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Verfahren und Vorrichtung zum Betriebe von Ahsorptionskälteapparaten
Die Erfindung bezieht sich auf den Betrieb von Absorptionskälteapparaten, bei denen
alle Teile in ständig .offener Gas- oder Flüssigkeitsverbindung stehen. Sie bezweckt,
den Betrieb und die Rektifikation des im Kocher derartiger Apparate ausgetriebenen
Dampfes zu verbessern.
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Es ist bereits bekannt, in derartigen Apparaten den Kocherdampf zum
Zweck der Rektifikation durch .reiche Absorptionslösung hindurchperlen zu lassen,
deren Temperatur nicht höher ist :als die Temperatur am warmen Ende des üblichen
Flüssigkeitstemperaturwechslers, und die Kocherdämpfe ferner durch eigenes Kondensat
zu kühlen. Brei diesen bisher bekannten Apparaten wurde jedoch der durch die reiche
Absorptionslösung perlende Kocherdampf gleichzeitig dazu benutzt, die Absorptionslösung
umzluwälzen und um die Absorberfallhöhe zu heben. Hierdurch hatte zwangsläufig eine
starke Austreibung von Kocherdampf stets einen erhöhten Umlauf der Absorptionslösung
zur Folge, so daß die Konzentration der im Kocher enthaltenen Lösung und damit die
arme, zum Absorber gehende Lösung im wesentlichen konstant blieb, da ja wegen des
erhöhten Umlaufs auch stets die reiche Lösung entsprechend schneller zum Kocher
strömte. Insbesondere bei luftgekühlten Apparaten, in denen bei hoher Kühllufttemperatur
die Absorption leidet, ist es von größter Wichtigkeit, die arme Lösung möglichst
arm zu machen, d. h. sie im Kocher stärker zu entgasen. Erfindungsgemäß wird daher
die zur Dampftrocknung dienende Absorptionslösung nicht durch die hindurchperlenden
Kocherdämpfe gehoben, sondern durch an einer von der Hauptaustreibestelle getrennten
Stelle gebildeten Dampf. Hierdurch wird es möglich, die Kocherkonzentrationdurch
entsprechend @erhöhte Beheizung stärker zu verarmen, so daß der Absorber mit ärmerer
Lösung als gewöhnlich beschickt wird. Die so gebildeten Kocherdämpfe, die :aus besonders
armer Lösung ausgetrieben werden, bedürfen aber, da sie viel Wasserdampf enthalten,
einer beslondersguten Rektifikation, und eben diese wird durch an sich bekannte
Mittel erreicht, iobne daß beim Durchtritt der Kocherdämpfe durch die Lösung ein
Fördern dieser Lösung eintritt. Die Umlaufsgeschwindigkeit der Absorptionslösung
wird dadurch also unabhängig von der Menge des zu rektifizierenden, von der Hauptaustreibestelle
des Kochers gebildeten Dampfes.
Die Erfindung soll näher unter Hinweis
auf die beiliegende Zeichnung beschrieben werden, wobei sich weitere kennzeichnende
Merkmale der Erfindung ergeben werden.
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In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt,
und zwar bezeichnet i o den Kocher, 29 den Rektifikator, i i den Kondensator, 12
den Verdampfer, 13 den Wärmeaustauscher für das Hilfsgas, 14 .den Absorber und 15
den Flüssigkeitstemperaturcwechsler. Unterhalb des Kochers i o ist eine Pumpkammer
16 angeordnet, von der aus eine Pumpleitung 17 in bekannter Weise zum @oberen
Teil dies Kochers führt. Kocher und Pumpkammer werden von einem Brenner i 9 mittels
seines Schornsteins, 18 beheizt.
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Der Kocher enthält eine Lösung des Kältemittels in einer Absorptionsflüssigkeit.
Bei der B:eheizung wird das Kältemittel in Gasform aus der Lösung ausgetrieben und
tritt durch Leitungen 2o und 21 sowie über den Rektifikator 29 zum Kondensator i
i, wo ihm bis zur Verflüssigung durch das, durch den Kühlmantel 22 laufende Kühlwasser
Wärme entzogen wird. Verflüssigtes Kältemittel sammelt sich im unteren Teil eines
an den -Kondensator i i anschließenden Behälters 30, dessen oberer Teil durch eine
Leitung 32 nach dem Gastemperaturwechsler 13 entlüftet ist, sowie in dem
mit dem Behälter 3o durch eine Leitung 3 i verbundenen Rektifikator 29 an. Sobald
ein bestimmter Flüssigkeitsspiegel in diesen Gefäßen erreicht ist, fließt verflüssigtes
Kältemittel durch. eine Leitung 23 in den @oberen Teil des Verdampfers 12, in dem
es unter Kälteleistung verdampft. Es diffundiert dabei in bekannter Weise in ein
druckausgleichendes Hilfsgas, z. B. Wasserstoff, das durch Leitung 24 vom Absorber
kommend dem Verdampfer zugeführt wird. Das im Verdampfer entstehende Gasgemisch
wird in bekannter Weise über den Temperaturwechsler 13 und Leitung 25 zum Absorber
14 geführt, von wo aus das gereinigte Hilfsgas durch Leitung 27 und den Temperaturwechsler
13 sowie Leitung 24 zum Verdampfer zurückkehrt.
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Arme Absorptionslösung tritt vom Kocher i o durch den Flüssigkeitstemperaturwechsler
15 sowie eine Leitung 26 in den .oberen Teil des Absorbers 1q:, in dem sie. in bekannter
Weise über Plattengebilde hinabrieselt. Die sich im Absorber bildende reiche Lösung
sammelt sich im unteren Teil des Absorbers und tritt durch Leitung 27 und den Flüssigkeitstemperaturwechsler
15 zur Pumpkammer 16, von der aus die Lösung in bekannter Weise durch die Steigleitung
17 zum oberen Kocherteil gefördert wird.
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Gemäß .der Erfindung ist an das Leitungssystem für die reiche Lösung
ein Analysergefäß 28 angeschlossen, das im Ausführlulgsbeispiel als ein auf den
Flüssigkeitstemperaturwechsler 15 aufgesetztes Gefäß ausgebildet ist. Der obere
Teil dieses Gefäßes 28 steht durch Leitung 21 mit dem Kondensator i i in. Verbindung.
Die Leitung 2o, die den im Kocher ausgetriebenen Dampf weiterleitet, mündet in das
Analysergefäß 28 etwas unterhalb von dessen normalem Spiegel. Der vom Kocher kommende
Dampf perlt also durch die reiche Absorptionsflüssigkeit, die im Analyser steht,
hindurch, wodurch mitgerissene Absorptionsmitteldämpfe von den Kältemitteldämpfen
getrennt werden. Die sich niederschlagenden Absiorptionsmitteldämpfe machen die
oberste Flüssigkeitsschicht im Behälter 28 ärmer an Kältemittel. Bei Verwendung
von Wasser als Absiorptionsmittel und Ammoniak als Kältemittel wird .dabei die so
entstandene ärmere Lösung schwerer, sinkt herab und wird durch neu aufsteigende
reiche Lösung ersetzt. Es tritt also selbsttätig ein Wechsel der wirksamen Flüssigkeitsschicht
im Analyserg efäß 28 ein.
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Wegen der im Behälter 28 über ,dem durch Leitung 20 eintretenden Dampf
stehenden Flüssigkeitssäule wird der Flüssigkeitsspiegel des Kochers entsprechend
herabgedrückt, und ein entsprechender Widerstand äußert sich auch in der Pumpleitung
17. Mit anderen Wortren, das Gewicht der zu hebenden Flüssigkeit wird vergrößert;
da aber der Spiegel im Kocher abgesenkt wird, kann die Mündung der Pumpleitung 17
in dem Kocher auch tiefer gesetzt werden, s@o daß die Länge der Steigleitung die
gleiche bleibt, als wenn kein Analyser benutzt wurde. Der einzige Unterschied, den
der Analyser bedingt, ist der, d.aß Kocher i o und Pumpkammer 16 etwas tiefer als
gewöhnlich angeordnet werden; denn das größere Gewicht der durch Leitung 17 zu fördernden
Flüssigkeit bedingt, daB der Höhenunterschied zwischen dem Absorberspiegel und .den
Pumplörhern der Steigleitung 17 größer werden muß, um das entsprechende Gegengewicht
für die Förderleistung- zu erhalten.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel eingeschränkt.