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Wärmeaustauschvorrichtung, insbesondere zum Kondensieren von Dampf oder zum
Kühlen oder Erwärmen von Flüssigkeiten.
Es sind Wänneaustauschvorriehtungen bekannt, welche aus einer Vielzahl ineinandergeschobener, auf gemeinsamer Welle in einem Gehäuse rotierender Zylinder oder Kegel bestehen, durch welche die in Wärmeaustausch zu bringenden Mittel hindurchgeschickt werden.
Die Erfindung betrifft eine derartige Vorrichtung, wobei erfindungsgemäss die Zylinder oder Kegel an der Eintrittsseite höher gebogen sind als an der Austrittsseite, so dass das flüssige Mittel (Wasser) nur auf letzterer austreten kann. Um den Weg beider in Wärmeaustausch zu bringender Mittel zu ver- grössern und dadurch die Dauer der gegenseitigen Einwirkung zu verlängern, können beide Mittel in im Querschnitt schlangenförmigen Strömen durch den sich drehenden Teil geleitet werden.
Eine solche Vorrichtung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsformen dargestellt. Der in Fig. 1 gezeigte Kondensator besteht aus dem feststehenden Gehäuse a und dem Rotor b, der auf der
Welle c sitzt, die im Gehäuse a drehbar gelagert ist. Der Rotor ist aus mehreren dünnwandigen, ineinander geschobenen Bleohzylindern e gebildet, deren Enden beiderseitig gegen innen aufgebogen sind.
Die Wirkungsweise dieses Kondensators ist folgende : Der Rotor b wird angetrieben, so dass das bei g an dem einen Ende der Blechzylinder eintretende Kühlwasser infolge der Zentrifugalkraft in dünne Flüssigkeitsschichten zerlegt und auf der anderen Seite, wo die Blechzylinder weniger hoch aufgebogen sind, schleierartig herausgeschleudert wird.
Der durch den Stutzen t eintretende Dampf muss über die auf der Innenseite der Blechzylinder vorh ndene grosse Wasseroberfläche hinwegstreiehen und wird sich hier zum grössten Teil kondensieren, da bekanntlich bei der schlechten Wärmeleitung des Wassers die grösste Wärmeaufnahme nur an der Oberfläche des Wassers stattfindet. Ausserdem kommt der Dampf mit den Aussenflächen der Blechzylinder in Berührung, so dass auch ein Wärmeübergang zu der auf der Innenseite der Zylinder vorhandenen
Wassermenge stattfinden kann. Etwa am Ende der Zylinder noch vorhandene Dampfschwaden werden in dem dort sich bildenden Wasserschleier kondensiert. Das Kondensat wird durch den Stutzen h abgeleitet, die Luft durch das Rohr i abgesaugt.
Um den Wasseraustritt aus den Zylindern e sicher nur auf einer Seite zu erreichen, sind die Zylinderenden auf der Wasserzuführungsseite stärker aufgebogen wie auf der Wasseraustrittseite (Fig. 4, in der eine Ausführungsform im axialen Schnitt dargestellt ist).
Fig. 2 stellt einen nach den gleichen Grundsätzen gebauten Kondensator dar, bei dem jedoch Dampf und Kü. hlwasser in im Querschnitt schlangenförmigen Strömen durch die Bleehzylinder geführt werden. Das Wasser tritt durch den Stutzen g zunächst in den auf der Scheibe k1 befestigten Blechzylinder , wird an dessen Ende in den auf der Scheibe befestigten Zylinder e, geschleudert, tritt von hier in den wieder auf Scheibe k1 befestigten Zylinder e3 usw. Nach Verlassen des letzten Zylinders gelangt es in das Gehäuse a. Der durch den Stutzen t eintretende Dampf geht den gleichen Weg wie das Kühlwasser.
Das Kondensat wird bei h abgeleitet, die Luft bei i abgesaugt.
Fig. 3 zeigt eine Rückkiihlvorrichtung. Durch den Stutzen g tritt die zu kühlende Flüssigkeit in den Rotor b ein. Durch den Stutzen t wird mittels eines Ventilators Luft durch die einzelnen Blechzylinder geblasen, welche die Wärme der dünn auf grosse Oberflächen verteilten Flüssigkeit aufnimmt und die durch den Stutzen i entweicht. Die gekühlte Flüssigkeit wird durch den Stutzen h abgeleitet.
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Bei diesen Anordnungen durchströmen Dampf und Kühlwasser die Blechzylinder im Gleichshom.
Durch Einleitung des KÜhlwassers auf der dem Dampfeintritt entgegengesetzten Seite können Dampf und Wasser aber auch im Gegenstrom geführt werden.
Wenn die zum Kondensieren, Kühlen oder Erwärmen verwendete Flüssigkeit entsprechenden Druck besitzt, kann der Rotor auch durch die Flüssigkeit selbst angetrieben werden, so dass ein besonderer Antrieb erspart wird. Die Blechzylinder des Rotors werden dann erfindungsgemäss auf der Eintrittsseite des Wassers schaufelförmig gebogen.
Statt der Blechzylinder e können auch Kegel von zweckmässig schwacher Kegelform verwendet werden. Die Zylinder oder Kegel können auch gewellt, also z. B. aus Wellblech hergestellt sein.
Solche Einrichtungen können auch als Automobilkühler und als Ekonomiser (Speisewasservorwärmer für Rauchgase) im unmittelbaren Anschluss an Dampfkessel Verwendung finden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wärmeaustauschvorrichtung insbesondere zum Kondensieren von Dampf oder zum Kühlen oder Erwärmen von Flüssigkeiten, bestehend aus einer Vielzahl ineinandergeschobener, auf gemeinsamer Welle in einem Gehäuse rotierender Zylinder oder Kegel, durch welche die in Wärmeaustausch zu bringenden Mittel (Dampf und Wasser) hindurchgeschickt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder oder Kegel an der Eintrittsseite hoher gebogen sind als an der Austrittsseite, so dass das flüssige Mittel nur an letzterer austreten kann.