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Machine à absorption et à circulation de gaz neutre.
Il est connu, dans une machine à absorption, de vaporiser dans une chambre (appelée dans la suite de la description l'é- vaporateur) dans 1 aquelle se trouve un gaz neutre non absorba- ble, l'agent réfrigérant expulsé et liquéfié. Dans l'absorbeur, le fluide de travail est de nouveau absorbé en quittant le mé- lange gazeux. Il est également connu de produire la circula- tion du gaz neutre entre l'évaporateur et l'absorbeur au moyen d'une tuyère d'injection qui reçoit du gaz . une pression plus élevée. La présente invention se rapporte aux machines à absorp tion appartenant à ce genre et dans lesquelles le fluide de
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travail gazeux est développé, dans l'évaporateur, en sortant d'une solution d' absorption par laquelle il a été absorbé dans un récipient (appelé le résorbeur ).
Suivant la présente invention, le gaz à envoyer à la tuyè- re d'injection est produit dans une autre chambre que le gaz à 1' aide duquel la solution d'absorption se trouvant dans le résorbeur a été enrichie. Ceci présente en prenier lieu cet a- vantage que pour une même hauteur de construction de la machi- ne, on peut atteindre pour le gaz de la tuyère une surpres- sion plus élevée ;
la surpression ne peut en effet, dans les machines à absorption de ce genre qui doivent travailler sans pompe actionnée mécaniquement,être provoquée que par des co- lonn es de liquide, et un générateur de gaz qui n'a à produire que la quantité relativement petite du gaz de la tuyère peut facilement, sans augmentation de la hauteur de la machine, ê- tre disposé de façon que la pression qui y règne soit plus grande que celle régnant dans l'expulseur. On peut en outre utiliser pour le développement du gaz de la tuyère, dans un dispositif suivant la présente invention, une solution d'ab- sorption plus riche ;
ceci procure cet avantage que pour le développement du gaz, il suffit d' avoir de la chaleur à une température moindre, chaleur pour laquelle une source particu-' lière de chauffage ne doit pas être prévue mais qui est dispo- nible au contraire sans aucune dépense à l'état de chaleur perdue, comme le montreront les exemples de réalisation qui suivent .
Dans l'exemple de réalisation de la fig. 1, le froid est produit dans un évaporateur 1. La solution d' absorption riche y arrive par le tube 2 et le quitte par le tube 5. Un gaz neu- tre pénètre par le tuyau 4, parcourt l'évaporateur 1 de bas en haut et est évacué de nouveau par le tube 5. La solution d' ab- sorption devenue plus pauvre et se trouvant dans la branche ascendante du tube 3 est refoulée, par le fluide de travail gazeux qui arrive par le tube 6, dans le résorbeur 7 dans
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lequel le gaz est absorbé par la solution. La chaleur d'ab- sorption mise en liberté est évacuée au moyen d'un serpentin de refroidissement 8, Le résidu gazeux éventuellement non ab- sorbé peut s'échapper par la, conduite auxiliaire 9 dans le tube 5 de circulation du gaz.
A l'extrémité du tube 5 de circulation du gaz se trouve disposée une tuyère d'injection 10. Par cette tuyère sort du fluide de travail gazeux sous. pression, qui provoque ainsi la circulation du mélange gazeux. Le mélange gazeux parvient par le tube 11 dans l'absorbeur 12 qu'il parcourt de bas en haut et qu'il quitte de nouveau par le tube 4. Dans la partie supérieure de 1'absorbeur' 12 débouche un tube 15 par lequel la solution pauvre en gaz. Cette dernière parcourt l' absorbeux arrive dans l'absorbeur/sous une forme aussi divisée que pos- sible et est conduite par un tube 14 dans l'expulseur 15 qui est chauffé par exemple par la cartouche de chauffage élec- trique 16, Les bulles de gaz qui prennent naissance entrai- nent la solution d'absorption dans un tube montant 17 et jusque dans un séparateur de gaz 18.
De cet endroit, le gaz expulsé parvient par le tube 6 et le tuyau montant 3 dans le résorbeur 7 . la solution d' absorption, au contraire, s'écou- le par un tuyau 19, un générateur de gaz 20 et le tube 13 pour revenir dans l' absorbeur 12. Dans le générateur de gaz 20, on produit suivant la présente invention le gaz qui est envoyé par le tube 21 à la tuyère 10. Le générateur de gaz est par exemple pourvu d'une cartouche de chauffage électri- que 22. La pression dans le générateur de gaz 20 est déter- minée par la colonne de liquide se trouvant dans le tube 13, la pression dans l'expulseur 15 par la colonne se trouvant dans le tube 14. Comme la première colonne est plus longueur que la. seconde, la pression dans le générateur 20 est plus grande.
A ceci s' ajoute cette circonstance qu'en général on peut disposer le générateur de gaz plus prés du point le plus bas de la machine que l'expulseur d15, de sorte que pour
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cette raison également, pour la même hauteur de la machine, la pression qui peut être atteinte est plus élevée. La quantité de gaz produite dans le générateur 20 se règle automatique-. ment. S'il s'écoule à travers la tuyère plus de gaz qu'il ne s'en produit, le liquide s'élève dans le générateur 20 et mouille une plus grande partie de la surface de la cartouche de chauffage 22. Si au contraire on produit trop de gaz, le li- quide est refoulé hors du générateur 20 jusqu'à ce que finale- ment il ne touche plus du tout la surface de chauffage.
Il en résulte que le niveau du liquide dans ce récipient s'établit de façon que la surface de chauffe exactement nécessaire pour le développement du gaz pour la tuyère soit mouillée par le liquide.
Un autre exemple de réalisation est représenté à la fig.2
Ici également, un mélange qui est formé par le gaz neutre et l' agent réfrigérant à l'état gazeux passe par l'évaporateur 25, le tube de circulation 29 se rendant à la tuyère d'injec- tion 28, puis par le tube 30, l' absorbeur 26 et revient par le tube 27 dans l'évaporateur 25. Dans celui-ci, de la solu- tion riche est amenée par le tuyau 128. La solution pauvre le quitte par le tube 129, dans la branche ascendante duquel elle est soulevée par le gaz qui arrive par le tube 130, Le gaz et la solution parviennent dans un récipient de séparation de gaz 31,d'ou le gaz parvient par le tube 32 dans le résorbeur 33.
Le liquide s'écoule au contraire par le tube 34 dans un gêné- rateur de gaz 55 et ensuite par le tuyau 36 également dans le résorbeur 33 dans lequel il absorbe le gaz. La chaleur d'absop tion est évacuée par le serpentin de refroidissement 57.
L'absorbeur 26 est alimenté en solution pauvre par le tuyau 38. La solution riche sort de l' absorbeur 26 par le tu- be 59 pour gagner l'expulseur 40. qui est chauffé par exemple par la cartouche de chauffage 41. Le gaz et le liquide par- viennent par le tube ascendant 42 dans le :séparateur 1 de gaz
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43,d'où la solution débarrassée du gaz revient par le tube 38 dans l' absorbeur 26. Comme on peut le voir au dessin, le tube 38 qui est parcouru par la solution chaude débarrassée du gaz est placé à l'intérieur du générateur de gaz 35 pour lequel il sert de source de chauffage.
Comme la solution circulant entre l'évaporateur 25 et le résorbeur 33 travaille entre des étages de température plus bas, sa concentration est beau- coup plus grande que celle de la solution qui circule entre l' expulseur 40 et l' absorbeur 26. 11 en résulte que la tempé- rature du tuyau 58 suffit pour produire un développement in- tense de gaz dans le générateur de gaz 35.
Le niveau du liqui- de dans cette chambre s'établit également, dans cet exemple de réalisation, exactement à une hauteur telle que la surface de chauffage mouillée correspond à la production de la quanti- té nécessaire degaz pour la tuy ère. Cete exemple de réalisa- tion montre que pour la production du gaz de la tuyère, il ne faut pas de source de chauffage particulière mais clue la quan- tité de chaleur existant sans cela dans la machine peut être utilisée à cet effet.
La fig-. 3 montre un autre exemple de réalisation. Le mé- lange de gaz circule par l'évaporateur 50, les tubes 51 et 52, l'absorbeur 53 et le tube 54. La tuyère d'injection 55 entre- tient la circulation. Dans l'évaporateur 50, la solution riche est amenée par le tube 56 tandis que la solution pauvre est évacuée par le tube 57. Dans la branche ascendante de celui-ci débouche un tube 58 venant d'un collecteur de gaz 59. Le gaz entrant de ce collecteur dans le tube 57 soulevé la solution jusque dans un récipient 60. Le gaz et la plus grande partie du liquide parviennent par un tube 61 dans le résorbeur 62, dont la chaleur d'absorption est évacuée par un serpentin de refroidissement 65.
Une partie relativement petite de la so- lution d'absorption s'écoule du récipient 60 par le tuyau 64 dans le générateur de gaz 65 et parvient''de là par les tubes
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66 et 67, le petit séparateur de gaz 68 et le tube 69 dans le collecteur 59, et de la par le tube 58 dans le tube ascen- dant 57. En cet endroit, la solution est de nouveau renvoyée dans le récipient 60 par la vapeur qui pen ètre en meme temps.
Au petit récipient séparateur de gaz 68 est raccordé un tube
70 qui est réuni au tube 67 pour former un tube en U et dont le but est décrit plus loin. La solution pauvre est amenée à l'absorbeur 53 par le tube 71. Le serpentin de refroidisse- ment 72 évacue la chaleur d' absorption. La solution pauvre s'écoule par le tube 75 dans un rectifiateur 74, parcourt ce dernier sous la forme divisée, se rassemble dans la partie inférieure de celui-ci et parvient par le tube 75 dans l'ex- pulseur 76. Ce dernier est chauffé par là cartouche de chauf- fage 77. Les bulles de gaz développées entrainent vers le haut la solution dans le tuyau montant 78 et jusque dans la chambre de séparation de gaz 79.
La solution pauvre parvient de nou- veau par le tube 71 dans l'absorbeur 55. Le gaz est conduit par le tube 80 dans un serpentin de chauffage 81 et de là par le tube 82 dans le rectificateur 74. 11 parcourt ce dernier en contre-courant par rapport à la solution qui tombe en gouttes, et il parvient alors par le tube 85 dans le collecteur de gaz 59. Le gaz parcourant le serpentin 81 cède sa chaleur de sur- chauffe et la chaleur de condensation de la vapeur entraînée de l'agent de dissolution, au liquide qui l' entoure. Ce liqui- de perd par conséquent du gaz et ce gaz parvient par le tube 84 dans la tuyère 55,
Dans cet exemple de réalisation, on utilise en premier lieu la chaleur de condensation de l'agent de dissolution va- porisé, lors de l'expulsion, pour produire le gaz de la tuyère.
En même temps, le gaz expulsé est de ce fait séché. Le liqui- de précipité à l'intérieur du serpentin 81 et consistant en de l'agent de dissolution est entrainé vers le haut par la vapeur dans le tube 82 jusque dans le rectificateur 74. En cet endroi @ le liquide condensé est ramené dans le circuit du liquide et
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la vapeur est encore séchée davantage par l'effet de rectifi- .cation bien connu.
Le tube 66 est raccordé au générateur de gaz 65 aussi près que possible du niveau du liquide, pour qu'il ne se forme pas des quantités de liquide stagnantes. 11 peut par conséquent se produire que lorsque le niveau du lipide s' abaisse oc- casionnellement, du gaz parvient également par le tube 66 dans le-tube montant 67. Il est alors à craindre que le gaz expulse la colonne de liquide se trouvant dans ce tube et que de ce fait la pression nécessaire à l'intérieur du générateur de gaz 65 se perde. Pour ce motif,ona prévu le petit récipient séparateur de gaz 68.
Les quantités de liquide qui sont éven- tuellement entraînées vers le haut par le tube 67 sont ici sé- parées du gaz, redescendent par le tube 70 et remplissent im- médiatement à nouveau le tube 67 de sorte que la colonne de liquide nécessaire en cet endroit reste toujours maintenue.
La quantité de liquide détournée dans le récipient 60 et s'écoulant par le tube 64 dans le générateur de gaz 65 dépend de la résistance dans les conduites 64,66,67 et de la hauteur du point où le liquide parvient par le tuyau 69 dans le col- lecteur de vapeur 59 ; tout le système de circulation forme en effet un tube en U dont l'une des branches favorise la circu- lation tandis que l'autre s'y oppose, Plus cette seconde bran.... che est prolongée vers le haut, plus la quantité en circula- tion est donc petite. Le constructeur a donc la possibilité de régler exactement la quantité de solution détournée et des- tinée à la production du gaz pour la tuyère.
Darsque dans des cas particuliers, la quantité de chaleur disponible dans la vapeur expulsée ou la quantité de chaleur emmagasinée dans la solution débarrassée des gaz ne suffit pas pour le développement du gaz pour la tuyère, on peut réu- nir le mode de chauffage du deuxième exemple de réalisation à celui du troisième exemple,
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Dans les trois exemples de réalisation, on dispose avan- tageusement de la manière usuelle des échangeurs de tempéra- ture entre la solution pauvre et la solution riche ;
dans les exemples représentés, ces échangeurs ont simplement été indi- qués, pour plus de clarté, par le fait que les tubes ont été dessinés l'un contre l'autre* R e v e n d i c ations
1.- Machine à absorption dans laquelle le fluide de travail parcourt un expulseur, un résorbeur, un évaporateur, et un ab- sorbeur, et dans laquelle un gaz neutre se mélangeant au flui- de de travail est mis en circulation dans l'absorbeur et l'à- vaporateur par du fluide de travail introduit à l'état ga- zeux, caractérisée en ce que le fluide de travail gazeux à introduire est produit, hors de la solution d'absorption, dans une autre chambre, (20)que le fluide de travail parvenant dans le résorbeur (7 ).