DE845950C

DE845950C - Einrichtung zur Kaelteerzeugung

Info

Publication number: DE845950C
Application number: DEW5588A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Wussow
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-04-18
Filing date: 1951-04-18
Publication date: 1952-08-07

Description

Einrichtung zur Kälteerzeugung

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur

erzeUgUng ii,icli Patent @4() 249, bei denen das unter

hohem (h@mden:ator-) Druck stehende verfliissigte

Kältemittel volumenmäßig nach dem unter niedrigem

Druck stellende \'erd@inthfersvsteni nach Maßgabe

des uml"iiifenderi liälteniittels hinüber geschleust wird

und der :Antrieb der Steuereinrichtung durch den

liältentitteldanipf eriol,gt, lind besteht im Nvesent-

liclieii darin, dal3 der Antrieb der Steuereinrichtung

lind de, Arbeitsmet Nanismus durch einen ,gesonderten

Dampfstrom erfolgt.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, den Kälte-

erzeugungsprozeß mit eirierti reinen liälternittel, ohne

Lösungsmittel, (liircliziifiiliren, da die Absc>rptions-

kälteunlagen irn allgemeinen mit H;@ @1'as>erlösungen

arbeiten, die sehr aggressiv sind und daher bei den

aufeinandergleitenden Teilen ohne besondere Schmie-

rung einen mehr oder weniger starken Verschleiß

und Abrieb zur Folge haben könnten, wodurch die

ße#triul>ssicherlteit und die Lebensdauer der Ein-

richturig un;ünstig beeinflußt werden könnte, welche

Übelstände bei Verwendung reiner Kältemittel nicht

oder nicht in dem 'Maße zu befürchten sind.

Zii dem Zweck ist bei sonst gleichem Mechanismus

wie bei (lern Gegenstand des Hauptpatents zum

Zweck des Antriebes der Arbeitseinrichtung eine

bescmdere Dampfarbeitseinrichtung vorgesehen, durch

die nicht nur die Schleusenkammer für (las K:ilte-

mittelkomlensat, sondern auch ein Verdichter für

<las Kälteerzeugungssy°stem angetrieben wird.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser ist in Abb. i ein mit Fremddampf betriebenes Kälteerzeugungssystem, in Abb.2 ein gleiches System, bei dem jedoch Arbeitsdampf und Kältemittel entsprechend unterschiedlich temperiert und gespannt, miteinander identisch sind, so claß auch hier das gesamte Arbeits- und Kälteerzeugungssystem nach außen hin dicht abgekapselt werden kann.

In Abb. i bedeutet 35 das Arbeits- bzw. Antriebssystem, (las in der Ausführung und Arbeitsweise mit (lern Gegenstand des Hauptpatents übereinstimmt und sich von diesem lediglich darin unterscheidet, daß hier ein besonderer Dampf, z. B. Wasserdampf, als Antriebsmittel dient. Mit diesem Arbeitszylinder 35 ist der Verdichterkolben de: 36 durch das Kolbengestürlge 37 fest verbunden. Dieses Kolbengestänge 37 trügt die Schleusenkammer 38, 39 deutet den Verflüssiger, 4o den Verdampfer an. Die Verbindungen, Anschlüsse und die Arbeitsweise gehen aus der Darstellung sowie aus den Ausführungen des Hauptpatents hervor, sie bedürfen daher keiner weiteren Erläuterung.
41 stellt einen Dampferzeuger für den Arbeits-bzw. Antriebsdampf dar. Der die Antriebseinrichtrmg verlassende Abdampf kann an sich als Auspuffdampf ins Freie geleitet «-erden. Hier ist jedoch angenommen, daß er in einem Verflüssiger .42 verflüssigt wird. Das ausgeschiedene Kondensat wird durch die von der gleichen Antriebseinrichtung 35 angetriebene Pumpe 43 in den Dampferzeuger 41 zurückgeleitet.

Diese Anordnung nach Abb. i weist jedoch den Nachteil auf, daß hierbei eine dichte Abkapselung nach außen hin nicht möglich ist und daß zwecks Vermeidung einer Vermischung von Arbeits- und Kältemitteln Stoffbüchsendurchführungen erforderlich sind, wodurch Undichtigkeiten bzw. Verluste nach außen sowohl an Kälte- als auch Arbeitsmitteln nicht mit Sicherheit zu vermeiden sind. U m diesen Übelstand zu vermeiden, kann erfindungsgemäß als Arbeitsmittel das verwandte Kältemittel selbst dienen. Da für die Arbeitsleistung ein möglichst hohes Temperaturgefälle herbeizuführen ist, wobei als untere Temperaturgrenze die Kondensationstemperatur in Frage kommt, so ist ein Kältemittel zu verwenden, das bei praktisch in Frage kommenden Druckverhältnissen verhältnismäßig hohe Temperaturunterschiede gestattet. Beispielsweise könnte schweflige Säure in Frage kommen, die bei einer Verdampfungstemperatur von -io' C einen Dampfdruck von 1,o33 kg cm=, bei einer Kondensationstemperatur von 25' C einen solchen von 3,97 kg,"cm= und bei einer Siedetemperatur im Dampferzeuger 41 von 10o° C einen solchen von 27,82 Atm. aufweist. Es handelt sich hierbei also um Druckverhältnisse, die technisch gut zu beherrschen sind. Gegebenenfalls wären geeignetere Kältemittel zu ermitteln. Zum Beispiel wären auch für das gebräuchlichste Kältemittel, Ammoniak, die Druckverhältnisse noch durchaus tragbar. Für dieses betragen die Drück( bei den gleichen Temperaturen 2,c)66 k--'(-I1,2, 1(),225 kg'em2 und 61,32 Atrn.

Im Hinblick auf die Übereinstimmung des Arbeits-

und Kältemittels in diesem Fall sowie der gleichen

Temperatur des Kühlmittels h@@un(#n hierhei die Ver-

flüssiger für das Iiältc;@-stern, 3r1, sowie für den

Abdampf der Arbeitseinrichttrn- 42, zusammengelegt

werden, wie in Abb.2 ill Allsicht ;clrem:rtiscIt an-

gedeutet. Abb. 2 stimmt im Aufbau mit Abb. i,

von den folgenden Abweichungen abgesehen, überein.

Deshalb sind die gleichen Teile mit den gleichen

Bezugszeichen versehen.

Wegen der relativ hohen Drücke rles Arbeits-

dampfes besitzt der Ar-heitszy-linclcr- 35 einen kleineren

Durchmesser gegenüber dein Verdichter 36. Der durch

den Verdichter 36 verdichtete Ii:iltcmitteldampf wird

durch Leitung 44 an die Abd:rmppflcitung des Arbeits-

zy'linders 35 angeschlossen, er gelernt also mit dem

Abdampf in den gemeinsamen l\cmrlells@ttor 42, in

dem die Dämpfe verflüssigt wer(len. Das hier ver-

flüssigte Arbeits- und Kältemittel dient sowohl zur

Speisung der Schleusenkamlncr, ;8 über Leitung 45

sowie zur Speisung cler Pumpe 43.

Die Einführungen des Arbeitsdampfes in den

Arbeitszylinder 35 an den Neiden Zylinderenden wer-

den zweckmäßig so angeordnet, daß die Mündungs-

querschnitte nach erfolgter Umschaltung durch den

Steuerschieber bzw. kurz vor den Endstellungen von

dem Arbeitskolben überdeckt würden, so claß kleine

abgesperrte Endr-"itrme ent@telrerl,, die als elastische

Pufferräume wirken und trotz der freien Beweglich-

keiten der Kolben Stöße dieser an den Stirnwänden

vermeiden.

Infolge des hohen Arbeitsmitteldruckes im Arbeits-

zvIinder 35 ist im Hinblick auf ct«-ai@@e Undichtig-

keiten in den Kolbenstangenführungen mit Über-

flutungen des Kälteerzeugungssv:tcni; 3Ei, 4o durch

Kältemittel zu rechnen. Es sind daher Maßnahmen

zu treffen, etwaige überschüssige Kälternittelmengen

im Kälteerzeugersysteln 36, 41) nach dem Arbeits-

system 35, 41 bis 43 zuriickztlfiir(lern.

Nach dem in Abb.2 dargestellten Ausführungs-

beispiel kann dies z. B. dadurch erfolgen, daß der

Verdampfer 4o als Überflutungsverdampfer ausgebil-

det ist. Parallel zum Verdampfer 4o ist ein Flüssig-

keitsabscheider bzw. Rückflußrohr 46 angeordnet, an

den in Höhe des normalen Flii:#igkeitsspiegels ein

Schwimmerventil 47 anschließt. Dieses kommuni-

ziert mit dem Flüssigkeitsspiegel im Flüssigkeits-

abscheider 46 und wird von diesem derart gesteuert,

daß bei Überschreiten der normalen bzw, oberen

Grenzlage des Spiegels die von der Schleusenkammer

38 kommende Speiseleitung g#S abgesperrt bzw. ge-

drosselt wird. Der Schleusenkammerinhalt kann

sich also nicht nach dem Verdampfersysteni hin

entleeren und die Speisung (1e", #@-er-clctmpfersy-stems

mit flüssigem Kältemittel bleibt so lange unter-

brochen, bis infolge des st:ilr<ligen Absaugens von

Kältemitteldämpfen diese Grenzlage des Spiegels

wieder unterschritten wird. Inr stationären Betrieb

wird sich hierbei im allgemeinen ein Gleichgewichts-

zustand derart einstellen, daß da> Schwimmerventil

sich auf eine mittlere Drosselstellung einstellt und

der Spiegel stetig auf gleicher Wilw gehalten wird.

Hierbei erfolgt die Entspannmrg du; 1i;ilteniittels

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und tnit (11(':('m k@)1?IIIIIllli7it r(,111?( n C`I)erl:llli.

Claims

13':\1 i:', l.a@,lt;i LAIE, i. Vilil-icht1lli@ 7iir K(ilr(('r@eu111)g nach Patent ,\+(.: =4:1, ,')i#: 1l( I ,Lt, '..li.t('I ?1()1(t'111 ;1\()11(.len,at()l--. I)i-lick :t('11( 13o;( \ ('; Illi:.i--t(' iltt'lllittt@l \ <t111Itl('11- I1l;il.iiL# 11:1( 131 iluill 1111t('1- 111l'(11- 1;g('111 1)1-111-k ^te1 :(#11(1r11 \('r((1:11111@1('l-@\<t( 111 Il:(ch '(1;11,11)C il(', II1111aMutl(len K':iI1Clllitt('I@-Ilitliil)('I `;ealllt ll@t \\'1i-(1 1111(l (irr AII- Irit'1) 11t'1- St('ll( 1-('i11 l-i('l1tiitl@ (1111-c11 dell kült(# 1111t1( 1(1.11111)f ('1-1,)]g1. (E1(1111( 11 @('?<('I)117('l("1111('t, (1;113

tler Alitriell des Steuer- und Arbeitsmechanismus durch einen besonderen Dampfstrom erfolgt. 2. Einrichtung zur Kilteerzeugung nach An- spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der An- tricl) mittel, eine, gleichartigen Doppelkolben- s\stenis mit Steuerschieber (35) erfolgt, wie in (lein gekennzeichnet. 3. P , int -ichtun- zur Kälteerzeugung nach An- i 1111d 2, dadurch gekennzeichnet, doll durch d:is Arbeitskolbensvstenn (35) neben der Sclllcll;elikanller (38) ein Verdichter (35) für d, i, l@:iltc,niitt('I du, IZ;ilteerzetigiiii;,ss\",tenl, angetrie- beit wird. f. I:iiiri( litun,g nach Anspruch i bi, 3, dadurch gt'kenllzei('lln<'t, (Saß der aus (lein Arbeitszvlin(Icr ati;trutende Dampf in einem Kondensator (4=) \-erllü@@it 111l(1 (L13; Kondensat durch eilte vorn @lrl('ll('IT .\rl>elt;;\',Ler@l (3j) angetriebene htlmpell- ('iiii-iclitiiil" (f31 nach denn Dampferzeuger (f1) für tuen Arbeitsdampf zurückbefördert wird. Ialll-lchtung flach Anspruch I bi, 4, dadurch llt'heiiii7('i('liiiet, d:113 zwecks Vermeidung von K;iltemittel\'erln@tcR als Arbeitsmittel für die .\Ittriel);\'()rrichtung der gleiche Stoff, z. B. SO=, \ t'l-w-aRtlt wird, wie das li,*iltemittel für da, Ii;ilteel-zeugungss\-stein und beide Svsteme ge- in(, iilsatli gegen den Außenraum ab,gek;ipselt siild. d. Einrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch -(,kennzeichnet, claß für die Verflüssigung des \ ('r(lic litet(#ii li:ilteinitteldziml)fes aus dem Kälte- mittels vstcin ein gemeinsamer Verflüssigen (4?) (lient, durch den sowohl die Schleusenkammer (3R) für iLts verflüssi@#te Kältemittel als auch die @l)ei@el)uinp( (+3) # für den Arbeitsdallpferzeuger (@r; gt'speist wird. ;. Einrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch @ekenttzeichnet, da U zweck, Vermeidung einer Cberflutun,g des Kälteerzeugungssv,tenis (36, f()) durch dun hochgespannten Arbeitsdampf infolge c'tw-ai`el- Undichtigkeiten der Verdampfer als C`I)crflutt@igsverdampfer ausgebildet ist und zwi- st'liell Sclil(2ti<ciikaninler (38) und Verdampfer- s\-ste'ni 4), 461 ein Schwimmerventil (f;) ein- gcschaltct ist, das von dem Flüssigkeitsspiegel fit' @crtlampfel-s\,tem (46, .L0) derart beeinflußt wird, <1:t(.) bc'i einer L`berschreitung der normalen heu:. <ll)erell Spiegellage im Verdampfersvatem der Zutluß vors flüssigem Kältemittel aus der Sclllcus('Rkarnmer (3(8) angesperrt bz\v. abgedros- sclt \eir-d, 1)1s infolge des fortlaufenden Absaugens von lx-;ilt('niitteldampf aus dem Verdampfersvstent (niese obere Grenzlage wieder unterschritten wird.