Funktionsweise eines Absorberkühlschranks

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Inhaltsverzeichnis

Funktionsweise eines Absorberkühlschranks

Prinzip

Das Absorbersystem arbeitet mit einem Wasser-Ammoniak-Gemisch und dem Hilfsgas Wasserstoff. Im Austreiber oder Kocher wird durch erhitzen aus dem Wasser Ammoniak ausgetrieben. Nach dem Austreiber werden das Wasser und der gasförmige Ammoniak getrennt und über verschiedene Rohrsysteme weitergeleitet. Das Wasser fließt zum Absorber der Ammoniak zum Kondensator wo er durch Wärmeabgabe verflüssigt. Der flüssige Ammoniak gelangt zusammen mit dem Wasserstoffgas in den Verdampfer. Der Ammoniak verdampft und erzeugt Kälte. Der gasförmige Ammoniak gelangt in den Absorber, wird vom Wasser wieder aufgenommen und fließt dann zum Austreiber oder Kocher.

Gerätekomponenten

Austreiber mit Blasenpumpe

Im Austreiber oder Kocher befindet sich Wasser mit Ammoniak als starke Ammoniaklösung. Durch erhitzen verdampft Ammoniak aus dem Wasser. Die Gasblasen, die dabei entstehen treiben das Wasser im Kocher (C) nach oben (Blasenpumpe). Oberhalb des Steigrohres (E) erfolgt die Trennung in gasförmigen Ammoniak und Wasser. Das Wasser (schwache Ammoniaklösung) fließt zum Absorber (D) der gasförmige Ammoniak zum Wasserabscheider.

Wasserabscheider (Dephlegmator)

Beim Erhitzen des Wassers tritt mit dem gasförmigen Ammoniak auch etwas Wasserdampf aus. In dem Wasserabscheider wird das Gasgemisch durch die Umgebungsluft gekühlt, wodurch der Wasserdampf kondensiert und zum Austreiber zurückfließt.

Kondensator

In dem Kondensator wird dem gasförmigen Ammoniak Wärme entzogen, wodurch er zu flüssigem Ammoniak kondensiert.

Verdampfer

Der Rohrschlangenverdampfer verläuft im Innenraum des Kühlschrankes von oben nach unten. Er besteht aus zwei ineinander verlaufenden Rohren und einem außen am Verdampfer entlang geführtem Rohr. In dem äußeren Rohr, dem Verdampferrohr,verdampft der Ammoniak. In dem Ammoniakrohr wird Ammoniak abgekühlt und im Wasserstoffrohr der Wasserstoff. Je kälter die Medien am Einleitungspunkt sind, desto besser ist die Kühlwirkung.

Verdampfer 021.jpg Verdampfer 03.jpg

An der höchsten Stelle (F) wird der flüssige Ammoniak unddas Hilfsgas Wasserstoff in das Verdampferrohr eingeleitet. Der Ammoniakverdampft in das Hilfsgas und erzeugt Kälte. An der höchsten Stelle, am Eingang in den Verdampfer, entsteht die niedrigsteTemperatur. Dort befindet sich das Frostfach und daran anschließend derKühlbereich.

Absorber

Der gasförmige Ammoniak wird in dem Absorber vom Wasser aufgenommenund geht in den Vorratsbehälter.

Vorratsbehälter

Im Vorratsbehälter wird das Wasser mit dem Ammoniak gesammelt. Die Blasenpumpe im Kocher saugt aus dem Behälter das Wasser ab.

Flüssigkeitswärmetauscher

Der Flüssigkeitswärmetauscher ist ein Rohr in einem Rohr. Im äußeren Rohr(D) fließt ammoniakarmes heißes Wasser vom Kocher zum Absorber. Im Absorber wird der gasförmige Ammoniak, der aus dem Verdampfer kommt, in Wasser gelöst. Je kälter das Wasser ist, desto mehr Ammoniak kann sich im Wasser lösen. Das heiße Wasser wird in dem äußeren Rohr des Flüssigkeitswärmetauschers gekühlt. Es gibt Wärme an die Umgebung ab. Das ammoniakreiche Wasser, das im inneren Rohr vom Vorratsbehälter zum Kocher fließt, wird dabei vorgeheizt. Es wird Wärme nach Innen und Außen abgegeben.


Absorber 001.jpg Absorber 002.jpg

Kreisläufe

Es gibt drei Medienkreisläufe. Wasserkreislauf Kühlmittelkreislauf Hilfsgaskreislauf

Wasserkreislauf

Der Wasserkreislauf wird im Austreiber durch die Blasenpumpe angetrieben. Nach dem Austreiben des Ammoniaks fließt das ammoniakarme Wasser inden Absorber (D), nimmt darin das Ammoniakgas aus dem Verdampfer auf und gehtdann in das Vorratsgefäß. Daraus wird das Wasser über den Flüssigkeitswärmetauscher von der Blasenpumpe abgesaugt. Damit ist der Kreislauf geschlossen.

Kühlmittelkreislauf

Im Austreiber wird aus dem Wasser Ammoniak ausgetrieben. Es entsteht gasförmiger Ammoniak indem noch etwas Wasser enthalten ist. In dem nachfolgenden Wasserabscheider werden aus dem Ammoniakgas die Reste von Wasser entfernt. Im Kondensator wird dann das Ammoniakgas verflüssigt. Von da aus fließt der Ammoniak in den Verdampfer in dem sich das Hilfsgas Wassersstoff befindet und verdampft, dabei wird Kälte erzeugt. Um eine möglichst tiefe Kälte zu erzeugen, muss der Ammoniak möglichst kalt in den Verdampfer einströmen. Dazu wird das Ammoniakrohr außen am Verdampfer entlang geführt und gekühlt. Je tiefer die Verdampfertemperatur des Ammoniaks ist, desto effektiver ist die Verdunstung und damit die Kälteleistung. Der gasförmige Ammoniak geht dann in den Vorratsbehälter und steigt durch den Absorber nach oben. Von Oben kommt im Gegenstrom das ammoniakarme Wasser, nimmt den Ammoniak auf, wird zu ammoniakreichem Wasser und geht in den Vorratsbehälter. Aus dem Behälter geht es zum Austreiber. Damit ist der Kreislauf geschlossen.

Hilfsgaskreislauf

Damit im Verdampfer Ammoniak verdampfen kann ist ein Hilfsgas(Wasserstoff) erforderlich. In den Verdampfer(F) strömt der gasförmige Wasserstoff undder flüssige Ammoniak. Der Ammoniak verdampft, wird gasförmig und vermischtsich dieser mit dem Wasserstoff. Beide gehen über das Vorratsgefäß in den Absorber. Der Wasserstoff geht wieder zurück in den Verdampfer.

Ohne das Hilfsgas könnte kein Ammoniak verdampfen und somit keine Kälte erzeugen.

Korrosionsschutz

Die Metalle können bei Kontakt mit Wasser korrodieren. Um eine Korrosion zu verhindern befindet sich im Wasser ein Korrosionsschutzmittel, Natriumchromat. Dies bildet an der Oberfläche der Metalle eine Schutzschicht.

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