DE436988C

DE436988C - Absorptions-Kaeltemaschine

Info

Publication number: DE436988C
Application number: DEA42635D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1926-11-12

Description

Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß bei einer Absorptions-Kältemaschine als Absorptionsmittel ein Stoff von fester Beschaffenheit in Verbindung mit einem passenden Kältemittel verwendet wird, derart, daß das Absorptionsmittel das verdampfte Kältemittel unter Beibehalt seiner festen Beschaffenheit absorbiert und das bei der Absorption gebildete Produkt durch Erhitzen ίο das Kältemittel in Gasform wieder abgibt. Als Kältemittel kann beispielsweise Ammoniak (NH₃) und als Absorptionsmittel beispielsweise trocknes pulverisiertes Strontiumchlorid (SrCl₂) verwendet werden. Ein Molekül SrCl₂ nimmt bei Absorption bis zu 8 Moleküle NH₃ auf, d. h. 1 kg SrCl₂ absorbiert bis etwa o,86 kg NH₈, und das bei der Absorption gebildete Produkt gibt durch Erhitzung alles Ammoniak in Gasform wieder ab. Da indessen die Absorptionsgeschwindigkeit bei zunehmender Konzentration, die Destillationsgeschwindigkeit bei abnehmender Konzentration von NH₃ in der Verbindung abnimmt, wird man bei Verwendung fester Absorptionsmittel bei Absorptions-Kältemaschinen oft \Orteilhaft den Absorptionsvorgang unterbrechen, bevor der Konzentrationsgrad des Kältemittels in der Verbindung sein Maximum erreicht hat, und ebenso den Destillationsvorgang unterbrechen, bevor alles Kältegas hinausgetrieben ist.

Da das Absorptionsmittel und das bei der Absorption gebildete voluminöse Produkt in der Regel ein schlechter Wärmeleiter ist, muß dafür gesorgt werden, daß sowohl Wärmezufuhr während des Destillationsvorganges wie Wärmeableitung während des Absorptionsvorganges so wirksam wie möglich geschieht.

In der Zeichnung ist schematisch eine Ausführungsform für den kombinierten Destillations- und Absorptionsbehälter einer Kältemaschine in Übereinstimmung mit der Erfindung gezeigt. Die übrigen Teile der Anlage können in irgendeiner bekannten Weise angeordnet werden und sind deshalb nicht in der Zeichnung gezeigt.

ι ist ein zylindrischer Behälter, der innen mit einer Isolationsschicht 2 versehen ist. Durch die Mittelachse des Behälters ist ein Rohr 3 geführt, welches durch Längsrippen 5 mit einem kleineren Rohr 4 in ihm verbunden ist. Der Raum zwischen den Rohren ist unten und oben geschlossen. Die Teller 6, welche die verwendete feste Lösung tragen, sind als dünne wagerechte Rippen aus Eisen oder einem anderen guten Wärmeleiter ausgebildet und innen mit Rohr 3 und außen mit einem Zylinder 7 verbunden, der für jede Rippe mit einer Öffnung 8 versehen ist, durch welche das Kältegas hinzutreten und auch wieder entweichen kann. Zum Ein- und Ausleiten des Kältegases in den und aus dem Behälter dient die öffnung 11 in Rohr 12.

Der Behälter wird von der Innenwand des Rohres 4 aus mittels elektrischen Stromes, Leuchtgases, Wasserdampfes oder in anderer Weise erhitzt, indem die Wärme durch die Rippen 5 auf Röhr 3 und weiter zur Lösung zwischen den Tellern 6 überführt wird. Durch die Erhitzung wird das Kältemittel gasförmig ausgetrieben und tritt durch die Öff- nungen 8 und Rohr 12 in den Kondensator. Wenn die gewünschte Menge Kältegas in dieser Weise ausgetrieben ist, wird die Erhitzung abgebrochen, und die in dem Behälter verbleibende Verbindung wird durch Kühlwasser abgekühlt, das durch Rohr 9 zu dem Zwischenraum zwischen den Rohren 3 und 4 geleitet und durch Rohr 10 abgeleitet wird. Durch die Abkühlung wird die Verbindung befähigt, wenn das Kältegas von dem Verdampfer der Kühlanlage her zu dem Behälter strömt, die gleiche Menge Kältegas zu absorbieren, wie sie vorher abgegeben hatte.

Die durch die beschriebene Vorrichtung erzielten Vorteile sind folgende.

Durch Anwendung eines festen trocknen Absorptionsmittels in Verbindung mit Am-

moniak als Kältemittel wird die bei den meisten Absorptionskühlanlagen — wo das Absorptionsmittel Wasser ist — notwendige Trocknung des aus der Lösung ausgetriebenen Ammoniakgases vermieden. Dadurch wird die Konstruktion der Anlage vereinfacht. Auch wird die Betriebssicherheit erhöht. Ferner geht aus der in den Abb. ι und 2 dargestellten Ausführungsform des

ίο kombinierten Destillations- und Absorptionsbehälters hervor, daß es durch Anwendung eines festen Absorptionsmittels viel einfacher ist, eine wirksame innere Isolation des Behälters zu erreichen, als wenn die Lösung eine Flüssigkeit ist, und da außerdem das feste Absorptionsmittel eine viel geringere spezifische Wärme als z. B. Wasser hat, so wird der Nutzeffekt der Kühlanlage vergrößert. Ferner kann man die Ventile, Hähne

o. dgl. weglassen, welche gewöhnlich in Verbindung mit dem kombinierten Destillationsund Absorptionsbehälter notwendig sind, wenn die Lösung eine Flüssigkeit ist. Das Kältegas muß nämlich sonst der Lösung unter der Flüssigkeitsoberfläche zugeführt werden, um eine effektive Absorption zu erhalten, und aus dem Dampfraum über der Lösung fortgeführt werden. Im vorliegenden Falle kann es dagegen durch dieselbe Leitung zu- und abgeführt werden. Endlich vermeidet man durch Anwendung eines passenden festen Absorptionsmittels eine jede Gefahr für die Anlage, die bei Anwendung flüssiger Absorptionsmittel entsteht, wenn die Erhitzung des Behälters nicht rechtzeitig unterbrochen wird. Der Druck in der Anlage kann hier unter keinen Umständen den Kondensationsdruck der Temperatur des Kältegases in dem Kon- ; densator übersteigen. Auch kann das Ab- j sorptionsmittel weder schmelzen, noch sich j

bei der höchst erreichbaren Temperatur in j

dem Behälter zersetzen. i

Es können selbstverständlich auch andere ι

feste Absorptionsstoffe als Strontiumchlorid in Verbindung mit Ammoniak als Kältemittel, z. B, Calciumchlorid (CaCl₂) und eine Reihe anderer Halogenverbindungen von Metallen und Salze von anderen Säuren, angewendet werden. Auch können andere Kältemittel als Ammoniak in Verbindung mit passenden festen Absorptionsstoffen, z. B. Metylamin (NH₂ CH₃) in \'erbindung mit einem Salze, angewendet werden. Als Absorptionsmittel können auch Mischungen von verschiedenen Stoffen angewendet werden. Ferner kann dem Absorptionsmittel ein Stoff (Kataly-

■ sator) zugesetzt werden, der die Absorptionsgeschwindigkeit beschleunigt.

Claims

Patent-Ansprüche: _6ο

ι. Absorptions-Kältemaschine, gekennzeichnet durch die Anwendung eines festen Absorptionsmittels, derart, daß. das Absorptionsmittel gasförmiges Kältemittel unter Beibehalt seiner festen Beschaffenheit absorbiert, indem die bei der Absorption gebildete neue chemische Verbindung · von festem Aggregatzustand wieder gasförmiges Kältemittel bei der Erhitzung abgibt.
2. Absorptions-Kältemaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsmittel ein Salz und das Kältemittel Ammoniak ist.
3. Absorptions-Kältemaschine nach An-Spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsmittel ein Halogensalz ist.
4. Absorptions-Kältemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsmittel Strontiumchlorid ist (SrCl₂).
5. Absorptions-Kältemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsmittel Calciumchlorid (CaCl₀) ist. "
6. Absorptions-Kältemaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Kältemittel Metylamin (NH₂ CH₂) ist.
7. Absorptions-Kältemaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das 9c Absorptionsmittel ein Salz, z. B. Halogensalz, ist.
8. Absorptions-Kältemaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsmittel eine Mischung mehrerer Stoffe ist.
9. Absorptions-Kältemaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Absorptionsmittel ein Stoff (Katalysator) zugesetzt wird, der die Absorptionsgeschwindigkeit beschleunigt.
10. Absorptions-Kältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem kombinierten Destillations- und Absorptionsbehälter zwei ineinanderliegende, gegenseitig verbundene Rohre vorgesehen sind, die durch Rippen oder in anderer Weise mit der verwendeten festen Lösung in Verbindung stehen, derart, daß die Heizung der Lösung \-on dem innersten Rohr mittels eines elektrischen Heizelementes oder in anderer zweckmäßiger Weise bewirkt wird, während die Kühlung der Lösung durch Zufuhr eines Kühlmittels zwischen die beiden Rohre geschieht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.