DE142936C

DE142936C -

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Publication number: DE142936C
Application number: DENDAT142936D
Authority: DE

Description

I₁

ca

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVIl42936 -

KLASSE 17«.

ROD. RAU in SCHILTIGHEIM-STRASZBURG. Verdampfer für Kältemaschinen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. April 1902 ab.

In der allgemein üblichen Anwendung von zusammengesetzten Schlangensystemen für Verdampfer für Kältemaschinen findet man gewöhnlich

ι. daß bei der Verdampfung selten die totale Flache des Apparats zur Geltung kommt, und

2. daß infolge der Widerstände, welchen die

Flüssigkeit bei dem Durchlauf durch die Schlangen begegnet, die Verdampfung bei einem geringeren Druck stattfindet als demjenigen, welcher der Verdampfungstemperatur entsprechen würde.

Eine Verdampfung unter normalem Druck ist nur dann zu erreichen, wenn die zu verdampfende Flüssigkeit oben in die Verdampferschlangen eintritt und sie von oben nach unten frei durchlaufen kann, ohne Widerständen zu begegnen. In diesem Falle jedoch hat man zu gewärtigen, daß, wenn aus den Schlangenenden die verdampften Gase abgesaugt werden, mit diesen Gasen auch unverdampfte Flüssigkeit mitgerissen wird, wodurch insofern ein Nachteil eintritt, als diese Flüssigkeit im Kompressor nachverdampft und durch diese Nach-Verdampfungsarbeit die effektive Leistung des Kompressors vermindert würde.

Auch bei Verdampferapparaten, bei welchen die Flüssigkeit unten in die Schlangen eintritt und die verdampften Gase oben abgesaugt werden, ist, wenn der Verdampfer so mit Flüssigkeit angefüllt wird, daß bei der normalen Arbeitsweise die Verdampfung auf den ganzen Schlangenlängen stattfindet, ein Mitreißen von Flüssigkeit zu erwarten, sobald entweder durch Wechseln der Tourenzahl des Kompressors oder durch nicht richtige Stellung des Regulier-

ventils zeitweise vom Kondensator ein größeres Flüssigkeitsgewicht nach dem Verdampfer übertritt, als das Gewicht der angesaugten Gase beträgt. Dieser Fall tritt besonders ein bei Anlagen, welche mit schwankender Tourenzahl arbeiten müssen, wie z. B. Kühlanlagen für Eisenbahnwaggons oder Anlagen, welche elektrisch betrieben werden und starken Schwankungen in der Spannung des Stromes unterworfen sind.

Der gemäß der vorliegenden Erfindung konstruierte Apparat ermöglicht eine Verdampfung unter konstant hohem Druck bei Vermeidung des Mitreißens unverdampfter Flüssigkeit. Die Figur stellt eine vertikale Ansicht eines solchen Verdampfers dar.

Die vom Kondensator übertretende Flüssigkeit gelangt in ein Verteilungsrohr A, welches so viele Abzweige hat, als der Apparat Schlangen besitzt. Die Flüssigkeit verteilt sich in die Schlangen JB, durchläuft dieselben von oben nach unten und verdampft in denselben. Die Dämpfe treten in ein Sammelrohr C ein, welches zu diesem Zwecke mit den Schlangen B durch horizontal abzweigende Stutzen D verbunden ist. Auf der ganzen Länge im Innern des Sammelrohrs C befindet sich in geeigneter Lage eine Scheidewand E aus gelochtem Blech. Wird aus den Schlangen B unverdampfte Flüssigkeit milgeführt, so trennt sich dieselbe im Sammelrohr C von den Gasen dadurch, daß infolge der Volumvergrößerung, welcher das Gemisch von Gasen und Flüssigkeit bei seinem Übertritt in das Sammelrohr C begegnet, die mitgerissene Flüssigkeit sich nach unten ablagern kann und die Gase allein durch

die gelochte Scheidewand hindurch nach oben abgesaugt werden. Die Scheidewand E hat den Zweck, Flüssigkeitsteilchen, welche infolge der Durchflußgeschwindigkeit eventuell mitgerissen. werden können, abzuscheiden und nach dem unteren Teil des Sammelrohrs C abzulenken. Das Sainmelrohr C hat senkrecht nach unten ebenfalls wieder eine Anzahl Stutzen F, welche mit den Verdampferschlangen G durch

ίο schleifenförmig gebogene Rohre H verbunden sind. Die Flüssigkeit, welche sich im Sammler C abgelagert hat, tritt durch die kleine Leitung H unten in die Schlangen G, in denen der Durchfluß des Gemisches von Flüssigkeit und Gasen im entgegengesetzten Sinne wie in den Schlangen B stattfindet. Die oberen Enden der Schlangen G münden in dasselbe Sammelrohr C wieder ein, und zwar in der Höhe der Stutzen D. Zu diesem Zweck sind die Schlangen B und G in der Horizontalansicht des Apparats so angeordnet, daß die Schlangen der Gattung B zwischen den Schlangen der Gattung G liegen. Die schleifenförmig gebogenen Röhrchen H haben den Zweck, in den Schlangen G eine bestimmte Durchflußrichtung von unten nach oben hervorzubringen. Sobald nämlich die kleinen Röhrchen H mit Flüssigkeit angefüllt sind, dient diese als Sperrflüssigkeit, so daß das Absaugen der Gase lediglich aus den oberen Schlangenenden erfolgen kann.

Das Sammelrohr C kann im Bedarfsfalle noch einen Dampfsammler I bekommen.

Die Wirkungsweise des Apparats ist aus der Figur leicht ersichtlich. Die in den oberen Enden der Schlangen B eintretende Flüssigkeit kann, ohne irgend einem Widerstand zu begegnen, verdampfen. Infolgedessen vollzieht sich die Verdampfung bei einer der Verdampfungstemperatur entsprechenden Normalspannung. Die während der Verdampfung entwickelten Gase werden durch die von oben nach unten fließende Flüssigkeit mitgerissen, und der Austritt der Gase aus den Schlangen B in das Sammelrohr C erfolgt ebenfalls ohne jeden Widerstand, da der Querschnitt des Sammelrohrs entsprechend groß gewählt wird. Bei regelrechter Füllung der Maschine werden die Schlangen B von oben bis unten bereifen,

d. h. es wird auf der ganzen Länge dieser Schlangen die Verdampfung stattfinden. Wird nun zeitweise vom Kondensator mehr Flüssigkeit nach dem Verdampfer geführt, als das vom Kompressor abgesaugte Gasgewicht beträgt, so scheidet sich die aus den Schlangen B mitgerissene Flüssigkeit im Sammler C ab und tritt von hier nach den unteren Schlangen G über, in welchen sie vollständig verdampfen kann. Diese Schlangen G bekommen in der Regel nur zwei oder vier Windungen, so daß also infolge der geringen Höhe auch hier die Verdampfung ohne nennenswerten Widerstand erfolgt, d.h. die Verdampfung geschieht bei normaler, der jeweiligen Temperatur entsprechenden Spannung. Da die Verdampferfläche der Schlangen B so gewählt wird, daß dieselben an sich schon der Verdampferleistung entsprechen, so dienen die unteren Schlangen G gewissermaßen als Kompensationsapparat in der Weise, daß je nach der Menge der aus den oberen Schlangen B mitgeführten Flüssigkeit die Nachverdampfung in den unteren Schlangen G in einem Teil der Länge der Schlangen G stattfindet.

Der vorstehend beschriebene Apparat wird also selbst dann mit konstanter Leistung arbeiten, wenn starke Schwankungen in der Zuführung der Verdampfungsflüssigkeit eintreten. Gesetzt den Fall, dieser Verdampferapparat würde für Eisenbahnwagenkühlung dienen und der Kompressor der Kühlanlage von einer der Radachsen angetrieben werden, so wird bei Stillstand des Zuges und somit auch des Kompressors die im Kondensator enthaltene Flüssigkeit nach dem Verdampfer übertreten und sich somit in den unteren Schlangen G ablagern. Wird nun der Kompressor wieder in Betrieb gesetzt, so wird eine aktive Verdampfung in den Schlangen G stattfinden, und sobald sich wieder eine gewisse Menge Flüssigkeit im Kondensator angesammelt hat, werden durch die Zuführung dieser Flüssigkeit nach dem Verdampfer die Schlangen B wieder zu arbeiten beginnen, und zwar wird man zuerst eine Bereifung der oberen Teile der Schlangen B wahrnehmen, welche ungefähr in demselben Maßstabe von oben nach unten zunehmen wird, wie umgekehrt durch die in den Schlangen G erfolgte Vergasung der Flüssigkeit die Bereifung auf diesen Schlangen G von oben nach unten abnehmen wird.

In der Figur ist der Apparat speziell als Berieselungsluftkühler gedacht. Zu diesem Zwecke kommt derselbe in einen geschlossenen Behälter K, dessen Umrisse punktiert in der Zeichnung eingezeichnet sind. Dieser Behälter wird mit Salzwasser oder einer erst bei tiefen Temperaturen gefrierbaren Flüssigkeit zum Teil so angefüllt, daß die Schlangen G nur auf drei Viertel ihrer Höhe in dieser Flüssigkeit liegen, durch deren Wärmezufuhr die Verdampfung im Innern der Schlangen stattfindet. Diese Salzwasserlösung wird durch eine Zirkulationspumpe aus dem unteren Teil des Blechgehäuses abgesaugt, in den Sammler L gepumpt, von wo aus sie in die Rohre M verteilt wird, welche in derselben Anzahl wie die Schlangen und genau darüber angebracht werden. Diese Rohre sind auf ihrer ganzen Länge aufgeschlitzt und bewirken ein Herabrieseln des Salz- lao wassers über die Schlangen B, so daß der obere Teil des Verdampferapparats als Be-

rieselungsverdampfer arbeitet, der untere Teil als Tauchverdampfer.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verdampfer für Kältemaschinen, gekennzeichnet dadurch, daß derselbe aus zwei getrennt arbeitenden, jedoch unter sich verbundenen Verdampfersystemen derart zusammengesetzt ist, daß in dem oberen Verdampfersystem (B) der Durchfluß der verdampfenden Flüssigkeit von oben nach unten, im unteren Verdampfersystem (G) dagegen von unten nach oben erfolgt, wobei beide Systeme durch ein Sammelrohr (C) verbunden sind, aus dem vom Kompressor lediglich trockene Dämpfe abgesaugt werden, während die aus dem oberen System (B) gegebenenfalls mitgerissene unverdampfte Flüssigkeit selbsttätig dem unteren System (G) zugeführt wird.
2. Ausführungsform des Verdampfers nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Verdampfersystem (B) als Berieselungsverdampfer und das untere (G) als Tauchverdampfer ausgebildet ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.