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Periodisch wirkende Absorptionskältemaschine Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung an periodisch wirkenden Absorptionskältemaschinen, insbesondere
solchen, deren Verdampfer als Berieselungskühler für Flüssigkeiten, insbesondere
für Milch, ausgebildet ist.
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Bei Absorptionskühlanlagen, z. B. für Kühlschränke und Kühlräume,
dehnt sich die Kühlperiode auf längere Zeit, z. B. auf z¢ Stunden, aus. In diesen
Fällen genügt es deshalb, die NH,- Flüssigkeit im Verdampfer entsprechend langsam
zu verdampfen, die Verdampfungsgeschwindigkeit also so klein zu halten, daß der
aus dem Verdampfer austretende NH,- Dampf praktisch trocken ist. Bei Anlagen dagegen,
z. B. bei Milchkühlanlagen, bei denen die ganze Kühlperiode sich nur auf etwa z
Stunde erstrecken darf, bei denen also die pro Zeiteinheit abzuführende Wärmemenge
wesentlich größer sein muß, ist unbedingt eine lebhafte Verdampfung aufrechtzuerhalten.
Je lebhafter aber die Verdampfung, desto nässer ist der aus dem Verdampfer austretende
NH3-Dampf. In solchen Fällen ist es deshalb nicht ohne weiteres möglich, die Kühlung
in der erforderlichen kurzen Zeit durchzuführen, «Teil die Dampfnässe eine lebhafte
Nachverdampfung im Kocherabsorber und diese wieder eine Steigerung des Druckes über
der Flüssigkeit ,im Kocherabsorber bedingt. Diese Drucksteigerung hat auch eine
Steigerung des Druckes im Verdampfer und diese wieder eine entsprechende Verminderung
der Verdampfungsintensität sowie Erhöhung der Verdampfungstemperatur zur Folge und
dementsprechend auch eine Minderung der Kühlleistung. Um nun diesen Mangel zu beheben,
also eine periodisch wirkende Absorptionskühlanlage auch für kurze Kühlperioden
brauchbar zu machen, durchströmen der Erfindung gemäß die aus dem Verdampfer abziehenden
-Dämpfe vor ihrem Eintritt in das im Kocherabsorber vorhandene Absorptionsrohr den
Dampfraum oberhalb des Absorptionsmittels in einem Rohrsystem. Dadurch werden, wie
sich auch an Hand einer thermodynamischen Rechnung zeigen läßt und wie weiter unten
erläutert wird, die im Kocherabsorber noch vorhandenen, von der Flüssigkeit nicht
absorbierten Dämpfe so weit abgekühlt, daß der Dampfdruck entsprechend niedrig gehalten
und ein ständiges Nachströmen aus dem Verdampfer unter tiefer Verdampfungstemperatur
ermöglicht wird.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausfülirungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes .im Vergleich zu der bekannten Kühlanlage.
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Abb. i zeigt schematisch die bekannte Kühlanlage.
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Abb. 2 zeigt die gemäß der Erfindung geänderte Kühlanlage.
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Diese Art Kühlanlagen arbeiten in der Weise, daß in einem Behälter
i ein verflüssigtes Gas, z. B. Ammoniak, verdampft und dabei der Unigebung die zur
Verdampfung notwendige Wärme entzieht, also kühlend wirkt. Der Verdampfer i ist
zu diesem Zweck als Berieselungskühler ausgebildet. Der Behälter i wird also von
der zu kühlenden Flüssigkeit, z. B. Milch, von außen berieselt.
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Das durch,die Verdampfung gebildete Gas muß aus dem Verdampfer abgezogen
werden. Dies erfolgt bei dieser Art Kühlanlage durch Absorption mittels einer Flüssigkeit,
z. B. Wasser, die der Kocherabsorber 2 enthält. In die Absorptionsflüssigkeit ist
ein Siebrohr 3 eingetaucht, dem durch eine L,ertung 4 das Gas aus dem Verdampfer
i zuströmt. Nach Beendigung der Kühlperiode, also, wenn die gesamte Ammoniakflüssigkeit
verdampft und von dem Wasser absorbiert ist, wird das Gas durch Erwärmung der Flüssigkeit
ausgetrieben und nach Umstellung eines Mehrwegehahnes 5 durch eine Rohrleitung 6
nacheinander einem Wasserabscheider 7 und einem Kondensator 8 zugeleitet, in dem
das Gas verflüssigt wird, um dann wieder von neuem durch eine Rohrleitung g, dem
Ver.-damp:fer i zugefülizt zu werden.
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Wie schon oben erwähnt,, muß bei einer kurzen Kühlperiode von, z.
B. nur z Stunde im Verdampfer z eine lebhafte Verdampfung aufrechterhalten werden,
so daß die Dampfnässe des aus dem Verdampfer i durch das Rohr 4 äbströmenden Ammoniakdampfes
etwa, -7 °/o beträgt.. Bei der bekannten Anlage nach Abb: T findet nun auf dem Wege
vom Verdampfer zu dem Siebrohr 3 eine wesentliche Nachverdampfung, also Trocknung
des Dampfes, nicht statt, da die Rohre 44 und 4b zum Schutz gegen, Leistungsverluste
gut isoliert sind. Wenn nurt der so nasse NI-I3 Dampf ummittelbar in das Siebrohr
3 eintritt, so setzt im Augenblick des Eintritts unter der hier herrschenden höheren
Temperatur von z. B: etwa q,5° eine s4 lebhafte Nachverd arnpfung_ ein.,, daß. der
dadurch nachgebildete NI-IN-Dampf nicht oder nicht vollständig von dem Wasser im
Kacherabsorber 2 absorbäert werden kann und infolgedessen Dampfblasen. durch das
Wasser auf steigen und sich: über dem Wasser ansammeln. Dies hat eine Steigerung
des Druckes über der Flüssigkeit und ebenso im Verdampfer i und damit eine entsprechende
Verminderung der Verdampfungsintensität sowie Erhöhung der Verdampfungstemperatur
zur Folge, dementsprechend auch eine Minderung der Kühlleistung.
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Die erwähnte Nachverdampfung und deren nachteilige Folgeerscheinungen
werden der Erfindung gemäß dadurch vermieden, daß die vom Verdampfpr i kommende,
zum Siebrohr 3 führende Leitung durch den Raum oberhalb der Flüssigkeit im Kocherabsorber
2 geführt wird, indem z. B., wie in Abb. 2 gezeigt, eine Rohrschlange 4b in dem
Kocherabsorber 2 angeordnet wird.
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Hierdurch wird nämlich erreicht, daß die Nässe in dem aus dem Verdampfer
i kommenden NH, Dampf schon vor Eintritt in das Siebrohr 3, nämlich in dieser Rohrschlange
4b; und zwar unter der Einwirkung der im Dampfraum des Kocherabsorbers 2 herrschenden
Temperatur, nachverdampft wird, so daß also der NH3-Dampf bei -Eintritt in das Siebrohr
3 praktisch trocken ist. Durch die im Dampfraum des Kocherabsorbers 2 herrschende
Temperatur von z. B. zunächst etwa 3.`5° wird. der NH3-Dampf beim Durchströmen der
Schlange 4b verdampft. Gleichzeitig wird aber durch Aufnahme der hierzu notwendigen
Verdampfungswärme von selten des NHrDampfes in der Rohrschlange 4b der diese umgebende
Dampf gekühlt, so daß Druck und Temperatur in dem Raum oberhalb der Flüssigkeit
mindestens nicht erhöht werde: Infolgedessen werden die Druckt und Tempexaturverlzältnisse
in dem Verdämpfer x und, in: dem Kocherabsorber 2, bis zur völligen Absorption des
NHr Dampfes durch die Absorptionsflüssigkeit aufrechterhalten.
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In den Verdampfer z ist mach Abb. 2 ein Verdränger ,o eingesetzt,
damit gegen Ende der Verdampfungsperiode sich die letzten Reste des verflüssigten
Gases in dem engere Ringraum zwischen dem Verdränger und dem Verdampferbehülter
ansammeln, wo sie selbst bei kleinstem Volumen noch eine verhältnismä&ig große
Vezdampferfläche benetzen und daher einer schnellen Verdampfung zugänglich sind.
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Das Prinzip ggmäß der Erfindung, d. h. das Hindurchleiten der vom
Verdaxngfer kommenden Dämpfe durch ein oberhalb des Absarptionsrnittels im KocherabsQrber
angeordnetes Rohrsystem, kann mit gleichem Vorteil auch für die bekannten schwenkbaren
Apparaturen. benutzt werden.