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Kühlvorrichtung für Öle 11. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf fortlaufend arbeitende Wärmeaustauschvorriehtungen jener Art, bei der das Gut beständig der Vorrichtung zu und aus ihr abläuft und durch Flächenberührung mit einer
Reihe hohler Plattenzellen gekühlt wird. Das Gut wandert durch die Zwischenräume zwischen den Zellen im Gegenlauf zur Aufwärtsströmung des Kühlmittels in den Zellen hindurch und wandert über die
Zellen abwechselnd vom Umfang zu einem Mitteldurchlass und umgekehrt, u. zw. durch Schaber, die an einer senkrecht durchtretenden Welle umlaufen.
Vorrichtungen dieser Art sind zur Kühlung von festen, halbflüssigem und ähnlichem Gut vor- geschlagen worden ; die Zellen sind kreisrund und in einem senkrechten, walzenförmigen Gehäuse eingeschlossen, so dass zwischen ihm und dem Umfang jeder zweiten Zelle ein Ringraum entsteht. Das Gut füllt die Räume zwischen den Zellen nicht vollständig aus, sondern fällt von der einen zu der nächst unteren Zelle.
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen der oben zuerst behandelten Art und ist insbesondere für die Kühlung von Ölen und andern Flüssigkeiten, wie beispielsweise Schweröl und Paraffin bestimmt.
Mit der neuen Vorrichtung soll höchste Ausbeute bei geringstem Raum erzielt werden. Dieselbe hat zwei Reihen übereinander liegender Hohlplattenzellen mit Umfangseinlass und Auslassöffnungen für das Kühlmittel und zwischenliegenden Rändern oder Flanschen in den Zellen, um sie in bestimmtem Abstand zu halten und den Raum zwischen ihnen einzuschliessen. Durch die eine Reihe von Zellen treten Mittel- öffnungen, abwechselnd mit der andern Zellenreihe, deren Durchlässe dicht am Umfang liegen. Auf einer senkrechten Welle sitzen Schaber, um die Flüssigkeit zwischen den Zellen vom Umfang nach der Mitte und umgekehrt zu treiben. Das zu kühlende Öl wird beständig dem oberen Ende der Vorrichtung unter Druck in solcher Weise zugeführt, dass es die Räume zwischen den Zellen vollständig anfüllt.
Die Flüssig- h eit f1iesst durch die Mittel-und Umfangsdurchgänge umgekehrt zum Strom des Kühlmittels durch die Zellen, bis sie unten aus der Vorrichtung austritt.
Die Zellen haben zweckmässig am Umfang gegabelte Ansätze und werden durch Spannstütz en verbunden. Durch diese Anordnung kann man die Spannstützen von der Seite her ansetzen und von dorther entfernen, worauf die Zellen eine nach der andern über das obere Wellenende geführt werden können, so dass man nur soviel Raum, als oben nötig ist, braucht, um eine Zelle vom oberen Ende der Schaberwelle zu entfernen. Die Zellen können mit Reinigungstüren ausgestattet sein.
Die Schaber und die Schaberwelle ruhen zweckmässig in einem derart angeordneten hydraulischen Fusslager, dass der hydraulische Druck auf das untere Ende der Schaberwelle gerade das Gewicht von Wellen und Schaben auswuchtet. Die Schaberwelle kann durch eine Muffe mit einer Fussstütze gekuppelt werden, die im Fusslager in solcher Weise ruht, dass die Kuppelung über die Fussstütze geführt werden kann, um letztere zu entfernen.
Die Plattenzellen können dadurch gereinigt werden, dass man einfach den äusseren Belag oder die Isolation von den Zellen entfernt und die Reinigungstüren öffnet. Man braucht nicht den Mantel der Reinigung wegen abzunehmen.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Fig. 1 ist ein Längsschnitt, Fig. 2 ist eine Draufsicht der obersten Kühlmittelzelle A, Fig. 3 ist eine Seitenansicht der unteren Teile der Vorrichtung, u. zw. im rechten Winkel zu Fig. 1, Fig. 4 ist eine Draufsicht mit Teilschnitt durch eine der Kühlzellen 0, Fig. 5 ist eine Draufsicht auf die unterste Zelle D, Fig. 6 zeigt eine der KiLlzeIIen B, Fig. 7 ist ein Teilschnitt der Zelle B nach der Linie 7-7 der Fig. 6. Fig. 8 ist ein Teilschnitt der Zelle B nach der Linie 8-8 der Fig. 8, Fig. 9 ist ein Teilschnitt durch die Zelle C nach der Linie 9-9 der Fig. 4.
Fig. 10 zeigt einen Teilschnitt der Zelle C nach der Linie 10-10 von Fig. 4, Fig. 11 ist ein Teilschnitt und die Fig. 12 und 13 sind Kanten-und Vorderansichten einer der Untersuchungstüren. Fig. 14 ist ein Schnitt nach Linie 14-14 von Fig. 5, Fig. 15 zeigt in Draufsicht einen Schabera'm E ohne seine Klingen, Fig. 16 ist eine Draufsicht auf einen der Schab'rarme F mit Klingen, Fig. 17 ist ein Schnitt nach der Linie 17-17 der Fig. 16 und Fig. 18 eine Seitenansicht des Schah ? armes F ohne Klingen.
In der Fig. 1 und 3 bezeichnet 20 eine Grundplatte aus Metall, die einen Rahmen 21 stützt. Auf ihm sitzt die Zellenanordnung, die aus einer oberen Zelle. 4, einer Mehrzahl Zellen B und C und einer unteren Zelle D besteht und durch Bolzen 22 verbunden ist.
Die ganze ZeHenanordnung kann in dem punktiert dargestellten Gehäuse eingeschlossen sein, das mit passender Belegung oder Isolation auszurüsten ist. Über jeder Zelle B arbeitet ein Schaberarm E und über jeder Zelle C ein Sehabcrarm F. Die Schaber E und F sitzen auf einer senkrechten Weite 23, die durch eine Muffenkuppelung 50 mit einer Fussstütze 51 verbunden ist und diese ruht in einem Fusslager 24 auf der Bodenplatte 20. In ein Schneckenrad 25 auf der Welle 23 greift eine Schnecke 26 ein, die sich auf einer Welle 27 mit den üblichen Fest- und Leerscheiben 28 befindet.
Die Kühlzellen sind plattenförmig, verringern so die Rauminanspruchnahme und tragen
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Schaber E erfasst und zum Umfange gedrängt. Zu diesem Zwecke hat der Schaber geneigte Rippen 33 (s. Fig. 15). Dann tritt das Öl durch Umfangsöffnungen. 34 der Zelle B und gelangt in das nächste Abteil zwischen den Zellen B und C. Die Zelle C hat einen ähnlichen Rand 35 wie die Zelle B. Das in das Abteil zwischen den Zellen Bund 0 einströmende Öl wird von dem Schaber F mit geneigten Rippen. 36 (Fig. 16) erfasst und nach der Mitte gedrängt, wo es um den Schaft 2. 3 durch eine der Mittelöffnungen @ 37 in der Zelle C in das nächste Abteil gelangt, usw. bis es schliesslich aus der untersten Zelle D durch eine Mittel- öffnung 38 und das Auslassrohr 39 abströmt.
Das Kühlmittel, zweckmässig kalte Salzsole, fliesst entgegengesetzt und tritt in die Bodenzelle D durch einen Einlass 40 ein (Fig. 5 und 14). Nachdem die Sole die Zelle D durchströmt hat, gelangt sie über eine Öffnung 41 im Rand@ 42 der Zelle D zu einer bündig liegenden Öffnung 59 in der Zelle B. Nachdem die Sole durch diese Zelle getreten ist, gelangt sie über eine Öffnung 4. 3 in die obere Zelle C, die mit Einlassund Auslassöffnungen 44 und 45 ausgerüstet ist (Fig. 4). Auf diese Weise tritt die Sole durch die einzelnen Zellen hindurch, bis sie aus der oberen Zelle A durch einen Auslass 46 ausströmt (Fig. 2).
Der Strahlungsverlust ist sehr klein, da, abgesehen vom Umfang, die Wände der Kühlzellen mit dem Öl oder der sonstigen zu kühlenden Flüssigkeit in unmittelbarer Berührung stehen.
Die Oberflächen der Kühlzellen sind zweckmässig bearbeitet, so dass die Schaber die Flächen rein halten und dadurch die Wärmeübertragung sehr wirksam gestalten. Die bearbeitenden Oberflächen verhüten es, dass sich auf ihnen ein dünnes Ölhäutchen bildet, das isoliert und die Wärmeübertragung beeinträchtigen würde.
Bei rohrförmigen Kühlern kann das Öl leicht in der Mitte einen Kanal bilden und zum Ausgang gelangen ohne mit den Wänden der Kühlzelle genügend in Berührung zu kommen, so dass das Öl ungleichförmig gekühlt wird. Beim Kühler nach der Erfindung kommt das Öl sicher in innige Berührung mit den Kühlzellen, so dass es gleichmässig durchgekühlt wird. Beim Erfindungsgegenstand fliesst auch die Sole schneller durch, was die Kühlwirkung wesentlich fördert.
Bei allen Kiihlern mit Salzsole als Kühlmittel verstopfen sich die Durchgänge und es ist daher, um einen hohlen Wirkungsgrad zu erzielen, erforderlich, die Durchgänge von Zeit zu Zeit zu reinigen.
Zu diesem Zwecke haben die Kühlzeiten (Fig. 11,12, 13) Türen 48, die auch noch einem andern Zwecke dienen. Beim Guss der Zellen muss man Öffnungen haben, um den Kernsand herauszubringen. Diese Öffnungen werden nun zweckmässig so gelegt, dass sie auch zur Reinigung dienen. Vom Kühler braucht nicht der Mantel zwecks Reinigung entfernt werden, wie es bei den bekannten Kühlern gewöhnlich erforderlich ist. Beim Aufrichten und Abnehmen des Kühlers braucht man nur genügend Raum nach oben zu haben, um immer eine Zelle über das obere Ende der Welle 23 zu führen, hiedurch verringert man die Abmessungen des Kühlers auf ein Mindestmass. Bei den meisten andern Kühlern muss man die Schaberwelle herausziehen.
Man braucht somit breiteren Raum bei was : reehter Wellenlänge oder eine Dachöffnung bei senkrechter Anordnung.
Das untere Ende der Schaberwelle 23 stützt sich zweckmässig auf ein hydraulisches Fusslager, um die Reibung möglichst zu verringern. Zu diesem Zweck ist das Lagergehäuse 49 des Fusslagers 24
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bei- ? J mit einem Druckwassersammler (nicht dargestellt) verbunden, der so angeordnet ist, dass der hydraulische Druck auf das Unterende der Welle 23 das Gewicht von Welle und Schaber gerade auswuchtet. Der Stützstab. 51 und sein Lager 24 kann dadurch aus seiner Lage entfernt werden, dass man die Kupplungsmuffe 50 nach unten gleiten lässt, bis das eingezogene Ende 52 der Welle 53 freigelegt ist. Zum Abfangen von Sickeröl dient eine Tropfsehale 53 mit einem Abzugsrohr 54.
Um den Einbau und
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gebildet.
In der Fig. 1 sind nur zwei Schaber gezeichnet. Es befindet sich jedoch in jedem Zwischenraum zwischen zwei Zellen ein Schaber. Die Mittelöffnungen 37 und 38 sind zweckmässig schlitzförmig oder oval (s. die Fig. 4 und 5) und die Zellen B sind in der Mitte mit Schlitzbüchsen 56 ausgebüchst, um Lager für die Welle 23 zu bilden. An den oberen und unteren Zellen A und D sitzen zweckmässig aussen Luft- kÜhlrippen. 57 (Fig. 1 und 2). Das Bezugszeichen 58 (Fig. 1 und 3) bezeichnet eine Olschale unter dem Schneckenradgetriebe 25-26. Jeder Schaber besteht gemäss den Fig. 15 und 18 aus einem Arm 60 mit rechtwinklig vorstehenden geneigten Rippen 33 und 36 und einem Paar seitlichen Klingen 61.
Diese haben Ansätze 62 und treten mit einer Zahnung an den Enden dieser Ansätze in Nuten 63 an den Kanten der Rippen 33 und 36 ein. Jeder Arm 60 trägt eine Endklinge 64, die in eine Nute am Ende des Armes eingreift.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kühlvorrichtung für Öle u. dgl., bei welcher das Öl übereinander angeordnete Hohlräume nach dem Gegenstromprinzip durchfliesst, welche aus einer Anzahl auf eine Mittelwelle aufgereihten Hohlplatten gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Kühlzellen abwechselnd entweder in der Mitte oder am Umfange Durchbrechungen besitzen, durch welche die zu kühlende Flüssigkeit von einer der zwischen den Kühlzellen gebildeten Abteilungen zur nächsten gelangend, diese in radialer Richtung durchfliesst.