CH635517A5

CH635517A5 - Kaeltetrockner-vorrichtung fuer komprimierte luft.

Info

Publication number: CH635517A5
Application number: CH32379A
Authority: CH
Inventors: Marco Geissmann
Original assignee: Heatrans Ag
Priority date: 1979-01-12
Filing date: 1979-01-12
Publication date: 1983-04-15
Also published as: FR2446459B3; GB2058328B; BE881123A; SE8006234L; FR2446459A1; WO1980001468A1; IT8019102A0; GB2058328A; NL8020001A; DE3028621D2; IT1129951B

Description

Die Erfindung betrifft eine Kältetrockner-Vorrichtung für komprimierte Luft oder ein anderes Gas, bestehend aus mindestens je einem Luft-Luft-Wärmeaustauscher und einem Luft-Freon-Wärmeaustauscher, wobei die Wärmeaustauscher gebogene, ineinanderliegende Rohre aufweisen.

Kältetrockner-Vorrichtungen werden zunehmend in Verbindung mit Druckluftnetzen eingesetzt, um die Feuchtigkeit aus der Luft zu entfernen und damit komplizierte Druckluftsysteme, z.B. in Verbindung mit Steuer- und Regelsystemen, störungsfrei betreiben zu können. Bei bekannten Kältetrockner-Vorrichtungen wird die von einem Verdichter verdichtete Luft zunächst vorgekühlt und dann mit einer Temperatur von etwa 30 °C einem Luft-Luft-Wärmeaustauscher zugeführt, in welchem die Luft auf ca. 12 °C gekühlt wird. Die weitere Abkühlung der Luft erfolgt in einem Luft-Freon-Wärmeaustauscher, in welchem eine Endtemperatur der Luft von etwa 2 °C erreicht wird. In einem daran anschliessenden Abscheider wird nun die ausgefallene Feuchtigkeit abgeschieden. Die feuchtigkeitsfreie Luft gelangt in den Luft-Luft-Wärmeaustauscher und dient zur Kühlung der komprimierten Luft. Die mit 2 °C in diesen Wärmeaustauscher eintretende Luft erwärmt sich hierbei auf etwa 22 °C und wird anschliessend den Verbrauchern zugeführt. Es hat sich nun als zweckmässig erwiesen, für die beiden Wärmeaustauscher Standard-Einheiten zu verwenden und eine der Grösse der Druckluftanlage entsprechende Anzahl dieser Einheiten zusammenzufassen.

Eine bekannte Wärmeaustauscher-Einheit besteht aus einem Aussenrohr mit einem darin koaxial angeordneten Innenrohr, das zu einer Anzahl Windungen gebogen wird. Um eine kleine Bauhöhe, z.B. von zwei Rohrdurchmessern, einhalten zu können, ist es erforderlich, die Wärmeaustauscherrohre in Spiralen anzuordnen. Die Herstellung von Wär-meaustauscher-Einheiten mit spiralförmig verlegten Windungen ist jedoch fabrikationstechnisch schwierig und deshalb aufwendiger als Einheiten mit schraubenlinienförmig angeordneten Rohrwindungen. Bei einer gegebenen Wär-meaustausch-Einheitsleistung für die Wärmeaustauscher-

Einheit kann jedoch bei einer schraubenlinienförmigen Anordnung der Rohrwindungen die gewünschte kleine Bauhöhe bei gegebenem Windungsdurchmesser nicht eingehalten werden. Es ist zwar bekannt, die Wärmeaustausch-Lei-stung zweier koaxialer Rohre durch Einbauten zu verbessern, jedoch wird dadurch die Wärmeaustauscher-Einheit in ihrer Herstellung kompliziert und aufwendig.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Kältetrockner-Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass bei einfachstem Aufbau der Wärmeaustauscher-Einheit eine schraubenlinienförmige Anordnung der Rohrwindungen unter Einhaltung der Wärmeaus-tausch-Leistung, des Druckverlusts, der Bauhöhe und des Windungsdurchmessers möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die Gas-Gas-Wärmeaustauscher ein Aussenrohr und mindestens drei Innenrohre und der Gas-Freon-Wär-meaustauscher ein Aussenrohr und ein koaxiales Innenrohr mit mindestens drei im koaxialen Innenrohr mit gegenseitiger Linienberührung angeordneten Innenrohren aufweist.

Erfindungsgemäss ist auch als zu trocknendes Gas Luft verwendbar.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht zweier übereinanderliegender Wärmeaustauscher,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Wärmeaustauscher nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt eines Luft-Luft-Wärmeaustau-schers,

Fig. 4 einen Querschnitt eines Luft-Freon-Wärmeaus-tauschers,

Fig. 5 eine Draufsicht in vergrösserter Darstellung der Rohrenden eines Luft-Luft-Wärmeaustauschers und

Fig. 6 eine Draufsicht in vergrösserter Darstellung der Rohrenden eines Luft-Freon-Wärmeaustauschers.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellten Wärmeaustauscher setzen sich aus einem Luft-Luft-Wärmeaustauscher 1 und einem Luft-Freon-Wärmeaustauscher 2 zusammen. Beide Wärmeaustauscher 1,2 weisen eine Windungslänge von eineinhalb Windungen auf. Dadurch wird erreicht, dass bei Aufeinanderstapeln von Wärmeaustauschern jeweils ein Zwischenraum Z entsteht, durch den der von den Rohrwindungen gebildete Innenraum zugänglich ist, was bei der Herstellung einer Kältetrockner-Vorrichtung vorteilhaft ist.

Der Luft-Luft-Wärmeaustauscher 1 setzt sich, siehe Fig. 3, aus einem Aussenrohr 3 und vier Innenrohren 4 zusammen, jedoch kann auch eine andere Zahl von Innenrohren 4 verwendet werden. Durch die Innenrohre 4 fliesst beispielsweise die Kühlluft und im Innenraum zwischen dem Aussenrohr 3 und den Innenrohren 4 die zu kühlende Luft.

Der Luft-Freon-Wärmeaustauscher weist, siehe Fig. 4, ein Aussenrohr 3 mit einem koaxialen Innenrohr 5 auf. Im Innenraum des koaxialen Innenrohres 5 sind vier Innenrohre 4 angeordnet. Wesentlich ist hierbei, dass die Innenrohre 4 unter sich und mit der Innenwandung des koaxialen Innenrohrs in gegenseitiger Linienberührung 13 stehen. Durch das koaxiale Innenrohr 5 und die Innenrohre 4 fliesst beispielsweise die zu kühlende Luft, während das Freon im Ringraum zwischen dem Aussenrohr 3 und dem koaxialen Innenrohr 5 fliesst.

Die beiden Wärmeaustauscher 1,2 weisen an ihren Windungsenden siehe Fig. 2, gerade Stutzen 6 auf. Mit diesen werden die Wärmeaustauscher 1,2 an Kollektoren angeschlossen. In Fig. 2 sind schematisch Sammelrohre 8,9 für die Kühlluft und die zu kühlende Luft dargestellt.

In Fig. 5 und 6 sind die Anschlüsse der Wärmeaustauscher 1,2 vergrössert dargestellt. Der Stutzen 6 des Aussen5

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rohrs 3 mündet im gestrichelt dargestellten Sammelrohr 8, während die Innenrohre 4 in einem Verbindungsstutzen 10 zusammengefasst werden, der im gestrichelt dargestellten Sammelrohr 9 mündet.

Fig. 6 stellt den Anschluss des Luft-Freon-Wärmeaus- 5 tauschers dar. Am Stutzen 6 schliesst ein konischer Verbindungsstutzen mit einem Anschlussrohr 12 an, während das koaxiale Innenrohr 5 direkt mit dem Sammelrohr 9 verbunden ist. Da das eine Medium sowohl in den Innenrohren 4 als auch im koaxialen Innenrohr 5 fliesst, braucht nur das 10 koaxiale Innenrohr 5 mit dem Sammelrohr 9 verbunden zu werden; dadurch wird eine unerwünschte risikoträchtige und später unzugängliche Lötstelle im Freonbereich vermieden.

Mit den beschriebenen Wärmeaustauscher-Einheiten 1, 2, die mit nur eineinhalb Windungen ausgeführt werden, erreicht man eine ins Gewicht fallende Materialersparnis trotz der Verwendung der Innenrohre 4. Auch ist für die Einhaltung der gewünschten Wärmeaustausch-Einheitsleistung kein grösseres Druckgefalle erforderlich als bei vergleichbaren bekannten Einheiten.

Als Betriebsmedium wird vor allem Luft verwendet, doch kann auch ein anderes Gas in gleicher Weise wie Luft bei der beschriebenen Kältetrockner-Vorrichtung eingesetzt werden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Kältetrockner-Vorrichtung für komprimierte Luft oder ein anderes Gas, bestehend aus mindestens je einem Luft-Luft-Wärmeaustauscher und einem Luft-Freon-Wär-meaustauscher, wobei die Wärmeaustauscher gebogene, ineinanderliegende Rohre aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Luft-Wärmeaustauscher (1) ein Aussenrohr (3) und mindestens drei Innenrohre (4) und der Luft-Freon-Wärmeaustauscher (2) ein Aussenrohr (3) und ein koaxiales Innenrohr (5) mit mindestens drei im koaxialen Innenrohr mit gegenseitiger Linienberührung (13) angeordneten Innenrohren (4) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Luft-Wärmeaustauscher (1) und der Luft-Freon-Wärmeaustauscher (2) gleiche Windungslänge aufweisen.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungslänge der Wärmeaustauscher (1, 2) eineinhalb Windungen beträgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauscher (1,2) übereinanderliegen, wobei alle Luft-Luft-Wärmeaustauscher im oberen Bereich benachbart und alle Luft-Freon-Wärmeaustauscher im unteren Bereich benachbart angeordnet sind.