DE528589C - Absorptionskaeltemaschine - Google Patents

Description

• Absorptionskältemaschine Es sind Absorptionsmaschinen bekannt, bei denen das in einem Kondensator oder in einem Resorber verflüssigte Arbeitsmittel im Verdampfer in ein neutrales Hilfsgas hinein verdampft. Die Erfindung betrifft Maschinen dieser Art, bei denen das verflüssigte Arbeitsmittel bzw. die Absorptionslösung und das neutrale Gas den Verdampfer im gleichen Sinne, im allgemeinen also von oben nach unten, durchlaufen. Gemäß der Erfindung wird das verflüssigte Arbeitsmittel vor seinem Eintritt in den Verdampfer durch im Verdampfer erzeugte Kälte vorgekühlt. Dadurch ergeben sich folgende Vorteile: Da das Gasgemisch, wenn es, aus dem Absorber kommend, in den Verdampfer eintritt, den geringsten Partialdruck des Arbeitsmittels hat, ist es unmittelbar nach seinem Eintritt in der Lage, die tiefsten Temperaturen zu erzeugen. Wenn aber in diesen Bereich der tiefsten erreichbaren Temperatur Kondensat oder Absorptionslösung von der Temperatur des Kühlwassers (bzw. der Kühlluft) gelangt, so wird diese Möglichkeit nicht ausgenutzt. Die hier erzeugte Kälte wird vielmehr zur Vorkühlung der Arbeitsflüssigkeit vergeudet, und ist diese Vorkühlung beendet, so ist der Partialdruck im Gasgemisch bereits wesentlich gestiegen, also verschlechtert. Wird dagegen erfindungsgemäß diese Flüssigkeit durch im Verdampfer erzeugte Kälte vorgekühlt, beispielsweise so, daß ein die Flüssigkeit führendes Rohr unten in den Verdampfer eintritt und oben in den Verdampfer mündet, so wird die Vorkühlung durch die Zonen des Verdampfers geleistet, in denen wegen des bereits gestiegenen Partialdruckes im Gasgemisch ohnehin weniger tiefe Temperaturen erzeugt werden können, und die Möglichkeit der Erzeugung tiefster Temperatur am oberen Ende bleibt erhalten. Namentlich wenn der Kondensator oder Resorber mit Luft gekühlt wird . und die Kühlluft, beispielsweise im Sommer, sehr warm ist, macht sich dieser Vorteil geltend.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Abbildung ist das untere Ende eines aufrecht stehenden Verdampfers r durch eine Gasleitung 2 mit dem unteren Teil des Absorbers 3 verbunden. Durch ein Rohr q., das den Oberteil des Absorbers 3 mit dem Oberteil des Verdampfers z verbindet, kehrt ein dem verdampften Arbeitsmittel (z. B. Ammoniak) beigemengtes neutrales Gas (z. B. Wasserstoff) von geringerem spezifischem Gewicht als das Arbeitsmittel in den Verdampfer zurück. Die im Absorber angereicherte Lösung (als Lösungsmittel sei beispielsweise Wasser angenommen) wird durch ein Rohr 5 einem Austre.iber 6 zugeführt, in welchem sie mittels eines elektrischen Heizstabes 7 erhitzt wird. Durch die dabei sich bildenden Gasblasen wird diese Flüssigkeit in einem aufsteigenden Rohre 8 in den oberen Teil eines Gasabscheiders 9 gefördert, aus dessen unterem Teile die verarmte Absorptionsflüssigkeit über ein mit dem Rohr 5 einen Temperaturwechsler bildendes Rohr 15 in den Absorber 3 zurückgelangt. Das im Gasabscheider 9 aus der Absorptionsflüssigkeit abgeschiedene gasförmige Arbeitsmittel wird. durch ein Rohr iü dem luftgekühlten Kondensator i i zugeführt, aus dem es nach seiner Verflüssigung in einen zweiten Gasabscheider i z übertritt. Etwa im Kondensator nicht kondensierte und in den Gasabscheider 1z verschleppte Gasreste gelangen über ein von diesem Gasabscheider abzweigendes, nach oben gekrümmtes Rohr 13 in den unteren Teil des Verdampfers i, so daß sie in den Kreislauf des Gasgemisches zwischen Verdampfer und Absorber zurückkehren, ohne die Wirksamkeit des Verdampfers zu beeinträchtigen. Durch diese Befreiung der dem Verdampfer i zugeführten Flüssigkeit von Gasresten wird die Gleichmäßigkeit der Flüssigkeitsbeschickung des Verdampfers verbessert oder in manchen Fällen überhaupt erst ermöglicht. Das verflüssigte und entgaste Arbeitsmittel durchströmt eine U-förmige Leitung i4., welche in der Nähe des unteren Endes des Verdampfers in diesen eintritt und bis nahe zu seinem oberen Ende hinaufreicht. Dabei findet zwischen der in dem Verdampfer hochgeführten Flüssigkeit und dem von oben nach unten den Verdampfer durchstreichenden Gasgemisch und noch nicht verdampftem Arbeitsmittel ein Wärmeaustausch statt, der eine starke Vorkühlung des flüssigen Kältemittels zur Folge hat. Das im abgekühlten Zustande die Leitung 1.4 oben verlassende Arbeitsmittel beginnt bei sehr tiefer Temperatur zu verdampfen. Die nicht verdampfte Flüssigkeit rieselt über in den Verdampfer eingebaute Teller 16 herab und wird dabei unter steigender Temperatur und steigendem Partialdruck im Gasgemisch weiter verdampft.
• Ohne an dem Wesen der Erfindung etwas zu ändern, könnte man natürlich die dias flüssige Arbeitsmittel dem Verdampfer zuführende Leitung zuerst durch die Gasgemischleitung zwischen Verdampfer und Absorber und außerdem noch durch den Verdampfer selbst hindurchführen. Man würde auf diese Weise die Vorteile beider Ausführungsmöglichkeiten, tiefste erreichbare Temperatur und weitgehende Ausnutzung, miteinander verbinden.
• Ferner kann es vorteilhaft sein, mit dem auf die beschriebene Weise vorgekühlten Kondensat das aus dem Absorber kommende Gasgemisch vorzukühlen und das darin enthaltene Wasser niederzuschlagen, bevor das Gasgemisch in den Verdampfer gelangt. Wendet man hierbei Gegenstrom an und kühlt das wieder erwärmte Kondensat zum zweitenmal in der angegebenen Weise vor, so kann die Kälteerzeugung zu einem hohen Grad der Vollkommenheit gebracht werden. Gassäcke, die dabei in der Flüssigkeitsleitung entstehen können, müssen natürlich mit dem Gasraum in offener Verbindung stehen.
• Will man die Flüssigkeitsvorkühlung z. B. aus konstruktiven Gründen in einem Teil der Gasgemischleitung vornehmen, der nicht unmittelbar unterhalb des Verdampfers, sondern beispielsweise neben demselben liegt, so wird man die nicht verdampften Flüssigkeitsreste durch eine besondere Entwässerungsleitung dem Absorber zuführen.
• Die vorstehend beschriebene Erfindung ist nicht nur für solche Absorptionsmaschinen von Bedeutung, bei denen das ausgetriebene Arbeitsmittel in einem Kondensator verflüssigt und darauf das Kondensat einem Verdampfer zugeführt wird, sondern auch für solche Maschinen, bei denen das Arbeitsmittel aus einer Absorptionslösung heraus unmittelbar in das neutrale Hilfsgas hinein verdampft. Bei Absorptionsmaschinen der zuletzt genannten Art kann zwar im allgemeinen eine Vorkühlung der zu entgasenden reichen Absorptionslösung schon durch Wärmeaustausch zwischen dieser Lösung und der zum Resorher zurückgeführten armen Lösung erzielt werden. Durchläuft aber bei einer derartigen, nach dem Resorptionsprinzip arbeitenden Maschine die zu entgasende Absorptionslösung den Entgasungsraum im gleichen Sinne wie das neutrale Hilfsgas, so ist die aus dem Entgaser austretende arme Lösung nicht kalt genug, um die dem Entga er zuströmende reiche Lösung bis in die Nähe der tiefsten Verdampfertemperatur vorzukühlen. In diesem Falle wird nun durch Hinzufügung einer Vorkühlung der Lösung gemäß der Erfindung, d. h. mittels im Entgaser erzeugter Kälte, ebenfalls eine wesentliche Verbesserung erzielt, und es werden erheblich tiefere Temperaturen erreichbar als ohne diese Vorkühlung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Absorptionskältemaschine, bei der das verflüssigte Arbeitsmittel in neutrales Gas hinein verdampft, das den Verdampfer in gleicher Richtung wie das Arbeitsmittel durchströmt, dadurch gekennzeichnet, daß das verflüssigte Arbeitsmittel eine innerhalb des Verdampfers angeordnete Leitung durchströmt zu dem Zweck, durch Wärmeaustausch mit dem im Verdampfer vorhandenen kalten Gasgemisch das verflüssigte Arbeitsmittel vor seinem Eintritt in den Verdampfer - mindestens angenähert - bis auf die tiefste Verdampfertemperatur abzukühlen. . Absorptionskältemaschine nach Anspruch i mit stehend angeordnetem Verdampfer, dadurch gekennzeichnet, daß die das verflüssigte Arbeitsmittel führende Leitung am unteren Ende des Verdampfers in diesen eintritt und bis zu seinem oberen Ende hinaufreicht. 3. Absorptionskälteinaschine nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgekühlte verflüssigte Arbeitsmittel vor seinem Eintritt in den Verdampfer zunächst zwecks Vorkühlung des dem Verdampfer aus dem Absorber zuströmenden Gasgemisches zum Wärmeaustausch mit diesem gebracht wird, ohne dabei in unmittelbare Berührung mit ihm zu kommen. d.. Absorptionskältemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Vorkühlung des dem Verdampfer zuströmenden Gasgemisches wieder erwärmte verflüssigte Arbeitsmittel vor seinem Eintritt in den Verdampfer nochmals durch im Verdampfer erzeugte Kälte abgekühlt wird. 5. Absorptionskältemaschine nach Anspruch i, 2, 3 oder q. mit Verdampfung des Arbeitsmittels aus einer Absorptionslösung heraus unmittelbar in das neutrale Hilfsgas hinein, dadurch gekennzeichnet, daß die zu entgasende reiche Lösung zunächst mit der zum Resorber zurückgeführten armen Lösung in Wärmeaustausch gebracht und dann zwecks weiterer Abkühlung durch den Entgaser hindurchgeführt ist.