DE579992C

DE579992C - Continuously acting absorption refrigeration machine

Info

Publication number: DE579992C
Application number: DE1930579992D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1930-11-27
Filing date: 1930-11-27
Publication date: 1933-07-04

Description

Kontinuierlich wirkende -Absorptionskältemaschine Es sind kontinuierlich wirkende Absorptionskältemaschinen bekannt, bei welchen ein Unterschied zwischen dem höheren Druck des Kondensators und dem niedrigeren Druck des Verdampfers durch eine Flüssigkeitssäule aufrechterhalten wird. Den Gegenstand der Erndung bildet eine Absorptionskältemaschine dieser Art, bei der die Kälte an zwei oder mehr verschiedenen Stellen und bei verschiedenen Verdampfungstemperaturen vor sich geht. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch ermöglicht, daß für die Verdampfung des verflüssigten Arbeitsmittels mehrere unter verschiedenem Druck arbeitende Verdampfer vorgesehen sind. Man kann die Verdampfer sowohl in gleicher als auch in verschiedener Höhenlage anordnen, wenn man nur dafür sorgt, daß in jedem Falle der Druckunterschied zwischen einem Verdampfer höheren Druckes und einem Verdampfer niedrigern Druckes aufrechterhalten wird, was zweckmäßig ebenfalls durch eine Flüssigkeitssäule etwa in einem einen Flüssigkeitsverschl.uß bildenden U-Rohr geschieht. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, zwei Verdampfer verschiedenen Druckes in der Weise mit Kondensat zu beschicken, daß der zweite Verdampfer das Kondensat aufnimmt, welches im ersten unverdampft geblieben ist. Dabei kann es zweckmäßig sein, z. B. als Schutz gegen Druckschwankungen, einen Verdampfer relativ niedrigen Druckes in geringerer Höhenlage äls einen Verdampfer höheren Druckes anzuordnen. Zwischen den den verschiedenen Verdampfern zugeordneten Absorbern verschiedenen "Druckes kann man zur Aufrechterhaltung des Druckunterschiedes gleichfalls Flüssigkeitssäulen verwenden. Sieht man schließlich zwischen einem Verdampfer -höheren Druckes und einem Absorber niedrigeren Druckes einen Wärmeaustausch vor, so läßt sich eine stärkere Temperaturabsenkung erreichen, indem die auf diese Weise bei höherem Druck und höherer Temperatur erzeugte Kälte für die Kühlung des bei niedrigerem Druck arbeitenden Absorbers nutzbar gemacht wird.Continuously acting absorption chiller There are continuous acting absorption chillers known, in which a difference between the higher pressure of the condenser and the lower pressure of the evaporator a column of fluid is maintained. Forms the subject of the invention an absorption chiller of this type, in which the cold is applied to two or more different Set and is going on at different evaporation temperatures. this will made possible according to the invention that for the evaporation of the liquefied Working medium provided several evaporators working under different pressures are. You can use the vaporizer at the same or at different altitudes arrange if one only ensures that in each case the pressure difference between a higher pressure evaporator and a lower pressure evaporator maintained is, which also expediently by a column of liquid about in a Liquid closure forming U-tube happens. It is particularly beneficial here, two evaporators of different pressure to be charged with condensate, that the second evaporator absorbs the condensate which is not evaporated in the first stayed. It may be useful, for. B. as protection against pressure fluctuations, an evaporator of relatively low pressure at a lower altitude than an evaporator to order higher pressure. Between those assigned to the various evaporators Different "pressure absorbers" can be used to maintain the pressure difference also use liquid columns. You can finally see between an evaporator -higher pressure and a lower pressure absorber before a heat exchange, a greater temperature reduction can be achieved by using the in this way Cold generated at higher pressure and temperature for cooling the at Lower pressure working absorber is made usable.

In der Zeichnung ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen in schematischer Weise veranschaulicht. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i bezeichnet i den durch eine elektrische Heizpatrone 2 beheizten Austreiben 3 ist ein Heberohr, in welchem der ausgetriebene Arbeitsmitteldampf die Absorptionslösung, aus der er entwickelt wurde, zu einem Gasabscheider 4. emporhebt. Von diesem gelangt die an Arbeitsmittel verarmte Lösung durch ein U-förmig gebogenes Rohr 5 zu dem luftgekühlten Absorber höheren Druckes 6. Der Absorber 6 ist durch ein U-Rohr 7 in der Weise mit einem tiefer als der Äbsorber 6 angeordneten Absorber niedrigeren Druckes 8 verbunden, daß die in dem U-Rohr 7 stehende, durch Absorptionslösung gebildete Flüssigkeitssäule den Druckunterschied zwischen den Absorbern 6 und 8 aufrechtzuerhalten vermag. Vom Absorber 8 führt eine mit der Leitung 5 in Wärmeaustausch stehende Leitung 9 die angereicherte Lösung zum Aus-Z> zurück. Der Gasabscheider 4 ist ferner durch eine Gasleitung io mit dem luftgekühlten Kondensator i i, der als Schlangenrohr ausgebildet ist, verbunden. Die vom Kondensator i i zum Verdampfer höheren Druckes 12 führende Kondensatleitung hat die Gestalt eines [)-Rohres 13, 14, dessen absteigender Schenkel 13 an das untere Ende des Kondensators i i anschließt und dessen aufsteigender Schenkel 14 sich vor der Einmündung in den Verdampfer 12 zu einem Gefäß 15 erweitert. Dieses Gefäß 15 ist seinerseits durch ein U-förmig gebogenes Rohr 16 mit dem tiefsten Punkte der vom Kondensator kommenden Leitung 13, 14 verbunden.In the drawing, the invention is shown in two exemplary embodiments illustrated schematically. In the embodiment shown in FIG i the expulsion 3 heated by an electric heating cartridge 2 is a lifting tube, in which the expelled working fluid vapor is the absorption solution from which it was developed to a gas separator 4. From this the arrives at Working medium-depleted solution through a U-shaped bent tube 5 to the air-cooled Higher pressure absorber 6. The absorber 6 is through a U-tube 7 in the way with connected to an absorber of lower pressure 8 arranged lower than the absorber 6, that the standing in the U-tube 7, formed by absorption solution liquid column the pressure difference between the absorbers 6 and 8 is able to maintain. From the The absorber 8 leads a line 9 which is in heat exchange with the line 5 enriched solution to Aus-Z> back. The gas separator 4 is further through a gas line io with the air-cooled condenser i i, which is designed as a coiled pipe is formed connected. The higher pressure from the condenser i i to the evaporator 12 leading condensate line has the shape of a [) pipe 13, 14, its descending Leg 13 connects to the lower end of the capacitor i i and its rising Leg 14 widens into a vessel 15 before it flows into the evaporator 12. This vessel 15 is in turn by a U-shaped bent tube 16 with the deepest Points of the line 13, 14 coming from the capacitor.

Vom unteren Teil des Verdampfers 12 führt ein U-förmig gebogenes Rohr 17 zum oberen Teil eines Verdampfers 18, der tiefer angeordnet ist als der Verdampfer i?- und in dem die weitere Verdampfung stattfindet. Der Druckunterschied zwischen den beiden Verdampfern wird durch die im [)-Rohr stehende Flüssigkeitssäule aufrechterhalten. Diese Flüssigkeitssäule wird durch das Kondensat gebildet, welches im Verdampfer höheren Druckes 12 unverdampft geblieben ist und nun zur Beschickung des Niederdruckverdampfers 18 verwendet wird. Die bei der Verdampfung des Kondensats im Verdampfer 12 bzw. 18 entwickelte Dampfmenge wird im Absorber 8 absorbiert.A U-shaped bent tube leads from the lower part of the evaporator 12 17 to the upper part of an evaporator 18, which is arranged lower than the evaporator i? - and in which the further evaporation takes place. The pressure difference between the two evaporators is maintained by the column of liquid in the [) tube. This column of liquid is formed by the condensate that is in the evaporator higher pressure 12 has remained unevaporated and now to charge the low-pressure evaporator 18 is used. During the evaporation of the condensate in the evaporator 12 resp. 18 developed amount of steam is absorbed in the absorber 8.

Die im Verdampfer 1.2 erzeugte Kälte dient zur Kühlung einer leicht verdampfbaren Flüssigkeit (z. B. Alkohol), welche sich in einer innerhalb des Verdampfers angeordneten Rohrschlange :2i befindet. Die Rohrschlange 21 ist durch Leitungen 22, 23 mit einer zweiten Rohrschlange 24, die innerhalb des Absorbers niedrigeren Druckes angeordnet ist, zu einem in sich geschlossenen Kreislauf verbunden. Infolge der- Erwärmung der Absorptionsflüssigkeit bei der Aufnahme von Arbeitsmitteldampf im Absorber 8 verdampft hier die Kühlflüssigkeit in der Rohrschlange 24. Die Dämpfe steigen durch die Leitung 23 auf und werden in der Rohrschlange 21 durch die im Verdampfer erzeugte Kälte von 9 kondensiert; so ergibt sich auf diese Weise ein ständiger Kreislauf der verdampfenden und sich wieder verflüssigenden Kühlflüssigkeit durch die Rohrschlangen 21 und 24. Es ist dadurch z. B. möglich, auch unter sehr ungünstigen Kühlverhältnissen, die an sich nur eine mäßige Absenkung der Temperatur im Verdampfer 18 gestatten würden, mit Sicherheit eine so starke Kühlung und Druckverminderung im Absorber 8 zu erzielen, daß der Verdampfer 18 die beispielsweise zur Erzeugung von Eis nötige tiefe Temperatur entwickelt.The cold generated in the evaporator 1.2 is used to cool a slightly vaporizable liquid (e.g. alcohol) which is contained in an inside the vaporizer arranged coil: 2i is located. The coil 21 is through pipes 22, 23 with a second coil 24, which is lower inside the absorber Pressure is arranged, connected to a closed circuit. As a result the- heating of the absorption liquid when absorbing working fluid vapor In the absorber 8, the cooling liquid evaporates in the coil 24 here. The vapors rise through the line 23 and are in the coil 21 by the im Evaporator generated cold from 9 condensed; so it results in this way a constant circulation of the evaporating and re-liquefying coolant through the coils 21 and 24. It is thereby z. B. possible, even under very unfavorable cooling conditions, which in itself only result in a moderate reduction in temperature in the evaporator 18 would certainly allow such a strong cooling and pressure reduction to achieve in the absorber 8 that the evaporator 18, for example, to generate the necessary low temperature developed by ice.

Als Arbeitsmittel für die vorstehend beschriebene Absorptionskältemaschine kann beispielsweise Wasser, als Lösung Alkalilauge verwendet werden. Die durch die Flüssigkeitssäulen aufrechtzuerhaltenden Druckunterschiede bleiben dann in solchen Grenzen, daß eine verhältnismäßig niedrige Bauhöhe der gesamten-Kältemaschine eingehalten werden kann, was besonders dann von Vorteil ist, wenn die Kältemaschine in Verbindung mit einem Kühlschrank für Haushaltszwecke verwendet werden soll.As a working medium for the absorption refrigeration machine described above For example, water can be used as a solution with alkali. The through the Liquid columns to be maintained pressure differences then remain in such Limits that a relatively low overall height of the entire refrigeration machine is observed can be, which is particularly advantageous when the refrigeration machine is connected intended to be used with a refrigerator for household purposes.

Das durch Fig.2 veranschaulichte zweite Ausführungsbeispiel zeigt eine Anordnung, bei welcher im Zuge der Absorptionslösung zwei Heizstellen in parallelen Teilströmen vorgesehen sind. Das elektrisch heizbare Austreibergefäß 8o ist durch ein Heberohr 81 mit einem Dampfabscheider 82, verbunden. In gleicher Weise steht das zweite Austreibergefäß 85, welches in einem parallelen Teilstrom der von einem Absorber 83 her mittels einer Leitung 84 zugeführten Absorptionslösung angeordnet ist, durch ein Steigrohr 86 mit einem Dampfabscheider 87 in Verbindung. Die Höhe des Dampfabscheiders 87 entspricht dabei der Lage des Absorbers 83, die Lage des Dampfabscheiders 82 derjenigen eines zweiten Absorbers 88, der höher liegt als der Absorber 83. Die arme Absorptionslösung wird den beiden Absorbern von den Dampfabscheidern 82 bzw. 87 her über U-förmig gebogene Leitungen 89 bzw. 9o, die mit der Flüssigkeitsleitung 84 einen Temperaturwechsler bilden, zugeführt. Durch ein U-Rohr 9i gelangt ferner die im Absorber 88 nur teilweise angereicherte Lösung zum oberen Teil des Absorbers 83. Von den Dampfabscheidern 82 und 87 führen zwei sich vereinigende Rohre 92 bzw. 93 den Arbeitsmitteldampf dem luftgekühlten Kondensator 94 zu. Von diesem gelangt das Kondensat über ein durch ein Abscheidergefäß 95 zu einem Kondensatumlaufsystem verbundenes, U-förmig gebogenes Rohr 96 in den Verdampfer niedrigeren Druckes 97, der dem Absorber 88 zugeordnet und mit diesem durch ein weites Rohr ioo verbunden ist. Die im Verdampfer 97 unverdampft gebliebene Kondensatmenge tritt über ein U-förmig gebogenes Rohr 98 in den tiefer gelegenen Verdampfer höheren Druckes 99 über, der durch ein weites Rohr ioi mit dem zugehörigen Absorber 83 verbunden ist. Das Rohr ioi dient -dabei zugleich auch zur Abführung nicht verdampfter Flüssigkeitsmengen ins Absorbersystem.The illustrated by Fig.2 second embodiment shows an arrangement in which two heating points in parallel in the course of the absorption solution Partial flows are provided. The electrically heatable expeller vessel 8o is through a siphon pipe 81 connected to a vapor separator 82. In the same way stands the second expeller vessel 85, which in a parallel partial flow of one Absorber 83 arranged forth by means of a line 84 supplied absorption solution is, through a riser pipe 86 with a vapor separator 87 in connection. The height of the vapor separator 87 corresponds to the position of the absorber 83, the position of the Vapor separator 82 that of a second absorber 88, which is higher than that Absorber 83. The poor absorption solution is fed to the two absorbers by the vapor separators 82 and 87 come via U-shaped bent lines 89 and 9o, which connect to the liquid line 84 form a temperature changer, supplied. It also passes through a U-tube 9i the solution, which is only partially enriched in absorber 88, goes to the upper part of the absorber 83. From the steam separators 82 and 87, two connecting pipes 92 and 93 to the working fluid vapor to the air-cooled condenser 94. Got from this the condensate via a separator vessel 95 to a condensate circulation system connected, U-shaped bent pipe 96 into the evaporator of lower pressure 97, assigned to the absorber 88 and connected to it by a wide pipe is. The amount of condensate that has not evaporated in the evaporator 97 passes through a U-shape bent pipe 98 into the lower higher pressure evaporator 99 above that is connected to the associated absorber 83 by a wide pipe ioi. The pipe ioi also serves to remove non-evaporated amounts of liquid into the absorber system.

Die im U-Rohr 98 sich ausbildende Kondensatsäule hält den Druckunterschied zwischen dem Verdampfer höheren Drucks 99 und dem höher angeordneten Verdampfer niedrigeren Drucks 97 in ähnlicher Weise aufrecht, wie es im U-Rohr 97 die Absorptionslösung zwischen den Absorbern 83 und 88 tut. Die Verteilung der Austreibung des Arbeitsdampfes auf zwei in parallelen: Teilströmen des Absorbers liegende Austreiber bringt den Vorteil mit sich, daß die Konzentration der Lösungen, mit welchen die Absorber 83 und 88 unabhängig voneinander beschickt werden, durch Änderung der Wärmezufuhr zu den Austreibern 81 bzw. 85 in weiten Grenzen geregelt werden kann. Will man z. B. im Niederdruckverdampfer 97 eine besonders tiefe Temperatur erzielen, so kann man diese dadurch erreichen, daß man die dem Absorber 88 über den Gasabscheider 82 und die Flüssigkeitsleitung 89 zugeführte Absorptionslösung im Austreiber 8o durch entsprechend verstärkte Erhitzung besonders weitgehend aussetzt, so daß die Lösung mit verhältnismäßig geringer Konstruktion in den Absorber 88 gelangt. Man kann in diesem Falle auch die Beheizung des Austreibers 85 ganz. einstellen, so daß der Absorber höheren Drucks 83 lediglich mit derjenigen Absorptionsflüssigkeit beschickt wird, die im Niederdruckabsorber 88 angereichert worden ist und dem Absorber höheren Drucks 83 durch das [)-Rohr 9i zugeführt wird.The condensate column that forms in the U-tube 98 maintains the pressure difference between the higher-pressure evaporator 99 and the higher-positioned lower-pressure evaporator 97 in a similar manner as the absorption solution between the absorbers 83 and 88 does in the U-tube 97. The distribution of the expulsion of the working steam over two expellers located in parallel partial flows of the absorber has the advantage that the concentration of the solutions with which the absorbers 83 and 88 are charged independently of one another can be achieved by changing the heat supply to the expellers 81 or 85 can be regulated within wide limits. Do you want to z. B. achieve a particularly low temperature in the low-pressure evaporator 97, this can be achieved by exposing the absorption solution supplied to the absorber 88 via the gas separator 82 and the liquid line 89 in the expeller 8o by correspondingly increased heating, so that the solution with gets into the absorber 88 of a relatively small construction. In this case, the expeller 85 can also be heated entirely. set so that the higher pressure absorber 83 is only charged with that absorption liquid which has been enriched in the low pressure absorber 88 and is supplied to the higher pressure absorber 83 through the [) pipe 9i.

Das zuletzt beschriebene Ausführungsbeispiel gestattet somit eine besonders weitgehende Anpassung an die jeweils vorliegenden Betriebsbedingungen der Kältemaschine.The last-described embodiment thus allows one particularly extensive adaptation to the respective operating conditions the chiller.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Continuously acting absorption chiller, at which the difference between the higher condensation pressure and the lower Evaporation pressure and also between the higher expulsion pressure and the lower one Absorption pressure is maintained by columns of liquid, characterized in that that for the evaporation of the liquefied working medium several under different Pressure evaporators are provided, which have an equal number of absorbers corresponding pressure is assigned, between which the pressure difference is also is only maintained by columns of liquid.

2. Absorption chiller according to claim i with evaporators arranged in different high positions, characterized characterized in that the pressure difference between a higher pressure evaporator and an evaporator of lower pressure in a known manner also by a column of fluid is maintained.

3. absorption refrigeration machine according to claim i or 2, characterized in that an evaporator -relatively lower pressure (i8) in a manner known per se at a lower altitude than a higher evaporator Pressure (i2) is arranged.

4. absorption refrigeration machine according to claim i or 2, characterized by a heat exchange between an evaporator of higher pressure (i2) and a lower pressure absorber (8).

5. Absorption chiller after Claim 2, 3 or 4, characterized in that for charging the two Absorber with absorption solution in the liquid circuit of the absorber system two separate heating points are provided, from which the developed working fluid vapor opens through separate riser pipes into separate vapor separation rooms, which are via separate [) Pipes are connected to the absorbers.