DE498984C - Ununterbrochen arbeitende Absorptionskaeltemaschine - Google Patents

Description

• Ununterbrochen arbeitende Absorptionskältemaschine Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen derjenigen Art, bei welcher der Wärmeumtausch ,durch Absorption erfolgt. Bei Kühlapparaten dieser Art ist es möglich, den Ausgleich der Drücke durch die Gegenwart eines inerten Gases zu bewirken, wie Helium, Wasserstoff, Argon, Stickstoff usw., welche Gase gemäß dem Daltonschen Gesetz wirksam sind. Um Praktische Verwendung zu ermöglichen, ist es erforderlich, daß das dnerte Gas einem sehr raschen Umlauf unterworfen werde, weil in anderem Falle die Langsamkeit ,der Verdampfung unter dem Daltonschen Gesetz und diejenige .der Absorption derart ist, daß das Funktionieren der Vorrichtung ausgeschlossen ist. Es ist bekannt, für den Umlauf des inerten Gases eine Pumpe oder ein Gebläse, die eine Schleuderpumpe, ein Schraubenflügler oder im allgemeinen jeder rotierenden oder hin und her gehenden Art sein können, zu verwenden. In 4feser Weise kann das inerte Gas einen so schnellen Umlauf erhalten wie nur nötig, selbst wenn die Rohrleitungen einen geringen Durchmesser besitzen, und .dadurch wird die Anwendung dieses Prinzips in weiten Grenzen ermöglicht. Das Gebläse kann von der Außenseite betätigt werden, indem es z. B. unmittelbar durch eainen Elektromotor und ähnliches angetrieben wird. Es war bisher jedoch .erforderlich, in diesem Falle eine Stopfbüchse für die Treibwelle anzuordnen, um @dde Vorrichtung gasdicht zu machen. Es ist aber vorteilhaft, die Stopfbüchse zu vermeiden, und zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß das Gebläse oder die Pumpe durch eine magnetische Kupplung durch einen Zylinder aus .diamagnetischem Metall oder Material hindurch angetrieben. Der bewegliche Teil des Gebläses besitzt ein Eisenstück in Foren eines Ankers mit zwei oder vier Polen oder ,in Form eines Siebtrommelankers, welcher in dem diamagnetischen Rohr eingeschlossen ist. Das Rohr kann aus Aluminium oder Nickel oder anderem diamagnetischen Metall bestehen, welche durch die Gase oder Flüssigkeiten des Absorptionsapparates nicht angegriffen werden. Die Welle des Gebläses und des Läufers oder Ankers kann an den Enden Spitzen aus gehärtetem Stahl besitzen und in Lagern aus Achat oder gehärtetem Stahl gelagert sein, um die Widerstände zu vermindern und das Schmieren unnötig zu machen. Außerhalb des Zylinders aus diamagnetischem Metall ist der Ständer mit einer Windung vorgesehen, welche ähnlich derjenigen in Synchronwechselstromnnotoren ist, und mittels welcher ein induzierter Stromkreis oder ein magnetische Drehfeld ,erzeugt wird, wodurch der Läufer zur Drehung kommt.
• Die Anordnung eignet sich insbesondere für Absorpbionsmaschinen, welche Ammoniak verwenden, aber auch für solche, .die andere Fluida mit ähnlichen Eigenschaften benutzen, vorausgesetzt, daß jedesmal ein Metall gewählt wird, welches .durch die Gase und Flüssigkeiten nicht angegriffen wird.
• Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schem.ati.sch dargestellt, und zwar zeigt' Abb. i die Vorrichtung zeit elektrischer Beheizung und Abb. 2 .eine solche mit Gasbeheizung. Gemäß Abb. i bezeichnet i einen Behälter, in welchem ,die Ammoniaklösung durch den elektrischen Widerstand 17 beheizt wird. Das Ammoniakgas ,wird frei gemacht und kühlt sich .in dem oberen Teil des Behälters i ab und wind vom Wasserdampf getrennt, während konzentrierter Ammoniak sich in dem Kondensator :2 verflüssigt. Die Ammoniakflüssigkeit weht dann durch den Überguß 3 in ,den Verdampfer 4, .in welchem diese Flüssigkeit verdampft, wobei die Dämpfe durch den .Strom eines inerten Gases nritgerissen werden, welches sie zu dem Absorptionsrohr i i führt. Der rasche Umlauf des inerten Gases wird durch einen Propeller 14 bewirkt, welcher auf einer lotrechten Welle sitzt. In dem unteren Teil dieser Welle ist ein weiterer Propeller 15 befestigt. Die Welle .der beiden Propeller wird durch den Anker 13 angetrieben unter idem Einfluß der Ständerwicklung i6, die ein Drehfeld erzeugt, so däß das Ganze wie ein Synchronmotor arbeitet. Es ist für diese Anordnung nötig, daß derjenige Teil des Rohres, welcher den Anker 13 umschließt, aus einem diamagnetischen Materüal besteht. Das Gebläse 14 setzt die Gasströmiung in Richtung der Pfeile in den Rohren 4 und ii in Umlauf.
• Die in dem Behälter i zurückbleibende Flüssigkeit wird an Am:monliakgehalt geschwächt und wird infolgedessen schwerer, wodurch sie zu dem Wärmeaustauscher 7 strömt und in diesem .ihre Wärme an die stärkere Ammoniakflüssigkeit abgibt, die in dem zweiten Abteil 6 des Wärmeaustauschers fließt und zudem Behälter i zurückkehrt.
• Die schwächere, nunmehr abgekühlte Flüssigkeit gelangt durch das Rohr 8 zu einem Behälter 9, in welchem der Propeller. 15 wirksam ist, so ,daß die Flüssigkeit dadurch bis zu dem oberen Behälter io gehoben wird, aus welchem sie in das Absorptionsrohr i i überfließt, aus welchem sie durch Eigenschwere zu dem Behälter 5 gelangt und aus diesem wieder angereichert in den Wärmeaustauscher 6 zurückkehrt, so .daß diese Flüssigkeit einen geschlossenen Kreislauf erhält.
• In dem Absorptionsrohr i Z absorbiert die schwache Flüssigkeit Ammoniakgas aus dem Gasgemisch des inerten Gases mit Ammonak, welches Gemisch sich entgegen der Flüssägkeit bewegt. Das Absorptionsrohr ii und der Kühler oder Kondensator 2 sind in Wassermänteln eingeschlossen, in welchen kaltes Wasser bewegt wird, indem es bei 18 eintritt und über das Rohr i9 zu .dem Austritt 2o geführt wird. Dieses Kühlwasser absorbiert die latente Wärme bei der Verflüssigung .des Ammoniaks und ebenfalls die in denn Absorptionsrohr frei gewordene Wärme.
• Bei der Ausführungsform nach Abb.2 wird das Kühlen ,durch die Außenluft bewerkstelligt. i ist der Heizbehälter, 2 der Kondensator, 3 das Ableitungsrohr für die Ammoniakfllüssiglzeit, 4 ,der Verdampfer und 2o und 21 ein Wärmeaustau.scher, welcher in den Kreislauf des inerben Gases eingeschaltet ist und in welchem ,das Gas gekühlt wird, bevor es in den Verdampfer 4 .eintritt. Diese Kühlwirkung wird bewerkstelligt, indem man ;das .inerte Gas, welches aus dem Absorptionsrohr kommt, in den Wärmeaustausch mit dem kalten Gas bringt, welches in entgegengesetzter Richtung aus dem Verdampfer zu dem Absorptionsrohr fließt. Diese Anordnung, verbunden mit der Strömung des inerten Gases von unten nach aufwärts, wie dies in dem Verdampfer erfolgt, liefert dien Vorteil, die Kälte des inerben Gases wiederzugewinnen und die Wasserdämpfe, welche von dem inerten Gas getragen werden und der Dampfspannung bei -der Temperatur des Absorptionsrohres entsprechen, durch energische Kühlung kondensieren zu können. Diese Wasserdämpfe, welche kondensiert werden, werden durch das Abflußrohr 23 abgeführt und gelangen zu dem Behälter 5, in welchem sie sich mit der angereicherten Flüssigkeit vermischen. Das Rohr 23 führt ebenfalls .den nicht verdampften Überschuß der Ammoniakflüssigkeit ab.
• Durch unmittelbares Verbinden der Behälter 5 und 9 durch .ein Röhrchen von geeigneter Größe, wie bei 24 punktiert gezeigt, kann die Pumpe 15 einen kurzgeschlossenen Umlauf der Flüssigkeit in dem Absorptionsrohr schaffen, um die Geschwindigkeit der Absorption zu vergrößern, ohne daß ein unnötiger Umlauf durch den Wärmeaustausch.er 6, 7 erforderlich ist. Trotzdem dabei die reiche Lösung aus dem Behälter 5 über das Kurzschlußrohr 24 in den Behälter 9 gefördert wird, wo sie mit der armen Lösung zusammentrifft, wodurch theoretisch die Absorption geringer wird, ist praktisch bei dem geringen, etwa 3 bis 4°/o Ammoniak betragenden Unterschied der Sättigungsgrade (reiche Lösung enthält z. B. 32 °/o, arme Lösung z. B. 28 °/o) festgestellt worden, daß der zwei- bis dreimal schnellere Durchfluß nicht nur diese geringe Absorption aufwiegt, sondern daß praktisch eine wesentliche Steigerung des Wirkungsgrades erzielt wird. Der Behälter i besitzt eine Abzweigung in Form einer Windung 17, in welcher die angereicherte Flüssigkeit durch die Gasflamme erhitzt wird, wodurch ein schneller Umlauf wie in gewöhnlichen Dampfkesseln mit Überhitzerrohren erzielt wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Ununterbrochen arbeitende Absorptionskältemasch.ine mit inertem Druckausgleichgas, bei welcher der Absorber und der Verdampfer getrennt angeordnet sind und miteinander in Verbindung stehen, während zum Fördern des inerten Gases ein Propeller o. dgl. vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Propeller (1q.) o. dgl. innerhalb eines gasdichten Raumes oder Kanals zwischen .dem A#bsorber und Verdampfer Aufnahme findet und von außen durch ein magnetisches Drehfeld angetrieben wird.
2. 2. Kühlvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Propellerwelle :eine Fortsetzung trägt, auf welcher ein zweiter Propeller (15) oder eine Schleuderpumpe usw. sitzt, um die Absorptionsflüssigkeit ebenfalls in Umlauf zu setzen.
3. 3. Kühlvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptumlauf der Flüssigkeit in an sich bekannter Weise durch die Wirkung eines Thermosyphons erzielt wird, während ein in die Flüssigkeit eingetauchter Propeller oder Pumpe (15) einen zusätzlichen Umlauf der Flüssigkeit in dem Absorptionsteil bewirkt, um die Geschwindigkeit der Absorption zu erhöhen.