ITPN990098A1 - Frigorifero ad assorbimento costruito per impedire la sua corrosione interna. - Google Patents

Description

Descrizione

della domanda di breveto per invenzione industriale avente per titolo:

“FRIGORIFERO AD ASSORBIMENTO COSTRUITO PER IMPEDIRE LA SUA CORROSIONE INTERNA”

L’invenzione si riferisce ad un frigorifero ad assorbimento di acciaio, dove un refrigerante mediante assorbimento di un liquido, in cui il refrigerante è solubile, vi circola atraverso a sua volta un bollitore dove il refrigerante viene liberato dal liquido di assorbimento, un condensatore dove condensa il refrigerante, un evaporatore dove evapora il refrigerante, un assorbitore dove viene assorbito il refrigerante mediante il liquido di assorbimento, ed un recipiente dell’assorbitore per la raccolta del liquido di assorbimento, dal quale contenitore di assorbimento il liquido di assorbimento circola di ritorno nel bollitore, dove il liquido di assorbimento è scaldato in un cosiddetto tubo di pompa in modo che il refrigerante è nuovamente liberato dal liquido di assorbimento.

Un dispositivo refrigerante di questo tipo è noto per esempio dal brevetto europeo EP No. 366 633.

Frigoriferi ad assorbimento sono di solito costruiti con acciaio dolce al carbonio. Il motivo per ciò è che le qualità di lavorabilità a freddo e la possibilità di essere saldati sono molto buone per l’acciaio dolce al carbonio. Per evitare la corrosione nel dispositivo, in cui il liquido di assorbimento è acqua ed il refrigerante ammoniaca, una piccola quantità di cromato di sodio (Na2Cr04) viene aggiunta alla soluzione di ammoniaca. Un sottile strato costituito da cromo ed ossido di ferro (Cr203 e Fe203) viene ottenuto sulla superficie dei tubi di acciaio e protegge il dispositivo dalla corrosione. Se si presentasse un’incrinatura nello strato protettivo, più cromato verrebbe immediatamente ottenuto dalla soluzione per riparare l’incrinatura.

Combinazioni tali di cromo esavalente sono, tuttavia, velenosi per gli esseri umani e forse cancerogeni, ed è quindi desiderabile escludere queste sostanze dal dispositivo.

Se d’altra parte un inibitore della corrosione fosse mancante nel dispositivo si formerebbe della magnetite sotto lo sviluppo di gas di idrogeno secondo la seguente reazione di sintesi:

La velocità di reazione alla temperatura ambiente è molto bassa, ma diventa considerevole a temperature che superano i 100°C. Questo risulta dal fatto che il dispositivo finisce di lavorare entro un brevissimo periodo di tempo imputabile ai prodotti di corrosione che si depositano e che ostruiscono il tubo di pompa, che ha la più stretta sezione trasversale per il liquido circolante.

Lo scopo dell’invenzione è quello di determinare un dispositivo refrigerante del tipo messo in evidenza nell’introduzione, in cui la costruzione è tale, che quella corrosione, e quella ostruzione del tubo della pompa vengono inibite.

Questo scopo è raggiunto mediante il dispositivo secondo l’invenzione in cui

il tubo di pompa è fatto di un materiale, che è più resistente alla corrosione rispetto

alla media nei dispositivi piuttosto che di materiale di acciaio in almeno il

condensatore, l’evaporatore, l’assorbitore ed il recipiente dell’assorbitore, e nel

bollitore non ci sono giunzioni fra materiali differenti, che possono provocare la

corrosione galvanica.

Una realizzazione del frigorifero ad assorbimento secondo l’invenzione è

descritta in seguito in connessione con il disegno allegato, nel quale la Fig. 1

mostra una vista schematica di un frigorifero ad assorbimento e la Fig. 2 mostra un

ingrandimento di un bollitore del dispositivo.

Col numero 10 viene rappresentato un mobile frigorifero contenente un

compartimento refrigerato 12, che è chiudibile mediante una porta 14. Il

compartimento 12 viene refrigerato mediante l’evaporatore 16 di un dispositivo

frigorifero ad assorbimento situato dietro il mobile 10.

Il dispositivo di refrigerazione 18, che è di un tipo noto, per esempio

attraverso la Fig. I del brevetto europeo ricordato in precedenza con il No. 366633,

mostra un contenitore dell’assorbitore 32 contenente un liquido di assorbimento,

come acqua, in cui viene sciolto un refrigerante, come ammoniaca. Questa

soluzione, che è relativamente ricca di refrigerante, è detta una soluzione ricca. La

soluzione ricca esce dal contenitore dell’assorbitore 32 attraverso un tubo 34 ed

i entra in un bollitore 36 nel quale la soluzione ricca viene fornita di calore

proveniente dalla sorgente di energia, per esempio una cartuccia di riscaldamento

elettrica 38. Il vapore refrigerante va in ebollizione dalla soluzione ricca che perciò

diventa una cosiddetta soluzione povera. La miscela di vapore refrigerante e

soluzione povera viene espulsa attraverso un tubo della pompa 42, mentre il vapore

refrigerante prosegue verso il separatore 44, che separa il liquido di assorbimento accompagnante il vapore refrigerante e la soluzione povera essendo raccolta in un tubo esterno 46 del bollitore 36 ad un certo livello 48.

Il vapore refrigerante scorre dal separatore 44 in un condensatore 50, in cui il calore trasmesso dal vapore all 'aria circostante fa sì che il vapore si condensi. Il refrigerante condensato lascia il condensatore attraverso un tubo 52 ed entra nell* evaporatore 16, in cui il condensato incontra un flusso di un gas inerte, come gas di idrogeno, e viene vaporizzato in un tubo esterno 54 in un gas inerte durante l’assorbimento del calore dalla camera 12. Il gas inerte viene fornito all’evaporatore 16 mediante un tubo interno 56 che è situato dentro il tubo esterno 54 e la miscela di gas inerte ed il refrigerante vaporizzato esce dall’evaporatore 16 attraverso il tubo 54 e prosegue per un tubo 58 al contenitore di assorbimento 32.

Dal contenitore di assorbimento 32, la miscela del vapore refrigerante e del gas inerte viene innalzata attraverso un assorbitore 60 ed incontra la soluzione povera, che, portata al livello 48, proviene dal tubo 46 per un tubo 62 nella parte superiore dell’assorbitore 60 al 64. Mentre scorre verso il basso attraverso l’assorbitore 60, la soluzione povera assorbe il vapore refrigerante che scorre verso l’alto durante l’evacuazione del calore verso Paria circostante, la soluzione povera perciò diventa una soluzione ricca ancora prima che essa scorra giù dentro il contenitore dell’assorbitore 32 al 66. 11 gas inerte che si eleva prosegue dall’assorbitore 60 al tubo 56 ed entra nell’evaporatore 16 e consente al refrigerante condensato di vaporizzare in esso.

Per ostacolare il vapore refrigerante, che possibilmente non si è condensato nel condensatore, dalla raccolta nel condensatore e dal bloccaggio della fuoriuscita del refrigerante condensato dal condensatore, un tubo di sfiato 68 è posizionato fra l’uscita del condensatore 50 ed il tubo 58, tale tubo 68 porta il mezzo gassoso al contenitore di assorbimento 32.

Il tubo della pompa 42 è fatto di un altro materiale rispetto a quello del resto del dispositivo, il qual materiale resiste alla corrosione della soluzione ammoniacaacqua meglio del resto del dispositivo. Questo materiale può per esempio essere acciaio inossidabile. Il bollitore 36 ed il resto del dispositivo 18 sono fatti di acciaio dolce al carbonio.

Dai differenti materiali il tubo della pompa 42 ed il resto del dispositivo saranno ottenuti differenti potenziali elettrochimici, che possono risultare nella cosiddetta corrosione galvanica. Per evitare tale corrosione galvanica il tubo di pompa 42 viene isolato elettricamente dal bollitore 36 e dal resto del dispositivo 18 attraverso la sua estremità inferiore essendo collegata con il tubo 34 mediante una guaina isolante elettricamente 72 ed alla sua estremità superiore essendo collegata lateralmente nel tubo 46 mediante un elemento isolante elettricamente 74.

Il bollitore 36 passa alla sua estremità inferiore dentro ad uno scambiatore di calore 82, in cui la soluzione ricca sul suo passaggio verso il bollitore 36 attraverso il tubo 34 viene scaldato mediante la soluzione povera, che si trova sul suo passaggio dal bollitore 36 all’assorbitore 60.

Secondo una variante dell’invenzione il tubo 34 viene fatto dello stesso acciaio inossidabile come il tubo della pompa 42 e vengono saldati assieme. Gli elementi isolanti elettricamente mantengono i tubi 34 e 42 ad una distanza dal tubo 46, così che la corrosione galvanica non raggiunge il bollitore. Pertanto giunzioni fra materiali differenti si avranno in due luoghi, cioè da una parte all’ 84, in cui il tubo 34 viene saldato assieme con il tubo 46 e dall’altra parte all’86, in cui il tubo 34 viene saldato assieme con il contenitore di assorbimento 32. Per questi due luoghi la corrosione non risulta così problematica come nel bollitore, poiché qui la temperatura è sostanzialmente più bassa di quella del bollitore.

Secondo un’ulteriore variante dell’invenzione così il bollitore 36 come lo scambiatore di calore 82 con i tubi 46 e 34 sono fatti dello stesso acciaio inossidabile come il tubo della pompa 42. In questo caso non è stata fatta alcuna azione per prevenire la corrosione galvanica nel bollitore. In questo caso giunzioni fra materiali differenti si hanno in tre posti, cioè, oltre che in 86, anche in 88, in cui il tubo 62 è saldato assieme con il tubo 46, ed al 90, in cui il bollitore 36 è saldato assieme con il tubo, che porta al separatore 44. Alle giunzioni 86 ed 88 la corrosione non comporta alcun problema come nel bollitore dato che la temperatura qui è sostanzialmente più bassa di quella nel bollitore. Alla giunzione 90 la concentrazione di acqua è bassa e la corrosione quindi crea minori problemi qui che nel resto del bollitore.

La migliorata protezione contro la corrosione che è ottenuta mediante il dispositivo secondo l’invenzione può al bisogno essere fatta in modo più completo con una adeguata, più favorevole inibizione alla corrosione di tipo ambientale, che viene aggiunta ai mezzi nel dispositivo e che non deve essere così efficace contro la corrosione come il cromato di sodio ricordato nell’ introduzione.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un frigorifero ad assorbimento (18) di acciaio, in cui un refrigerante per mezzo di un liquido di assorbimento, in cui il refrigerante è solubile, circola attraverso un bollitore (36) in cui il refrigerante viene liberato dal liquido di assorbimento, un condensatore (50) in cui il refrigerante si condensa, un evaporatore (16) in cui evapora il refrigerante, un assorbitore (60) in cui il refrigerante viene assorbito mediante il liquido di assorbimento, ed un contenitore di assorbimento (32) per la raccolta del liquido di assorbimento, dal quale contenitore di assorbimento (32) il liquido di assorbimento circola all’indietro verso il bollitore (36), in cui il liquido di assorbimento viene riscaldato in un cosiddetto tubo di pompa (42) così che il refrigerante viene ancora liberato dal liquido di assorbimento, caratterizzato dal fatto che il tubo di pompa (42) è fatto di un materiale, che è più resistente alla corrosione rispetto ai mezzi nel dispositivo nei confronti del materiale di acciaio in almeno il condensatore (50), l’evaporatore (16), l’assorbitore (60) ed il contenitore di assorbimento (32), e che nel bollitore (36) non ci sono giunzioni fra differenti materiali, che possono provocare la corrosione galvanica.
2. 2. Il dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da un tubo (34), che porta il refrigerante disciolto nel liquido di assorbimento dal contenitore di assorbimento (32) attraverso uno scambiatore di calore (82) al tubo di pompa (42), è fatto dello stesso materiale come quello del tubo di pompa (42).
3. Il dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il bollitore (36) ed il resto dello scambiatore di calore (82) sono fatti dello stesso materiale come il tubo di pompa (42).
4. 4. Il dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il tubo di pompa (42) da solo è fatto di un materiale più resistente alla corrosione, essendo ostacolata la corrosione galvanica mediante il tubo di pompa (42) essendo elettricamente isolato dal resto del bollitore.
5. 5. Il dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che isolamento elettrico è costituito da una guaina isolante (72) di un materiale isolante elettricamente. Il dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il tubo (42) è tenuto in posizione nel bollitore (36) mediante un ulteriore elemento isolante elettricamente (74).