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Wärmeaustauschvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf Wärmeaustauschvorrichtungen und ähnliche Apparaturen, bei welchen Gas in einem oder durch einen Tunnel zirkulieren gelassen wird.
Bei einem kontinuierlichen Verfahren zum Wärmeaustausch zwischen Gegenständen und einem Gas, beispielsweise für Kühlzwecke, kann ein Förderband, welches die Gegenstände trägt, durch einen Windtunnel geführt und Gas über die Gegenstände, während sie sich im Tunnel befinden, geblasen werden. Bei derartigen Tunnels ergibt sich jedoch ein Problem, nämlich das Ausströmen von Gas durch die Öffnungen, durch die das Förderband in den Tunnel tritt und den Tunnel wieder verlässt, zu vermeiden. Die Verminderung der Zahl der scharfen Ablenkungen, welchen das Gas unterworfen wird, stellt ein weiteres zu berücksichtigendes Problem dar. Dies deshalb, da scharfe Ablenkungen Turbulenz verursachen, die ein Ausströmen des Gases bewirken können, und da sie weiterhin den Kraftbedarf zum Betrieb des Tunnels erhöhen.
Die Erfindung beschäftigt sich mit diesen Problemen.
In der USA-Patentschrift Nr.2,643,526 wird ein Kühlwindtunnel zum Gefrieren von Eiscremestücken beschrieben, bei welchem Luftströme vom Zentrum nach den Tunnelenden, wo sich die Öffnungen zum Ein- bzw. Ausbringen der Eiscremestücke befinden, zirkulieren gelassen werden.
Die USA-Patentschrift Nr. 2. 494, 027 offenbart einen Windtunnel, bei welchem Luftströme in entgegengesetzte Enden des Tunnels gerichtet werden. wobei diese so geführt werden, dass jeder Luftstrom ungefähr rechtwinkelig abgelenkt wird, wenn er in den Tunnel tritt.
Gemäss der Erfindung wird eine Wärmeaustauschvorrichtung vorgesehen, bei welcher ein Förderband durch einen Tunnel läuft und Ventilatoren vorgesehen sind, um Gasströme in entgegengesetzten Richtungen entlang verschiedener Teile des Tunnels zu blasen, welche Gasströme durch Gaseintrittsöffnungen an den Enden des Tunnels in diesen eintreten und gegen die Mitte des Tunnels zu strömen, und welche dadurch gekennzeichnet ist, dass jeder Ventilator über eine Leitung, die bei der Eintrittsöffnung im wesentlichen parallel zum Tunnel verläuft, mit der entsprechenden Gaseintrittsöffnung verbunden ist, so dass jeder Gasstrom in den Tunnel in paralleler Richtung zum Förderband eintritt, und dass in der Mitte des Tunnels
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trittsöffnung und die andere Auslassöffnung über Leitungen mit der ändern Eintrittsöffnung verbunden ist,
so dass die Gasströme beim Eintritt in den Tunnel oder beim Verlassen des Tunnels keinen scharfen Richtungsänderun-
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unterworfen werden. Vorzugsweise ist jeder Venlilator unmittelbar neben der entsprechenden Eintrittsöff-richtung vorgesehen, wobei eine Vorrichtung, wie sie oben beschrieben wird, mit einer zweiten ähnlichen Vorrichtung gekoppelt ist, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Förderbänder, die sich durch die Tunnel dieser Apparaturen erstrecken. durch die gegenüberliegenden geraden Strecken eines endlosen Bandes gebildet werden, wobei ein gekrümmtes Endstück des Förderbandes in einer Kammer eingeschlossen ist, die die Tunnel verbindet, und wobei die Wärmeaustauscher zwischen den Tunnels angeordnetsind und jeder Wärmeaustauscher mit den Leitungen beider Tunnel verbunden ist.
Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher an Hand der schematischen Zeichnungen beschrieben.
Darin zeigen Fig. l in einer Seitenansicht eine Wärmeaustauschvorrichtung, Fig. 2 in einer Draufsicht die
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Vorrichtung nach Fig. l, Fig. 3 im Schaubild und in einem andern Massstab einen Teil der in Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung und Fig. 4 ebenfalls schaubildlich in grösserem Massstab einen Teil der in Fig. 3 ge- zeigten Vorrichtung.
In Fig. 1, 2 und 4 wurden Teile der Wände der Einrichtung zur Freilegung von innen angeordneten
Teilen entfernt.
Die Wärmeaustauschvorrichtung weist zwei parallele Tunnel 1, 2 auf. Durch jeden dieser Tunnel läuft eine gerade Seitenstrecke 3 bzw. 4 eines aus rostfreiem Stahl bestehenden endlosen Förderbandes. An den gekrümmten Endstrecken läuft das endlose Band um Scheiben 5, 6 herum, von denen die Scheibe 6 ange- trieben wird. Das endlose Band tritt in dem Tunnel 1 am einen Ende durch eine schmale Eintrittsöffnung 7 ein, läuft in der Nähe des Bodens des Tunnels 1 parallel zu diesem und geht in der Längsmitte des Tunnels unter einer Plattform 8 hinweg. Das Band verlässt den Tunnel 1 durch eine Austrittsöffnung 9 und gelangt dann in eine Verbindungskammer 10, welche die Scheibe 6 vollständig einschliesst.
Um diese Scheibe 6 läuft das Band herum und tritt dann durch eine Eintrittsöffnung 11 in den unteren Tunnel 2 ein. Dann läuft es parallel zur Decke des Tunnels 2 in der Nähe derselben und geht in der Längsmitte des Tunnels 2 über eine Plattform 12 hinweg. Das Band verlässt den Tunnel 2 durch eine schmale Austrittsöffnung 13 und läuft dann um die Riemenscheibe 5 herum, worauf es wieder durch die Öffnung 7 eintritt. Das Band ist daher von seinem Eintritt durch die Öffnung 7 bis zum Austritt aus der Öffnung 13 umschlossen.
Zwischen der Plattform 8 und der Decke des Tunnels 1 ist eine schräge Trennwand 14 vorgesehen, die sich quer durch den Tunnel erstreckt (s. besonders Fig. 4). In den Seitenwänden des Tunnels 1 sind auf beiden Seiten der Trennwand 14 Gasaustrittsöffnungen 15, 16 vorgesehen. Im Bereich jedes Endes des Tunnels 1 ist eine Gaseintrittsöffnung 17 bzw. 18 vorgesehen. In Fig. l ist ein Teil des Tunnels weggebrochen, damit die Eintrittsöffnung 17 sichtbar wird, während die Anordnung der Eintrittsöffnung 18 nur angedeutet ist. Durch Leitungen ist die Austrittsöffnung 15 mit der Eintrittsöffnung 18 und die Austrittsöffnung 16 mit der Eintrittsöffnung 17 verbunden. Die Plattform 8, die Trennwand 14, die Austrittsöffnung 15 und die Austrittsöffnung 16 bilden den Gasaustritt des Tunnels 1.
Die Leitung zwischen der Austrittsöffnung 15 und der Eintrittsöffnung 18 besteht aus einem Leitungsstück 19, einer Kammer 20, einem Leitungsstück 21 und dem Gehäuse eines Radialventilators 22.
Die Leitung zwischen der Austrittsöffnung 16 und der Eintrittsöffnung 17 besteht ebenfalls aus einem Leitungsstück 23, einer Kammer 24, einem Leitungsstück 25 und dem Gehäuse eines Radialventilators 26.
In dem unteren Tunnel 2 ist eine schräge Trennwand 27 angeordnet, die sich zwischen der Plattform 12 und dem Boden des Tunnels quer durch den Tunnel 2 erstreckt. Die Trennwand ist vertikal unterhalb der Trennwand 14 des Tunnels 1 und parallel zu ihr angeordnet. Auf entgegengesetzten Seiten der Trennwand 27 sind Gasaustrittsöffnungen in den Wänden des Tunnels 2 vorgesehen. Die Anordnung ist ähnlich wie in Fig. 4 für den Tunnel 1 dargestellt. Die Austrittsöffnung auf der in Fig. 1 näherliegenden Seite der Trennwand 27 ist über ein Leitungsstück 28 mit der Kammer 20 verbunden. Die Austrittsöffnung auf der in Fig. 1 entfernt liegenden Seite der Trennwand 27 ist über ein Leitungsstück 29 mit der Kammer 24 verbunden.
ImBereich jedes der Enden des Tunnels 2 ist eine Gaseintrittsöffnung 30 bzw. 31 vorgesehen. In Fig. l ist ein Teil der Wand weggenommen, um die Eintrittsöffnung 30 sichtbar zu machen, während die Anordnung der Eintrittsöffnung 31 nur angedeutet ist. Die Eintrittsöffnung 30 ist über das Gehäuse eines Radialventilators 32 und ein Leitungsstück 33 mit der Kammer 24 verbunden. Die Eintrittsöffnung 31 ist auf ähnliche Weise über das Gehäuse eines Radialventilators 34 und ein Leitungsstück 35 mit der Kammer 20 verbunden. Somit sind die Austrittsöffnungen des Tunnels 2 über Leitungen mit den Eintrittsöffnungen 30, 31 auf eine ähnliche Weise verbunden wie die Austritts- und Eintrittsöffnungen des Tunnels 1.
Die Kammern 20 und 24 enthalten je ein Kühlaggregat mit einer Ammoniakschlange.
Die beiden Tunnel 1 und 2 und alle Leitungen sind in einem isolierten Gehäuse eingeschlossen, von dem nur die Öffnungen 7 und 13 vorstehen.
Die vier Ventilatoren 26, 22, 34 und 32 haben die gleiche Liefermenge und arbeiten mit gleichen Drehzahlen. Jetzt wird die Luftströmung beschrieben, die erhalten wird, wenn diese Ventilatoren arbeiten.
Der Ventilator 26 saugt Luft über das Leitungsstück 25 aus der Kammer 24 an und gibt einen Luftstrom ab, der durch die Eintrittsöffnung 17 und längs des Teils la des Tunnels 1 in der von diesem Ende des Tunnels wegführenden Richtung strömt. Dieser Luftstrom geht über einen Teil der Plattform 8 hinweg und wird von der Trennwand 14 durch die Austrittsöffnung 15 in das Leitungsstück 19 gelenkt, aus dem es in die Kammer 20 gelangt.
Der Ventilator 22 saugt über das Leitungsstück 21 Luft aus der Kammer 20 an und gibt einen Luftstrom ab, der durch die Eintrittsöffnung 18 und längs des Teils 1b des Tunnels in der von diesem Ende des Tunnels
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wegführenden, dem Luftstrom in dem Teil la des Tunnels entgegengesetzten Richtung strömt. Der Luftstrom geht über einen Teil der Plattform 8 hinweg und wird von der Trennwand 14 durch die Austrittsöffnung 16 und das Leitungsstück 23 in die Kammer 24 gelenkt.
Der Ventilator 32 saugt Luft aus der Kammer 24 an und bläst sie durch den Teil 2a des Tunnels 2, bis sie vor der Trennwand 27 über das Leitungsstück 28 in die Kammer 20 abgelenkt wird. Der Ventilator 34 saugt Luft aus dieser Kammer 20 an und bläst sie durch den Teil 2b des Tunnels 2, aus dem sie von der Trennwand 27 über das Leitungsstück 29 in die Kammer 24 abgelenkt wird.
Die vier Ventilatoren sind so angeordnet, dass die von den Kammern 20. 24 abgesaugte Luft in den Ventilatoren umgelenkt und mit hoher Geschwindigkeit im wesentlichen geradlinig und in der richtigen Strömungsrichtung in die Tunnel abgegeben wird.
Beim Durchtritt durch die Kammern 20 und 24 wird die Luft durch die Kühlaggregate gekühlt. Die Ventilatoren 26, 32 saugen daher gekühlte Luft aus der Kammer 24 an und blasen sie durch eine Hälfte jedes Tunnels, worauf diese Luft aus den Tunneln durch die Kammer 20 gelangt, in der sie erneut gekühlt wird. Diese erneut gekühlte Luft wird dann von den Ventilatoren 22, 34 aus der Kammer 20 abgesaugt und in der entgegengesetzten Richtung durch die andere Hälfte der Tunnel geblasen, worauf sie wieder durch die Kammer 24 geführt wird.
Der Querschnitt der Eintrittsöffnungen 17, 30 wird durch Schwenklappen 37, 38 (Fig. I) geregelt. Diese Klappen werden so eingestellt, dass Åan den Eintrittsöffnungen 17, 30 ein solcher Venturieffekt. erzielt wird, dass an der Förderbandeintrittsöffnung 7 und an der Förderbandaustrittsöffnung 13 ein atmosphärischer Druck vorhanden ist, so dass im wesentlichen keine gekühlte Luft aus diesen Öffnungen austritt.
Man erkennt, dass in der in den Zeichnungen dargestellten Vorrichtung die allgemeine Bahn jedes Luftstroms nur an den Ventilatoren an den Enden des Tunnels scharf umgelenkt wird.
Diese Wärmeaustauschvorrichtung kann zum Härten vonEiscreme-Formlingen verwendet werden. Die Eiscreme-Formlinge werden zwischen der Scheibe 5 und der Eintrittsöffnung 7 auf die Oberseite des Förderbandes gelegt. Sie werden dann durch die Öffnung 7, und den Teil la des Tunnels I, unterhalb der Plattform 8, dann durch den Teil1b des Tunnels I und um die Scheibe 6 in der Kammer 10 gefördert, wobei die Presslinge an dem Band angefroren werden. Dann gehen sie durch den Tunnel 2, wobei sie über die Plattform 12 hinweggehen, und treten dann aus der Austrittsöffnung 13 heraus. Die gehärteten Presslinge werden von dem Band heruntergeschlagen, bevor sie um die Scheibe 5 herumwandern.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wärmeaustauschvorrichtung, bei welcher ein Förderband durch einen Tunnel läuft und Ventilatoren vorgesehen sind, um Gasströme in entgegengesetzten Richtungen entlang verschiedener Teile des Tunnels zu blasen, welche Gasströme durch Gaseintrittsöffnungen an den Enden des Tunnels in diesen eintreten und gegen die Mitte des Tunnels zu strömen, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ventilator (26, 22) über eine Leitung (17a, 18a), die bei der Eintrittsöffnung (17, 18) im wesentlichen parallel zum Tunnel (1) verläuft, mit der entsprechenden Gaseintrittsöffnung (17, 18) verbunden ist, so dass jeder Gasstrom in den Tunnel in paralleler Richtung zum Förderband eintritt, und dass in der Mitte des Tunnels zwei Gasauslass- öffnungen (15, 16) angeordnet sind, wobei die eine Auslassöffnung (15) über Leitungen (19,
20, 21) mit der einen Eintrittsöffnung (18) und die andere Auslassöffnung (16) über Leitungen (23, 24, 25) mit der andern Eintrittsöffnung (17) verbunden sind, so dass die Gasströme beim Eintritt in den Tunnel oder beim Verlassen des Tunnels keinen scharfen Richtungsänderungen unterworfen werden.