DE534479C - Continuously acting absorption refrigeration machine - Google Patents
Continuously acting absorption refrigeration machineInfo
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Description
Kontinuierlich wirkende Absorptionskältemaschine Es sind kontinuierlich wirkende Absorptions= kältemaschinen bekannt, bei denen die Förderung der Flüssigkeit vom Absorber zum Kocher ohne Anwendung einer Pumpe periodisch durch Anordnung eines Schwimmers im Kocher erfolgt, der abhängig vom Flüssigkeitsstand im Kocher eine Verbindung zwischen letzterem und dem Absorber öffnet und schließt, wobei durch Herbeiführung eines Druckausgleiches die Flüssigkeit vom Absorber zum Kocher fließt. Diese Einrichtung weist aber den Nachteil auf, daß infolge der einseitigen Verbindungsleitung der Kältemitteldampf durch die in dem Absorber befindliche Flüssigkeit hindurchgehen muß und dadurch von letzterer absorbiert werden kann, so daß sie keinen Gasdruck auf die Oberfläche der im Absorber befindlichen Flüssigkeit ausüben kann, wodurch ein Rückfluß verhindert wird.Continuous absorption chiller There are continuous acting absorption = refrigerating machines known, in which the conveyance of the liquid periodically from the absorber to the cooker without using a pump by arranging a Float in the cooker takes place, which depending on the liquid level in the cooker a Connection between the latter and the absorber opens and closes, whereby through Bringing about a pressure equalization, the liquid flows from the absorber to the cooker. However, this device has the disadvantage that as a result of the one-sided connecting line the refrigerant vapor pass through the liquid in the absorber must and can thereby be absorbed by the latter, so that they do not have gas pressure can exert on the surface of the liquid in the absorber, whereby backflow is prevented.
Demgegenüber weist die Erfindung den Vorteil auf, daß der Kocher mit dem Absorber durch zwei durch je einen Schwimmer gesteuerte Leitungen verbunden ist, so daß durch die eine Leitung die Gase, ohne der Gefahr der Absorption ausgesetzt zu werden, über- die Oberfläche der Flüssigkeit im Absorber gelangen können und dort einen Druckausgleich herbeiführen. Infolgedessen kann die Flüssigkeit durch die andere, ebenfalls durch einen Schwimmer gesteuerte Leitung in den Kocher hinunterfließen.In contrast, the invention has the advantage that the cooker with connected to the absorber by two lines, each controlled by a float is so that the gases are exposed through one conduit without the risk of absorption to get over- the surface of the liquid in the absorber and bring about a pressure equalization there. As a result, the liquid can through the other line, also controlled by a float, flow down into the cooker.
In den beiliegenden Zeichnungen zeigt Fig. i den schematischen Durchschnitt des Apparates zur Verfolgung des Arbeitsganges; Fig.2 Durchschnitt eines Absorptionsapparates-mit Zubringer im Kocher und angebautem hydromechanischem Regler; Fig. 3 Durchschnitt einer hydraulischen Reglerausführung; Fig. ¢ Durchschnitt eines Kochers mit eingebautem Zubringer und hydromechanischem Regler; Fig. 5 Querschnitt zu Fig. q.; Fig.6 Durchschnitt eines Kochers mit eingebautem Zubringer und hydraulischem Regler; Fig.7 halber Querschnitt zu Fig.6 mit rundem Kocher; Fig. $ halber Querschnitt zu Fig. 6 mit elliptischem Kocher; Fig. g Durchschnitt durch ein Schwimmerelement mit zentraler Schwimmerführung.In the accompanying drawings, Fig. I shows the schematic section the apparatus for tracking the process; Fig.2 average of an absorption apparatus with Feeder in the cooker and attached hydromechanical regulator; Fig. 3 average a hydraulic regulator version; Fig. ¢ Average of a cooker with built-in Feeder and hydromechanical regulator; Fig. 5 cross section to Fig. Q .; Fig. 6 Average a cooker with a built-in feeder and hydraulic regulator; Fig. 7 half cross section to Figure 6 with a round digester; Fig. $ Half cross section to Fig. 6 with elliptical Stove; Fig. G Cross section through a float element with a central float guide.
Im wesentlichen besteht der Absorptionsapparat aus Kocher K mit Heizung H, Regler R; Zubringer Z, Kondensator C, Verdampfer V, Absorber A, Sammler S und Kühlmantel Wl und W2 über Kondensator und Absorber: Das Spiel des Apparates (Fig. = und 2) wird aus dem zu verfolgenden Kreislauf sofort ersichtlich. Der Kocher K ist trotz der Mannigfaltigkeit der verschiedenen Ausführungsformen immer nach dem Prinzip eines U-Rohres gebaut, welches an den Enden geschlossene und nach oben stehende Schenkel besitzt, derart, daß in dem einen Schenkel K zu Oberst die Abführung des durch die Heizquelle H abgespaltenen Ammoniakgases durch die Rohrleitung 3, in den Kondensator C erfolgt, wogegen der anere Schenkel Z an den Sammler S angeschlossen ist und als Zubringer dient. Vom untersten Punkt des U-Rohres wird durch eine Rohrleitung z2 das aanmoniakarme Wasser dem Absorber A zugefördert. Das durch die Rohrleitung 3 und Rückschlagventil 4 abgeführte Ammoniak gelangt in Dampfform in den Kondensator C. Dort wird es verdichtet und verflüssigt im kleinen Behälter 5 angesammelt und von Zeit zu Zeit durch das mit Hilfe des Schwimmers 6 geöffnete Ventil in den Verdampfer V eingespritzt. Das im Verdampfer V durch das Rohr 7 eingeführte und angesammelte flüssige Ammoniak wird -auf den Leitflächen 8 verdampft und durch das Rohr 9 in den Absorber A von entsprechender Fallhöhe eingeführt. Die vom Verdampfer V in den Absorber A überströmenden Ammoniakdämpfe werden von dem entweder unten (wie in Fig. _) oder oben (wie in Fig. 2) in. einem sehr feinen Strahl r4 zugeführten ammoniakarmen Wasser im Absorber A absorbiert. Zur Erleichterung dieses Vorganges wird gemäß Fig. r das ammoniakarme Wasser, unterstützt durch den eigenen Druck des Systems, von unten nach oben eingespritzt, schlägt auf die an der Decke des Absorbers A befindlichen ineinandergesteckten Tropfröhren 15 auf und fällt von dort wieder in Tropfenform durch den Absorber A zum Sammler S zurück. Bei entsprechender Länge bzw. Höhe des Absorbers A wird gemäß Fig.2 das ammoniakarme Wasser von oben zugeführt und fällt, den Raum durcheilend und Ammoniak absorbierend, in den Sammler S. Das im Sammler S angesammelte, mit Ammoniak gesättigte Wasser fließt durch das Verbindungsrohr 24 in bestimmten Zeiteinheiten wieder über den durch Schwimmer 25 geöffneten Zubringer Z zum Kocher K, wo vermittels der Heizung H das Ammoniak wieder vom Wasser abgespalten wird.. Das ammoniakarme Wasser wird vom Boden des Kochers K über die Rohrleitung 12 und Kühlschlange oder Kühlbehälter 13 zur Strahlaustrittsstelle 14 gefördert, wo es wieder in den Absorber A eingeführt wird, um die Ammoniakdämpfe zu absorbieren und als gesättigte Ammoniaklösung wieder im Sammler S gesammelt zu werden. Dadurch wird der Kreislauf geschlossen.The absorption apparatus essentially consists of a cooker K with a heater H, a controller R; Feeder Z, condenser C, evaporator V, absorber A, collector S and cooling jacket W1 and W2 via condenser and absorber: The play of the apparatus (Fig. = And 2) is immediately apparent from the circuit to be followed. Despite the diversity of the various embodiments, the cooker K is always built according to the principle of a U-tube, which has legs that are closed at the ends and protruding upwards, in such a way that the one leg K at the top is the discharge of what is split off by the heating source H. Ammonia gas takes place through the pipe 3, into the condenser C, whereas the other leg Z is connected to the collector S and serves as a feeder. From the lowest point of the U-tube, the aanmonia-poor water is conveyed to absorber A through a pipe z2. The ammonia discharged through the pipeline 3 and check valve 4 enters the condenser C in vapor form. The liquid ammonia introduced and collected in the evaporator V through the pipe 7 is evaporated on the guide surfaces 8 and introduced through the pipe 9 into the absorber A from a corresponding drop height. The ammonia vapors flowing over from the evaporator V into the absorber A are absorbed in the absorber A by the water poor in ammonia fed either below (as in FIG. 2) or above (as in FIG. 2) in a very fine jet r4. To facilitate this process, the low-ammonia water, supported by the system's own pressure, is injected from bottom to top according to FIG Absorber A back to collector S. With a corresponding length or height of the absorber A, the water poor in ammonia is fed in from above according to FIG in certain time units again via the feeder Z, opened by float 25, to the cooker K, where the ammonia is split off from the water again by means of the heater H. The water poor in ammonia is from the bottom of the cooker K via the pipe 12 and cooling coil or cooling container 13 to the jet exit point 14, where it is reintroduced into the absorber A in order to absorb the ammonia vapors and to be collected again in the collector S as a saturated ammonia solution. This closes the cycle.
Der Absorber A mit dem Kondensator C, dem der kleine Behälter 5 angeschlossen ist, ferner die Kühlschlange oder der Kühlbehälter 13 sind zwecks Kühlung einheitlich durch einen zweiteiligen Wassermantel W1 und W2 umschlossen. Beide Wassermäntel sind durch Verbindungsrohr 29 miteinander verbunden. Das frische Kühlwasser fließt durch Rohr 28 zu, das' erwärmte durch den Abfluß 3o ab.The absorber A with the condenser C, to which the small container 5 is connected is, furthermore, the cooling coil or the cooling container 13 are unitary for the purpose of cooling enclosed by a two-part water jacket W1 and W2. Both water coats are connected to one another by connecting pipe 29. The fresh cooling water flows through pipe 28, the 'heated up through the drain 3o.
Es findet somit stets ein Kreislauf statt. Vom Kocher K wird das Ammoniakgas in die Höhe steigend über Kondensator C (unter Verwandlung des Aggregatzustandes) in den Verdampfei V und (nach nochmaligem Ändern des Aggregatzustandes) zum Absorber A geführt. Das im Kocher K niedersinkende heiße ammoniakarme Wasser wird, am Boden abfließend, in der Kühlschlange =3 abgekühlt und als feiner, dünner Strahl 14 in den Absorber A eingespritzt. Das eingespritzte, abgekühlte ammoniakarme Wasser absorbiert gierig die im Absorber A befindlichen Ammoniakgase und wird im Sammler S wieder als gesättigte Ammoniaklösung gesammelt und durch den Zubringer Z dem Kocher K zugeführt, wodurch der Kreislauf geschlossen und von neuem begonnen wird.There is always a cycle. From the cooker K is the ammonia gas rising in height via capacitor C (transforming the physical state) into the evaporator V and (after changing the state of aggregation again) to the absorber A led. The hot water poor in ammonia, which sinks in the cooker K, is at the bottom flowing off, cooled in the cooling coil = 3 and as a fine, thin jet 14 in the absorber A is injected. The injected, cooled, ammonia-poor water is absorbed greedily the ammonia gases in absorber A and is in collector S again Collected as a saturated ammonia solution and fed through the feeder Z to the cooker K, whereby the cycle is closed and started all over again.
Dieser kurz aufgeführte Kreislauf kann nur durch Vermittlung oder Regelung eines Reglersystems R erfolgen.This briefly listed cycle can only be achieved through mediation or Regulation of a controller system R take place.
Im Ruhezustand wird (mit Ausnahme des Kondensators C vom Rückschlagventil 4 bis zum Schwimmerventi16) ein gleicher innerer Druck a ständig im ganzen System vorhanden sein. Durch die erfolgte Ammoniakabspaltung im Kocher K infolge Erhitzung der gesättigten Ammoniaklösung wird der Druck von a auf d gesteigert, welcher zur Verflüssigung des Ammoniakdampfes erforderlich ist, und zwar nur im Kocher K, Regler R, Zubringer Z und Kondensator C sowie den zugehörigen Rohrleitungen, wie Ammoniakrohr 3, Wasserrohr x2, Kühlschlange bzw. Kühlbehälter 13 und Strahlaustrittsstelle =4. Im Absorber A, Sammler S und Verdampfer V wird der Druck sich von a auf b erhöhen infolge Raumverkleinerung durch die eingespritzten Flüssigkeiten.In the idle state (with the exception of the capacitor C from the non-return valve 4 to the float valve 16) there will be constant internal pressure a in the entire system. As a result of the elimination of ammonia in the cooker K as a result of the heating of the saturated ammonia solution, the pressure is increased from a to d, which is required to liquefy the ammonia vapor, and only in the cooker K, controller R, feeder Z and condenser C and the associated pipelines, such as Ammonia pipe 3, water pipe x2, cooling coil or cooling container 13 and jet exit point = 4. In absorber A, collector S and evaporator V, the pressure will increase from a to b as a result of the space being reduced by the injected liquids.
Durch die Abspaltung der Ammoniakgase sowie durch das abgeförderte ammoniakarme Wasser sinkt der Flüssigkeitsspiegel im Kocher K, was aber nur bis zu einem bestimmten Punkt geschehen darf. Ist dieser Punkt erreicht, so tritt der Regler R auf etwa 5 bis =o Sek. in Tätigkeit und gleicht den Druck, im Absorber A und Sammler S von b erhöhend auf c und im Kocher K, Regler R und Zubringer Z von d erniedrigend auf c, aus. Dagegen bleibt im Kondensator C der Verflüssigungsdruck d bestehen, wo bei Sinken des Kocherdruckes die Expansion des verflüssigten Ammoniaks durch Rückschlagventil 4 gehindert wird. Mit Eintritt dieses Druckausgleiches sinkt der Schwimmer mit Kegel 25 im Zubringer Z, und die gesättigte Ammoniaklösung kann vom Sammler S über Zubringer Z zum Kocher K fließen, bis der Flüssigkeitsspiegel wieder seinen normalen Stand erreicht hat. Da hört die Tätigkeit des Reglers auf, die Schwimmerventile werden geschlossen, und der Druck wird im Kocher K, Regler R und Zubringer Z von c auf d erhöht und während des beginnenden Einspritzens im Absorber A in diesem sowie im Sammler S von c auf b infolge Absorption erniedrigt. Dieses Spiel des Reglers R wiederholt sich in ganz bestimmten Zeiteinheiten, welche von der Wirkung der Heizung und der durch den Strahl 14 geförderten Menge ammoniakarmer Lösung abhängig sind. Deshalb ist einmal die Heizung H in zwei, vier oder mehr Gruppen eingeteilt, welche je nach Bedarf parallel, hintereinander oder abgeschaltet werden können. Andererseits muß der Austrittsquerschnitt des Strahles 14 so berechnet sein, daß die durch ihn in den Absorber A geförderte arme Lösungsmenge eine genügend lange Betriebs- (Austreibe-) Periode gewährleistet.As a result of the splitting off of the ammonia gases and the evacuated water with a low level of ammonia, the liquid level in the cooker K drops, but this may only happen up to a certain point. Once this point has been reached, the regulator R comes into operation for about 5 to = 0 seconds and balances the pressure, increasing from b to c in the absorber A and collector S and decreasing it in the cooker K, regulator R and feeder Z from d c, off. In contrast, the liquefaction pressure d remains in the condenser C, where the expansion of the liquefied ammonia is prevented by the check valve 4 when the digester pressure drops. When this pressure equalization occurs, the float with cone 25 sinks in feeder Z, and the saturated ammonia solution can flow from collector S via feeder Z to cooker K until the liquid level has reached its normal level again. Then the activity of the regulator stops, the float valves are closed, and the pressure in the boiler K, regulator R and feeder Z is increased from c to d and as the injection begins in absorber A in this and in collector S from c to b as a result Absorption decreased. This game of the controller R is repeated in very specific time units, which are dependent on the effect of the heating and the amount of ammonia-poor solution conveyed by the jet 14. That is why the heater H is divided into two, four or more groups, which can be switched off in parallel, one behind the other or switched off as required. On the other hand, the exit cross-section of the jet 14 must be calculated in such a way that the poor amount of solution conveyed through it into the absorber A ensures a sufficiently long operating (expulsion) period.
Damit die im Kocher K durch die Heizung H verursachten Blasen nicht in den Zubringer Z oder Regler R eindringen können, ist der Abweiser oder Ablenker 27 eingefügt, welcher die Gasblasen im Kocher in der Pfeilrichtung i zum Gassammelraum a ableitet.So that the bubbles caused in the cooker K by the heater H do not occur can penetrate into the feeder Z or regulator R is the deflector or deflector 27 inserted, which the gas bubbles in the cooker in the direction of arrow i to the gas collection space a derives.
Die Regler können auf zwei Grundlagen aufgebaut werden, und zwar als indirekt wirkend (mit Zwischenmechanik 2o zur Schaltung des Ventilkegels 2i) nach Fig. 2 und ¢ oder als direkt wirkend (ohne Zwischenmechanik, Ventilkegel 21 auf Schwimmer 17 sitzend) nach Fig. i, 3 und 6. Weiterhin kann der Regler seinem Zwecke entsprechend in verschiedenen Formen ausgeführt werden, und zwar beispielshalber neben dem Kocher (Fig.2 und 3), zwischen Kocher und Zubringer (Fig. i), innerhalb des Kochers (Fig. 4 und 6).The controllers can be built on two bases, namely as a indirectly acting (with intermediate mechanism 2o for switching the valve cone 2i) after Fig. 2 and ¢ or as directly acting (without intermediate mechanism, valve cone 21 on Float 17 sitting) according to Fig. I, 3 and 6. Furthermore, the controller can serve its purpose are carried out accordingly in different forms, by way of example next to the digester (Fig. 2 and 3), between digester and feeder (Fig. i), inside of the digester (Figs. 4 and 6).
Das Spiel des Reglers mit indirekter Wirkung ist folgendes (Fig. 2 und 4) : Auf einer Führungsstange ig sitzt die Schalthülse 18 mit dem Ventilkegel 21 in Verbindung durch Gelenk des Nockenhebels 2o derart, daß sie leicht auf und ab schiebbar ist, und durch die auf und ab gehende Bewegung wird der Nockenhebel den Ventilkegel 21 heben und senken. Die Bewegung der Schalthülse 18 erfolgt durch den Schwimmer 17, welcher auf ihr lose mit großem Spielraum zentrisch geführt ist, beim Aufwärtsgehen (Schließen) durch Verdrängungsdruck, beim Abwärtsgehen (Öffnen) durch Gewichtswirkung des Schwimmers. Durch Öffnen des Ventils --i werden die Ammoniakdämpfe vom Kocherraum 2 durch Verbindung 16 in die Rohrleitungen 22 und 23 eindringen und so den Druckausgleich im Zubringer Z, Sammler S und Absorber A herbeiführen. Der Verdampfer hingegen ist durch Rückschlagklappe io gegen Druckerhöhung gesichert.The play of the controller with indirect action is as follows (Fig. 2 and 4): The switching sleeve 18 with the valve cone sits on a guide rod ig 21 in connection by hinge of the cam lever 2o such that they can easily open and from is slidable, and the up and down movement of the cam lever raise and lower the valve cone 21. The shift sleeve 18 is moved by the float 17, which is loosely guided centrally on it with a large amount of space, when going up (closing) by displacement pressure, when going down (opening) due to the weight of the swimmer. By opening the valve --i, the ammonia vapors penetrate from the cooker space 2 through connection 16 into the pipes 22 and 23 and in this way bring about pressure equalization in feeder Z, collector S and absorber A. Of the Evaporator, on the other hand, is secured against pressure increase by a non-return valve.
Das Spiel des Reglers mit direkter Wirkung ist abweichend vom vorhergehenden. Dieser besitzt stets einen besonderen Mäntel (Rohrkörper), welcher im Innern den Schwimmer 17 zentrisch geführt trägt (Fig. 3 und 6). Am oberen Ende (auch beim Zubringerschwimmer 25, Fig. g) sitzt ein Ventilkonus 21 (25b), welcher als Verschluß der Rohrleitung?.-- (24) dient. Eine Abweichung ist in Fig. i gegeben, wo zwei Rohrmündungen iä und 23 auf einmal geschlossen und geöffnet werden. Hier kann der Flüssigkeitsspiegel im Kocher K infolge der Gasaustreibung durch die Heizung H und infolge der Förderung ammoniakarmen Wassers in den Absorber A bis zur Rohrmündung 16 fallen. Der durch die Gasaustreibung eizeugte Druck im Kocher K verhindert während dieser Zeit ein Sinken des Flüssigkeitsspiegels im Regler R und Zubringer Z, welche beiden Gefäße also während der Gasaustreibung dauernd vollständig gefüllt sind. Durch das Freiwerden der Rohrmündung 16 strömen die Ammoniakdämpfe in den Regler R über und bewirken das Fallen des Flüssigkeitsspiegels in demselben, und damit sinkt auch der Schwimmer 17 mit Ventilkonus 21 und öffnet auf einige Sekunden für den Ausgleich der inneren Drucke die Rohrmündungen 22 und 23. Der Regler R bildet also, wie aus dem Vorhergehenden ersichtlich, den einen Schenkel eines U-Rohres, dessen anderer Schenkel aus dem Kocher K besteht. Anderseits bilden auch Zubringer Z und Kocher K die beiden Schenkel eines U-Rohres. Alle drei vorerwähnten Elemente bilden zusammen ein kommunizierendes Gefäß.The play of the regulator with direct effect is different from the previous one. This always has a special jacket (tubular body), which inside the The float 17 is guided centrally (Fig. 3 and 6). At the upper end (also at the feeder float 25, Fig. G) there is a valve cone 21 (25b), which acts as a closure for the pipeline? .-- (24) is used. A deviation is given in Fig. I, where two pipe mouths iä and 23 can be closed and opened at once. The fluid level can be here in the cooker K as a result of the gas expulsion by the heater H and as a result of the promotion low-ammonia water fall into the absorber A up to the pipe mouth 16. The through the gas expulsion eizeugte pressure in the cooker K prevents a during this time Fall of the liquid level in the regulator R and feeder Z, which are two vessels that is, they are completely filled all the time while the gas is being expelled. By becoming free the pipe mouth 16, the ammonia vapors flow into the regulator R and cause the falling of the level of the liquid in it, and with it the float also sinks 17 with valve cone 21 and opens for a few seconds to compensate for the inner Press the pipe mouths 22 and 23. The regulator R forms, as from the preceding can be seen, the one leg of a U-tube, the other leg from the Kocher K consists. On the other hand, feeder Z and digester K also form the two legs of a U-tube. All three elements mentioned above together form a communicating one Vessel.
Es möge noch betont werden, daß der Apparat nur dann funktioniert, wenn die Schwimmkörper eine so genaue zentrische Führung (Fig. g) haben, daß sie unabhängig von der Vertikaljustierung des ganzen Apparates mit den Verschlußkegeln sich genau in die konvex geschliffenen Ringlager fügen.It should be emphasized that the apparatus only works if the floating bodies have such a precise centric guide (Fig. g) that they regardless of the vertical adjustment of the entire device with the locking cones fit exactly into the convex ground ring bearings.
Die Arbeitsweise des Apparates ist an sich periodisch. Durch immerwährendes, erneutes Aneinanderreihen vieler periodischer Arbeitsvorgänge wird aber letzten Endes eine kontinuierliche Kältewirkung erzielt.The operation of the apparatus is itself periodic. Through everlasting however, repeated stringing together of many periodic work processes will be the last End up with a continuous cold effect.
Claims (5)
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| DE (1) | DE534479C (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0037539A3 (en) * | 1980-04-02 | 1981-11-04 | M.A.N. MASCHINENFABRIK AUGSBURG-NÜRNBERG Aktiengesellschaft | Sorption heat pump or refrigeration machine |
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1928
- 1928-04-24 DE DET35006D patent/DE534479C/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0037539A3 (en) * | 1980-04-02 | 1981-11-04 | M.A.N. MASCHINENFABRIK AUGSBURG-NÜRNBERG Aktiengesellschaft | Sorption heat pump or refrigeration machine |
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