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Kältemaschine [2]

[392] Kältemaschine. Die Kompressions-Kaltdampfmaschinen haben in neuerer Zeit Verbesserungen und Umgestaltungen in folgender Richtung erfahren:

1. Bei den Kompressoren wurde eine Leistungsmehrung durch wesentlich höhere Tourenzahlen erreicht, wobei sehr leichte Ventile in größerer Anzahl mit Puffersendern und Gaspuffern notwendig wurden (Fig. 1).

2. Das Ansaugen trockener Dämpfe ist auch bei den Ammoniakmaschinen zu allgemeiner Durchführung gelangt und gilt nunmehr für die Gestaltung der Apparate die Regel: Bei Umkehr des Kolbens soll der schädliche Raum nur trockene Dämpfe enthalten, dagegen sollen die Innenflächen der Verdampfer möglichst vollständig mit flüssigem Ammoniak bespült werden. Die hierzu erforderliche Einschaltung von Abscheidern zwischen Verdampfer und Kompressor mit selbsttätig regulierenden Einrichtungen erleichtern auch die korrekte Bedienung einer größeren Anzahl verschiedenartiger Verdampfer von einer Zentralstelle aus.[392]

3. Bei den Kondensatoren hat die aus Fig. 2 ersichtliche (amerikanische) Anordnung von »Doppelröhren-Gegenstromkondensatoren« sich sowohl wegen ihrer thermischen Wirkung als auch wegen ihrer Anpassungsfähigkeit an jede Größe gut bewährt.

4. Dem Bedürfnisse nach Herstellung kleiner Apparate für den Hausgebrauch entsprechen mehrere neuere Ausführungen, unter welchen sich insbesondere die Audiffren-Singrünmaschine namhafte Beachtung und Verbreitung erworben hat.

Von zwei durch Lötung dicht verschlossenen Rotationskörpern (Fig. 3) taucht der eine als Verdampfer R in die abzukühlende Flüssigkeit E L, der andre als Kondensator C in das Kühlwasser D ein. Innerhalb C hängt, durch ein Gewicht B beschwert, der Kompressor pendelartig an der Welle S, durch deren Kröpfung der Kolben unter Selbststeuerung der oszillierenden Zylinder bewegt wird. Das Kondensat (SO₂) sammelt sich infolge der Zentrifugalwirkung in der äußersten Zone und wird von dort mittels eines engen Röhrchens durch die Hohlwelle dem Verdampfer zugeführt, aus welchem der SO₂-Dampf durch die weite Bohrung der Welle dem Kompressor wieder zuströmt. Die Maschine hat also weder Stopfbüchse noch Ventile.

Wasserdampf-Kältemaschine (Vakuummaschine). Neuerdings ist durch Le Blanc [1] und dann durch Josse [2] das Prinzip der Kompressions-Kaltdampfmaschine unter Verwendung von Wasser als Kälteträger in der Weise wieder aufgenommen worden, daß als Kompressor ein Strahlapparat (E Fig. 4) benützt wird, welcher die im Verdampfer V unter einem Drucke von wenigen Millimeter Quecksilbersäule aus Wasser bezw. aus einer Salzlösung entwickelten Dämpfe ansaugt und in den Kondensator K drückt, in welchem unter Mitwirkung von Schleuderrädern S ein möglichst hohes Vakuum unterhalten wird.

Ueber das Leistungsverhältnis dieser Apparate liegen wenig beglaubigte und sehr verschiedenartige Angaben vor. (Bei Abkühlung bis zu 0° C. für 1 kg Betriebsdampf von 10 Atm. Kälteleistungen zwischen 100 und 200 WE.) Die Einfachheit ihres Baues und ihrer Betriebsmittel hat ihnen (besonders bei der Marine) in erheblicher Weise Eingang verschafft.

Ammoniak-Absorptionsmaschine. Zur theoretischen Beurteilung dieser Maschinen haben jüngere Untersuchungen über die (früher als konstant betrachtete) Lösungswärme neue Anhaltspunkte geliefert.

Für die Abhängigkeit des Ammoniakgehaltes von Druck und Temperatur [3] und der Lösungswärme a von dem Prozentgehalte y der absorbierenden Lösung [4] ergaben sich folgende Zahlen:

Es berechnet sich hieraus das Verhältnis der im Verdampfer entzogenen Wärme O₁ zu der im Kocher erforderlichen Austreibungswärme Q_d wie folgt:[393]

Diesem theoretischen Maximalverhältnisse scheinen die effektiven Leistungen neuerer Ausführungen (Habermann) ziemlich nahe gekommen zu sein [5].

Bemerkenswert sind auch die Leistungen solcher Maschinen (»Abdamos«), welche mit Heizdampf von atmosphärischer Spannung Werte von Q₁ : Q_d = 0,4 erreichen.

Die Ammoniak-Absorptionsmaschinen haben (besonders in Amerika) neuerdings vermehrte Anwendung gefunden.

Literatur: [1] Eis- und Kälte-Ind. 1910, S. 78. – [2] Zeitschr. f. d. gesamte Kälteind. 1911, S. 137. – [3] Hilde Mollier, Zeitschr. f. d. gesamte Kälteind. 1908, S. 141. – [4] Dies., ebend. 1909, S. 41. – [5] Plank, Therm. Unters.d. Abs. K. 1910.

C. Linde.

Fig. 1.

Fig. 2., Fig. 3.

Fig. 4.