DE10248904B3 - Longitudinal cooler for cooling analysis liquids in laboratory and industry, e.g. in power station, comprises cylindrical casing supporting tube through which cooling liquid flows and upon which are modules - Google Patents

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Abstract

Longitudinal cooler comprises a cylindrical casing supporting a tube through which cooling liquid flows and upon which are modules. The modules have a cooler helix with feed and run-off supports passing through the casing. The modules are sealed from each other by plates having an outer diameter corresponding to the inner diameter of the casing. Longitudinal cooler comprises a cylindrical casing supporting a tube (2) through which cooling liquid flows and upon which are modules (3, 4, 5). The modules have a cooler helix with feed and run-off supports passing through the casing. The modules are sealed from each other by plates having an outer diameter corresponding to the inner diameter of the casing. The tube supports a cooling liquid outlet opening in each module, and the casing supports a cooling liquid outlet opening in each module. The opening has devices for limiting the liquid flow. Independent claims are also included for; (1) A process for the production of a longitudinal cooler; and (2) A module for the cooler.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schlangenkühler, der als Kühlvorrichtung für Labor und Industrie, ausgebildet ist.The invention relates to a snake cooler, the as a cooling device for laboratory and industry.

Es sind seit langem Kühlvorrichtungen bekannt, die durch Wärmetausch Flüssigkeiten temperieren. Im vorliegenden Fall geht es um Schlangenkühler zur Temperierung von nicht aggressiven Flüssigkeiten. Einsatzgebiet sind weite Bereiche der Technik, insbesondere aber das Temperieren (Kühlen) von Analysenflüssigkeiten.They have been cooling devices for a long time known by heat exchange liquids temper. In the present case it is about snake coolers Tempering of non-aggressive liquids. Are wide areas of technology, but especially tempering (cooling) of Analysis liquids.

Bekannt sind Kühler, bei denen der gesamte Kühlprozeß in einem Mantelrohr stattfindet. Diese sind zum Beispiel derart aufgebaut, dass durch ein zentrales Rohr Kühlflüssigkeit strömt. Die Kühlflüssigkeit wird an einem Ende in das Rohr eingespeist, das andere Ende des Rohres ist offen. Die Kühlflüssigkeit tritt aus, verzweigt sich unter Bildung von gewünschten Turbulenzen und strömt an Kühlerschlangen entlang zurück an eine Abflußöftnung. Auf diesem Weg kühlt die Flüssigkeit das Medium, das sich in den Kühlerschlangen befindet, die um das zentrale Rohr gewendelt sind. Kühler dieser Art haben als sogenannte Linearkühler Akzeptanz gefunden.Coolers are known in which the entire cooling process in one Jacket tube takes place. These are structured, for example, that through a central tube of coolant flows. The coolant is fed into the pipe at one end, the other end of the Rohres is open. The coolant emerges, branches to form the desired turbulence and flows through radiator coils along back to a drain opening. This way cools the liquid the medium that is in the radiator coils located, which are wound around the central tube. Cooler this Kind have as so-called linear coolers Acceptance found.

Dieses System hat sich bewährt und wird weit verbreitet eingesetzt. Es hat allerdings den Nachteil, dass sich die Temperatur der Kühlflüssigkeit auf dem Weg von der Austrittsöffnung aus dem zentralen Rohr bis zur Abflußöftnung aus dem Mantelrohr erhöht, so dass derjenige der Austrittsöffnung nächstgelegene Wendel am wenigsten gekühlt wird. Es gelingt nicht, eine gleichmäßige Kühlung aller Wendel, die um das zentrale Rohr angeordnet sind, zu gewährleisten. Das ist aber wünschenswert in all den Fällen, in denen ein Analyt gekühlt werden soll, dessen Temperatur auf die Messgenauigkeit einen merklichen Einfluß ausübt. Die Ursache dieses Nachteils ist darin zu sehen, dass die Kühlflüssigkeitsmenge begrenzt ist, so dass auch nicht durch ein Überangebot an Kühlflüssigkeit Abhilfe geschaffen werden kann.This system has proven itself and is widely used. However, it has the disadvantage that the temperature of the coolant on the way from the exit opening increased from the central tube to the drain opening from the jacket tube, so that the one closest to the outlet opening Spiral least chilled becomes. It is not possible to evenly cool all the filaments around the central tube are arranged to ensure. But that is desirable in all the cases in which an analyte is chilled should be whose temperature has a noticeable effect on the measuring accuracy Exerts influence. The The cause of this disadvantage is the fact that the amount of coolant is limited, so not by an excess supply of coolant Remedy can be created.

Die gebräuchlichen Kühler dieser Art werden derart gefertigt, dass auf das Zentralrohr gewickelten drei bis fünf Wendel, von denen jeder eine unterschiedliche zu küh lende Flüssigkeit enthalten kann, in ein Mantelrohr eingeführt werden, in dem an vorbestimmter Stelle Öffnungen für anzuschweißende Stutzen vorgesehen sind, an denen die Flüssigkeit aus dem Wendel zu- und abgeführt wird. Das ist aufwendig, weil technische Präzisionsarbeit geleistet werden muß. Die Ursache für diesen Nachteil liegt im Konstruktionsprinzip des Kühlers begründet.The usual coolers of this type are like this manufactured that three to five coils wound on the central tube, each of which can contain a different liquid to be cooled, in a casing tube was introduced be in the openings at a predetermined location for welded sockets are provided, from which the liquid fed to and removed from the helix becomes. This is complex because technical precision work is done got to. The Cause of this disadvantage lies in the design principle of the cooler.

In der DE 44 25 585 A1 wird ein Benzinkühler beschrieben, bei dem in einer Außenhaut ein konzentrischer zylindrischer Verdrängungskörper befestigt ist, der eine Rohrwendel trägt, welche das zu kühlende Medium durch den von. Kühlflüssigkeit durchströmten Raum leitet. Ziel der Erfindung ist die Optimierung des Wärmeaustausches in den engen räumlichen Grenzen eines Kfz-Motorraumes.In the DE 44 25 585 A1 describes a gasoline cooler in which a concentric cylindrical displacement body is attached in an outer skin, which carries a coiled tube, which the medium to be cooled by the. Coolant flows through the room. The aim of the invention is to optimize the heat exchange within the narrow spatial limits of a motor vehicle engine compartment.

Die GB 919.331 beschreibt den Wärmeaustausch zwischen gasförmigen Stoffen in einer in sich geschlossenen System, wobei eine recht aufwändige technische Anordnung der Rohrleitungen die Anlage insgesamt kompliziert.GB 919.331 describes heat exchange between gaseous Substances in a self-contained system, being a fair one elaborate technical Arrangement of the pipes complicates the overall system.

In Ansehen des Standes der Technik hat die Erfindung das Ziel, ein preisgünstiges Kühlsystem zu schaffen, in dem drei bis fünf, auch weniger oder mehr Wendel unter Beibehaltung des Prinzips der Wicklung von Wendeln oder Kühlerschlangen, die von einem zu kühlenden Medium durchströmt werden, um ein Zentralrohr mit Kühlflüssigkeit, das sich in einem Mantel befinden, angeordnet sind. Das Kühlsystem soll transportabel und zuverlässig einsetzbar sein.Considering the state of the art The invention has the aim of creating an inexpensive cooling system in which three to five, even fewer or more coils while maintaining the principle of the winding of coils or radiator coils, the one to be cooled Medium flows through to a central pipe with coolant, which are located in a jacket are arranged. The cooling system should be portable and reliable be applicable.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die zeitgleiche Kühlung unterschiedlicher Medien in einem einzigen Kühlsystem zu sichern, das robust aufgebaut ist, auch unter schwierigen klimatischen Bedingungen arbeiten kann und dabei einfach in der technischen Herstellung ist.The invention has the task of simultaneous cooling different media in a single cooling system that is robust is built to work even under difficult climatic conditions can and is easy to manufacture.

Die Aufgabe wird mit einem Schlangenkühler gelöst, der die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist. The task is solved with a snake cooler, the has the features of claim 1.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, das Kühlsystem au Modulen aufzubauen, die jedes für sich unabhängig funktionieren und in beliebiger Weise und Menge aneinandergefügt werden können. Dabei soll in technisch einfacher Weise die Kühlung der Module parallel erfolgen, wobei deren Anordnung in Reihe den Ansprüchen und Gewohnheiten der Nutzer entspricht.The invention is based on the idea  the cooling system to build modules that each work independently and can be joined together in any way and quantity. It is said in technical simple way of cooling the Modules take place in parallel, their arrangement in series according to claims and Habits of users.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß derart gelöst, dass zunächst ein zentrales Rohr derart angeordnet wird, dass es von Kühlflüssigkeit durchströmt wird. In eine Eintrittsöffnung strömt Kühlflüssigkeit ein, am anderen offenen Ende tritt diese aus.The object is achieved in such a way that first a central tube is arranged so that it is filled with coolant is flowed through. In an entry opening flows Coolant on, it emerges at the other open end.

Auf dieses zentrale Rohr für die Kühlflüssigkeit, das sich seinerseits in einem Mantelrohr befindet, werden vorgefertigte Module aufgefädelt. Die Module sind gegeneinander erfindungsgemäß durch Scheiben getrennt, die im Außendurchmesser dem Mantelrohr entsprechen, im Innendurchmesser dem Rohr für die Kühlflüssigkeit. Die Scheiben dichten die Module gegeneinander ab und werden in technisch einfacher Weise befestigt, zum Beispiel durch eine Dreipunktschweißung. Jedes Modul enthält jeweils einen Zuleitungs- und einen Ableitungsstutzen für die gewickelte (gewendelte) Kühlerschlange.On this central pipe for the coolant, which is in turn in a jacket pipe are prefabricated Modules threaded. According to the invention, the modules are separated from one another by disks, the outside diameter correspond to the jacket tube, the inside diameter of the tube for the coolant. The washers seal the modules against each other and are technically simpler Fastened in this way, for example by three-point welding. each Includes module one inlet and one outlet connection each for the wound (coiled) radiator coil.

Das zentrale Kühlerflüssigkeitsrohr enthält in jedem Modul eine Öffnung, aus der Kühlerflüssigkeit austreten kann, die Kühlerwendel umspült und durch eine Austrittsöffnung im Mantel das Modul verlässt. Die Austrittsöffnung ist als Stutzen ausgebildet, der ein Ventil trägt, zum Beispiel ein Kugelventil, durch dessen partielle Öffnung die Menge Kühlflüssigkeit bestimmt wird, die das Modul durchströmt. Auch andere flüssigkeitsstrombegrenzende Absperr- oder Dosiervorrichtungen sind möglich.The central coolant liquid tube contains an opening in each module from which coolant can escape, which flows around the cooler coil and leaves the module through an outlet opening in the jacket. The outlet opening is designed as a connection piece which carries a valve, for example a ball valve, the partial opening of which determines the amount of cooling liquid which flows through the module. Other shut-off or dosing devices that limit liquid flow are also possible.

Die Austrittsöffnung für Kühlerflüssigkeit aus dem zentralen Zuführungsrohr und die Ableitungsöffnung für die Kühlerflüssigkeit aus dem Modul sind zweckmäßigerweise mit größtmöglichem Abstand voneinander angeordnet, um gute Kühlung und entsprechende Turbulenzen der Kühlflüssigkeit im Modul zu gewährleisten.The outlet opening for coolant from the central feed pipe and the drain opening for the radiator fluid are expedient from the module with the greatest possible Distance from each other to provide good cooling and appropriate turbulence the coolant to ensure in the module.

Die auf das die Kühlflüssigkeit transportierende zentrale Rohr aufgefädelten Module werden in einen Mantel, der vorzugsweise als Zylinder ausgebildet ist, eingeführt und entsprechend positioniert. Gegeneinander sind sie durch die beschriebenen Scheiben abgedichtet. Es sind prinzipiell beliebig viele Module aufzubringen, doch wird ihre zweckmäßige Zahl je nach Breite und Leistungsanforderung zwischen drei und zehn, bevorzugt fünf und acht, variieren.The central one that transports the coolant Pipe threaded Modules are in a jacket, which is preferably designed as a cylinder is introduced and positioned accordingly. They are against each other through that described discs sealed. In principle, they are arbitrary many modules, but their practical number depends on the width and Performance requirement between three and ten, preferably five and eight, vary.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird der die Module umgebende Mantel mit den Zuführungs- und Ableitungsstutzen für die Kühlerwendel und dem Ableitungsstutzen für die Kühlerflüssigkeit ebenfalls modulgerecht um die Einheit herum ausgebildet. Es wird dann das Modul, bestehend aus der Kühlerwendel und dem Mantelabschnitt, auf das zentrale Rohr aufgefädelt und die Module werden nach Einbringen der bezeichneten Scheibe aneinander geschweißt. Das ist mit einem Schweißautomaten möglich.In an expedient embodiment of the invention the jacket surrounding the modules with the inlet and outlet connections for the cooler Wendel and the discharge pipe for the coolant also designed around the unit in a modular manner. It will then the module, consisting of the cooler coil and the jacket section, threaded onto the central tube and the modules are brought together after inserting the designated disc welded. That is with an automatic welding machine possible.

Der erfindungsgemäße Kühler besteht demnach aus einem zentralen Rohr, das Kühlflüssigkeit heranführt, darum angeordneten Kühlerschlangen, welche das zu kühlende Mittel enthalten, wobei jede Kühlerschlange ein Modul bildet, das vom benachbarten durch eine abdichtende Scheibe getrennt ist. In jedem Modul tritt aus dem zentralen Rohr Kühlflüssigkeit aus, umspült die Kühlerwendel und verlässt das Modul durch einen regelbaren flüssigkeitsstrombegrenzenden Abfluß. In ihrer Wirkung sind die Module parallel geschaltet, in ihrer Anordnung entsprechen sie dem bekannten und am Markt akzeptierten Linearkühler.The cooler according to the invention therefore consists of a central pipe, which brings in coolant arranged radiator coils, which the thing to be cooled Means included, each radiator coil forms a module that is separated from the neighboring by a sealing washer is separated. In each module, coolant emerges from the central tube out, washed around the radiator coil and leaves that Module by an adjustable liquid flow limiting Drain. In  the modules are parallel in their effect switched, in their arrangement they correspond to the known and Linear coolers accepted on the market.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht in der vereinfachten Herstellung eines entsprechenden Kühlers, in der Variabilität der Modulanzahl, in der zuverlässigen Temperierung der zu kühlenden Medien auf eine vergleichbare Temperatur. Ein bevorzugtes Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen Kühlers ist deshalb die Analytik, zum Beispiel die Kraftwerksanalytik. Hier sind Analytströme gleichzeitig auf eine vorgegebene Messtemperatur zu kühlen und unterschiedlichen Messvorrichtungen zuzuführen.The advantage of the solution according to the invention is in the simplified manufacture of a corresponding cooler, in of variability the number of modules, in the reliable Tempering the to be cooled Media to a comparable temperature. A preferred area of application of the cooler according to the invention hence the analytics, for example power plant analytics. Here are analyte flows to cool and simultaneously to a predetermined measuring temperature to supply different measuring devices.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Zeichnung dargestellt.The following is an embodiment of the invention shown in the drawing.

11
Segmentrohrsegment tube
22
Führungsrohr (Kühlwasserzuführung)guide tube (Cooling water supply)
33
Kühlwassereintritt Segment 1Cooling water inlet Segment 1
44
Kühlwassereintritt Segment 2Cooling water inlet Segment 2
55
Kühlwassereintritt Segment 3Cooling water inlet Segment 3
66
Kühlwasserrückführung Segment 1Cooling water return segment 1
77
Kühlwasserrückführung Segment 2Cooling water return segment 2
88th
Kühlwasserrückführung Segment 3Cooling water return segment 3
99
Medieneingang Segment 1media input Segment 1
1010
Medieneingang Segment 2media input Segment 2
1111
Medieneingang Segment 3media input Segment 3
1212
Medienausgang Segment 1media output Segment 1
1313
Medienausgang Segment 2media output Segment 2
1414
Medienausgang Segment 3media output Segment 3
1515
Kühlschlangecooling coil

Claims (10)

Schlangenkühler, bestehend aus einem zylindertörmigen Mantel, der zentriert ein Rohr trägt, durch welches Kühlflüssigkeit strömt und auf dem Module angeordnet sind, die aus einer Kühlerwendel bestehen, deren Zufluß- und Abflußstutzen durch den Mantel geführt sind, wobei die Module gegeneinander durch Scheiben abgedichtet sind, deren Außendurchmesser dem Mantelinnendurchmesser entsprechen und deren Innendurchmesser dem zentrierten Rohr entsprechen, das zentrierte Rohr in jedem Modul eine Kühlflüssigkeitsaustrittsöffnung trägt, der Mantel in jedem Modul eine Kühlflüssigkeitsaustrittsöffnung trägt, die mit einer flüssigkeitsstrombegrenzenden Vorrichtung versehen ist.Coil condenser, consisting of a cylindrical jacket, the centered carries a pipe, through which coolant flows and on which modules are arranged, that from a radiator coil consist, whose inflow and drain pipe passed through the coat are, the modules sealed against each other by washers are whose outer diameter correspond to the inside diameter of the jacket and their inside diameter correspond to the centered tube, the centered tube in each Module carries a coolant outlet opening, the Jacket in each module carries a coolant outlet opening that with a liquid flow limiting Device is provided. Schlangenkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler aus Edelstahl- besteht.coil condenser according to claim 1, characterized in that the cooler Stainless steel. Schlangenkühler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Kühler drei bis zehn Module angeordnet sind.coil condenser according to claim 1 and 2, characterized in that three in a cooler up to ten modules are arranged. Schlangenkühler nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Kühler fünf bis sieben Module angeordnet sind.coil condenser according to claims 1 to 3, characterized in that five to seven modules are arranged in a cooler are. Schlangenkühler nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Module parallel Kühlflüssigkeit aufnehmen.coil condenser according to claims 1 to 4, characterized in that the modules parallel coolant take up. Schlangenkühler nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssigkeitsstrombegrenzenden Vorrichtungen an den Kühlflüssigkeitsabflussöffnungen elektronisch gesteuert und vernetzt sind.coil condenser according to claims 1 to 5, characterized in that the liquid flow limiting Devices at the coolant drain openings are electronically controlled and networked. Verfahren zur Herstellung von Schlangenkühlern nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Module, bestehend aus der Kühlerwendel und dem zu dem Modul gehörenden Teil des Mantels, der Abflussstutzen und Durchtrittsöffnungen für die Kühlerwendel trägt, als vorgefertigte Bauteile auf das zentrale Kühlflüssigkeitsrohr aufgefädelt und dort automatisch verschweißt werden.Process for the preparation of snake coolers according to claims 1 to 6, characterized in that the modules consisting of the radiator coil and that belonging to the module part of Jacket, the drainage spout and through openings for the cooler Wendel wearing, threaded onto the central coolant pipe as prefabricated components and automatically welded there become. Modul für einen Schlangenkühler nach Ansprüchen 1 bis 6, bestehend aus einer Kühlerschlange, die um ein imaginäres Innenrohr gewendelt und in einen zylinderartigen Mantel eingepasst ist, wobei die Kühlerschlange mit ihren Eintritts- und Austrittsöffnungen mit dem Mantel fest verbunden ist und der Mantel weiterhin eine Abflussöffnung für das Kühlmittel als fest angebrachten Stutzen trägt und an einer oder beiden Seiten mit einer begrenzenden Scheibe fest verbunden ist; deren Außendurchmesser dem Mantel und deren Innendurchmesser einem Zuführungsrohr für Kühlflüssigkeit entspricht, das letztendlich die Module trägt.Module for a snake cooler according to claims 1 to 6, consisting of a radiator coil, which is about an imaginary Inner tube coiled and fitted into a cylindrical jacket is, the radiator coil with their entry and outlet openings is firmly connected to the coat and the coat still one drain opening for the coolant as a fixed nozzle and fixed on one or both sides with a limiting disc connected is; their outside diameter the jacket and its inner diameter a supply pipe for coolant corresponds, which ultimately carries the modules. Modul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die feste Verbindung geschweißt ist.Module according to claim 8, characterized in that the fixed Welded connection is. Schlangenkühler nach den Ansprüchen 1 bis 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Module miteinander verschweißt werden.coil condenser according to the claims 1 to 6 and 8, characterized in that the modules together welded become.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB919331A (en) * 1958-03-17 1963-02-20 Clarke Chapman Ltd Improvements in and relating to heat exchangers and steam generators
DE4425585A1 (en) * 1994-07-20 1996-01-25 Hansa Metallwerke Ag Petrol cooler with coolant connecting unions in outer tube

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