FI69205C - Anordning vid en absorptionskylapparat - Google Patents

Description

69205

Laite imeytinjäähdytyslaitteessa

Esillä oleva keksintö kohdistuu imeytinjäähdytyslaitteeseen, johon kuuluu painetta tasaavaa kaasua, ja joka on varustettu vähintään kahdella imeyttimellä sekä jossa tunnetulla tavalla vallitsee korkeusero keittimen seisontaputken nestetason ja imeyttimen sisääntulotason välillä.

Imeytinjäähdytyslaitteen kapasiteetti riippuu suuressa määrin imeyttimien imeytystehosta. Tämä teho riippuu useista tekijöistä kuten jäähdytysaineen konsentraatiosta kaasussa ja nesteessä, imeyttimien jäähdytyksestä sekä suuressa määrin putkikierukan pituudesta. Tila, joka imeyttimen hyväksi voidaan käyttää, on rajoitettu korkeussuunnassa. Sitä paitsi täytyy putkikierukkatyyppisessä laitteessa imeyttimen putkella olla tietty kallistuma, jotta neste valuisi alas putkeen tukkimatta kaasuvirtaus-ta. Liikkuvaan käyttöön tarkoitettujen jäähdytyslaitteiden kallistuksen kestävyydelle, esim. asuntovaunuissa, asetetaan suuria vaatimuksia ja tämän takia on vaikea konstruoida halutun kapasiteetin omaavaa imeytintä sellaiselle laitteelle. Sitä vastoin on yleensä tilaa ainakin toiselle putkikierukkaimeyttimelle, jonka avulla putken pituus voitaisiin kaksinkertaistaa.

Jo 1930-luvulla harkittiin imeytinjäähdytyslaitteen kapasiteetin ja tehon nostamista kaksoisimeytintä käyttäen.

2 69205

Patenttikirjallisuudesta käy kuitenkin ilmi, että tämän käytännölliseen soveltamiseen liittyviä ongelmia ei kyetty hallitsemaan tyydyttävällä tavalla. US-patentissa 1 908 901 suunnitellaan käytettäväksi kaksoisimeytintä yhdessä sellaisen keittokoneiston kanssa, joka sisältää kaksi pumppua ja täysin erilliset virtaustiet köyhälle liuokselle keitti-mestä imeyttimiin. Tämän piti olla käyttökelpoinen ratkaisu mutta keitinkonstruktiosta tuli aivan liian monimutkainen ja kallis.

US-patentti 2 066 660 sisältää suunnitelman, jossa köyhä liuos keittimeltä johdetaan imeyttimien välissä olevaan säiliöön. Nesteen sisääntuloputket imeyttimiin menevät sisälle säiliöön ja samalla nestepinnan yli. Putkijohtojen yläpuolella ja alhaalla nesteessä kulkee kapillaari-toimivia sydämiä tai vastaavia, joiden läpi neste imettäisiin ylös säiliöstä johtoihin. Tämä suunnitelma on jo pelkästään yleisesti epäluotettava, koska sydämet voivat uudelleen täyttyä nesteessä olevista mahdollisista epäpuhtauksista, ja kun on kysymys kallistusta kestävistä laitteista, se ei ole käyttökelpoinen, koska kapillaa-rinen nostovoima on äärimmäisen pieni ja kallistuminen vaikuttaa suuressa määrin nesteen jakaantumiseen.

Toista tapaa ratkaista ongelma ehdotetaan US-patentissa 2 302 091. Köyhä imeytysliuos johdetaan johtoa pitkin imeyttimien tuloaukon tason yläpuolelle sijoitettuun säiliöön. Sieltä kulkee johto kumpaankin imeyttimeen. Kumpikin laskuaukko säiliön sisällä on varustettu kantena toimivalla aluslevyllä, jossa kummassakin on reikä. Näiden reikien läpi liuoksen on tarkoitus tippua alas johtoon. Jotta tarkoitettu vaikutus saataisiin aikaan, täytyy reikien olla laajuudeltaan erittäin pieniä. Käytännön kokemus osoittaa kuitenkin, että ei ole mahdollista käyttää imeytin jäähdytyslaitteeseen niin pieniä reikiä. Imeytin jäähdystyslaitteessa oleva neste ei nimittäin ole n 3 69205 täysin vapaata kiinteinä hiukkasina esiintyvistä epäpuhtauksista, jotka helposti voivat tukkia nämä pienet reiät ja täysin vaarantaa laitteen toiminnan.

Lisäksi esitetään yksi suunnitelma US-patentissa 2 298 029. Myös tässä köyhä liuos johdetaan johtoa pitkin sisääntulo-tason yläpuolella olevaan säiliöön. Tämä säiliö on yhteydessä molempiin imeyttimiin kahden lyhyen johdon välityksellä. Näistä sanotaan patentissa, että johtojen sisähal-kaisijat on valittu siten, että johdot täyttyvät nesteellä jäähdvtyssysteemin käytön aikana. Tällä tavoin on tarkoitus tasoittaa nesteen sisääntulo kahteen imeyttimeen vaikka systeemi olisi sellaisessa asennossa, että johdot eivät ole täysin vaakasuorassa. Se, että tämä suunnitelma ei ole tyydyttävä, käy selvästi esille siitä, että patentissa ilmoitettu keksintö muodostuu kahdesta imeyttimien välissä kulkevasta toisiaan risteävästä johdosta, joiden kautta epätasaista nesteen jakaantumista imeyttimille tasataan tietyllä tarkkuudella.

On ilmeistä, että aikaisemmin on näyttänyt houkuttelevalta käyttää kahta imeytintä, mutta niistä ei ole saatu käytännöllistä laitetta liikkuvaan käyttöön sen takia, että on vaikeaa jakaa nestevirtaus yhtä suuriin osiin ja tehdä tämä riippumatta laitteen kallistumasta laadittujen tole-ranssirajojen sisällä.

Puheena olevan keksinnön tarkoitus on aikaansaada laite, jonka avulla haluttu nesteen jakaminen vähintään kahteen imeyttimeen voidaan toteuttaa, ja joka on käyttövarma laitteen kestoiän ajan. Ongelma voidaan keksinnön mukaan ratkaista siten, että syöttöjohto ainakin olennaiselta osaltaan on korvattu haarajohdoilla, joissa jokaisessa virtausvastus on vähintään kaksi kertaa niin suuri kuin näiden haarajohtojen virtausvastusten erotus.

4 69205

Keksinnön mukaan luodaan jokaiseen syöttöjohtoon paineen lasku viskoosisen kitkan avulla. Tämä kitka syntyy, kun neste johdetaan laminaarivirtauksessa tälle virtaukselle sopivan halkaisijan omaavan pitkän putken läpi.

Keksintö kuvataan seuraavassa tarkemmin viitaten piirustuksissa näkyvään imeytinjäähdytyslaitteeseen, johon kuuluu kaksi imeytintä.

Kuvio 1 on kaavamainen kuva laitteesta ja kuvio 2 on vastaava kuva nesteenkiertosysteemistä samassa laitteessa sitä kallistettaessa.

Kuviosta 1 näkyvän imeytinjäähdytyslaitteen tarkoituksena on työskennellä jäähdytysaineen, imeytysliuoksen ja painetta tasaavan neutraalin kaasun, esim. veden, ammoniakin ja vetykaasun kanssa. Myös muita työaineita voi toisinaan esiintyä. Laite on varustettu ns. yksiputkikeittimellä, ts. keitinsysteemi sisältää kaksi samankeskistä putkea, nimittäin sisemmän pumppuputken 10 ja ulomman seisonta-putken 11. Lämpöä tuodaan keitinsysteemiin koteloon sijoitetun sähköisen panoskuumentimen avulla. Lämmönsiirto tapahtuu kotelon 12 ja putken 11 väliin sijoitetun hitsi-sauman välityksellä. Keitinsysteemistä kulkee höyryjohto 14 veden erottimeen 15 ja laitteen jäähdyttimeen 16. Lauhdejohto 17 kulkee jäähdyttimestä 16 laitteen höyrys-tinsysteemiin 18, 19. Sieltä kulkee kaasuille ja jäähdy-tinaineen höyryille tarkoitettu johto 20 imeytyssäiliöön 21 ja edelleen kahden toisiinsa nähden rinnakkaisen imeyt-timen 22, 23 sekä johdon 24 läpi takaisin höyrystinsys-teemin yläosaan.

Kaasujohdot 20 ja 24 on tunnetulla tavalla lämpöä johta-vasti yhdistetty kaasulämmönvaihtajaan. Jäähdytin 16 on johdolla 26 tuuletettu kaasulämmönvaihtajaan.

Il 69205 5

Keitinsysteemistä ajetaan jäähdytysainehöyryt ulos siten, että silloin muodostunut jäähdytysainetta vähän sisältävä liuos siirretään pumpun 10 avulla ympäröivään seisonta-putkeen 11, missä taso 27 tällä tavoin ylläpidetään. Jäähdytysainetta vähän sisältävä imeytysliuos pystyputkessa 11 johdetaan aikaisemmin tunnetulla tavalla läpi laitteen nestelämmönvaihtajan 28 sen uikojohdossa. Jo imeytyssäi-liön 21 alapuolella jaetaan tämä nestevirta kahteen rinnakkaiseen haarajohtoon 29, 30, joiden läpi köyhä imeytysliuos johdetaan ylös molempien imeyttimien 22, 23 nes-teensisääntuloihin 31, 32. Haarajohdot 29, 30 lähtevät nestelämmönvaihtajasta 28.

Laitteen imeytyssäiliöön kerätään imeyttimistä alas juokseva jäähdytysainetta paljon sisältävä imeytysliuos, jonka nestepinta on tasolla 33. Nestelämmönvaihtajasta 28 johdetaan liuos sisäputken 34 läpi keittimeen, jossa jäähdytys-ainehöyryt ajetaan pois ja tämä tämän jälkeen köyhä liuos nostetaan pumpun 10 avulla tasolle 27. Vastaavanlaisessa jäähdytyslaitteessa, jossa olisi vain yksi imeytin ja yksi normaali syöttöjohto imeytysliuokselle vaihtajan 28 ulommasta johdosta 35, jäisi nestepinta ulommassa putkessa 11 tasolle 36, koska neste, joka syötetään pumpulla 10, valuu yli syöttöjohdosta imeyttimiin tasolla 37. Keksinnön mukaan luodaan kummassakin syöttöjohdossa 29, 30 paineenlasku, joka on funktio putken pituudesta ja putken halkaisijasta. Molemmilla johdoilla on sama sisähalkaisija ja sama pituus. Paineen lasku haarajohdoissa aiheuttaa nestepinnan kohoamisen keitinputkessa 11 tasolta 36 tasolle 27. Tämä korkeusero voi sopivasti olla noin 20-30 mm. Tällainen paineen lasku aikaansaadaan keksinnön mukaan johdoissa 29, 30 siten, että ne tehdään sisähalkaisijal-taan n. 2 mm:ksi ja pituudeltaan n. 60 emiksi. Sopivat mitat johdoille voidaan laskea tai kokeilla. Laitteen käyttövarmuuden takia sisähalkaisijän tulee olla suurempi 69205 6 kuin 1 mm. Sellaisia putkien mittoja käyttäen ei ole vaaraa, että syntyisi käyttöhäiriöitä laitteen tässä kohdassa.

Kuviosta 2 käy ilmi, mitä tapahtuu, kun laitetta kallistetaan voimakkaasti keittimen ja imeyttimien läpi kulkevassa tasossa. Imeyttimille syntyy kaksi erillistä sisään-tulotasoa 31, 32, joilla on tietty korkeusero. Jos paineen lasku kummassakin johdossa 29, 30 suoritetaan niin suurena, että nestepinta keitinputkessa 11 nousee tasolta 36 tasolle 27, joiden korkeusero on noin 20 mm ja sisääntulo-pisteet 31, 32 sijoitetaan lähelle toisiaan, saadaan näiden sisääntulojen väliseksi korkeuseroksi ehkä 5 mm, joka on niin paljon vähemmän kuin korkeusero keitinputkessa, että sen vaikutus syöttöjohtojen 29, 30 nesteenvirtaukseen on merkityksetön. Imeyttimen 23 läpi tulee virtaamaan enemmän nestettä kuin toisen imeyttimen 22, koska edellisen sisääntulo sijaitsee alempana. Mutta ero on niin pieni, että sillä ei ole käytännöllistä merkitystä laitteen toiminnalle .

Kuvioissa tulojohtojen 29, 39 sisääntulot 31, 32 imeytti-miin eroavat toisistaan selvästi, jotta ero tasojen 31' ja 32' välillä kallistetussa laitteessa tulisi paremmin esille. Käytännössä voidaan kuitenkin molemmat sisään-tulopisteet sijoittaa lähemmäksi toisiaan. Jos asetetaan pienempi ylöspäin suunnattu väliseinä sisääntulopisteiden välille, nämä voidaan järjestää käytännöllisesti katsoen kiinni toisiinsa ja tällöin korkeuserosta kallistettaessa tulee tuskin huomattava.

li

Claims (7)

69205

1. Laite kallistusta kestävän imeytinjäähdytyslaitteen yhteydessä, johon kuuluu painetta tasaavaa kaasua, ja joka on varustettu vähintään kahdella imeyttimellä (22, 23), jolloin tunnetulla tavalla vallitsee korkeusero keittimen seisontaputken (11) nestetason (36) ja imeyttimien (22, 23) sisääntulotason (31, 32) välillä, tunnettu siitä, että syöttöjohto (35) ainakin olennaiselta osaltaan on korvattu haarajohdoilla (29, 30), joissa jokaisessa virtausvastus on vähintään kaksi kertaa niin suuri kuin näiden haarajohtojen (29, 30) virtausvastusten erotus.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että haarajohdoissa (29, 30) tapahtuu yhtä suuri paineen lasku.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että haarajohdot (29, 30) on tehty putkista, joilla on sama sisähalkaisija ja pituus.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että haarajohtojen (29, 30) sisähalkaisija on suurempi kuin 1 mm.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että haarajohtojen (29, 30) pituus vähintään vastaa imeyttimien (22, 23) korkeutta.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että haarajohdot (29, 30) ulottuvat laitteen neste-lämmönvaihtajasta (28) imeyttimien (22, 23) sisääntuloauk-koihin (31, 32).

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että imeyttimien (22, 23) sisään-tuloaukkojen (31, 32) väliin on järjestetty ylöspäin suunnattu väliseinä.