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Kontinuierlich wirkende Absorptionsmaschine Bei solchen kontinuierlich
wirkenden Absorptionsmaschinen, bei denen die Verdampfung des verflüssigten Arbeitsmittels
in Gegenwart eines durch Verdampfer und Absorber umlaufenden indifferenten Hilfsgases
erfolgt, hängt die Leistung, z. B. die Menge der erzeugten Kälte, unter sonst gleichen
Umständen wesentlich von der richtigen Bemessung der in der Zeiteinheit umlaufenden
Menge des Hilfsgases ab. Die Leistung kann sowohl durch zu starken als auch durch
zu schwachen Umlauf des Gasgemisches herabgesetzt werden. Um bei wechselnder Beanspruchung
und bei veränderlichen Betriebsbedingungen der Absorptionsmaschine stets mit dem
bestmöglichen Wirkungsgrad arbeiten zu können, ist es daher erwünscht, eine Einrichtung
zu besitzen, welche jederzeit, insbesondere also auch während des Betriebes der
Absorptionsmaschine, die Stärke des Gasgemischumlaufs und des Umlaufs der zwischen
Absorber und Austreiber zirkulierenden Absorptionslösung aufeinander abzustimmen
gestattet. Man hat bereits vorgeschlagen, Absorptionskältemaschinen mit Organen
zu versehen, welche teils den Umlauf der Absorptionsflüssigkeit zwischen Absorber
und Austreiber, teils den Umlauf des indifferenten Gases zwischen Absorber und Verdampfer
zu drosseln gestatten. Diese Drosselungsorgane durchbrezhen, damit sie von außen
her einstellbar sind, die sonst völlig dichte Wandung des Apparates. Es ist daher
mit ihnen unvermeidlich der Nachteil verbunden, daß Undichtigkeiten eintreten können,
die beim Betrieb der Absorptionsmaschine unter allen Umständen vermieden werden
müssen. Die bekannte Einrichtung ist daher auch gar nicht zur Einstellung während
des Betriebes, sondern während des Stillstandes der Absorptionsmaschine bestimmt,
und es sind Maßnahmen vorgesehen, um während des Betriebes die Zugänglichkeit der
Einstellorgane auszuschließen.
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Die Erfindung bezweckt, eine Einrichtung zu schaffen, welche von dem
angegebenen Nachteil frei ist und trotzdem jederzeit, also z. B. auch während des
Betriebes der Absorptionsmaschine, die Abstimmung der Stärke des Gasgemischumlaufs
und des Absorptionslösungsumlaufs aufeinander durchzuführen gestattet. Dieser Zweck
wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß an einer Stelle der Absorptionsmaschine,
die von der z.wischeu Austreiber und Absorber umlaufenden Absorptionslösung berührt
wird, ein heizbarer,
mit Absorptionslösung angefüllter Behälter-
so angeordnet ist, daß sein Flüssigkeitsinhalt. durch _ ixifolge der Heizung bewirkte
Gasentwicklung. in das Gasgemischumlaufsystem verdrängt werden kann.
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Zweckmäßig wird dabei für den Anschluß des Behälters ein Teil der
die reiche Lösung vom Absorber zum Austreibe, zurückführenden Leitung gewählt, der
zwischen dem Austreibe, und dem Temperaturwechsler des Absorbersystems liegt.
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In Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel der -Erfindung dargestellt.
In einem Austreibe, i wird mittels einer elektrischen Heizpatrone a aus- reicher
Absorptionslösung gasförmiges Arbeitsmittel, z. B. Ammoniak, ausgetrieben. Die arme
Lösung steigt, mit ausgetriebenen Gasblasen vermischt, durch ein Steigrohr 3 in
einen Gasabscheider q. empor, wo sich das Ammoniak von der Flüssigkeit trennt. Während
das Ammoniak einem Kondensator 5 zuströmt, uin dort verflüchtigt zu werden, tritt
die arme Lösung über eine Leitun- 6 oben in den Absorber 7 ein. Durch eine in ihrem
unteren Teil waagerecht verlaixfende Gasleitung 8 ist der Unterteil des Absorbers
7 mit dem unteren Ende des Verdampfers verbunden, der durch den Kondensator 5 mit
verflüssigtem Ammoniak beschickt wird. Eine zweite Gasleitung io verbindet das obere
Ende des Verdampfers g mit dem Oberteil des Absorbers 7. Vom unteren Teil des Absorbers
7 wird die reiche Absorptionslösung durch eine Leitung 14 ausgeführt, die mit der
Leitung 6 einen Temperaturwechsler bildet und im Austreibe, i endet. An den zwischen
Temperaturwechsler und Austreibe, liegenden Teil der Leitung 14 ist mittels eines
Rohres 15 ein nach oben gasdicht abgeschlossener Behälter i i angeschlossen, der
tiefer als der Absorber liegt. Der Behälter i i ist von einer wärmeisolierenden
Schicht iz umgeben und an seinem Boden mit einer Heizpatrone 13
versehen.
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Bei Verwendung eines Hilfsgases, das leichter ist als das gasförmige
Arbeitsmittel, entsteht infolge der gewählten Anordnung in an sich bekannter Weise
durch den Unterschied der spezifischen Gewichte ein selbsttätiger Gasgemischumlauf
in der Richtung g, 8, 7, io, d. h. vom unteren Teil des Verdampfers zum unteren
Teil des Absorbers und vom oberen Teil des Absorbers zum oberen Teil des Verdampfers.
Wird der Verdampfer ; im Verhältnis zum Absorber hoch genug angeordnet, so kann
der Gasgemischumlauf der stärksten Beanspruchung angepaßt werden, während er sich
bei schwächerer Beanspruchung durch einfache Abdrosselung auf das richtige Maß herabsetzen
läßt. Dies geschieht in folgender Weise. Die reiche Absorptionslösung, die durch
die Leitung 14 vom Absorber 7 zum Austreibe, i zurückkehrt und vom Temperaturwechsler
erwärmt worden ist, füllt normalerweise, d. h. solange sie nicht mittels der Heizpatrone
13 weiter erwärmt wird, den ganzen Innenraum des Behälters ii aus. Im Absorber 7
hält sich dabei der Flüssigkeitsspiegel etwa auf der aus der Zeichnung ersichtlichen
Höhe, bei der ein ungehinderter Gasgemischumlauf durch Absorber und Verdampfer möglich
ist. Sobald nun der Behälter i i mittels der Patrone 13 geheizt wird, entwickelt
sich aus der reichen Absorptionslösung Ammoniak, das sich im oberen Teil des Behälters
ansammelt und durch seinen Gasdruck die Flüssigkeit aus dem Behälter i i in die
Leitungen 15 und 14. und durch diese in den Absorber 7 verdrängt. In dem Maße, wie
hierdurch der Flüssigkeitsspiegel im Absorber 7 steigt, füllt sich die Gasleitung
mit Absorptionslösung an, so daß der für den Gasgemischumlauf verfügbare Querschnitt
dieser Leitung sich mehr und mehr verengt. Der Gasgemischumlauf wird daher abgedrosselt
und- die Intensität des Verdampfungs-und Absorptionsvorganges im Gasgemischumlaufsystem
entsprechend verringert. Ist das Fassungsvermögen des Behälters ii groß genug, so
kann man es durch längere Zeit fortgesetztes Heizen der in dem Behälter befindlichen
Flüssigkeit dahin bringen, daß das Rohr 8 sich so weit mit Flüssigkeit anfüllt,
daß der Gasgemischumlauf zwischen Verdampfer und Absorber völlig unterbunden wird.
Nach Aufhören der Heizung stellt sich dann der frühere Zustand allmählich wieder
ein.
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Man hat es auf die angegebene Weise in der Hand, durch mehr oder weniger
lange andauernde Heizung des Behälters i i die Stärke des Gasgemischumlaufs in weiten
Grenzen zu regeln und dadurch der jeweiligen Leistung der Absorptionsmaschine anzupassen.
Eine derartige Regelung des Gasgemischumlaufs kommt nicht nur in Frage, um die Leistung
der Absorptionsmaschine zeitweise herabzusetzen. Sie erweist sich auch dann als
zweckmäßig, wenn z. B. infolge großer Temperaturdifferenz zwischen Absorber und
Verdampfer der Gasgemischamlauf lebhafter ist, als der geforderten Leitung der Maschine
entspricht. Eine Einschränkung des .Gasgemischumlaufs bedeutet ,sann bei derartigen
Kältemaschinen nicht eine Verringerung der Kälteleistung, sondern eine ökonomischere
Art, sie zu leisten, da ein zu starker Gasgemischumlauf auf Kosten -der Kälteleistung
geht. Der Behälter ii braucht nicht notwendigerweise an die Leitung 14 angeschlossen
zu .sein, die die reiche Lösung
vom Absorber zum Austreiber zurückführt,
sondern er kann statt dessen auch, wie Abb. z zeigt, mit der Leitung 6 in Verbindung
stehen, durch welche die vom Gasabscheider 4 kommende arme Lösung dem Absorber 7
zuströmt. Hier ist der Behälter i i durch eine Leitung 15 an denjenigen Teil der
Leitung 6 angeschlossen, der zwischen Gasabscheider und Temperaturwechsler liegt.
Zwar ist in diesem Falle für die Heizung des Behälters i i eine höhere Temperatur
als bei der Ausführung nach Abb. i erforderlich. Da aber die im Absorber 7 angereicherte
Lösung durch Hinzutreten der aus dem Behälter i i verdrängten armen Lösung wesentlich
ärmer an Arbeitsmittel wird, so kann man auf diese Weise auch den Konzentrationsgrad
der vom Absorber zum Austreiber i strömenden Lösung beeinflussen. Zur Gasentwicklung
ist im übrigen kein großer Wärmeaufwand vonnöten, da die Absorptionslösung in stark
erwärmtem Zustand in den Behälter i i eintritt.
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Damit die in dem Behälter i i befindliche Flüssigkeit in den Absorber
7 emporgedrückt werden kann, braucht der Behälter i i nach oben hin nicht vollkommen
gasdicht abgeschlossen zu sein. Er kann vielmehr, wie in Abb. a dargestellt ist,
durch eine eine starke Drosselung ermöglichende Gasleitung 16 mit einem anderen
Teil der Absorptionsmaschine in Verbindung stehen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach
Abb. z mündet diese (stark ausgezogene) Leitung 16 in den Gasabscheider ,4 unterhalb
des Flüssigkeitsspiegels ein, und zwar so tief, daß das Gas in den Gasabscheider
4 übertritt, sobald im Behälter i i der Flüssigkeitsspiegel bis zur Heizfläche der
Patrone 13 herunter abgedrückt ist. Man kann aber auch, wie in Abb. a punktiert
angedeutet ist, das überschüssige Gas von der Leitung 16 aus durch eine Düse
17 in die zum Kondensator 5 führende Leitung übertreten lassen. Läßt man
die Gasleitung 16 in eine im Gasgemischumlauf angeordnete Düse enden, so kann das
aus dieser ausströmende Gas dazu dienen, eine lebhafte Umlaufbewegung des Gasgemisches
im Absorber und Jerdampfer auch dann aufrechtzuerhalten, wenn der Unterschied der
spezifischen Gewichte allein hierzu nicht ausreicht, oder wenn das Hilfsgas spezifisch
schwerer ist als das gasförmige Arbeitsmittel. Man kann es dabei durch entsprechende
Bemessung des Flüssigkeitsinhaltes des Absorbersystems leicht so einrichten, daß
eine mäßige Gasblasenentwicklung im Behälter i i zunächst nur Flüssigkeit aus dem
Behälter verdrängt und eine Düsendampfströmung hervorruft, aber noch keine Verringerung
des Gasgemischumlaufs zur Folge hat. Diese wird dann erst bei stärkerer oder länger
andauernder Heizung des Behälters i i allmählich gedrosselt, nachdem bereits ein
größerer Teil der Absorptionslösung aus dem Behälter verdrängt ist.
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Die wärmeisolierende Schicht 1a verhindert eine zu rasche Abkühlung
des Behälters i i und damit vorzeitige Absorption der in dem Behälter über der Absorptionslösung
befindlichen Gasmenge. .