juoksevassa absorptioväliaineessa absojp tiolaitteesta (2) höyrystimeen (1) ja höyrystimestä (1) takaisin absorptiolaitteeseen (2) sekä laitteen (3, 15) kaasun, joka poistuu höyrystimessä (1) olevasta liuoksesta, siirtämiseksi absorptiolaitteeseen (2) 6241 β 11 kaasun uudelleen liukenemisen mahdollistamiseksi absorptiolaitteessa (2) olevaan liuokseen, tunnettu siitä, että absorptio-laitteessa (2) kuten myöskin höyrystimessä (1) on pitkittäinen tila liuosta varten ja kunkin liuoksen yläpuolella astiassa oleva pitkittäinen tila (14, 14a) liuoksen kaasun absorptiota varten absorbointilaitteessa (2) ja kaasun syrjäyttämiseksi liuoksesta höyrystimessä (1), molemmat näistä tiloista pääosan pituuttaan liuoksen sisääntulokohdasta toisessa päässä liuoksen poistokohtaan toisessa päässä on järjestetty lämmönvaihtimeksi vastavirtaan tapahtuvaa, jatkuvaa, epäsuoraa lämmönvaihtoa varten mainitusta sisääntulosta mainittuun ulostulokohtaan ulkoisen lämpöä vastaanottavan väliaineen (M2) kanssa absorptiolaitetta (2) varten tai ulkoisen lämpöä luovuttavan väliaineen (Ml) kanssa höyrystintä (1) varten ja että laite (5, 16, 17) liuoksen kierrättämiseksi on järjestetty jatkuvasti syöttämään liuos höyrystimen (1) läpi sisääntulokohdasta ulostulokohtaan, höyrystimestä absorptio-laitteeseen (2) ja sen läpi sisääntulokohdasta ulostulokohtaan ja takaisin höyrystimeen (1).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että sekä höyrystin (1) että absorptiolaite (2) on varustettu pääasiassa vaakasuoran pyörimisakselin ympäri kierrettävällä pitkittäisellä astialla (20, 20a) kutakin liuosta varten ja laitteella astian pyörittämiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 3 ja 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että sekä höyrystin (1) että absorptiolaite (2) käsittää rummun (20 vast. 20a), joka muodostaa mainitut astiat, joilla on pääasiallisesti vaakasuora pituus- ja kiertoakseli, että kumpikin rumpu (20, 20a) käsittää rummun vaipan kanssa lämpöä johtavaan yhteyteen sovitetun kaasua ja nestettä läpäisevän, metallia olevan kappaleen (22 vast 22a), jolla on hyvä lämmönjohtokyky ja suuri kokonaispinta, jolloin kumpikin rumpu (20, 20a) on liitetty mainittuun laitteeseen (5, 16, 17) liuoksen kierrättämiseksi, niin että liuos johdetaan rummun toiseen päähän ja ulos rummun toisesta päästä virrattuaan rummun läpi, samalla kun kaasua poistuu hyöyrystimen (1) rummussa (20) ja kaasua absorboituu absorptiolaitteen (2) rummussa (20a) ja että laite käsittää laitteen (25) liuoksen lämpötilan vähitellen kohoamisen aikaan- 12 6241 6 saamiseksi lämpöä luovuttavan väliaineen (Ml) välityksellä höyrystimen (1) rummun (20) toisesta päästä toiseen ja laitteen (25a) absorptiolaitteen (2) rummussa (20a) olevan liuoksen lämpötilan vähitellen laskun aikaansaamiseksi lämpöä vastaanottavan väliaineen (M2) välityksellä rummun toisesta päästä toiseen.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että vastaavassa rummussa (20, 20a) oleva kaasua ja nestettä läpäisevä kappale (22, 22a) muodostuu metallilankaverkosta.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että kaasua ja nestettä läpäisevä kappale (22, 22a) muodostuu venytysmetallia olevista ohuista pelleistä.

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että kaasua ja nestettä läpäisevässä kappaleessa (22, 22a) on pitkittäinen keskeinen ontelo ja että ontelon läpi ulottuu johto (7 vast 7a), joka rummun toisessa päässä on liitetty mainittuun laitteeseen (5, 16, 17) mainitun liuoksen kierrättämiseksi ja joka avautuu rummun sisään sen vastakkaisessa päässä liuoksen kuljettamiseksi rummun läpi vastavirtalämmönvaihdossa liiloksen kanssa, joka kaasun poistuessa saatetaan virtaamaan aksiaalisesti rummun läpi ja aksiaalisesti mainitun kaasua ja nestettä läpäisevän kappaleen (22 vast. 22a) läpi.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, t u n n e t t u siitä, että mainittu laite (5, 16, 17) mainitun liuoksen kierrättämiseksi käsittää molempien rumpujen (20, 20a) välisellä alueella lämmönvaihtimen (4) vastavirtalämmönvaihtoa varten liuosten välillä, jotka johdetaan kumpaankin rumpuun (20, 20a), vastaavasti palautetaan niistä.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu laite (5, 16, 17) liuoksen kierrättämiseksi rumpujen (20, 20a) välillä ja minittu laite (3, 15) kaasun siirtämiseksi höyrystimen (1) rummusta (20) absorptiolaitteen (2) rumpuun (20a) on sovitettu keskenään samankeskisesti häyrystimeen (1) vast, absorptiolaitteeseen (2) johtavan liitännän alueelle. 6241 6 13

10 6241 6

11. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu laite (5, 16, 17) liuoksen kierrättämiseksi molempien rumpujen (20, 20a) välillä käsittää nestepumpun (5) liuoksen pumppaamiseksi höyrystimen (1) rummusta (20) absorptiolaitteen (2) rumpuun (20a) ja että laite (3, 15) kaasun siirtämiseksi käsittää kaasupumpun (3) kaasun imemiseksi höyrystimen (1) rummusta (20) kaasun puristamiseksi ja puristetun kaasun johtamiseksi absorptiolaitteen (2) rumpuun (20a).

12. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että höyrystimen (1) rumpu (20) käsittää kaasun kokoomatilan, joka ulottuu rummun koko pituudelle ja on liitetty mainittuun laitteeseen (3, 15) kaasun siirtämiseksi absorptiolaitteen (2) rumpuun (20a), jossa on kaasun vastaanottotila, joka ulottuu pääasialliesti absorptiolaitteen (2) rummun (20a) koko pituudelle sallimaan kaasun absorption mainittuun liuokseen pääasiallisesti rummun (20a) koko pituudella. 14 6241 6