DE23112C - A refrigeration machine using carbon disulfide as a refrigeration medium - Google Patents

A refrigeration machine using carbon disulfide as a refrigeration medium

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DE23112C
DE23112C DENDAT23112D DE23112DA DE23112C DE 23112 C DE23112 C DE 23112C DE NDAT23112 D DENDAT23112 D DE NDAT23112D DE 23112D A DE23112D A DE 23112DA DE 23112 C DE23112 C DE 23112C
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carbon disulfide
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condenser
machine
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F. windhausen in Berlin, Chausseestr. 38
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • C09K5/041—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B23/00—Machines, plants or systems, with a single mode of operation not covered by groups F25B1/00 - F25B21/00, e.g. using selective radiation effect
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Bei den meisten bis jetzt in der Praxis eingeführten Kälteerzeugungsmaschinen, die auf dem Principe der Kälteerzeugung durch Verdampfung leicht verdampfbarer Chemikalien beruhen, müssen die bezüglichen Dämpfe mittelst einer Compressionspumpe weit über den äufseren Druck der Atmosphäre comprimirt werden, um mittelst Kühlwasser von gewöhnlicher Temperatur in Contactcondensatoren wieder condensirt werden zu können.In most of the refrigeration machines that have been put into practice up to now that are based on are based on the principle of cold generation by evaporation of easily evaporable chemicals, the vapors in question must be well above the external ones by means of a compression pump Atmospheric pressure can be compressed by means of cooling water of ordinary temperature to be able to be condensed again in contact capacitors.

Hierdurch entsteht beim Betriebe dieser Maschinen infolge der unvermeidlichen Undichtheiten, sowie des Bestrebens der hoch gespannten Dämpfe, durch die Wände zu diffundiren, ein steter Verlust von Chemikalien.This results in the operation of these machines as a result of the inevitable leaks, and the endeavor of the high-tension vapors to diffuse through the walls constant loss of chemicals.

Dieser Verlust ist um so gröfser, je höher die bezüglichen Dämpfe comprimirt werden müssen, um mit Kühlwasser von gewöhnlicher Temperatur condensirt werden zu können, und ist dieser Verlust oft vielfach gröfser als der Werth der zum Betriebe der bezüglichen Maschinen erforderlichen Kohlen bezw. mechanischen Arbeit.This loss is all the greater, the more the vapors involved are compressed must in order to be able to be condensed with cooling water of ordinary temperature, and this loss is often many times greater than the value of operating the machines concerned required coals respectively. mechanical work.

Um diesen stetigen Verlust an Chemikalien zu vermeiden, wende ich in der nachstehend beschriebenen Maschine als Kälte erzeugendes Medium den Schwefelkohlenstoff an, dessen physikalische Eigenschaften es gestatten, die Verdampfung und Condensation bei einer Spannung zu bewirken, die kleiner ist als der äufsere Druck der Atmosphäre, so dafs während des Betriebes weder ein Entweichen dieses Chemikals in die Atmosphäre, noch ein Explo.diren der Maschine stattfinden kann.To avoid this constant loss of chemicals, I turn to the one below described machine as a cold producing medium to the carbon disulfide, its physical properties allow evaporation and condensation in a To cause tension which is less than the external pressure of the atmosphere, so that during of the company neither an escape of this chemical into the atmosphere nor an explosion the machine can take place.

Durchbesteht im wesentlichen aus dem Refrigerator A, der Compressionspumpe B, dem Condensator C, dem Bassin D mit Gefrierzellen E und den alle diese Theile verbindenden Röhren und Bewegungsorganen.Consists essentially of the refrigerator A, the compression pump B, the condenser C, the basin D with freezing cells E and the tubes and locomotor organs connecting all these parts.

I. Der Refrigerator A I. The refrigerator A

bildet einen mit Siederöhren durchzogenen Dampfkessel, in welchem sich der Schwefelkohlenstoff befindet, durch dessen Verdampfung bei einer Spannung von ca. 0,1 Atmosphäre Wärme gebunden bezw. eine Kälte von circa — 150C. erzeugt und an eine, den Refrigerator umgebende und durchströmende, im Bassin D befindliche Chlorcalcium- oder Glycerinlösung übertragen wird, die dann ihrerseits die Kälte in bekannter Weise an mit Wasser gefüllte Blechzellen E zum Gefrieren des darin befindlichen Wassers abgiebt.forms a steam boiler traversed with boiler tubes, in which the carbon disulfide is located, bound or bound by its evaporation at a voltage of approx. 0.1 atmosphere heat. is generated 15 0 C. and transmitted to one, the refrigerator surrounding and flowing through, located in the basin D Chlorcalcium- or glycerol solution which is then located in turn the cold in a known manner to water-filled sheet cells E to the freezing of it - a refrigerant of approximately Gives off water.

Zur möglichst gleichmäfsigen Uebertragung und Erhaltung der Kälte in der Salzlösung wird während des Betriebes der Maschine eine starke Circulation derselben durch eine auf der Zeichnung nicht mit dargestellte Centrifugalpumpe unterhalten, die sie durch das Rohr D1 aus dem Bassin D ansaugt und durch das Rohr Z>2 um und durch die Röhren des Refrigerators treibt, so dafs sie in Richtung der Pfeile 1,2,3 das Bassin D fortwährend durchströmt, von dem Refrigerator die Kälte aufnimmt und an die Gefrierzellen E wieder abgiebt.In order to transfer and maintain the cold in the salt solution as evenly as possible, a strong circulation of the same is maintained during operation of the machine by a centrifugal pump (not shown in the drawing), which it sucks in through the pipe D 1 from the basin D and through the pipe Z> 2 drives around and through the tubes of the refrigerator, so that it continuously flows through the basin D in the direction of the arrows 1, 2 , 3, absorbs the cold from the refrigerator and releases it to the freezer cells E again.

Um den Schwefelkohlenstoffdampf vor Eintritt in die nachstehend beschriebene Compressionspumpe möglichst zu trocknen, ist im Dampfdom des Refrigerators ein Dampftrockenapparat G angebracht.In order to dry the carbon disulfide vapor as far as possible before it enters the compression pump described below, a steam dryer G is installed in the steam dome of the refrigerator.

Derselbe ist in Fig. 3 im horizontalen Durchschnitt dargestellt; er besteht in einem aus dünnem Blech hergestellten Behälter, der durch spiralförmige Mantelwand, Boden und Deckel gebildet ist. In der Mitte des Deckels mündet in diesen Behälter das Saugrohr H, während am Umfang des Bodens ein oder mehrere dünne Röhren α α bis unter das Niveau des flüssigen Schwefelkohlenstoffes in den Refrigerator , hinabreichen. Durch den rechteckigen Schlitz, der durch den Abstand der Enden der spiralförmig gewundenen Mantelwand gebildet ist, strömt der Schwefelkohlenstoffdampf ein und wird durch die angewiesene centrifugale Strömung der etwa mitgerissene flüssige Antheil an die Mantelwand geschleudert und durch die Röhren β in den Refrigerator zurückgeführt.The same is shown in Fig. 3 in the horizontal section; it consists of a container made of thin sheet metal, which is formed by a spiral-shaped jacket wall, base and lid. In the middle of the lid the suction tube H opens into this container, while one or more thin tubes α α extend down to below the level of the liquid carbon disulfide in the refrigerator on the periphery of the base. The carbon disulfide vapor flows in through the rectangular slot, which is formed by the distance between the ends of the spiral-shaped, wound jacket wall, and the centrifugal flow that is commanded throws the liquid portion that has been carried along against the jacket wall and returns it through the tubes β to the refrigerator.

II. Die Compressionspumpe B
besteht in einer doppeltwirkenden Saug- und Druckpumpe B, mittelst welcher durch das Rohr H und die Saugventile b und b, die Schwefelkohlenstoffdämpfe angesaugt, darauf durch den Kolben B bis nahe auf 0,7 bis ι Atmosphäre absoluten Druck comprimirt und durch die sich öffnenden Druckventile c und c, und die Rohrleitung J in den Condensator C behufs Condensirung der Dämpfe verdrängt werden.II. The compression pump B
consists of a double-acting suction and pressure pump B, by means of which the carbon disulfide vapors are sucked in through the pipe H and the suction valves b and b , then compressed by the piston B to almost 0.7 to 1 atmosphere absolute pressure and through the opening pressure valves c and c, and the pipe J is displaced into the condenser C for condensing the vapors.

Zur theilweisen Ableitung der Wärme, die sich bei Compression der Dämpfe entwickelt, ist der Cylinder innerhalb einer Ummantelung mit Kühlwasser umgeben, das durch das Rohr/ bei ι eintritt und bei 2 wieder austritt.To partially dissipate the heat which develops when the vapors are compressed, the cylinder is surrounded by a jacket with cooling water that flows through the pipe / at ι enters and at 2 exits again.

Um ferner das Eindringen atmosphärischer Luft an der Mantelfläche der Kolbenstange zu verhindern, fliefst um dieselbe bei 3, innerhalb zweier Kolbenstangenpackungen, Wasser, das durch das Rohr d und d, zu- und abströmt.Furthermore, in order to prevent the penetration of atmospheric air on the lateral surface of the piston rod, water flows around the same at 3, within two piston rod packs, which flows in and out through the tube d and d.

Die Bewegung des Kolbens B geschieht in der dargestellten Weise mittelst Balanciers F und Kurbelmechanismus durch Dampf- oder Elementarkraft. The movement of the piston B takes place in the manner shown by means of the balancer F and crank mechanism by steam or elementary force.

Ohne Aenderung der Function der Maschine kann der Compressionscylinder auch horizontal gelagert, direct mit Kurbel und Schwungrad verbunden, angeordnet werden.Without changing the function of the machine, the compression cylinder can also be used horizontally stored, directly connected to the crank and flywheel, arranged.

III. Der Condensator C
besteht in einem aufrechtstehenden, mit Kühlröhren durchzogenen Kessel, innerhalb dessen durch die Röhren e und <?i, die Kühlröhren von unten nach oben umströmend, Kühlwasser fortdauernd ein- und abströmt.III. The condenser C
consists of an upright boiler with cooling tubes, inside which through the tubes e and <? i, flowing around the cooling tubes from bottom to top, cooling water continuously flows in and out.

Ober- und unterhalb münden die Kühlröhren in durch Deckel und Boden verschlossene Räume ff,. In den Raum/1 mündet das Druckrohr J, durch welches die comprimirten Schwefelkohlenstoffdämpfe eintreten und, nach unten strömend, in den Kühlröhren condensirt werden. Der flüssige Schwefelkohlenstoff sammelt sich dann in dem unteren Raum f. Above and below the cooling tubes open into spaces ff, which are closed by the cover and base. The pressure tube J, through which the compressed carbon disulfide vapors enter and, flowing downwards, are condensed in the cooling tubes, opens into space / 1. The liquid carbon disulfide then collects in the lower space f.

In diesen Raum mündet das Rohr K, welches andererseits mit dem Refrigerator A communicirt und die Bestimmung hat, den Schwefelkohlenstoff in flüssiger Form dem Refrigerator zuzuführen. The pipe K opens into this space, which on the other hand communicates with the refrigerator A and has the purpose of supplying the carbon disulfide in liquid form to the refrigerator.

Dieses geschieht periodisch in der Weise, dafs ein mit dem Schwimmer g verbundenes Ventil sich dann öffnet, wenn durch eine gröfsere Ansammlung von Schwefelkohlenstoff im Raum f der Schwimmer g gehoben wird. Zu dem Zweck ist der Schwimmer mit daransitzendem Ventil specifisch leichter als Schwefelkohlenstoff, aber schwerer als Wasser; dadurch wird bewirkt, dafs zwar der über eine bestimmte Niveauhöhe sich ansammelnde Schwefelkohlenstoff in den Refrigerator überströmen kann, nicht aber das eventuell durch Undichtheiten in den Condensator gekommene Wasser. Dieses wird vielmehr nach mehr oder minder langem Betriebe der Maschine durch einen bei h angebrachten Ablafshahn und ein Fallrohr entfernt.This happens periodically in such a way that a valve connected to the float g opens when the float g is lifted by a large accumulation of carbon disulfide in space f. For this purpose the float with the valve attached is specifically lighter than carbon disulfide, but heavier than water; This has the effect that the carbon disulfide that has accumulated above a certain level can flow over into the refrigerator, but not the water that may have got into the condenser through leaks. Rather, after the machine has been in operation for a longer or shorter period of time, this is removed by means of a drain cock and a downpipe attached at h.

Zum Schutz gegen zu hohe Spannung der Dämpfe im Condensator und zum zeitweisen Ablassen der eventuell in den letzteren eingedrungenen atmosphärischen Luft ist mit dem oberen Raum/I des Condensators C ein T-Rohr L verbunden. Die obere Mündung des verticalen Schenkels dieses Rohres ist durch ein Sicherheitsventil M geschlossen.A T-tube L is connected to the upper space / I of the condenser C to protect against excessive voltage of the vapors in the condenser and to temporarily release any atmospheric air that may have penetrated the latter. The upper mouth of the vertical leg of this tube is closed by a safety valve M.

Die Stange dieses Ventils tritt durch eine Stopfbüchse nach aufsen und wird durch He: bei und Gewicht M und M1 so belastet, dafs das Ventil durch den Dampfdruck schon geöffnet wird, bevor die Dampfspannung im Condensator den Druck der äufseren Atmosphäre erreicht hat; die eventuell beim Oeffnen überströmenden Dämpfe gelangen durch das Rohr L1 in das Saugrohr H. The rod of this valve comes out through a stuffing box and is so loaded by He: at and weight M and M 1 that the valve is opened by the steam pressure before the steam tension in the condenser has reached the pressure of the outside atmosphere; any vapors that may overflow during opening pass through pipe L 1 into suction pipe H.

An der unteren Mündung des Rohres L ist' ein Absperrventil N angebracht. Dasselbe hat den Zweck, bei Inbetriebsetzung der Maschine die etwa in der letzteren befindliche Luft abzulassen. Dieselbe strömt zunächst in einen mit Kühlwasser gefüllten Behälter O, in welchem die etwa beigemischten Schwefelkohlenstoffdämpfe condensiren und sich in dem unteren Theil des Behälters O unter dem Kühlwasser ansammeln, während die Luft durch das Rohr P, welches bis über das Dach des Maschinengebäudes hinaus geführt ist, in die Atmosphäre entweicht.At the lower mouth of the pipe L , a shut-off valve N is attached. The same has the purpose of releasing any air in the latter when the machine is started up. The same flows first into a container O filled with cooling water, in which the possibly admixed carbon disulfide vapors condense and collect in the lower part of the container O under the cooling water, while the air flows through the pipe P, which is led up over the roof of the machine building , escapes into the atmosphere.

Der in dem Behälter O condensate Schwefelkohlenstoff wird periodisch durch das Schwimmerventil q qx und den Hahn q2 durch das Rohr V in den Refrigerator zurückgeführt.The carbon disulfide condensate in the container O is periodically returned through the float valve qq x and the tap q 2 through the pipe V into the refrigerator.

Der Schwimmer q mit daran sitzendem. Ventile q, ist in · gleicher Weise wie der schonThe swimmer q with sitting on it. Valves q is in the same way as that already

«Sr,«Sr,

oben beschriebene Schwimmer specifisch leichter als Schwefelkohlenstoff und schwerer als Wasser, so dafs bei gröfserer Ansammlung von Schwefelkohlenstoff nur dieser, nicht aber Wasser überströmen kann. Das in dem Behälter O befindliche Kühlwasser wird durch die Rohre d und (I1 stetig zu- und abgeführt.The swimmers described above are specifically lighter than carbon disulfide and heavier than water, so that if there is a large accumulation of carbon disulfide, only this, but not water, can flow over it. The cooling water in the container O is continuously supplied and discharged through the pipes d and (I 1.

Behufs möglichst vollständiger Entfernung der atmosphärischen Luft aus der Maschine, bevor noch der flüssige Schwefelkohlenstoff durch das Rohr und Hahn W eingelassen bezw. angesaugt wird; ist j am Druckrohr J das Absperrventil R angebracht; dasselbe befindet sich in einem Gehäuse R1, in welchem es in der Stellung I die Communication mit dem Condensator C offen hält, während das Rohr S, welches in der Verlängerung mit der Atmosphäre- communicirt, abgeschlossen ist. Umgekehrt wird in der Stellung II die Communication mit dem Condensator abgeschlossen und mit dem Rohr .S ,. offen gehalten.In order to remove the atmospheric air from the machine as completely as possible, before the liquid carbon disulfide is let in through the pipe and tap W or respectively. is sucked in; the shut-off valve R is attached to the pressure pipe J; the same is in a housing R 1 , in which, in position I, it keeps the communication with the condenser C open, while the tube S, which communicates with the atmosphere in the extension, is closed. Conversely, in position II, the communication with the condenser is completed and with the pipe .S,. kept open.

In dieser letzteren Stellung II des Absperrventils kann nun bei Inbetriebsetzung der Compressionspumpe die Luft aus dem Refrigerator und bei entlastetem Sicherheitsventil auch ans dem Condensator angesaugt und durch das Rohr S in die Atmosphäre verdrängt werden.In this latter position II of the shut-off valve, when the compression pump is started up, the air from the refrigerator and, when the safety valve is relieved, can also be sucked into the condenser and displaced through the pipe S into the atmosphere.

Zur Sicherung, dafs bei Umstellung des Absperrventils nicht Luft zurückströmen kann, ist in der Rohrleitung
angebracht.To ensure that air cannot flow back when the shut-off valve is changed, is in the pipeline
appropriate.

das Rückschlagventil U the check valve U

Claims (1)

Patent-AnSprüche:
An einer Schwefelkohlenstoff-Eismaschine:
Die besondere Einrichtung eines Sicherheitsventils in einem von der Atmosphäre abgeschlossenen Raum zur Begrenzung des Maximaldruckes im Condensator und Ableitung des eventuell überströmenden Schwefelkohlenstoffdampfes in den Refrigerator.
Die Anordnung des Behälters O mit zugehörigen Röhren, Absperr- und Schwimmerventil zum Zweck des Ablassens der atmosphärischen Luft, Abscheidung und Condensation des beigemischten Schwefelkohlenstoffdampfes und Rückführung desselben in den Refrigerator A. Patent claims:
On a carbon disulfide ice machine:
The special installation of a safety valve in a room closed off from the atmosphere to limit the maximum pressure in the condenser and to divert any overflowing carbon disulfide vapor into the refrigerator.
The arrangement of the container O with the associated pipes, shut-off valve and float valve for the purpose of venting the atmospheric air, separating and condensing the added carbon disulfide vapor and returning it to the refrigerator A. . Die Anordnung des spiralförmigen Behälters G im Dampfdom des Refrigerators zur Abscheidung des Schwefelkohlenstoffes bei Ueberströmung des Dampfes zur Compressionspumpe. . The arrangement of the spiral-shaped container G in the vapor dome of the refrigerator for separating the carbon disulfide when the vapor flows over to the compression pump. . Die Anordnung des Absperrventils R mit Rückschlagventil an der Druckrohrleitung J, um bei Inbetriebsetzung der Maschine zunächst die in dem Refrigerator, der Luftpumpe und dem Condensator vorhandene atmosphärische Luft zu entfernen.. The arrangement of the shut-off valve R with non-return valve on the pressure pipe J, in order to first remove the atmospheric air present in the refrigerator, the air pump and the condenser when the machine is started up. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.For this purpose 2 sheets of drawings.
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